專(zhuān)利名稱(chēng)：含有機(jī)金屬催化劑的涂層織物、制造方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種涉及在織物上通過(guò)涂層整理技術(shù)涂覆含有有機(jī)金屬催化劑的涂層織物及其制造和應(yīng)用技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)服用及家用紡織品，在美觀、舒適、衛(wèi)生等方面的要求也越來(lái)越高。希望紡織品能有去除臭味的效果。人們?cè)谶@方面做了不少工作，目前基本上的做法是在化纖生產(chǎn)過(guò)程中就加入抗菌物質(zhì)；或在織物后整理中加上抗菌物質(zhì)，以使纖維或織物有殺菌防臭作用。相關(guān)的殺菌防臭作用報(bào)道有蕭耀南、曾漢民的抗菌、消臭功能纖維的研究進(jìn)展(2)制備，材料科學(xué)與工程，2001，2，80-88；黃漢生，日本抗菌防臭纖維發(fā)展近況，現(xiàn)代化工2000，9，54-59；王建平，抗菌纖維的最新進(jìn)展，產(chǎn)業(yè)用紡織品，1998，11，6-10；周宇鵬，有機(jī)硅表面活性劑在日化及紡織行業(yè)的應(yīng)用，有機(jī)硅材料，2002，01，24-26；范耀、葛乃祥、毛明富等，改性織物的性能，印染，1999，05，12-14；余志成、陳文興，消臭抗菌纖維素纖維的制備、結(jié)構(gòu)和性能，功能高分子學(xué)報(bào)，2002，4，461-465；楊棟梁，纖維用抗菌防臭整理劑，印染，2001，3，47-52；楊明英、朱良均，抗菌防臭纖維的研究概況，現(xiàn)代紡織技術(shù)，2000，2，39-41；宋肇棠、施曉芳，纖維的抗菌防臭及制菌加工進(jìn)展，印染助劑，2000，5，1-5等?？咕莱衾w維和織物的中國(guó)專(zhuān)利，有專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?1109549.0，92108481.1，94112079.1，92109930.4，87100231，92108488.9的專(zhuān)利。但用所謂抗菌“防臭”、“去臭”、“消臭”處理的方法實(shí)際上只能防止臭味的產(chǎn)生，對(duì)已經(jīng)存在的臭味是不能消除或去除。其基本作用是防止細(xì)菌分解汗液中的蛋白質(zhì)而放出臭味，對(duì)人體本身分泌出的異味和周?chē)h(huán)境中的還原性臭味無(wú)法去除。
鐵、鈷、錳的酞菁、卟啉及其卟吩化合物和其水溶性或水分散性衍生物有氧化還原的催化作用。目前已有多篇文章介紹了其在合成有機(jī)化合物和廢水處理中的應(yīng)用研究。如張英菊、梁斌等的四叔丁基金屬酞菁催化活化CO2與環(huán)氧丙烷的環(huán)加成反應(yīng)，催化學(xué)報(bào)，2003，10，765-768；李華明、王燕，醋酸鈀/酞菁鐵催化氧化環(huán)戊烯合成環(huán)戊酮的研究，化學(xué)學(xué)報(bào)，2001，8，417-420；葉興凱，酞菁鐵催化氫醌氧化的研究，海南大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版1997，4，280-284；王灶生，磺化酞菁鐵的合成與光催化降解染料廢水的研究，上海環(huán)境科學(xué)，2001，10，480-481；戴清、張欣蕾等“MPcTS-H2O2”體系對(duì)水中有機(jī)污染物的催化降解，化工時(shí)刊，1998，10，3-6和路春娥戴清，負(fù)載型酞菁對(duì)水中十二烷基苯磺酸鈉的催化降解，南京化工大學(xué)學(xué)報(bào)1999，6，對(duì)廢水中的胺基化合物、偶氮苯、十二烷基苯磺酸鈉的分解進(jìn)行了研究。日本信州大學(xué)的教授白井汪芳研究了酞菁鐵的衍生物用在粘膠纖維對(duì)環(huán)境臭味放的消除，下文對(duì)此進(jìn)行了報(bào)道利用酞菁鐵的氧化-還原的催化活性，化學(xué)工業(yè)(日)1996，12，19-25；纖維消臭整理，纖維機(jī)械學(xué)會(huì)志(日)，2001(11)434～443。
綜上所述，還未見(jiàn)利用鐵、鈷、錳的酞菁、卟啉及其卟吩化合物和其水溶性或水分散性衍生物的氧化還原的催化作消除臭味的織物涂層整理的論文和專(zhuān)利。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種含有機(jī)金屬催化劑的涂層織物。
本發(fā)明的目的還提供一種上述含有機(jī)金屬催化劑的涂層織物的制備方法。
本發(fā)明的另一目的是提供一種上述含有機(jī)金屬催化劑的涂層織物的用途。
利用鐵、鈷、錳的酞菁、卟啉及其卟吩化合物和其水溶性或水分散性衍生物的氧化還原的催化能有效的消除已經(jīng)存在的臭味。消臭的機(jī)理是鐵、鈷、錳的酞菁、卟啉及其卟吩化合物和其水溶性或水分散性衍生物能把含氨、硫等的還原性臭味物質(zhì)氧化而失去臭味，其本生被還原成低價(jià)的化合物，在空氣中它又能被氧化成高價(jià)的金屬化合物，又具有氧化臭味物質(zhì)的作用。它具有一種能自動(dòng)再生反復(fù)使用的功能，是一種高性能酶性質(zhì)的催化劑。將這種性能用在紡織物中還無(wú)報(bào)道，是一種全新的紡織品“消臭”概念。
本發(fā)明的含有機(jī)金屬催化劑的涂層織物是所述的織物表面含有有機(jī)金屬催化劑的涂層，涂層中有機(jī)金屬催化劑和涂層樹(shù)脂的重量比為的(1～20)∶(80～99)；所述的有機(jī)金屬催化劑選自如下的鐵、鈷、錳催化劑a)酞菁鐵、鈷、錳和其水溶性或水分散性衍生物；b)卟啉鐵、鈷、錳和其水溶性或水分散性衍生物；c)卟吩鐵、鈷、錳和其水溶性或水分散性衍生物；選自鐵、鈷、錳的催化劑；所述的涂層是選自如下的a)水溶性或油溶性的聚氨酯樹(shù)脂；b)聚丙烯酸酯乳液或聚丙烯酸酯溶液；。
所述的織物是棉、羊毛、麻、丙綸、滌綸、腈綸、錦綸、粘膠、維綸的、或含有上述纖維的混紡的機(jī)織、針織及非織造布。
本發(fā)明的主要制備方法如下將一定量的有機(jī)金屬催化劑分散或是溶解在涂層用樹(shù)脂中，然后用涂層整理方法，把樹(shù)脂涂覆在織物上，干燥、定形即得到含有機(jī)金屬催化劑的涂層織物產(chǎn)物。
本發(fā)明中用常規(guī)涂層整理技術(shù)在織物上涂覆含有有機(jī)金屬催化劑的涂層。涂層劑為有機(jī)金屬催化劑和樹(shù)脂組成，有機(jī)金屬催化劑選自鐵、鈷、錳的催化劑，把它們?nèi)芙饣蚍稚⒃谕繉訕?shù)脂中。
有機(jī)金屬催化劑選自如下的鐵、鈷、錳催化劑a)酞菁鐵、鈷、錳和其水溶性或水分散性衍生物；b)卟啉鐵、鈷、錳和其水溶性或水分散性衍生物；c)卟吩鐵、鈷、錳和其水溶性或水分散性衍生物。
涂層樹(shù)脂為a)水溶性或油溶性的聚氨酯樹(shù)脂；b)聚丙烯酸酯乳液或聚丙烯酸酯溶液。
本發(fā)明的方法是將有機(jī)金屬催化劑均勻地溶解或分散在涂層樹(shù)脂中，催化劑和樹(shù)脂的配比是使最終得到的涂層中有機(jī)金屬催化劑和涂層樹(shù)脂的重量比為的(1～20)∶(80～99)，然后通過(guò)常規(guī)的織物涂層整理技術(shù)和設(shè)備對(duì)織物進(jìn)行涂覆，干燥、定形，得到含有機(jī)金屬催化劑的涂層織物，所得涂層厚度在微米以下，尤其是在0.01～1微米，無(wú)明顯外觀變化。
所被涂覆的織物是棉、羊毛、麻、丙綸、滌綸、腈綸、錦綸、粘膠和維綸，或含有上述纖維的混紡的機(jī)織、針織及非織造布。
本發(fā)明的織物可用于解決紡織品的使用過(guò)程中和周?chē)h(huán)境的消臭、除臭。
用本方法不僅適用于棉、羊毛、麻、丙綸、滌綸、腈綸、錦綸和維綸，也可以是含有這些纖維的混紡的機(jī)織、針織及非織造布制取的消臭織物，有效果好、投資少、設(shè)備簡(jiǎn)單、無(wú)排放、無(wú)污染、操作方便、可連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。該類(lèi)織物尤其適用于內(nèi)衣、棉毛衫褲、床單、被里、枕巾或是室內(nèi)裝飾用布，可消除人體排出的體味或周?chē)h(huán)境異味。
具體實(shí)施例方式通過(guò)以下實(shí)施例將有助于理解本發(fā)明，但并不限制本發(fā)明的內(nèi)容。
實(shí)施例中所用涂層樹(shù)脂均為市購(gòu)商品，有機(jī)金屬催化劑為市購(gòu)商品或試驗(yàn)室自己制備。制備方法參見(jiàn)(磺化酞菁鐵的合成與光催化降解染料廢水的研究，上海環(huán)境科學(xué)，2001，20，480-481；八羧基金屬酞菁衍生物的合成及其催化氧化性能研究，浙江工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2002，3，141-144；四叔丁基金屬酞菁化合物得合成，染料工業(yè)，2001，10，34-36)。然后將有機(jī)金屬催化劑分散或是溶解在涂層用樹(shù)脂中，并將混合樹(shù)脂涂層到織物上，進(jìn)行涂覆，干燥、定形，得到含有機(jī)金屬催化劑的涂層織物。
實(shí)施例1用市購(gòu)酞菁鐵2克分散在已稀釋至1.5％的、玻璃化溫度Tg為-10℃的自交聯(lián)聚丙烯酸酯乳液1000克中，攪拌均勻。用二浸二軋的方法使棉針織布浸軋上配制的溶液，使其帶液量為棉布重的70％，然后在80℃溫度干燥，再在140℃的溫度下，焙烘3分鐘，使其交聯(lián)定形。即得到含有酞菁鐵的棉毛布。該布的氨氣消除率72％，硫化氫的消除率在90％以上。
檢測(cè)方法在10立升的帶有乳膠注射窗的有機(jī)玻璃密封箱內(nèi)先放入4克含本催化劑的布料，用無(wú)臭味新鮮空氣充滿(mǎn)后密封，用注射器通過(guò)乳膠窗注入氨氣或硫化氫氣體，使其濃度為100左右PPM。用氣相色譜分析法分析氨氣或硫化氫濃度。經(jīng)過(guò)半小時(shí)后分析箱內(nèi)氣體中氨氣或硫化氫含量。臭味消除率為(W1-W2)/W1×100，其中W1為反應(yīng)前臭氣濃度；W2為反應(yīng)后臭氣濃度，以下實(shí)施例的檢測(cè)方法相同。
實(shí)施例2用市購(gòu)卟啉鐵1.5克分散在已稀釋至2.5％的水溶性聚氨酯溶液1000克中，攪拌均勻。用二浸二軋的方法使腈綸針織布浸軋上已配制的溶液，使其帶液量為腈綸布重的75％，然后在100℃溫度干燥定形。即得到含有卟啉鐵的腈綸針織布。該布用實(shí)施例1的測(cè)量方法測(cè)得的氨氣消除率64％，硫化氫的消除率86％。
實(shí)施例3
用四羧基酞菁鐵鈉鹽2.5克溶解在已稀釋至2％的水溶性聚氨酯溶液1000克中，攪拌均勻。用二浸二軋的方法使滌綸平布浸軋上已配制的溶液，使其帶液量為滌綸平布重的55％，然后在100℃溫度干燥定形。即得到含有酞菁鐵的腈綸針織布。該滌綸布用實(shí)施例1的測(cè)量方法測(cè)得的氨氣消除率76％，硫化氫的消除率在90％以上。
實(shí)施例4用市卟吩錳4.5克分散在已稀釋至1.8％的、Tg為0℃的可交聯(lián)聚丙烯酸酯甲苯溶液1000克中，攪拌均勻。用二浸二軋的方法使毛腈混紡織物浸軋上已配制的溶液，使其帶液量為毛腈混紡織物重的80％，然后在80℃溫度干燥，再在140℃溫度下焙烘3分鐘交聯(lián)定形。即得到含有卟吩錳的毛腈混紡織物。該織物用實(shí)施例1的測(cè)量方法測(cè)得的氨氣消除率81％，硫化氫的消除率在90％以上。
實(shí)施例5用四羥基酞菁鈷1.2克分散在已稀釋至2.2％的聚氨酯的丁酮溶液1000克中，攪拌均勻。用二浸二軋的方法使棉麻混紡織物浸軋上已配制的溶液，使其帶液量為棉麻混紡織物重的78％，然后在105℃溫度干燥定形。即得到含有酞菁鈷的棉麻混紡織物。該織物用實(shí)施例1的測(cè)量方法測(cè)得的氨氣消除率56％，硫化氫的消除率78％。
實(shí)施例6用四甲基酞菁錳2.4克分散在已稀釋至1.5％的水溶性聚氨酯溶液1000克中，攪拌均勻。用二浸二軋的方法使丙綸非織造布浸軋上已配制的溶液，使其帶液量為丙綸非織造布的50％，然后在100℃中干燥。即得到含有酞菁錳的丙綸非織造布。該丙綸非織造布用實(shí)施例1的測(cè)量方法測(cè)得的氨氣消除率78％，硫化氫的消除率在90％以上。
實(shí)施例7用二甲基二羧基酞菁鐵1.6克分散在已稀釋至2.4％的、玻璃化溫度Tg為10℃的自交聯(lián)聚丙烯酸酯乳液1000克中，攪拌均勻。用二浸二軋的方法使尼龍綢浸軋上已配制的溶液，使其帶液量為尼龍綢的45％，然后在85℃溫度干燥，再在135℃焙烘定形。即得到含有酞菁鐵的尼龍綢。用實(shí)施例1的測(cè)量方法測(cè)得該尼龍綢的氨氣消除率65％，硫化氫的消除率在87％。
實(shí)施例8用市售酞菁鐵1.8克分散在已稀釋至3％的水容性聚氨制溶液1000克中，攪拌均勻。用二浸二軋的方法使滌粘混紡織物浸軋上已配制的溶液，使其帶液量為滌粘混紡織物的74％，然后在105℃溫度干燥定形。即得到含有酞菁鐵的滌粘混紡織物。用實(shí)施例1的測(cè)量方法測(cè)得該滌粘混紡織物的氨氣消除率64％，硫化氫的消除率88％。
實(shí)施例9用市售卟啉鐵1.6克分散在已稀釋至2.6％的、Tg為-20℃的自交聯(lián)聚丙烯酸酯乳液1000克中，克中，攪拌均勻。用二浸二軋的方法使維綸篷布浸軋上已配制的溶液，使其帶液量為維綸篷布的74％，然后在105℃溫度干燥定形。即得到含有卟啉鐵的維綸篷布。用實(shí)施例1的測(cè)量方法測(cè)得該維綸篷布的氨氣消除率72％，硫化氫的消除率88％。
權(quán)利要求
1.一種含有機(jī)金屬催化劑的涂層織物，其特征是所述的織物表面含有有機(jī)金屬催化劑的涂層，涂層中有機(jī)金屬催化劑和涂層樹(shù)脂的重量比為的(1～20)∶(80～99)；所述的有機(jī)金屬催化劑選自如下的鐵、鈷、錳催化劑a)酞菁鐵、鈷、錳和其水溶性或水分散性衍生物；b)卟啉鐵、鈷、錳和其水溶性或水分散性衍生物；c)卟吩鐵、鈷、錳和其水溶性或水分散性衍生物；選自鐵、鈷、錳的催化劑；所述的涂層是選自如下的a)水溶性或油溶性的聚氨酯樹(shù)脂；b)聚丙烯酸酯乳液或聚丙烯酸酯溶液；。
2.如權(quán)利要求1所述的一種含有機(jī)金屬催化劑的涂層織物，其特征是所述的織物是棉、羊毛、麻、丙綸、滌綸、腈綸、錦綸、粘膠、維綸的、或含有上述纖維的混紡的機(jī)織、針織及非織造布。
3.如權(quán)利要求1所述的一種含有機(jī)金屬催化劑的涂層織物的制備方法，其特征是在織物上通過(guò)涂層整理技術(shù)涂覆含有有機(jī)金屬催化劑的涂層，即將由權(quán)利要求1所述的有機(jī)金屬催化劑溶解或分散在涂層樹(shù)脂中組成整理劑，通過(guò)常規(guī)的織物涂層整理技術(shù)對(duì)織物進(jìn)行涂覆，干燥、定形得到含有機(jī)金屬催化劑的涂層織物；所述的有機(jī)金屬催化劑和涂層樹(shù)脂的重量比為(1～20)∶(80～99)。
4.如權(quán)利要求1所述的含有機(jī)金屬催化劑的涂層織物的用途，其特征是用于制備消臭和除臭的織物。
全文摘要
本發(fā)明是一種在織物上通過(guò)涂層整理技術(shù)涂覆含有有機(jī)金屬催化劑的涂層。整理劑為有機(jī)金屬催化劑和樹(shù)脂組成，有機(jī)金屬催化劑選自鐵、鈷、錳的催化劑，把它們?nèi)芙饣蚍稚⒃谕繉訕?shù)脂中，通過(guò)常規(guī)的織物涂層整理技術(shù)對(duì)織物進(jìn)行涂覆，干燥得到含有機(jī)金屬催化劑的織物?？捎糜诿?、羊毛、麻、丙綸、滌綸、腈綸、錦綸、粘膠和維綸、或含有這些纖維的混紡的機(jī)織、針織及非織造布的涂層，可用于解決紡織品的使用過(guò)程中和周?chē)h(huán)境的消臭、除臭。
文檔編號(hào)C08K5/00GK1743543SQ20051002996
公開(kāi)日2006年3月8日 申請(qǐng)日期2005年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月23日
發(fā)明者于偉東, 章悅庭, 劉洪玲, 劉曉艷, 陸燕萍 申請(qǐng)人:東華大學(xué)