纖維構(gòu)造物的恒久/耐久防水加工法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種防水性纖維構(gòu)造物的制造方法，其包含將2, 6-二氯-4-羥 基-1，3, 5-三嗪鈉鹽、與二胺基苯磺酸堿鹽的反應(yīng)混合物使用于纖維構(gòu)造物中。
【背景技術(shù)】
[0002] 歷來，在纖維構(gòu)造物施予具耐久性的防水加工時(shí)，使用氟系防水劑是必須條件。但 是此種氟系防水劑，如非為含碳數(shù)8個(gè)以上的長鏈CF基的物質(zhì)則無法賦予其防水性。同時(shí) 為提高其耐損耗性而并用三聚氰胺樹脂及聚氨酯樹脂時(shí)可更維持其耐防水性。
[0003] 但是近年來，在碳數(shù)為8以上的氟系防水劑方面，在美國已揭明在其制造過程中， 會(huì)產(chǎn)生自然界中無法存在的人工化學(xué)物質(zhì)。此類化學(xué)物質(zhì)，在氟系防水劑的碳數(shù)為8時(shí)會(huì) 形成全氟辛酸（以下，稱為PF0A)及全氟辛烷磺酸（以下，稱為PF0S)。氟系防水劑在含碳 數(shù)8以上的長鏈時(shí)則會(huì)形成全氟羧酸。
[0004] 此等物質(zhì)是以預(yù)料外的不純物包含于前述氟系防水劑中，因是化學(xué)上極為穩(wěn)定的 物質(zhì)，料想應(yīng)該無法分解而會(huì)殘留在自然界中。同時(shí)也為人體吸收時(shí)不易排出的性質(zhì)即具 有生物體蓄積性，因此已被指出在經(jīng)過長期攝取時(shí)具有致癌性。
[0005] 因此，碳數(shù)8以上的氟系防水劑會(huì)有對人體及環(huán)境造成影響、及在安全性方面須 予以處理的情形。因此質(zhì)疑其安全性的學(xué)者及學(xué)術(shù)人員，均期望能停止其使用，而氟系防水 劑制造員工、纖維染色加工員工及消費(fèi)者，也希望能有使用完全不含此等令人憂慮的物質(zhì) 的氟系防水劑的纖維構(gòu)造物的加工方法。但是所謂完全不含令人憂慮的物質(zhì)的氟系防水劑 是指碳數(shù)6以下的氟系防水劑。
[0006] 然而，碳數(shù)6以下的氟系防水劑的防水性能，甚至纖維構(gòu)造物在未損耗的狀態(tài)下， 其防水性能均遠(yuǎn)未能達(dá)到纖維染色加工業(yè)界及消費(fèi)的目標(biāo)。因此，目前只能使用暫時(shí)性的 防水加工品。
[0007] 在碳數(shù)8以上的氟系防水劑方面，完全不含前述不純物、PFOA及PFOS的物種在制 造上并不可能。因此，只能使用碳數(shù)6以下的氟系防水劑，而產(chǎn)生維持現(xiàn)狀的防水性能、或 發(fā)現(xiàn)具有更恒久的耐久性的防水性能的加工方法的必要。
[0008] 目前為止，已有的提案是使用二鹵化三嗪化合物，對天然纖維、再生纖維或合成纖 維施行浴中吸浸法（exhaustion method)或2階段的熱處理加工，以使此等纖維疏水化的 加工方法（專利文獻(xiàn)1)。
[0009] [先前技術(shù)文獻(xiàn)]
[0010] 專利文獻(xiàn)
[0011] [專利文獻(xiàn)1]日本特開2008-63708號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] [發(fā)明所欲解決的課題]
[0013] 本發(fā)明的課題是在不使用碳數(shù)8以上的氟系防水劑下，賦予對纖維構(gòu)造物與其在 使用時(shí)的同等或其以上的耐防水性。
[0014] 因此，本發(fā)明的目的在提供一種纖維構(gòu)造物的制造方法，即使使用碳數(shù)6以下的 氟系防水劑也可發(fā)揮耐防水性。
[0015] 本發(fā)明的另一目的在提供一種防水性纖維構(gòu)造物的制造方法，其包含：在前述纖 維構(gòu)造物中使用碳數(shù)6以下的氟系防水劑。
[0016] 本發(fā)明的另一目的在提供一種防水性纖維制品，其經(jīng)由所述制造方法制造的防水 性纖維構(gòu)造物所形成的。
[0017] [用以解決課題的手段]
[0018] 碳數(shù)6以下的氟系防水劑，是無法滿足目前所要求的防水性能的低級化合物， 故已被排除作為防水劑，但是本案發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，作為纖維改質(zhì)劑，使用2, 6-二氯-4-羥 基-1，3, 5-三嗪鈉鹽與二胺基苯磺酸堿鹽的反應(yīng)混合物，且在纖維構(gòu)造物中使用該纖維改 質(zhì)劑時(shí)，即使碳數(shù)6以下的氟系防水劑，也可對纖維構(gòu)造物賦予超過目前主流的碳數(shù)8以上 的氟系防水劑的具耐久性的防水性能。本發(fā)明是根據(jù)該見解而完成的。
[0019] 即，根據(jù)本發(fā)明而公開以下的制造方法及纖維制品。
[0020] 1. 一種纖維構(gòu)造物的制造方法，其特征在于，包含：將作為纖維改質(zhì)劑的 (A) 2, 6-二氯-4-羥基-1，3, 5-三嗪鈉鹽、與（B)二胺基苯磺酸堿鹽的反應(yīng)混合物使用于纖 維構(gòu)造物中，其中，（A)與（B)的摩爾比為（A) : (B) = 1 :1至1 :3。
[0021] 2.如前述第1項(xiàng)所述的制造方法，其特征在于，包含在含前述反應(yīng)混合物的水溶 液中使纖維構(gòu)造物浸透的步驟；及以60至135°C對前述纖維構(gòu)造物進(jìn)行熱處理的步驟。
[0022] 3.如前述第2項(xiàng)所載的制造方法，其特征在于，將前述熱處理進(jìn)行10至40分鐘。
[0023] 4.如前述第1至3項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的制造方法，其特征在于，前述纖維構(gòu)造物是： 纖維素系纖維、動(dòng)物性纖維、乙酸酯系纖維、PVA纖維、PVC纖維、尼龍6纖維、尼龍66纖維、 聚酯纖維、聚醚系纖維、丙烯酸系纖維、這些的混紡或混用物。
[0024] 5. -種防水性纖維構(gòu)造物的制造方法，其特征在于，包含在以前述第1至4項(xiàng)中任 一項(xiàng)所述的制造方法得到的纖維構(gòu)造物中，賦予碳數(shù)6以下的氟系防水劑的步驟。
[0025] 6.如前述第5項(xiàng)所述的防水性纖維構(gòu)造物的制造方法，其特征在于，包含在含碳 數(shù)6以下的氟系防水劑的水溶液中，使以前述第1至4項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的制造方法所得到 的纖維構(gòu)造物浸透的步驟；及以150至190°C將前述纖維構(gòu)造物進(jìn)行熱處理的步驟。
[0026] 7.如前述第5或6項(xiàng)所述的制造方法，其特征在于，將熱處理進(jìn)行20至240秒鐘。
[0027] 8.如前述第5至7項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的制造方法，其特征在于，氟系防水劑為含全氟 己基的化合物或含全氟丁基的化合物。
[0028] 9.如前述第5至8項(xiàng)中任1項(xiàng)所述的制造方法，其特征在于，氟系防水劑的賦予 量，換算為純成分，在潮濕時(shí)為1至10% o.w.m。
[0029] 10. -種纖維制品，是由如前述第5至9項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的制造方法制造的防水性 纖維構(gòu)造物所形成。
[0030] 碳數(shù)6以下的氟系防水劑不具耐防水性的原因之一，是CF長鏈構(gòu)形的不齊及長鏈 的破壞而使防水性能降低的緣故。
[0031] 雖未限制于任何理論，本發(fā)明中，推測由于（A) 2, 6-二氯-4-羥基-1，3, 5-三嗪鈉 鹽、與（B)二胺基苯磺酸堿鹽的反應(yīng)混合物，可停留在碳數(shù)6以下的氟系防水劑的CF鏈間， 因此可因熱處理而形成離子鍵或與這些進(jìn)行縮合反應(yīng)而使CF鏈構(gòu)形的不齊及CF鏈的破壞 受到抑制，結(jié)果，可賦予其具耐久性的防水性。
[0032] 因此，如依本發(fā)明，不僅在纖維構(gòu)造物的表面，在內(nèi)部也會(huì)有氟系防水劑存在，因 此推想即使在如反復(fù)使用而使纖維制品損耗時(shí)，即使其纖維內(nèi)部露出，其露出部分仍有氟 系防水劑存在，而使其耐久性增加。
[0033] 此外，歷來在耐防水性越高時(shí)，由纖維構(gòu)造物所產(chǎn)生的靜電即越造成困擾。依據(jù)北 川徹三氏的學(xué)說指出：物質(zhì)的帶電機(jī)構(gòu)，一般而言有接觸-分離-摩擦的過程，作為帶電相 關(guān)的主因，有物理性性質(zhì)及周圍條件方面，其中又以濕度，即水分的影響最大。碳數(shù)8以上 的氟系防水劑，與碳數(shù)6以下的氟系防水劑比較，其CF鏈較長因此具有疏水性，在不使用助 劑及樹脂等疏水性化合物時(shí)即無法得到目標(biāo)的耐久性。結(jié)果，由于水分的影響，會(huì)使纖維構(gòu) 造物產(chǎn)生靜電。
[0034] 雖未限制于任何理論，而根據(jù)本發(fā)明，推測因纖維改質(zhì)劑含有2個(gè)親水性取代基 的反應(yīng)混合物，且氟系防水劑是碳數(shù)6個(gè)以下的化合物，因此極少產(chǎn)生靜電，而與成為問題 的塵埃附著的解消相關(guān)。
[0035] [發(fā)明的效果]
[0036] 根據(jù)本發(fā)明，即使在使用碳數(shù)6以下的氟系防水劑時(shí)，也可得到耐受現(xiàn)時(shí)所要求 的100次以上日常洗滌的程度的具恒久/耐久性的防水性纖維構(gòu)造物。本發(fā)明的防水性纖 維構(gòu)造物，在長久的課題的耐摩擦/耐損耗性方面極為優(yōu)異。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明，可對在防水性能提高之后成為必然的問題的纖維構(gòu)造物的靜電產(chǎn)生 的抑制。根據(jù)本發(fā)明，又可防止防水性纖維構(gòu)造物的塵埃附著，且也可提高纖維構(gòu)造物的耐 油性、耐水性及防污性。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 以下說明本發(fā)明的概要。
[0039] 首先，對纖維構(gòu)造物賦予本申請案預(yù)定的纖維改質(zhì)劑。本說明書中，稱其為前處 理。之后，再對賦予有纖維改質(zhì)劑的纖維構(gòu)造物，賦予氟系防水劑。
[0040] 第一種前處理法是浴中處理法。將本申請案預(yù)定的纖維改質(zhì)劑稀釋成1至30% 〇. w. s的水溶液，再相對于纖維構(gòu)造物重量，調(diào)制成5至30% 〇. w. m，之后將該水溶液的pH 調(diào)整成纖維構(gòu)造物易于離子化的pH。其中的熱處理，以纖維構(gòu)造物適合的溫度及時(shí)間進(jìn)行。 如在60至135°C的范圍下進(jìn)行10至40分鐘。該熱處理，可在定溫下進(jìn)行，也可在所述范圍 內(nèi)變更溫度進(jìn)行。其后，再以熱水清洗、水洗并干燥之后，再實(shí)施防水劑的賦予。
[0041] 第二種前處理法是干熱方法。即在處理浴中將纖維構(gòu)造物浸透之后，再以乳輥 (Mangle)等均一碾壓，之后在第一次熱處理以60至120°C進(jìn)行干燥。之后再實(shí)施防水劑的 賦予?；?qū)⒌诙螣崽幚碜鳛楦蔁幔缭?50至190°C下進(jìn)行20至240秒，優(yōu)選為30至 120秒，進(jìn)行干熱處理后，再進(jìn)行防水劑的賦予。處理浴，是通過15至50g/L的本申請案預(yù) 定的纖維改質(zhì)劑稀釋為1至30% 〇. w. s的水溶液，及pH調(diào)整劑而調(diào)制。之后再以乳輥等碾 壓機(jī)礙壓為5至30% 〇. w. m。
[0042] 將纖維構(gòu)造物以前述的浴中處理法，利用連續(xù)式開幅水洗機(jī)，連續(xù)地在浴中吸浸。 處理浴是通過5至30g/L的本申請案預(yù)定的纖維改質(zhì)劑稀釋為1至30% 〇. w. s的水溶液， 及pH調(diào)整劑而調(diào)制。期望在水洗槽中維持30秒至120秒的浸漬加工時(shí)間。纖維構(gòu)造物在 通過連續(xù)式開幅水洗機(jī)后，再實(shí)施熱水清洗、干燥、及賦予防水劑。
[0043] 在結(jié)束前處理的纖維構(gòu)造物中，再賦予碳數(shù)6以下的氟系防水劑。防水劑的賦予 量換算純成分，以潮濕時(shí)為1至10% 〇. w. m為優(yōu)選。
[0044] 在干熱方法的處理浴中，也可再混合氟系防水劑處理劑。之后，再于壓染干燥后進(jìn) 行第二次干熱處理之后又再進(jìn)行防水處理。
[0045] 以下，再詳細(xì)地加以說明。
[0046] 1.纖維改質(zhì)劑
[0047] 本發(fā)明中所使用的纖維改質(zhì)劑是（A) 2, 6-二氯-4-羥基-1，3, 5-三嗪鈉鹽、與（B) 二胺基苯磺酸堿鹽的反應(yīng)混合物。
[0048] (A) 2, 6_二氣_4_羥基_1，3, 5_二嘆納鹽，是如化學(xué)式C3N3Cl2ONa所不的物質(zhì)（日 本官報(bào)公示整理編號第5-988號（化審法）CAS. No. 2736-18-7)。
[0049] (B)二胺基苯磺酸堿鹽，是如化學(xué)式C6H8N2SO 3Na等所示的物質(zhì)（日本官報(bào)公示整 理編號第3-2057號（化審法）CAS. No. 3177-22-8