[发明专利]一种基于光固化法织物拒水拒油整理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于光固化法织物拒水拒油整理方法，特别是一种利用高能量紫外光将含氟聚氨酯丙烯酸酯预聚体共聚固化在织物表面，赋予织物拒水和拒油性的整理方法，属于纺织品整理加工技术领域。

背景技术

光固化技术是一项节能和清洁环保型技术，其基本原理是利用能量较高的紫外光活化能，使不饱和树脂中碳碳双键发生断裂，产生自由基，从而引发树脂固化。在光固化过程中，光引发剂首先受紫外光激发，分解后生成活性游离基，活性游离基撞击低聚物和活性稀释剂中的双键，形成链增长，使反应继续延伸，最终交联成膜，实现高分子材料的固化。

用于高分子光固化的树脂原料包括低分子量预聚物、活性稀释剂、光引发剂等。其中，预聚物是树脂成型前的主要原料，即成膜物质，其性能对光固化产品的性能起主要作用，低聚物结构上须具有光固化基团，如各类不饱和的双键或环氧基等，属于感光性树脂；活性稀释剂相当于普通高分子材料的溶剂，除了具有稀释和调节黏度的作用，由于其结构上具有光固化基团，因此还可以参与光固化反应，对树脂的固化速度和成膜力学性能产生影响。光引发剂相当于普通树脂加工中的催化剂，通过光引发剂吸收紫外光而产生自由基或阳离子，引发低聚物和活性稀释剂发生聚合和交联反应，形成网状结构的涂膜。

与传统基于高温焙烘的织物涂层加工方法相比，光固化加工具有多方面的优点，包括高效、节能与环境友好等优点。随着国内外在辐照固化体系与应用工程方面相结合的研究日益增多，光固化技术在纺织领域的应用也受到关注。既有研究表明，基于紫外光固化的技术和研发成果在纺织品后整理加工领域具有潜在应用前景，为纺织品后整理加工提供一种新的选择，可实现以此为基础的纺织品高效功能化整理加工。

本发明以含氟聚氨酯丙烯酸酯预聚体为主要原料，辅以活性稀释剂、光引发剂等制成树脂体系，通过在织物表面轧压和光固化加工，探究了织物表面拒水和拒油性能的改进效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高效节能、低能耗的纺织品拒水拒油整理方法。经本方法处理的纺织品具有较高拒水和拒油性，解决传统热焙烘法化学整理中能耗高、加工效率低的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明将含氟聚氨酯丙烯酸酯预聚体为主要原料的光固化树脂涂布和轧压在织物表面，借助于紫外光使其聚合，提高了纺织品表面拒水和拒油性。

具体工艺如下：

(1)含氟聚氨酯丙烯酸酯预聚体制备

第1步：在氮气保护和催化剂条件下，首先将异氰酸酯与丙烯酸羟基酯反应，其中异氰酸酯、丙烯酸羟基酯摩尔比约为1∶1，催化剂用量为异氰酸酯用量的0.1～2.0％，反应温度40～70℃，时间2～24小时；

第2步：是在第一步反应体系中加入含氟聚醚二元醇长链，用量约为异氰酸酯的一半，反应后制得两端基为双键的含氟聚氨酯丙烯酸酯预聚体，反应温度50～80℃，时间2～24小时。

含氟聚氨酯丙烯酸酯预缩体制备既可按上述工艺路径进行，也可以先在异氰酸酯中加入含氟聚醚二元醇，反应一段时间后再添加丙烯酸羟基酯进行反应，反应物浓度及反应条件与上述相当。

(2)织物表面光固化树脂涂布和轧压

光固化树脂体系中含氟聚氨酯丙烯酸酯预聚体含量为20％～50％、活性稀释剂含量为0～50％、有机溶剂用量为0～80％，光引发剂1％～5％。充分搅匀后涂布在织物，轧压后布面带液率70％～100％。

(3)光固化处理

织物在高能量紫外灯下辐照，使树脂体系在织物表面发生聚合固化反应，紫外灯强度为2000W左右，辐照时间2～15s。

一种基于光固化法织物拒水拒油整理方法，含氟聚氨酯丙烯酸酯预聚体合成中所用的异氰酸酯包括芳香族异氰酸酯和脂肪族异氰酸酯，如甲苯二异氰酸酯(TDI)、甲基二异氰酸酯(HDI)，所用丙烯酸羟基酯包括多种丙烯酸羟基酯，如丙烯酸羟乙酯(HEA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)等；光固化树脂体系中光引发剂包括各类羰基化合物类、偶氮化合物等自由基光引发剂；光固化树脂体系中稀释剂可选用三缩丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)，也可以选用其他丙烯酸酯类的稀释剂；光固化树脂体系中溶剂可以使用乙酸乙酯，可以使用其他类别的有机溶剂；基于含氟聚氨酯丙烯酸酯光固化法的拒水拒油整理中，适用处理的织物包括各类梭织、针织纯棉和化纤织物。

本发明的有益后果

本发明利用光固化法使含氟聚氨酯丙烯酸酯预聚体在织物表面固化，达到提高织物拒水和拒油整理效果的目的，与传统热焙烘法化学整理相比，本发明具有以下优点：