CN109763345B - 一种织物无氟防泼水喷雾及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种织物无氟防泼水喷雾及其制备方法，所述制备方法按重量份计各组分：无氟防水剂2～25重量份；交联剂0.5～15重量份；增效剂1～25重量份；常规添加剂0.05～1重量份；pH调节剂适量；余量为去离子水，总计100份。本发明的织物无氟防泼水喷雾是一款水基型液体喷雾产品，安全携带，方便使用，轻轻一喷，防水防污；用于常见的合成纤维织物、鞋靴以及桌布椅套等家居织物的防水整理；不易燃，不含有害挥发性有机化合物（VOCs），不含氟碳化合物，不含PFOA、PFOS及APEO，无刺激性难闻异味，无危险喷雾，安全环保。

Description

一种织物无氟防泼水喷雾及其制备方法

技术领域

本发明涉及织物防水防污领域，具体涉及一种织物无氟防泼水喷雾及其制备方法。

背景技术

新的冲锋衣裤在受到雨水侵袭的时候，会让雨水在衣物表面形成水珠自然滚落，不让水分渗入织物，这就是DWR(冲锋衣的防水处理)。户外织物的外层面料都会经过DWR处理，形成不亲水的保护涂层，以阻止外层面料被水浸湿渗透，保证水气不会附着在织物上，不会形成水膜，使其达到表面防水的效果。但DWR涂层在长时间穿着洗涤过程中，由于受外界作用力的影响，导致粘合键发生缓慢衰化直至断裂，涂层活性剂脱落，织物表层的拒水拒油效果慢慢的减弱甚至消失，这就是户外织物使用过一段时间后遇水表面不再防水的原因。

纺织品的防水防油处理就是在纺织品的表面用具有特殊分子结构的整理剂对其进行喷淋或浸轧处理，通过外界条件处理使其牢固附着在纤维表面或与纤维进行化学键结合，使织物的表面张力降低到比水或油的低，使织物不再被水或油类物质所润湿，从而达到防水防油的目的。

目前国内市场上的防泼水产品基本都是气溶胶喷雾型，采用金属罐装瓶，填充易燃易爆的抛射剂，含有氟碳防水组分，产品环保性以及安全性不高，不适合高温长途运输，也不利于存储。全氟辛酸及其盐类(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)是生产氟碳类防水助剂的副产物，具有潜在致癌性，危害人体。公开的专利技术也多是采用氟碳类防水助剂，尽管目前最优秀的拒水拒油整理剂是含氟的有机聚合物，但是这些助剂大都含有PFOA或其衍生物，生物降解性差，对环境有害。另外，此类产品配方中采用大量挥发性有机溶剂，味道刺鼻，使用时对人有危害。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种安全携带，方便使用，绿色环保的专门用于恢复织物外层面料防泼水性能的一种织物无氟防泼水喷雾及其制备方法。其配方温和，对织物和皮肤无刺激性；不含有害挥发性有机化合物(VOCs)，不含抛射剂，无危险喷雾，无刺激性难闻异味；不含氟碳化合物，不含PFOA、PFOS及APEO，安全环保；使用后，织物表面会快速形成一层均匀的纳米防护层，产生荷叶效应，防水防污，同时不影响原有的透气性，延长衣物使用寿命。

为解决现有技术存在的问题，本发明的技术方案是：一种织物无氟防泼水喷雾，其特征在于：包括以下重量份原料：

各组分的重量份数总和为100。

所述的无氟防水剂为改性丙烯酸酯类聚合物、丙烯酸聚合物和石蜡的混合液、改性聚氨酯衍生物、有机硅乳液、改性碳氢树脂水溶液中的一种或几种的混合物。

所述的交联剂为反应性有机硅类、水性聚氨酯类、金属盐类中的一种或几种的混合物。

所述的增效剂为生物乙醇、乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚中的一种或几种的混合物。

所述的常规添加剂为常规的防腐剂、香精、色素。

所述的pH调节剂为苹果酸、柠檬酸、冰乙酸中的一种。

一种织物无氟防泼水喷雾的制备方法，其特征在于，所述制备方法按以下步骤实施：

步骤1：按以下重量份原料备料：

各组分的重量份数总和为100。

步骤2：常温下，在去离子水中加入pH调节剂，搅拌混合均匀后，测试其pH值达到3.5-7.0即可，得到溶液A；

步骤3：将溶液A等分为三部分A1、A2、A3，在A1中加入增效剂，搅拌至混合均匀，得到透明溶液B；

步骤4：在A2中滴加无氟防水组分，缓慢搅拌至溶解均匀，得到溶液C；

步骤5：在A3中，滴加交联剂，继续缓慢搅拌至混合均匀，得到溶液D；

步骤6：将溶液C缓慢倒入溶液B中，缓慢搅拌至混合均匀，得到溶液E；

步骤7：将溶液D缓慢倒入溶液E中，缓慢搅拌至混合均匀，得到溶液F；

步骤8：在溶液F中再加入常规添加剂，搅拌至溶解均匀，最终得到乳白色的液体G，即织物无氟防泼水喷雾。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

1、本发明选用了改性碳氢树脂水溶液、丙烯酸聚合物和石蜡的混合液、有机硅乳液的无氟防水剂，为织物提供防水保护的同时，不影响织物原有的手感、色光和透气性，无氟防水剂不含氟利昂，不含PFOA、PFOS、APEO，相比于氟系防水剂，无氟防水剂不易在生物体内沉积、容易降解、对人体无害，是更加安全环保的产品；

2、本发明采用了安全环保的溶剂，不含有害挥发性有机化合物(VOCs)，不添加抛射剂，无刺激性气味，无危险喷雾，不易燃，不易爆，存储运输安全，对使用者无潜在危害；

3、本发明是一款水基型液体喷雾产品，塑料瓶装，携带安全，使用方便，使用后，会在织物表面形成纳米荷叶效应，实现防水防污的目的；

4、本发明所用原料安全环保，对人体无害，生产工艺绿色简便，操作安全。

附图说明

图1本发明实施例一所生产的防泼水喷雾与市购产品在拒水性能方面的对比图。

图2本发明实施例一所生产的防泼水喷雾与市购产品在防油性能方面的对比图。

图3本发明实施例二所生产的防泼水喷雾与市购产品在真实棉布片防水防油防酒精污渍方面的性能对比图；

图4本发明实施例二所生产的防泼水喷雾与市购产品在聚酯布片上的防水防油防酒精污渍方面的性能对比图；

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一：

一种织物无氟防泼水喷雾，包括以下重量份原料：无氟防水剂2份、交联剂0.5份、增效剂1份、常规添加剂0.05份、pH调节剂用量为调节溶液pH至4.5的量、去离子水余量，各组分的重量份数总和为100。

所述的无氟防水剂为改性丙烯酸酯类聚合物和有机硅乳液的混合物。

所述的交联剂为反应性有机硅类。

所述的增效剂为生物乙醇和丙二醇的混合物。

所述的常规添加剂为常规的防腐剂、香精、色素。

所述的pH调节剂为柠檬酸。

一种织物无氟防泼水喷雾的制备方法按以下步骤实施：

步骤1：按以下重量份原料备料：无氟防水剂2份、交联剂0.5份、增效剂1份、常规添加剂0.05份、pH调节剂用量为调节溶液pH至4.5的量、去离子水余量，各组分的重量份数总和为100；

步骤2：常温下，在去离子水中加入pH调节剂，搅拌混合均匀后，测试其pH值达到3.5-7.0即可，得到溶液A；

步骤3：将溶液A等分为三部分A1、A2、A3，在A1中加入醇类增效剂，搅拌至混合均匀，得到透明溶液B；

步骤4：在A2中滴加无氟防水组分，缓慢搅拌至溶解均匀，得到溶液C；

步骤5：在A3中，滴加交联剂，继续缓慢搅拌至混合均匀，得到溶液D；

步骤6：将溶液C缓慢倒入溶液B中，缓慢搅拌至混合均匀，得到溶液E；

步骤7：将溶液D缓慢倒入溶液E中，缓慢搅拌至混合均匀，得到溶液F；

步骤8：在溶液F中再加入常规添加剂，搅拌至溶解均匀，最终得到乳白色的液体G，即织物无氟防泼水喷雾。

实施例二：

一种织物无氟防泼水喷雾，包括以下重量份原料：无氟防水剂25份、交联剂15份、增效剂25份、常规添加剂1份、pH调节剂用量为调节溶液pH至5.5的量、去离子水余量，各组分的重量份数总和为100。

所述的无氟防水剂为丙烯酸聚合物和石蜡的混合液与有机硅乳液的混合物。

所述的交联剂为反应性有机硅类和金属盐类的混合物。

所述的增效剂为生物乙醇和乙二醇的混合物。

所述的常规添加剂为常规的防腐剂、香精、色素。

所述的pH调节剂为苹果酸。

一种织物无氟防泼水喷雾的制备方法按以下步骤实施：

步骤1：按以下重量份原料备料：无氟防水剂25份、交联剂15份、增效剂25份、常规添加剂1份、pH调节剂用量为调节溶液pH至5.5的量、去离子水余量，各组分的重量份数总和为100；

步骤2：常温下，在去离子水中加入pH调节剂，搅拌混合均匀后，测试其pH值达到3.5-7.0即可，得到溶液A；

步骤3：将溶液A等分为三部分A1、A2、A3，在A1中加入醇类增效剂，搅拌至混合均匀，得到透明溶液B；

步骤4：在A2中滴加无氟防水组分，缓慢搅拌至溶解均匀，得到溶液C；

步骤5：在A3中，滴加交联剂，继续缓慢搅拌至混合均匀，得到溶液D；

步骤6：将溶液C缓慢倒入溶液B中，缓慢搅拌至混合均匀，得到溶液E；

步骤7：将溶液D缓慢倒入溶液E中，缓慢搅拌至混合均匀，得到溶液F；

步骤8：在溶液F中再加入常规添加剂，搅拌至溶解均匀，最终得到乳白色的液体G，即织物无氟防泼水喷雾。

实施例三：

一种织物无氟防泼水喷雾，包括以下重量份原料：无氟防水剂20份、交联剂10份、增效剂23份、常规添加剂0.08份、pH调节剂用量为调节溶液pH至6.0的量、去离子水余量，各组分的重量份数总和为100。

所述的无氟防水剂为改性聚氨酯衍生物与改性碳氢树脂水溶液中的混合物。

所述的交联剂为反应性水性聚氨酯类。

所述的增效剂为聚乙二醇和丙二醇的混合物。

所述的常规添加剂为常规的防腐剂、香精、色素。

所述的pH调节剂为冰乙酸。

一种织物无氟防泼水喷雾的制备方法按以下步骤实施：

步骤1：按以下重量份原料备料：无氟防水剂20份、交联剂10份、增效剂23份、常规添加剂0.08份、pH调节剂用量为调节溶液pH至6.0的量、去离子水余量，各组分的重量份数总和为100；

步骤2：常温下，在去离子水中加入pH调节剂，搅拌混合均匀后，测试其pH值达到3.5-7.0即可，得到溶液A；

步骤3：将溶液A等分为三部分A1、A2、A3，在A1中加入醇类增效剂，搅拌至混合均匀，得到透明溶液B；

步骤4：在A2中滴加无氟防水组分，缓慢搅拌至溶解均匀，得到溶液C；

步骤5：在A3中，滴加交联剂，继续缓慢搅拌至混合均匀，得到溶液D；

步骤6：将溶液C缓慢倒入溶液B中，缓慢搅拌至混合均匀，得到溶液E；

步骤7：将溶液D缓慢倒入溶液E中，缓慢搅拌至混合均匀，得到溶液F；

步骤8：在溶液F中再加入常规添加剂，搅拌至溶解均匀，最终得到乳白色的液体G，即织物无氟防泼水喷雾。

以下为本发明所涉及的织物无氟防泼水喷雾的性能测试说明：

实验1：

测试实施例一所生产的防泼水喷雾与市购产品在拒水防油性能方面的对比。

按照经防水整理后纺织品的防水性能测试标准AATCC 22-2005、GB/T4745-1997中的测试方法，设计了模拟实验，方法如下：

具体步骤如下：

(1)选取大小材质相同的白色餐用棉纸巾，一分为二，备用。一半滴水，另一半滴油，需要空白对照。

(2)水中加入水溶性明兰色素，增强可观察性；采用了辣椒油，颜色鲜明，有利于观察对比。

(3)待测试样装入50mL塑料喷雾瓶内，备用。

(4)白色纸巾平铺在实验台上，标记。用待测试样距离纸巾10-15cm进行均匀喷涂(提前在水槽中按压喷头，待喷雾均匀后再使用)，待纸巾浸湿，静置约10min。后用吹风机热风档吹干纸巾，晾置约1h。

(5)用滴管距离纸巾10cm处滴水、滴油，分别观察记录水、油在纸巾表面的状态，拍照。

测试结果记录如图1和图2所示，图1中实施例一所生产的防泼水喷雾a和市购品t、q处理的棉纸巾上的水滴状态，o为空白；图2中实施例一所生产的防泼水喷雾a和市购品t、q处理的棉纸巾上的油滴状态，o为空白；

实验2：

测试实施例二所生产的防泼水喷雾与市购产品在真实棉布片和聚酯布片上的防水防油防酒精污渍方面的性能对比。

实验方法和步骤同实验1中描述。布片尺寸为15cm*7cm，一分为三，每个区域大小为5cm*7cm。

测试结果记录如图3和图4所示，图3中实施例二所生产的防泼水喷雾a、f与市购品t处理的棉布上的水、油、酒精的状态，o为空白；图4中实施例二所生产的防泼水喷雾a f与市购品t处理的聚酯布上的水、油、酒精的状态；

实验3：

按照标准AATCC 22-2005、AATCC118测试实施例三所生产的防泼水喷雾与市购品的防水防油性。

测试结果如下：

表1优选配方与市购产品的防水防油测试结果

实验4：

测试实施例二所生产的防泼水喷雾与市购产品的pH值对比。测试温度25℃，采用上海精科的雷磁PHS-3B pH计对原液进行测定。

测试结果如下：

样品名	实施例二	市售品①	市售品②
				pH值	5.29	4.20	4.15

本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等同替换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (2)

1.一种织物无氟防泼水喷雾，其特征在于：包括以下重量份原料：

无氟防水剂 2～25份

交联剂 0.5～15份

增效剂 1～25份

常规添加剂 0.05～1份

pH调节剂 调节pH值为3.5-7.0

去离子水 余量

各组分的重量份数总和为100；

所述的无氟防水剂为改性丙烯酸酯类聚合物、丙烯酸聚合物和石蜡的混合液、改性聚氨酯衍生物、有机硅乳液、改性碳氢树脂水溶液中的一种或几种的混合物；

所述的交联剂为反应性有机硅类、水性聚氨酯类、金属盐类中的一种或几种的混合物；

所述的增效剂为生物乙醇、乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚中的一种或几种的混合物；

所述的常规添加剂为常规的防腐剂、香精、色素；

所述的pH调节剂为苹果酸、柠檬酸、冰乙酸中的一种。

2.如权利要求1所述的一种织物无氟防泼水喷雾的制备方法，其特征在于，所述制备方法按以下步骤实施：

步骤1：按以下重量份原料备料：

无氟防水剂 2～25份

交联剂 0.5～15份

增效剂 1～25份

常规添加剂 0.05～1份

pH调节剂 调节pH值为3.5-7.0

去离子水 余量

各组分的重量份数总和为100；

步骤2：常温下，在去离子水中加入pH调节剂，搅拌混合均匀后，测试其pH值达到3.5-7.0即可，得到溶液A；

步骤3：将溶液A等分为三部分A1、A2、A3，在A1中加入增效剂，搅拌至混合均匀，得到透明溶液B；

步骤4：在A2中滴加无氟防水组分，缓慢搅拌至溶解均匀，得到溶液C；

步骤5：在A3中，滴加交联剂，继续缓慢搅拌至混合均匀，得到溶液D；

步骤6：将溶液C缓慢倒入溶液B中，缓慢搅拌至混合均匀，得到溶液E；

步骤7：将溶液D缓慢倒入溶液E中，缓慢搅拌至混合均匀，得到溶液F；

步骤8：在溶液F中再加入常规添加剂，搅拌至溶解均匀，最终得到乳白色的液体G，即织物无氟防泼水喷雾。

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