用于紡織品和非織造布的納米涂層

A. Claeys

Nanex公司(比利時(shí)))

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用于紡織品和非織造布的納米涂層

A. Claeys

Nanex公司(比利時(shí)))

摘要：關(guān)于納米聚合物技術(shù)、含納米粒子的高聚物或共聚物及納米填充粒子分散于聚合物基質(zhì)的科學(xué)和商業(yè)研究，在納米聚合物產(chǎn)生至其后不足10年的時(shí)間內(nèi)得到蓬勃發(fā)展。如今，納米聚合物在工業(yè)和消費(fèi)市場(chǎng)均有眾多應(yīng)用，從醫(yī)療設(shè)備到汽車產(chǎn)業(yè)，再到當(dāng)前的紡織品與服裝，正如大眾所見，這一技術(shù)無處不在。對(duì)納米聚合物進(jìn)行研究、開發(fā)與商業(yè)化的途徑之一在于納米涂層工業(yè)。在該領(lǐng)域，納米聚合物涂層可賦予材料令人驚奇的新性能，并可在提高材料效能的同時(shí)降低維護(hù)時(shí)間和成本。闡述了一些最新的研究進(jìn)展，介紹了新型涂層的化學(xué)結(jié)構(gòu)及對(duì)其在市場(chǎng)中演變的看法。

關(guān)鍵詞：納米涂層；組合體系；水洗

雖然目前已有很多人嘗試摒棄氟或含氟技術(shù)，但仍然無法使材料獲得預(yù)期的性能。Nanex公司提出了一種組合體系，可降低應(yīng)用中的氟含量。公司未來的目標(biāo)是促進(jìn)該組合體系的進(jìn)一步發(fā)展，使其在拒水、拒油及耐洗涂層中保持高性能，并逐步發(fā)展為完全無氟的體系。

1與目前市售涂層的對(duì)比

由于將C6技術(shù)與偶聯(lián)劑及其他分子相結(jié)合，目前Nanex公司的雜化體系可大幅降低氟含量。

織物表面的—OH可與雜化體系發(fā)生反應(yīng)，使得體系與織物之間產(chǎn)生較強(qiáng)的鍵合力(共價(jià)鍵)。偶聯(lián)劑將生成如圖1所示的一種三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

圖1　三維結(jié)構(gòu)

由于強(qiáng)的鍵合與偶聯(lián)作用，織物的拒水、拒油性能及去污性能將受洗滌周期的緩慢影響。反過來，最終又對(duì)涂層的性能產(chǎn)生巨大影響。由測(cè)試或客戶的反饋可發(fā)現(xiàn)，歷經(jīng)數(shù)個(gè)洗滌周期后，經(jīng)涂層處理的產(chǎn)品的性能會(huì)急劇下降，導(dǎo)致其在終端用戶領(lǐng)域表現(xiàn)出較低的防水、拒水性能。在同等價(jià)格基礎(chǔ)上，延長(zhǎng)涂層使用壽命并提高其抗水洗性能，已成為工業(yè)上的一項(xiàng)重要發(fā)展方向，可為織物終端用戶提供更高的應(yīng)用價(jià)值。

在不影響薄絹織物外觀和柔軟手感的前提下，可根據(jù)客戶需求，通過稀釋高濃縮配方比例來調(diào)節(jié)織物性能，如耐洗次數(shù)或經(jīng)不同次數(shù)洗滌后涂層的強(qiáng)度。

Nanex公司高性能涂層的拒水性能測(cè)試結(jié)果如圖2所示。

圖2　織物表面暴露于水中不被潤(rùn)濕的時(shí)長(zhǎng)

2測(cè)試

試驗(yàn)在棉基質(zhì)上進(jìn)行(也可在天然紡織品、聚酯、

聚酰胺、聚丙烯腈、丙綸及混紡織物基質(zhì)上進(jìn)行測(cè)試)。通常ISO或其他官方測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行45°角的淋雨試驗(yàn)。進(jìn)行這一極端測(cè)試是因?yàn)閷?duì)于未來的定性涂層而言，普通的暴露于水中或雨中的淋雨試驗(yàn)已無法得出準(zhǔn)確的試驗(yàn)結(jié)果。另外，在首次洗滌前，應(yīng)有將涂層織物暴露水中3 d的跟蹤記錄，測(cè)試時(shí)織物表面將有4 mL的水滴停留其上。

3濃縮配方

使用高濃縮配方的優(yōu)勢(shì)在于：對(duì)世界范圍的航運(yùn)而言，高濃縮配方具有較低運(yùn)輸成本，僅需較小的儲(chǔ)存空間并且更易操控。

此外，除了應(yīng)用于傳統(tǒng)的拒水、拒油涂層，目前其他市場(chǎng)領(lǐng)域?qū)饪s處理材料也產(chǎn)生了越來越濃厚的興趣。從家具市場(chǎng)到普通牛仔褲或時(shí)尚品領(lǐng)域，關(guān)注度均不斷增長(zhǎng)。此效應(yīng)也可歸因于供應(yīng)商之間不斷上升的競(jìng)爭(zhēng)力。

每一項(xiàng)利益或額外的定性處理都是一項(xiàng)附加值和銷售熱點(diǎn)，它們將成為潛在消費(fèi)者不選別家，而只選某特定物品的原因。

Nanex公司目前正嘗試將濃縮配方與阻燃劑及抗菌產(chǎn)品相復(fù)配，以生產(chǎn)多合一涂層體系。使用穩(wěn)定劑和其他化學(xué)制品是極不可思議的，但一旦證實(shí)某些結(jié)構(gòu)可以兼容，就可在復(fù)配和特定處理中賦予附加功能。

下一代涂層將圍繞新型技術(shù)和復(fù)配體系，全方位優(yōu)化性能，并在消費(fèi)者/客戶的生產(chǎn)體系中體現(xiàn)省時(shí)、節(jié)能和低成本特色。

程黨黨 譯羅艷 校

防止霧霾人人有責(zé)

綠色生活人人共享

Nano-coatings for textiles and nonwovens

AǎronClaeys

NanexCompany，Maldegem/Belgium

Abstract:Scientific and commercial research into nanopolymer technology, polymers or copolymers with nanoparticles or nanofillers dispersed in the polymer matrix, has exploded since its discovery less than a decade ago and today there are many applications for nanopolymers both in the industry and in consumer markets. From medical devices to cars and now textiles and clothing, the technology, which is invisible to the human eye, is now all around us. One avenue of research, development and commercialization of nanopolymers is in the nano-coatings industry where nanopolymer coatings can impart amazing properties to materials, increasing their effectiveness whilst decreasing their maintenance time and cost. This article is on some new developments, the chemical structure of the advanced coatings and how to see the evolution on the market.

Key words:nano-coating; combination system；washing