一種生態(tài)環(huán)?？椢锛捌渲圃旆椒?br> 【專利摘要】本發(fā)明涉及一種生態(tài)環(huán)?？椢?，其包括基底織物和涂覆在所述基底織物上的聚氨酯涂層，所述聚氨酯涂層通過(guò)浸漬含有聚氨酯預(yù)聚物的水分散液并固化得到；其中，所述含有聚氨酯預(yù)聚物的水分散液是由預(yù)聚體組分、低聚物組分、聚烯丙胺樹(shù)脂、乳化劑、滲透劑和柔軟劑形成的水分散液。本發(fā)明所述的生態(tài)環(huán)保織物不僅具有改進(jìn)的力學(xué)性能，而且具有優(yōu)異的抗老化性和抗水解性；其在制造、存放以及穿著期間均無(wú)甲醛釋放，對(duì)環(huán)境友好，而且手感舒適、透濕透氣性好。
【專利說(shuō)明】一種生態(tài)環(huán)?？椢锛捌渲圃旆椒?br> 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及紡織面料的【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及生態(tài)環(huán)保織物及其制
造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]紡織品涂層整理劑又稱涂層膠，是一種均勻涂布于織物表面的高分子類化合物。經(jīng)過(guò)涂層處理的織物能夠在織物表面形成一層或多層薄膜，能夠賦予織物高回彈和豐滿的手感等效果，而且還能夠賦予具有防水透氣、耐水壓，通氣透濕，阻燃、防污和/或抗靜電等特殊功能。
[0003]紡織品涂層膠主要是溶劑型，通常包括溶劑型聚氯乙烯、丙烯酸酯以及聚氨酯類，但是溶劑型的涂層膠通常含有N-羥甲基酰胺類化合物，它們?cè)诮?，以及涂層后的織物在存放或穿著過(guò)程中，還會(huì)分解或釋放出甲醛，無(wú)論是對(duì)人體健康還是環(huán)境都存在著健康風(fēng)險(xiǎn)。隨著對(duì)環(huán)保要求的指標(biāo)要求越來(lái)越高，現(xiàn)有技術(shù)中也陸續(xù)開(kāi)發(fā)了多種水性涂層膠，例如水性丙烯酸酯或水性聚氨酯涂層膠。雖然水性聚氨酯具有手感柔軟，穿著舒適的優(yōu)點(diǎn)，但其耐候性、耐水解性以及功能性仍有待改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)過(guò)程無(wú)“三廢”，環(huán)境友好，而無(wú)甲醛釋放的生態(tài)環(huán)保織物及其制造方法。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的第一方面涉及以下技術(shù)方案:
[0006]一種生態(tài)環(huán)?？椢?，其包括基底織物和涂覆在所述基底織物上的聚氨酯涂層，其特征在于:所述聚氨酯涂層通過(guò)浸潰含有聚氨酯預(yù)聚物的水分散液并固化得到，并且所述聚氨酯涂層的涂覆量為20?100g/m2。
[0007]其中，所述基底織物為紡織纖維或無(wú)紡纖維，并且所述纖維選自天然纖維、合成纖維或混紡纖維中的一種。
[0008]其中，所述含有聚氨酯預(yù)聚物的水分散液是由預(yù)聚體組分、低聚物組分、聚烯丙胺樹(shù)脂、乳化劑、滲透劑、柔軟劑和水形成的水分散液。所述預(yù)聚體組分由含有22.0?27.5重量份的二異氰酸酯、12.5?15.0重量份的聚酯多元醇、1.5?2.5重量份的甲基丙烯酸-2-羥丙酯、3.5?5.0重量份的擴(kuò)鏈劑和0.1?0.2重量份的催化劑制備得到。其中，所述低聚物組分由6?8重量份的二羥基聚醚，1.2?1.5重量份的端羥基聚丁二烯和2.0?
3.0重量份的擴(kuò)鏈劑組成。
[0009]其中，所述二異氰酸酯選自脂肪族二異氰酸酯、芳香族二異氰酸酯、脂環(huán)族二異氰酸酯或者它們的混合物。作為脂肪族二異氰酸酯的例子包括異佛爾酮二異氰酸酯、4，4，_ 二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯或1，6_六亞甲基二異氰酸酯。作為芳香族異氰酸酯的例子包括4，4，- 二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯。作為優(yōu)選地，所述二異氰酸酯為MD1、TDI或二者的混合物；更優(yōu)選地，所述二異氰酸酯為液化MDI。其中，所述擴(kuò)鏈劑是指含有兩個(gè)官能團(tuán)的化合物，通常是小分子二元醇、二元胺、乙醇胺等。所述擴(kuò)鏈劑為1，4_ 丁二醇、乙二醇、1，3-丙二醇、一縮二乙二醇、乙二胺、己二胺、二乙醇胺、三乙醇胺以及丙三醇中的至少一種。作為優(yōu)選地，所述擴(kuò)鏈劑為1，4_ 丁二醇。
[0010]其中，所述聚酯多元醇為芳香族多元醇，并且所述芳香族多元醇的官能度為1.8 ?2.2。
[0011]其中，所述二羥基聚醚是以丙二醇為起始劑的二羥基聚醚，并且其羥基為105?115mgK0H/g。
[0012]本發(fā)明的第二方面還涉及上述生態(tài)環(huán)?？椢锏闹圃旆椒ǎ涮卣髟谟?所述方法包括以下步驟:所述方法包括以下步驟:(a)利用聚氨酯預(yù)聚物的水分散液浸潰基底織物；(b)在50?70°C條件下進(jìn)行烘干處理，時(shí)間為8?10分鐘；(c)在90?100°C固化處理3?5分鐘。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的生態(tài)環(huán)?？椢锛捌渲圃旆椒ň哂幸韵峦怀龅挠幸嫘Ч?
[0014]本發(fā)明所述的生態(tài)環(huán)?？椢锊粌H具有改進(jìn)的力學(xué)性能，而且具有優(yōu)異的抗老化性和抗水解性；其在制造、存放以及穿著期間均無(wú)甲醛釋放，對(duì)環(huán)境友好，而且手感舒適、透濕透氣性好。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述的生態(tài)環(huán)保織物及其制造方法做進(jìn)一步的闡述，以幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解；需要指出的是實(shí)施例中有關(guān)材料以及性能等的描述都是示例性的，而并不是指對(duì)發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
[0016]本發(fā)明所述的生態(tài)環(huán)?？椢铮浒ɑ卓椢锖屯扛苍谒龌卓椢锷系木郯滨ネ繉?，所述聚氨酯涂層通過(guò)浸潰含有聚氨酯預(yù)聚物的水分散液并固化得到，并且所述聚氨酯涂層的涂覆量為20?100g/m2。所述含有聚氨酯預(yù)聚物的水分散液是由14?16wt%的預(yù)聚體組分、5.0?7.0wt%的低聚物組分、6?8wt%的聚烯丙胺樹(shù)脂、0.5?1.2wt%的乳化劑、1.0?3.0wt%的滲透劑、1.0?3.0wt%的柔軟劑以及余量的水形成的水分散液。其中，所述預(yù)聚體組分由含有22.0?27.5重量份的二異氰酸酯、12.5?15.0重量份的聚酯多元醇、1.5?2.5重量份的甲基丙烯酸-2-羥丙酯、3.5?5.0重量份的擴(kuò)鏈劑和0.1?
0.2重量份的催化劑制備得到；所述低聚物組分由6?8重量份的二羥基聚醚，1.2?1.5重量份的端羥基聚丁二烯和2.0?3.0重量份的擴(kuò)鏈劑組成。所述方法的生態(tài)環(huán)?？椢锟梢酝ㄟ^(guò)包括以下步驟的方法制備得到:(a)利用聚氨酯預(yù)聚物的水分散液浸潰基底織物；(b)在50?70°C條件下進(jìn)行烘干處理，時(shí)間為8?10分鐘；(c)在90?100°C固化處理3?5分鐘。具體來(lái)說(shuō)，所述的聚氨酯預(yù)聚物的水分散液通過(guò)包括以下步驟的方法制備得到:(I)將22.0?27.5重量份的二異氰酸酯、12.5?15.0重量份的聚酯多元醇、1.5?2.5重量份的甲基丙烯酸-2-羥丙酯、3.5?5.0重量份的擴(kuò)鏈劑和0.1?0.2重量份的催化劑置于反應(yīng)釜中，然后在50?70°C條件下反應(yīng)2?3小時(shí)，然后降溫至40?50°C，控制-NCO的含量為預(yù)聚體組分總重量的10?12%得到預(yù)聚體組分，出料后密封保存；(2)將6?8重量份的二羥基聚醚，1.2?1.5重量份的端羥基聚丁二烯和2.0?3.0重量份的擴(kuò)鏈劑置于反應(yīng)釜中，在40°C下充分混合I小時(shí)后得到低聚物組分，出料后密封保存；(3)在反應(yīng)釜中加入IOwt %的去離子水，然后加入0.5~1.2wt%的乳化劑混合均勻，然后在高速攪拌的條件下(1500~2500rpm)加入14~16wt%的預(yù)聚體組分、5.0~7.0wt%的低聚物組分和6~8被％的聚烯丙胺樹(shù)脂，然后緩慢滴加剩余的去離子水；最后加入1.0~3.0wt%的滲透劑、1.0~3.0wt%的柔軟劑即可得到含有聚氨酯預(yù)聚物的水分散液。在以下實(shí)施例和比較例中:所述的聚烯丙胺樹(shù)脂為PAA-01，分子量為1000(日本紡績(jī)株式會(huì)社NittoBosekiC0.Ltd.)。所述乳化劑為十二烷基磺酸鈉；所述滲透劑為脂肪醇聚氧乙烯醚JFC-1 ;所述柔軟劑為硬脂酸聚氧乙烯酯SG-6。所述的二異氰酸酯為碳化二亞胺-脲酮亞胺改性的MDI，煙臺(tái)萬(wàn)華聚氨酯股份有限公司(WannateMD1-1OOHL)。所述的聚酯多元醇為Stepan公司的Stepanol系列芳香族聚酯多元醇(牌號(hào)為Stepanol PD-90LV)。所述的二羥基聚醚為以丙二醇為起始劑的二羥基聚醚，羥基為105~115mgK0H/g，牌號(hào)為Voranol220_110N。所述端羥基氫化聚丁二烯的氫化度大于98%，羥基官能度為1.9，羥值為31mgK0H/g，分子量為3100(美國(guó) Sartomer 公司，KrasolHLBH_P3000)。
[0017]實(shí)施例1
[0018]本實(shí)施例的聚氨酯預(yù)聚物的水分散液通過(guò)包括以下步驟的方法制備得到:(I)將22.0重量份的二異氰酸酯、12.5重量份的聚酯多元醇、2.0重量份的甲基丙烯酸-2-羥丙酯、3.5重量份的1，4_ 丁二醇和0.12重量份的二月桂酸二丁基錫置于反應(yīng)釜中，然后在60°C條件下反應(yīng)2~3小時(shí)，然后降溫至40°C，控制-NCO的含量為預(yù)聚體組分總重量的10%得到預(yù)聚體組分，出料后密封保存；(2)將6重量份的二羥基聚醚，1.2重量份的端羥基聚丁二烯和2.0重量份的1，4_ 丁二醇置于反應(yīng)釜中，在40°C下充分混合I小時(shí)后得到低聚物組分，出料后密封保存；(3)在反應(yīng)釜中加入IOwt %的去離子水，然后加入0.8?七％的乳化劑混合均勻，然后在2000rpm的轉(zhuǎn)速條件下加入15wt%的預(yù)聚體組分、6.0wt%的低聚物組分和6?〖％的聚烯丙胺樹(shù)脂，然后緩慢滴加剩余的去離子水；最后加入2.0wt%的滲透劑、2.0wt%的柔軟劑即可得到含有聚氨酯預(yù)聚物的水分散液。
[0019]實(shí)施例2
[0020]本實(shí)施例的聚氨酯預(yù)聚物的水分散液通過(guò)包括以下步驟的方法制備得到:(I)將25.0重量份的二異氰酸酯、13.5重量份的聚酯多元醇、2.0重量份的甲基丙烯酸-2-羥丙酯、4.0重量份的1，4_ 丁二醇和0.12重量份的二月桂酸二丁基錫置于反應(yīng)釜中，然后在60°C條件下反應(yīng)2~3小時(shí)，然后降溫至40°C，控制-NCO的含量為預(yù)聚體組分總重量的10%得到預(yù)聚體組分，出料后密封保存；(2)將8重量份的二羥基聚醚，1.5重量份的端羥基聚丁二烯和3.0重量份的1，4_ 丁二醇置于反應(yīng)釜中，在40°C下充分混合I小時(shí)后得到低聚物組分，出料后密封保存；(3)在反應(yīng)釜中加入10wt%的去離子水，然后加入0.8?七％的乳化劑混合均勻，然后在2000rpm的轉(zhuǎn)速條件下加入15wt%的預(yù)聚體組分、6.0wt%的低聚物組分和8?〖％的聚烯丙胺樹(shù)脂，然后緩慢滴加剩余的去離子水；最后加入2.0wt%的滲透劑、2.0wt%的柔軟劑即可得到含有聚氨酯預(yù)聚物的水分散液。
[0021]實(shí)施例3
[0022]本實(shí)施例的聚氨酯預(yù)聚物的水分散液通過(guò)包括以下步驟的方法制備得到:(I)將27.5重量份的二異氰酸酯、15.0重量份的聚酯多元醇、2.5重量份的甲基丙烯酸_2_羥丙酯、5.0重量份的1，4_ 丁二醇和0.10重量份的二月桂酸二丁基錫置于反應(yīng)釜中，然后在60°C條件下反應(yīng)2~3小時(shí)，然后降溫至40°C，控制-NCO的含量為預(yù)聚體組分總重量的12%得到預(yù)聚體組分，出料后密封保存；(2)將6.0重量份的二羥基聚醚，1.2重量份的端羥基聚丁二烯和2.0重量份的I，4-丁二醇置于反應(yīng)釜中，在40°C下充分混合I小時(shí)后得到低聚物組分，出料后密封保存；(3)在反應(yīng)釜中加入10wt%的去離子水，然后加入0.8?七％的乳化劑混合均勻，然后在2000rpm的轉(zhuǎn)速條件下加入15.0wt%的預(yù)聚體組分、5.0wt%的低聚物組分和6?〖％的聚烯丙胺樹(shù)脂，然后緩慢滴加剩余的去離子水；最后加入2.0wt %的滲透劑、2.0wt%的柔軟劑即可得到含有聚氨酯預(yù)聚物的水分散液。
[0023]對(duì)比例I
[0024]本 對(duì)比例的聚氨酯預(yù)聚物的水分散液通過(guò)包括以下步驟的方法制備得到:(I)將25.0重量份的二異氰酸酯、13.5重量份的聚酯多元醇、2.0重量份的甲基丙烯酸-2-羥丙酯、4.0重量份的1，4_ 丁二醇和0.12重量份的二月桂酸二丁基錫置于反應(yīng)釜中，然后在60°C條件下反應(yīng)2~3小時(shí)，然后降溫至40°C，控制-NCO的含量為預(yù)聚體組分總重量的10%得到預(yù)聚體組分，出料后密封保存；(2)將8重量份的二羥基聚醚和3.0重量份的1，4_ 丁二醇置于反應(yīng)釜中，在40°C下充分混合I小時(shí)后得到低聚物組分，出料后密封保存；(3)在反應(yīng)釜中加入IOwt %的去離子水，然后加入0.8wt%的乳化劑混合均勻，然后在2000rpm的轉(zhuǎn)速條件下加入15wt%的預(yù)聚體組分、6.0wt%的低聚物組分和8wt%的聚烯丙胺樹(shù)脂，然后緩慢滴加剩余的去離子水；最后加入2.0wt%的滲透劑、2.0wt%的柔軟劑即可得到含有聚氨酯預(yù)聚物的水分散液。
[0025]對(duì)比例2
[0026]本對(duì)比例的聚氨酯預(yù)聚物的水分散液通過(guò)包括以下步驟的方法制備得到:(I)將25.0重量份的二異氰酸酯、13.5重量份的聚酯多元醇、2.0重量份的甲基丙烯酸-2-羥丙酯、4.0重量份的1，4_ 丁二醇和0.12重量份的二月桂酸二丁基錫置于反應(yīng)釜中，然后在60°C條件下反應(yīng)2~3小時(shí)，然后降溫至40°C，控制-NCO的含量為預(yù)聚體組分總重量的10%得到預(yù)聚體組分，出料后密封保存；(2)將8重量份的二羥基聚醚，1.5重量份的端羥基聚丁二烯和3.0重量份的I，4-丁二醇置于反應(yīng)釜中，在40°C下充分混合I小時(shí)后得到低聚物組分，出料后密封保存；(3)在反應(yīng)釜中加入10wt%的去離子水，然后加入0.8wt%的乳化劑混合均勻，然后在2000rpm的轉(zhuǎn)速條件下加入15wt%的預(yù)聚體組分、6.0wt%的低聚物組分，然后緩慢滴加剩余的去離子水；最后加入2.0wt %的滲透劑、2.0wt %的柔軟劑即可得到含有聚氨酯預(yù)聚物的水分散液。
[0027]作為示例性地，將實(shí)施例1~3以及對(duì)比例I~2制備得到的含有聚氨酯預(yù)聚物的水分散液浸潰在基底織物(純棉布，110X76)上，然后在60°C條件下進(jìn)行烘干處理，時(shí)間為10分鐘；最后在100°C固化處理3分鐘即可得到含有聚氨酯涂層的織物，為了比較方便所述涂層的涂覆量均為約50g/m3(可以通過(guò)調(diào)節(jié)含有聚氨酯預(yù)聚物的水分散液的浸潰時(shí)間等參數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)涂覆量)。將得到的含有聚氨酯涂層的織物進(jìn)行性能測(cè)試，其中透濕量按照GB/T12704-1991規(guī)定的方法執(zhí)行；拉伸強(qiáng)度和扯斷伸長(zhǎng)率(經(jīng)向)按照HG/T2580-1994中規(guī)定的方法執(zhí)行；表面抗?jié)裥园凑誈B/T4745規(guī)定的方法執(zhí)行。
[0028]測(cè)試結(jié)果如表1所示:
[0029]表1
[0030]
【權(quán)利要求】
1.一種生態(tài)環(huán)?？椢铮浒ɑ卓椢锖屯扛苍谒龌卓椢锷系木郯滨ネ繉?，其特征在于:所述聚氨酯涂層通過(guò)浸潰含有聚氨酯預(yù)聚物的水分散液并固化得到，并且所述聚氨酯涂層的涂覆量為20~100g/m2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生態(tài)環(huán)?？椢铮涮卣髟谟?所述基底織物為紡織纖維或無(wú)紡纖維，并且所述纖維選自天然纖維、合成纖維或混紡纖維中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生態(tài)環(huán)?？椢铮涮卣髟谟?所述含有聚氨酯預(yù)聚物的水分散液是由預(yù)聚體組分、低聚物組分、聚烯丙胺樹(shù)脂、乳化劑、滲透劑、柔軟劑和水形成的水分散液。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生態(tài)環(huán)保織物，其特征在于:所述預(yù)聚體組分由含有22.0~.27.5重量份的二異氰酸酯、12.5~15.0重量份的聚酯多元醇、1.5~2.5重量份的甲基丙烯酸-2-羥丙酯、3.5~5.0重量份的擴(kuò)鏈劑和0.1~0.2重量份的催化劑制備得到。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生態(tài)環(huán)保織物，其特征在于:所述低聚物組分由6~8重量份的二羥基聚醚，1.2~1.5重量份的端羥基聚丁二烯和2.0~3.0重量份的擴(kuò)鏈劑組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生態(tài)環(huán)保織物，其特征在于:所述二異氰酸酯為碳化二亞胺改性的MDI ;所述的聚酯多元醇為芳香族聚酯多元醇，并且所述芳香族多元醇的官能度為.1.8~2.2 ;所述的擴(kuò)鏈劑為1，4_ 丁二醇。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生態(tài)環(huán)?？椢铮涮卣髟谟?所述二羥基聚醚是以丙二醇為起始劑的二羥基聚醚，并且其羥基為105~115mgK0H/g。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所 述的生態(tài)環(huán)保織物，其特征在于:所述的聚烯丙胺樹(shù)脂的數(shù)均分子量為800~1500。
9.根據(jù)權(quán)利要求1~9任一項(xiàng)所述的生態(tài)環(huán)保織物的制造方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟:(a)利用聚氨酯預(yù)聚物的水分散液浸潰基底織物；(b)在50~70°C條件下進(jìn)行烘干處理，時(shí)間為8~10分鐘；(c)在90~100°C固化處理3~5分鐘。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的生態(tài)環(huán)?？椢锏闹圃旆椒?，其特征在于:所述聚氨酯預(yù)聚物的水分散液通過(guò)包括以下步驟的方法制備得到:(I)將22.0~27.5重量份的二異氰酸酯、.12.5~15.0重量份的聚酯多元醇、1.5~2.5重量份的甲基丙烯酸_2_羥丙酯、3.5~5.0重量份的擴(kuò)鏈劑和0.1~0.2重量份的催化劑置于反應(yīng)釜中，然后在50~70°C條件下反應(yīng).2~3小時(shí)，然后降溫至40~50°C，控制-NCO的含量為預(yù)聚體組分總重量的10~12%得到預(yù)聚體組分，出料后密封保存；(2)將6~8重量份的二羥基聚醚，1.2~1.5重量份的端羥基聚丁二烯和2.0~3.0重量份的擴(kuò)鏈劑置于反應(yīng)釜中，在40°C下充分混合I小時(shí)后得到低聚物組分，出料后密封保存；(3)在反應(yīng)釜中加入IOwt%的去離子水，然后加入0.5~.1.2wt%的乳化劑混合均勻,然后在高速攪拌的條件下(1500~2500rpm)加入14~16wt%的預(yù)聚體組分、5.0~7.0wt%的低聚物組分和6~8wt%的聚烯丙胺樹(shù)脂,然后緩慢滴加剩余的去離子水；最后加入1.0~3.0wt %的滲透劑、1.0~3.0wt %的柔軟劑即可得到含有聚氨酯預(yù)聚物的水分散液。
【文檔編號(hào)】C08G18/69GK104018351SQ201410212070
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月20日
【發(fā)明者】郭有良, 郭煜鋒 申請(qǐng)人:嘉興富勝達(dá)染整有限公司