專利名稱：一種紡織用納米防護液及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于涂料及紡織功能整理領域，特別涉及 一 種紡織用納米防 護液及其制備方法。
背景技術：
隨著人們生活水平的提高，對衣服等織物的要求也隨之相應提高。在 日常生活中，有時衣物常會濺到如水、果汁、咖啡、醬油、食用油等污漬， 而這些液體的滲透性^艮強， 一旦濺到衣物上^艮難去除，影響了衣物的穿 著。人們希望衣物本身能具有防水和防污漬的能力，這樣衣物不易臟， 并且容易清洗。為了提高衣物的耐污漬能力，讓衣物可以更長久的穿著，現(xiàn)有的常 用方法是對織物進行防水處理，目前對織物進行防水處理的防護液一般 用低表面能物質(zhì)而且處理工藝條件要求比較高，例如中國專利CN97102948.2公開了用聚四氟乙烯涂布于織物基布上形成憎水透氣膜； 中國專利CN01136674.5中所述的處理織物的防護液為低表面能的氟碳 高分子膜，處理方法為復雜的磁控反應濺射法；中國專利 CN200510068572.4中所述的處理織物的防護液即復合膜為聚四氟乙烯 和聚氨酯樹脂；中國專利CN02160342.1中利用含氟整理劑AG710、高 紫外屏蔽材料UVPB-SG以及含納米氧化鈦的分散體系對滌綸織物采用 了二浸二軋的復雜處理工藝，其中帶液率要達到70- 80%，加熱定型的 溫度170 - 180°C，工藝要求條件很高，這就限制了其防護液的應用范圍， 只適合在工廠的大量布匹生產(chǎn)時的處理使用。盡管上述的現(xiàn)有技術中，為使織物具有防水的能力而使用了各種形 式的防護液，但是其防水的效果并不是很理想，有的防護液雖然防水效 果很好，但工藝要求很高，生產(chǎn)成本很高，不宜廣泛應用
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種紡織用納米防護液，當利用該納米防護 液對織物，布料等進行表面處理時，能夠在織物表面形成于類似于荷葉 的微觀結構，從而使織物產(chǎn)生防水、防油、防污等功能，提高衣物的耐 久性。本發(fā)明的另 一 目的是提供 一 種上述紡織用納米防護液的制備方法， 通過該方法制備的納米防護液，當利用該納米防護液對織物，布料等進 行表面處理時，能夠在織物表面形成于類似于荷葉的微觀結構，從而使 織物產(chǎn)生防水、防油、防污等功能，提高衣物的耐久性。本發(fā)明的另 一 目的是提供一種上述紡織用納米防護液的使用方法， 使用本發(fā)明所述的使用方法處理織物，布料等表面時，能夠快速有效的 在織物表面形成于類似于荷葉的微觀結構，從而使織物產(chǎn)生防水、防油、 防污等功能，提高衣物的耐久性，操作方便，容易實現(xiàn)。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案是 一種紡織用納米防護液，其組成成分包括(以重量百分比計)(1) 無機納米材料 0.1 1%(2) 有機珪氧烷 0~5%(3) 氟烷基丙烯酸酯 1 8%(4) 去離子水 86-98.9%所述的無機納米材料為10 - 100nm納米級別的納米氧化鋅和/或納 米氧化硅和/或納米氧化4太和/或納米氧化鋁；所述的有機硅氧烷為H(CH2)nSi(OCmH2m+1)3，其中n=l~8, m=l 3;或者含有氟代烷烴的有機硅氧烷CF3(CF2)r(CH2)nSi(OCmH2m+1)3 ，其中r=0~5， n=l~8, m=l~3;或者H2N(CH2)nSi(OCmH2m+1)3其中n=l 3， m=l 3;所述的氟烷基丙烯酸酯是指全氟烷基丙烯酸酯共聚物，共聚物中包含C2F5(CF2CF2)n(CH2)mOCOCH=CH2 ，其中11=2-6, m=l - 10 ;進一步，所述的無機納米材料優(yōu)選為50 - 60nm納米級別的納米氧 化鋅和/或納米氧化硅和/或納米氧化4太和/或納米氧化鋁；進一步，所述的有機硅氧烷優(yōu)選為含有氟代烷烴的有機硅氧烷 CF3(CF2)r(CH2)nSi(OCmH2m+1)3 ，其中，r=l~5， n=l 3, m=l 3或者 H2N(CH2)nSi(OCmH加+,)3其中n=l 3, m=l~3;進一步，所述的氟烷基丙烯酸酯優(yōu)選為全氟烷基丙烯酸酯共聚物， 共聚物中包含C2F5(CF2CF2)n(CH2)mOCOCH=CH2 ，其中n=4 - 6， m=l - 10;更進一步，所述的無機納米材料更優(yōu)選為50 - 60nm的納米氧化鋅 和/或納米氧化硅和/或納米氧化鈥；更進一步，所述的有機硅氧烷更優(yōu)選為含有氟代烷烴的有機硅氧烷 CF3(CF2)r(CH2)nSi(OCmH2m+1)3 ，其中，r=l~5, n=l 3, m=l 3;更進一步，所述的氟烷基丙烯酸酯更優(yōu)選為全氟烷基丙烯酸酯共 聚物，共聚物中包含C2Fs(CF2CF2)n(CH2)mOCOCHK:H2 ,其中，n=6,m=l -10;進一步，為使本發(fā)明獲得更好的發(fā)明效果，所述的紡織用納米防護 液的組分及含量優(yōu)選如下，以重量百分比濃度計 (1 )無才幾納米材#+ 0.2~0.8% (2 )有機硅氧烷 2 5%(3) 氟烷基丙烯酸酯 3~6%(4) 去離子水 88.2- 94.8%再進一步，為使本發(fā)明獲得更好的發(fā)明效果，所述的紡織用納米防 護液的組分及含量更優(yōu)選如下，以重量百分比濃度計 (1 )無才幾納米材一牛 0.5 0.8% (2 )有機硅氧烷 2~4%
(3) 氟烷基丙烯酸酯 3~5%(4) 去離子水 卯.2-94.5%一種上述紡織用納米防護液的制備方法，包括如下步驟 (1 )首先將本發(fā)明所述的組分中的無機納米材料均勻分散于去離子水中制得穩(wěn)定分散液；(2)然后將步驟(1)中制得的穩(wěn)定分散液與其他組分按照本發(fā)明所述的比例進行混合并攪拌均勻，即制得納米防護液。一種上述紡織用納米防護液的使用方法，包括如下步驟 (1 )將本發(fā)明所述的納米防護液對織物進行處理之前，需要先用清 水徹底洗凈油污、灰塵等，新買衣物同樣處理；(2)然后將本發(fā)明所述的納米防護液采用浸泡、噴灑、涂刷等方法 均勻處理織物表面，待織物表面完全打濕后用，再對噴涂過納米防護液 的織物在80 - 110。C下進行加熱處理干燥，織物即具有防水防油的效果。進一步，為使本發(fā)明獲得較好的發(fā)明效果，步驟(2)中，采用噴灑 的方法打濕織物時，噴灑時與織物的距離為5-10厘米；進一步，為使本發(fā)明獲得較好的發(fā)明效果，步驟(2)中，用普通加 熱設備如電褽斗、微波爐、烘箱進行加熱干燥處理即可；進一步，為使本發(fā)明獲得較好的發(fā)明效果，噴涂過納米防護液的織 物，清洗以后經(jīng)過電凝斗凝燙或微波爐、暖氣加熱后，其防水防油的防 護功能就可被激活，不需要重新用防護液進行處理。本發(fā)明的效果在于1) 用本發(fā)明所述的納米防護液，對衣物等織物的表面進行處理 時，能夠在織物表面形成于類似于荷葉的微觀結構，使織物 產(chǎn)生防水、防油、防污等功能，能有效地阻止水、果汁、咖
啡、醬油、食用油等污染液體的滲透，大大提高了衣物等織物的穿著耐久力；2) 本發(fā)明所述的納米防護液，制備方法簡單易行，成本低廉， 易于獲得，適宜廣泛應用；3 ) 將本發(fā)明所述的納米防護液處理織物使其具有防護功能時， 處理過程簡捷，應用方便，完全可以成為民用的大眾化產(chǎn)品， 且織物的防護功能經(jīng)過簡單的處理可以多次激活；處理方法 便捷簡單，如可以用噴壺等常用工具輕輕將納米防護液噴灑 在待處理的織物上，然后經(jīng)較低的溫度如用家用電凝斗低溫 處理就可實現(xiàn)其防護功能，應用非常方便；清洗以后的衣物 只需電凝斗凝過或微波爐、暖氣等加熱，其防護功能就可被 激活，從而提高其耐久性。本發(fā)明之所以具有上述發(fā)明效果，原因在于本發(fā)明所述的納米防 護液在引入低表面能物質(zhì)的同時引入了無機納米材料物質(zhì)，通過超分散 技術將納米結構的物質(zhì)分散于水相介質(zhì)中，使其能夠最大限度地保持單 個粒子的非團聚狀態(tài)，形成具有高度分散性、均勻性和穩(wěn)定性的一種分 散液；同時，低表面能物質(zhì)與納米分散液復合后可在織物表面形成透明 的透氣薄層，使其在不影響原來的織物穿著舒適度和其它功能的同時達 到有效的防水防油防污防護功能。
具體實施方式
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的描述 實施例1:一種紡織用納米防護液，其組成成分包括(以重量百分比計) (1 )納米氧化硅 0.5%(2) 十三氟辛基三乙氧基硅烷 1%(3) 氟烷基丙烯酸酯 5%(4) 去離子水 93.5%
制備方法(1 )首先將本發(fā)明所述組分中的IO克60nm級別的納米氧化硅均 勻分散于40克去離子水中，制得濃度為20%的50克穩(wěn)定分散液；(2)然后將步驟(l)中制得的穩(wěn)定分散液50克與20克十三氟辛 基三乙氧基硅烷、IOO克氟烷基丙烯酸酯添加到1830克去離子水中混合 后并攪拌均勻即制得納米防護液。4吏用方法(1 )將本發(fā)明所述的納米防護液對織物進行處理之前，需要先用清 水徹底洗凈油污、灰塵等，新買衣物同樣處理；(2)然后將本發(fā)明所述的納米防護液浸泡干凈的織物，待織物表面 完全打濕后用，再對織物用家用電褽斗在80-110。C之間的溫度進行熨 燙，織物表面凝干燥后即具有防水防油的效果，它能有效阻止水、果汁、 咖啡、醬油、食用油等污染液體的滲透，污染液體滴落于織物表面進會 形成球狀，用吸水紙一擦即可保持干凈；當織物臟了清洗后，只需再用 電熨斗熨過其防護功能就可被激活。實施例2:一種紡織用納米防護液，其組成成分包括(以重量百分比計) (1 )納米氧化鈦 1%(2)三氟丙基三甲氧基硅烷 1%(3)氟烷基丙烯酸酯 4% (4)去離子水 94%制備方法(1 )首先將本發(fā)明所述組分中的15克50nm級別的納米氧化鈦均 勻分散于35克去離子水中，制得濃度為30%的穩(wěn)定分散液；(2)然后將步驟(1)中制得的穩(wěn)定分散液50克與15克三氟丙基 三曱氧基硅烷、60克氟烷基丙烯酸酯添加到1375克去離子水中混合后并 攪拌均勻即制得納米防護液。4吏用方法(1 )將本發(fā)明所述的納米防護液對織物進行處理之前，需要先用清 水徹底洗凈油污、灰塵等，新買衣物同樣處理；(2)然后將本發(fā)明所述的納米防護液用噴壺均勻噴灑在干凈的織物 表面，待織物表面完全打濕后用，再對噴涂過納米防護液的織物用家用 電熨斗在80-ll(TC之間的溫度進行熨燙，織物表面熨干燥后即具有防 水防油的效果，它能有效阻止水、果汁、咖啡、醬油、食用油等污染液 體的滲透，污染液體滴落于織物表面進會形成球狀，用吸水紙一擦即可 保持干凈；當織物臟了清洗后，只需再用電凝斗凝過其防護功能就可被 激活。實施例3一種紡織用納米防護液， (1 )納米氧化鋁(2) 丙基三曱氧基硅烷(3) 氟烷基丙烯酸酯 (4)去離子水制備方法(1) 首先將本發(fā)明所述組分中的5克10nm級別的納米氧化鋁均勻 分散于45克去離子水中，制得濃度為10%的穩(wěn)定分散液；(2) 然后將步驟(l)中制得的穩(wěn)定分散液50克與250克丙基三曱 氧基硅烷、400克氟烷基丙烯酸酯添加到43 00克去離子水中混合后并攪 拌均勻即制得納米防護液。使用方法(1 )將本發(fā)明所述的納米防護液對織物進行處理之前，需要先用清 水徹底洗凈油污、灰塵等，新買衣物同樣處理；(2)然后將本發(fā)明所述的納米防護液用噴壺均勻噴灑在干凈的織物ii，其組成成分包括(以重量百分比計)0.1% 5% 8%
表面，待織物表面完全打濕后用，再對噴涂過納米防護液的織物用烘箱 在80- 110。C之間的溫度進行加熱干燥，織物干燥后即具有防水防油的 效果，它能有效阻止水、果汁、咖啡、醬油、食用油等污染液體的滲透，污染液體滴落于織物表面進會形成球狀，用吸水紙一擦即可保持干凈；當織物臟了清洗后，只需再用電凝斗^:過其防護功能就可被激活 實施例4一種紡織用納米防護液，其組成成分包括(以重量百分比計)(1 )納米氧化鋅 0.3%(2 )氨丙基曱基二乙氧基硅烷 3%(3)氟烷基丙烯酸酯 1%(4)去離子水 95.7%制備方法(1 )首先將本發(fā)明所述組分中的IO克100nm級別的納米氧化鋅均 勻分散于40克去離子水中，制得濃度為20%的穩(wěn)定分散液；(2)然后將步驟(l)中制得的穩(wěn)定分散液50克與IOO克氨丙基曱 基二乙氧基硅烷、33.33克氟烷基丙烯酸酯添加到3150克去離子水中混 合后并攪拌均勻即制得納米防護液。使用方法(1 )將本發(fā)明所述的納米防護液對織物進行處理之前，需要先用清 水徹底洗凈油污、灰塵等，新買衣物同樣處理；(2)然后將本發(fā)明所述的納米防護液用噴壺均勻噴灑在干凈的織物 表面，待織物表面完全打濕后用，再對噴涂過納米防護液的織物用家用 電熨斗在80-ll(TC之間的溫度進行熨燙，織物表面熨干燥后即具有防 水防油的效果，它能有效阻止水、果汁、咖啡、醬油、食用油等污染液 體的滲透，污染液體滴落于織物表面進會形成球狀，用吸水紙一擦即可 保持干凈；當織物臟了清洗后，只需再用電凝斗凝過其防護功能就可被 激活。 實施例5一種紡織用納米防護液，其組成成分包括(以重量百分比計)(1 )納米氧化鈦 0.3%納米氧化鋅 0.3%(2 )氨丙基三乙氧基硅烷 2%(3)氟烷基丙烯酸酯 5%(4)去離子水 92.4%制備方法(1 )首先將本發(fā)明所述組分中的7.5克40nm級別的納米氧化鈦和 7.5克40nm級別的納米氧化鋅均勻分散于35克去離子水中，制得濃度 為30%的穩(wěn)定分散液；(2)然后將步驟(1)中制得的穩(wěn)定分散液50克與50克氨丙基三 乙氧基硅烷、125克氟烷基丙烯酸酯添加到2275克去離子水中混合后并 攪拌均勻即制得納米防護液。4吏用方法(1 )將本發(fā)明所述的納米防護液對織物進行處理之前，需要先用清 水徹底洗凈油污、灰塵等，新買衣物同樣處理；(2)然后將本發(fā)明所述的納米防護液用噴壺均勻噴灑在干凈的織物 表面，待織物表面完全打濕后用，再對噴涂過納米防護液的織物用家用 電熨斗在80-110。C之間的溫度進行熨燙，織物表面熨干燥后即具有防 水防油的效果，它能有效阻止水、果汁、咖啡、醬油、食用油等污染液 體的滲透，污染液體滴落于織物表面進會形成球狀，用吸水紙一擦即可 保持干凈；當織物臟了清洗后，只需再用電褽斗凝過其防護功能就可被 激活。實施例6一種紡織用納米防護液，其組成成分包括(以重量百分比計)
(1 )納米氧化鈦 0.2%(3)氟烷基丙烯酸酯 7% (4)去離子水 92.8%制備方法(1 )首先將本發(fā)明所述組分中的10克50nm級別的納米氧化鈦均 勻分散于40克去離子水中，制得濃度為20%的穩(wěn)定分散液；(2)然后將步驟(1 )中制得的穩(wěn)定分散液50克與350克氟烷基丙 烯酸酯添加到4600克去離子水中混合后并攪拌均勻即制得納米防護液。使用方法(1 )將本發(fā)明所述的納米防護液對織物進行處理之前，需要先用清 水徹底洗凈油污、灰塵等，新買衣物同樣處理；(2 )然后將本發(fā)明所述的納米防護液用噴壺均勻噴灑在干凈的織物 表面，待織物表面完全打濕后用，再對噴涂過納米防護液的織物用家用 電熨斗在80-ll(TC之間的溫度進行熨燙，織物表面熨干燥后即具有防 水防油的效果，它能有效阻止水、果汁、咖啡、醬油、食用油等污染液 體的滲透，污染液體滴落于織物表面進會形成球狀，用吸水紙一擦即可 保持干凈；當織物臟了清洗后，只需再用電凝斗凝過其防護功能就可被 激活。上述描述和說明只為表達本發(fā)明的技術構思和特點，其目的在于讓相 關人士或業(yè)內(nèi)人員了解本發(fā)明的內(nèi)容，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。 凡根據(jù)本發(fā)明構思實質(zhì)所做的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護 范圍之內(nèi)。
權利要求
1、一種紡織用納米防護液，包括如下組分及含量，以重量百分比計(1)無機納米材料 0.1～1％(2)有機硅氧烷0～5％(3)氟烷基丙烯酸酯1～8％(4)去離子水 86-98.9％所述的無機納米材料為10-100nm納米級別的納米氧化鋅和/或納米氧化硅和/或納米氧化鈦和/或納米氧化鋁；所述的有機硅氧烷為H(CH2)nSi(OCmH2m+1)3，其中n＝1～8，m＝1～3；或者含有氟代烷烴的有機硅氧烷CF3(CF2)r(CH2)nSi(OCmH2m+1)3，其中r＝0～5，n＝1～8，m＝1～3；或者H2N(CH2)nSi(OCmH2m+1)3其中n＝1～3，m＝1～3；所述的氟烷基丙烯酸酯是指全氟烷基丙烯酸酯共聚物，共聚物中包含C2F5(CF2CF2)n(CH2)mOCOCH＝CH2，其中n＝2-6，m＝1-10。
2、 如權利要求1所述的一種紡織用納米防護液，其特征在于所述 的無才幾納米材料優(yōu)選為50 - 60nm納米級別的納米氧化鋅和/或納米氧 化硅和/或納米氧化鈦和/或納米氧化鋁。
3、 如權利要求2所述的一種紡織用納米防護液，其特征在于所述 的無機納米材料更優(yōu)選為50 - 60nm的納米氧化鋅和/或納米氧化硅和/ 或納米氧化鈦。
4、 如權利要求1所述的一種紡織用納米防護液，其特征在于所述 的有機硅氧烷優(yōu)選為含有氟代烷烴的有機硅氧烷 CF3(CF2)r(CH2)nSi(OCmH2m+1)3 ，其中，r=l 5 ， n=l 3 , m=l 3或者 H2N(CH2)nSi(OCmH加w)3其中ii=l 3, m=l 3。
5、 如權利要求4所述的一種紡織用納米防護液，其特征在于所述 的有機硅氧烷更優(yōu)選為含有氟代烷烴的有機硅氧烷 CF3(CF2)r(CH2)nSi(OCmH2m+1)3,其中，r=l-5， n=l-3, m=l-3。
6、 如權利要求1所述的一種紡織用納米防護液，其特征在于所述 的氟烷基丙烯酸酯優(yōu)選為全氟烷基丙烯酸酯共聚物，共聚物中包含 C2F5(CF2CF2)n(CH2)mOCOCH=CH2,其中n=4 - 6， m=l - 10。
7、 如權利要求6所述的一種紡織用納米防護液，其特征在于所述 的氟烷基丙烯酸酯更優(yōu)選為全氟烷基丙烯酸酯共聚物，共聚物中包含 C2F5(CF2CF2)n(CH2)mOCOCH=CH2，其中，n=6, m=l — 10。
8、 如權利要求l、 2、 3、 4、 5、 6或7所述的一種紡織用納米防護 液，其特征在于所述的紡織用納米防護液的組分及含量優(yōu)選如下，以 重量百分比計 (1) 無才幾納米材津牛 0.2~0.8% (2 )有機硅氧烷 2 5%(3) 氟烷基丙烯酸酯 3~6%(4) 去離子水 88.2- 94.8%。
9、 如權利要求8所述的一種紡織用納米防護液，其特征在于所述的 紡織用納米防護液的組分及含量更優(yōu)選如下，以重量百分比計(1 )無機納米材料 0.5~0.8% (2 )有機硅氧烷 2 4%(3) 氟烷基丙烯酸酯 3 5%(4) 去離子水 90.2-94.5%。
10、 一種制備如權利要求1所述的紡織用納米防護液的方法，步驟如下(1 )首先將本發(fā)明所述的組分中的無機納米材料均勻分散于去離子 水中制得穩(wěn)定分散液；(2) 然后將步驟(1)中制得的穩(wěn)定分散液與其他組分按照本發(fā)明 所述的比例進行混合并攪拌均勻，即制得納米防護液。
11、 一種紡織用納米防護液的使用方法，包括如下步驟(1 )將本發(fā)明所述的納米防護液對織物進行處理之前，需要先用清 水徹底洗凈油污、灰塵等，新買衣物同樣處理；(2)然后將本發(fā)明所述的納米防護液采用浸泡、噴灑、涂刷等方法 均勻處理織物表面，待織物表面完全打濕后用，再對噴涂過納米防護液 的織物在80- 110。C下進行加熱處理干燥，織物即具有防水防油的效果。
12、 如權利要求11所述的一種紡織用納米防護液的使用方法，其特 征在于步驟(2)中，采用噴灑的方法打濕織物時，噴灑時與織物的距 離為5 _ IO厘米。
13、 如權利要求11所述的一種紡織用納米防護液的使用方法，其特 征在于步驟(2)中，用普通加熱設備如電凝斗、微波爐、烘箱進行加 熱干燥處理即可。
14、 如權利要求11所述的一種紡織用納米防護液的使用方法，其特 征在于噴涂過納米防護液的織物，清洗以后經(jīng)過電凝斗熨燙或微波爐、 暖氣加熱后，其防水防油的防護功能就可被激活，不需要重新用防護液 進行處理。
全文摘要
本發(fā)明屬于涂料及紡織功能整理領域，特別涉及一種紡織用納米防護液及其制備方法。目前，當衣服等織物濺到果汁或油等污漬物，常常難以清除，衣服等織物沒有相應的防污能力。本發(fā)明所述的納米防護液，其組成成分為無機納米材料、有機硅氧烷、氟烷基丙烯酸酯和去離子水，即在引入低表面能物質(zhì)的同時引入了無機納米材料。采用本發(fā)明所述的納米防護液及其制備方法，很容易獲得納米防護液，納米防護液可在織物表面形成透明的透氣薄層，使其在不影響織物穿著舒適度和其它功能的同時能夠有效防水防油防污，提高衣物的穿著耐久性。
文檔編號D06M15/277GK101161916SQ20071017562
公開日2008年4月16日 申請日期2007年10月9日 優(yōu)先權日2007年10月9日
發(fā)明者咸才軍, 孔志平, 穎 邢 申請人:北京首創(chuàng)納米科技有限公司