專利名稱：紡纖制品的表面處理法的制作方法
技術領域：
本發(fā)明有關一種紡纖制品的表面處理法，且特別是有關一種制造具有單一或復合機能的紡纖制品的方法。
背景技術：
隨著人們對于紡織制品有不同功能性的要求，紡織制品單純提供保暖的功能已無法滿足消費者的需求。紡織工業(yè)不斷開發(fā)出一些功能性的紡織品，例如可以提供撥水、抑菌或親水(吸濕)等單一或復合機能的紡纖制品。
具有撥水功能的紡織品是將具有撥水功能的材料涂布于織品的外表面，而具有親水(吸濕)功能的紡織品是將具有親水(吸濕)功能的材料涂布于織品的內(nèi)表面，至于具有抑菌功能的紡織品則是將具有抑菌功能的材料涂布于織品的表面。
將這些不同的材料分別涂布于相同或不同的表面上常會有涂布不均和涂布層不夠牢固因而抗水洗不佳的問題。已有技術揭示了解決涂布層不夠牢固因而抗水洗不佳的問題的方法，例如臺灣專利公告號第429280號揭示，使用微波等離子體將纖維制品的表面活化，于產(chǎn)生自由基后，再與單體接枝聚合形成官能基，以賦予纖維制品特定的親水性功能；又如日本公開專利特開平11-256476號揭示采用低溫等離子體處理方式，進行針梭織物或不織布的單面改質(zhì)，以獲得具有表里異機能性的制品；再如日本公開專利特開平13-159074號揭示采用大氣壓等離子體處理方式，經(jīng)8小時的連續(xù)處理進行針梭織物或不織布的單面改質(zhì)，以獲得具表里異機能性的制品。利用能源照射方法進行單面改質(zhì)，具有下述的缺點第一、利用低溫等離子體將纖維制品的表面予以改質(zhì)，進而賦予纖維制品特定機能性功能的方法，其反應必須在真空狀態(tài)下進行，設備成本昂貴；第二、采用大氣壓等離子體方式進行處理的話，在接枝加工時需分數(shù)次分別導入含氦氣或氬氣的混合氣體、氮氣及丙烯酸等方可完成加工，大約需要24～36小時，故難以進行快速的連續(xù)式量產(chǎn)處理。
另外又如公開號為WO02075038的國際申請則揭示應用提高藥劑黏度的方法抑制藥劑滲透而達成單面涂布的功能，但此傳統(tǒng)涂布或網(wǎng)版轉(zhuǎn)印加工工序缺點如下第一、若采用一般傳統(tǒng)的涂布加工流程，為了讓機能性藥劑單面涂布于織物的單面上，將必須提高該藥劑的黏度，容易造成作業(yè)的不穩(wěn)定性；第二、一般傳統(tǒng)的涂布加工工序，藥劑的涂布量必須在30-200g/m2的范圍，難以進行超薄涂布處理，加工基布易受限，而在30-200g/m2的涂布量下，紡織品的柔軟性會受到影響；第三、為了提高藥劑粘度加入如增稠劑或隔離劑等中間體，易使紡纖制品產(chǎn)生水漬痕；第四、因為不易雙面涂布，所以難以有復合化功能性。
因此，如何將具有不同功效的涂布材料有效的分別涂布于紡織品的上下兩面而使紡織品具有復合化功能性，而且還可維持紡織品的柔軟度與舒適性并且可耐水洗，是一個亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種紡纖制品的表面處理法，可以有效的形成至少一極薄的功能性涂布層于織品的表面，而得到一牢靠耐水洗且具有單一或復合機能的紡纖制品。
本發(fā)明的紡纖制品的表面處理法，其特點是至少包括提供一含有功能性化合物組成的一涂布液；以一凹版印刷步驟將該涂布液涂布于一紡織品的一表面；以及以一干燥工序移除該涂布液中的溶劑并使該功能性化合物組成固著于該紡織品的該表面。
本發(fā)明的紡纖制品的表面處理法，選擇使用具有架橋基的聚合物形成具有不同功能，例如撥水、抑菌或親水(吸濕)的涂布液，分別利用凹版涂布表面處理技術，適度選擇凹槽形狀和雕刻輪的網(wǎng)目數(shù)，分別將不同功能和劑量(粘度，濃度，厚度)的藥劑利用連續(xù)涂布的加工技術，涂布于紡纖制品的表面，經(jīng)過加熱干燥等架橋方式，分別使功能性藥劑產(chǎn)生架橋反應固著于紡纖制品，進而分別產(chǎn)生具有單面撥水，另一面抑菌和親水(吸濕)等單面功能化紡纖制品。
本發(fā)明的紡纖制品的表面處理法，采用凹版涂布方式，可利用網(wǎng)目數(shù)任意調(diào)整涂布功能性化學藥劑的粘度，濃度和薄涂厚度等變數(shù)，在加熱干燥等架橋方式，使功能性化學藥劑在紡纖制品表面或局部產(chǎn)生架橋，不僅干燥加工快速，而且大大提升紡纖制品復合機能的耐水洗堅牢度。
本發(fā)明的紡纖制品的表面處理法，利用凹版涂布處理技術選擇凹槽形狀和雕刻輪的網(wǎng)目數(shù)，功能性藥劑的粘度，濃度(固含量)等任意調(diào)整藥劑涂布的厚度。
本發(fā)明的紡纖制品的表面處理法，采用凹版涂布處理方式，可直接調(diào)整掌控各種功能性化學藥劑涂布在紡纖制品表面的劑量和厚度，使功能性化學藥劑能均勻涂布到紡纖制品的表面，在不同表面的功能獨立而不相互影響。
本發(fā)明的紡纖制品的表面處理法，無需事先進行任何表面活化或改質(zhì)等前置作業(yè)，也無需處理的程序，即能在紡織品表面形成具有撥水、抑菌和親水(吸濕)等單一或復合機能的涂布層，節(jié)省設備投資，減少能源和人力的耗費。
本發(fā)明的紡纖制品的表面處理法，可以對紡織品的表面進行改質(zhì)，是將具有功能性的化合物組成形成涂布液，其中包括具有架橋基的聚合物，例如環(huán)氧基，雙鍵(如壓克力基，烯基等)，異氰酸酯，硅氧烷基(silane)，次乙亞胺基(aziridine或ethyleneimine)，醇基，有機酸等架橋基聚合物的功能性添加物。針對在紡織品上欲形成的涂布層所需求的功效所添加的功能性添加物，包括撥水劑、有機高分子含四級胺鹽官能基的抑菌劑或含多醇基或醚基或有機酸鹽類的親水劑等多種的功能性藥劑，其中撥水劑可以為石蠟、聚硅烷是或氟化物等等。涂布液的黏度視所需形成涂布層的厚度而定。特別是，本發(fā)明所揭示的紡纖制品的表面處理法不受涂布液的黏度的限制，即使是低黏度的涂布液(粘度在1000cps以下)，無須使用增稠劑調(diào)高粘度，僅需調(diào)整凹版網(wǎng)目(選擇凹槽形狀和雕刻輪)，即能達成均勻薄層涂布的目的。紡織品可以為針、梭織物及不織布等纖維結構的化織物。
因此，本發(fā)明提供一種超薄凹版涂布方式，可將具架橋基的聚合物組成所形成具有撥水，抑菌和親水(吸濕)等功能的涂布液涂布于紡纖制品的表面，經(jīng)由加熱干燥等架橋方式，讓功能性成分固著于紡纖制品的單面或局部上，藉此獲得表面撥水，內(nèi)面兼具抑菌及吸濕等復合機能紡纖制品。本發(fā)明除了適用于一般衣料領域產(chǎn)制品外，亦可應用于僅需要表面撥水的鞋材、皮包等基材用布。且在此技術平臺下預期將可應用于包含紙材、不織布等各式基材上。此表面處理法將可大幅提升產(chǎn)制品的附加價值、降低生產(chǎn)成本、進而提升產(chǎn)業(yè)價值與競爭力。
為進一步說明本發(fā)明的上述目的、結構特點和效果，以下將結合附圖對本發(fā)明進行詳細的描述。


圖1是本發(fā)明所揭示的凹版涂布式表面處理設備示意圖；以及圖2及圖3是為一由本發(fā)明所揭示的處理方法所處理的不同材質(zhì)紡織布料的影像圖。
具體實施例方式
請參見圖1，圖1是本發(fā)明所揭示的凹版涂布式表面處理設備示意圖。凹版印刷設備100至少包括一槽體102、一凹版印刷滾輪(Gravure Roll)104、一壓輪106及導輪108、110。選擇使用具有架橋基的聚合物形成具有不同功能，例如撥水、抑菌或親水(吸濕)，的涂布液112，放置于一具有開口的槽體102中，其中涂布液112所使用的溶劑可以為醇類或水。凹版印刷滾輪104設置于槽體102的上方，而壓輪106設置于凹版印刷滾輪104的側(cè)邊。需要進行表面處理的紡織品114經(jīng)由導輪108的導引進而穿過凹版印刷滾輪104與壓輪106之間，紡織品114再經(jīng)由導輪110的導引而進入一烘干設備(未繪示于圖上)進行烘干膠聯(lián)的工序。紡織品114的厚度約介于0.5毫米至2毫米之間，其重量則介于約每公尺150～300公克(g/m)之間。紡織品114在設備上移動的速度在每分鐘2～10公尺(m/min)之間。烘干設備一般是采用加熱烘干的方式，而加熱烘干的溫度一般約介于攝氏80度至200度之間。
當凹版印刷滾輪104轉(zhuǎn)動時，凹版印刷滾輪104表面的凸塊(Bump)會將槽體102中的涂布液112帶起，并在凹版印刷滾輪104及壓輪106間的壓合點將涂布液112涂布在紡織品114的一表面上。一般而言，凹版印刷滾輪104表面的凸塊的大小約介于每平方英寸40網(wǎng)目～200網(wǎng)目(Mesh/in2)之間，較佳的凸塊的大小約介于每平方英寸40網(wǎng)目～180網(wǎng)目之間。凹版印刷滾輪104及壓輪106間的壓力每平方公分小于等于2公斤重(Kgw/cm2)。涂布液112的黏度并不需加以限制，但較佳的黏度是介于10cps～10000cps之間，最佳的黏度是介于200cps～10000cps之間。經(jīng)由涂布液帶到紡織品表面的具有架橋基的聚合物組成的重量每平方公尺小于100公克(g/m2)，事實上，運用本發(fā)明所揭示的凹版涂布可輕易達成具有架橋基的聚合物組成的重量每平方公尺小于50公克(g/m2)的要求。
凹版印刷滾輪104表面的凸塊的大小可以控制凹版印刷滾輪104輸送涂布液的量，較大網(wǎng)目數(shù)的凸塊可以攜帶較多的涂布液而較小的網(wǎng)目數(shù)的凸塊所能攜帶的涂布液較少。若再配合使用黏度較低的涂布液，例如黏度小于1000cps的涂布液，可以得到每平方公分0.5～5公克重(gw/cm2)具有架橋基的聚合物組成涂布的紡織品，而涂布層的厚度可以薄到僅有一微米(μm)而已。
由于紡織品一表面涂布液涂布的量可以控制到非常的低，所以不會有涂布液擴散到紡織品另一側(cè)表面的問題。因此，本發(fā)明可以同時在紡織品的上下表面分別涂布撥水和親水(吸濕)的涂布層，而可以形成具有外表面撥水且內(nèi)表面親水的復合機能涂布層的紡織品。
圖2及圖3是為一由本發(fā)明所揭示的處理方法所處理均為聚酯材質(zhì)紡織布料，其布厚分別為0.35毫米、0.24毫米，布重則分別為155g/m2及136g/m2的影像圖。請參照圖2及圖3，在左側(cè)表面200、300為經(jīng)親水(吸濕)涂層處理的表面而右側(cè)表面202、302為經(jīng)撥水涂層處理的表面。由兩影像圖中可清楚看出在親水表面200、300滴下的水迅速擴散而同時在撥水表面202、302滴下的水則聚集于表面。一般而言，本發(fā)明所揭示的紡織品表面處理方法，可讓厚度介于約0.2毫米至2毫米，布重約介于120g/m2至300g/m2的紡纖制品，達到撥水度＞80以上。至于親水(吸濕)的方面，紡纖制品親水表面的擴散面積在20秒時大于1500平方毫米，表一顯示水在紡織品表面的擴散面積與時間的關是，比較例是為未經(jīng)表面親水處理的紡織品而實驗例為經(jīng)表面親水處理的紡織品。明顯可以看出水在經(jīng)表面親水處理的紡織品中的擴散速度快了3倍以上。紡纖制品親水面的吸水性小于等于2秒，干燥的速率在40分鐘至60分鐘的干燥時間可以排除大于93％的吸水量。
表一

具有架橋基的聚合物本身即可采用具有親水性或是撥水性的聚合物，而聚合物本身是作為一個載體以固著于紡織品上，撥水劑、親水劑或抗菌劑則可附著于聚合物之上以增加聚合物的親、撥水功能，而抗菌劑的添加則是使紡織品能產(chǎn)生抗菌的功能，一般而言抑菌率大于99.9％。另外，聚合物上的架橋基會錨釘在紡織品的纖維之中，所以耐水洗，不易脫落，一般耐水洗平均18次以上。
據(jù)上所述，本發(fā)明是提供一種紡纖制品的表面處理法，利用凹版涂布方式，藉由調(diào)整網(wǎng)目數(shù)及具有功能性化學藥劑的涂布液的黏度來調(diào)整涂布液在紡織品表面涂布的量，使涂布液不會滲透的紡織品的另一表面以能形成具有單一或復合機能涂布層的紡織品。涂布液中的聚合物具有架橋基，在經(jīng)加熱干燥等固著處理后，架橋基會錨釘在紡織品的纖維中使具有功能性化學藥劑的聚合物在紡纖制品表面或局部產(chǎn)生架橋，不僅干燥加工快速，而且大大提升紡纖制品復合機能的耐水洗堅牢度。
雖然本發(fā)明已參照當前的具體實施例來描述，但是本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明，在沒有脫離本發(fā)明精神的情況下還可作出各種等效的變化或替換，因此，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)對上述實施例的變化、變型都將落在本申請的權利要求書的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種紡纖制品的表面處理法，其特征在于至少包括提供一含有功能性化合物組成的一涂布液；以一凹版印刷步驟將該涂布液涂布于一紡織品的一表面；以及以一干燥工序移除該涂布液中的溶劑并使該功能性化合物組成固著于該紡織品的該表面。
2.如權利要求1所述的紡纖制品的表面處理法，其特征在于該功能性化合物包括具有架橋基的聚合物；以及功能性添加物，其中該功能性添加物選自于由撥水劑、親水劑及抑菌劑。
3.如權利要求2所述的紡纖制品的表面處理法，其特征在于該撥水劑為石蠟、聚硅烷系或氟化物。
4.如權利要求1所述的紡纖制品的表面處理法，其特征在于該凹版印刷步驟將該涂布液連續(xù)涂布于該紡織品的該表面。
5.如權利要求1所述的紡纖制品的表面處理法，其特征在于該凹版印刷步驟是以一凹版滾輪將涂布液連續(xù)轉(zhuǎn)印在該紡織品的該表面。
6.如權利要求5所述的紡纖制品的表面處理法，其特征在于該凹版滾輪表面的凸塊大小介于40網(wǎng)目至200網(wǎng)目之間。
7.如權利要求5所述的紡纖制品的表面處理法，其特征在于該凹版滾輪表面的凸塊大小較佳是介于40至網(wǎng)目180網(wǎng)目之間。
8.如權利要求5所述的紡纖制品的表面處理法，其特征在于該凹版滾輪與該紡織品間壓力的大小小于等于每平方公分2公斤重。
9.如權利要求1所述的紡纖制品的表面處理法，其特征在于該干燥工序是加熱干燥。
10.如權利要求9所述的紡纖制品的表面處理法，其特征在于該加熱干燥所用的溫度介于攝氏80度至200度之間。
11.如權利要求1所述的紡纖制品的表面處理法，其特征在于該涂布液的黏度介于10cps至10000cps之間。
12.如權利要求1所述的紡纖制品的表面處理法，其特征在于該涂布液的黏度介于200cps至10000cps之間。
13.如權利要求1所述的紡纖制品的表面處理法，其特征在于該功能性化合物組成在該紡織品的該表面的重壓為每平方公尺小于100公克。
14.如權利要求1所述的紡纖制品的表面處理法，其特征在于該功能性化合物組成在該紡織品的該表面的重壓為每平方公尺小于50公克。
15.如權利要求1所述的紡纖制品的表面處理法，其特征在于該功能性化合物組成在該紡織品的該表面的重壓為每平方公尺介于0.5公克至5公克之間。
16.如權利要求1所述的紡纖制品的表面處理法，其特征在于該涂布液所使用的稀釋劑(溶劑)是醚類或醇類或水或反應型稀釋劑或其他有機溶劑。
17.如權利要求16所述的紡纖制品的表面處理法，其特征在于該涂布液的固含量可依該功能性化合物組成在該紡織品表面每平方公尺的重量要求、凹版滾輪表面的網(wǎng)目數(shù)，而利用所述的稀釋劑(溶劑)調(diào)整從0.1至99.0％的涂布液固含量。
全文摘要
本發(fā)明有關一種紡纖制品的表面處理法，包含選擇使用具有架橋基的聚合物形成具有不同功能，例如撥水、抑菌或親水(吸濕)，的涂布液，利用凹版涂布表面處理技術，適度調(diào)整凹版網(wǎng)目，可將具有不同黏度的涂布液以連續(xù)處理的加工技術，涂布于紡纖制品的表面。經(jīng)干燥后，產(chǎn)生耐久性高耐水洗堅牢度的表面具撥水，內(nèi)面兼具抑菌或親水(吸濕)性等單一或復合機能的紡纖制品。
文檔編號D06N3/00GK1707016SQ200410048949
公開日2005年12月14日 申請日期2004年6月11日 優(yōu)先權日2004年6月11日
發(fā)明者李美惠, 施陽平, 陳幹男, 倪瑞忠 申請人:財團法人紡織產(chǎn)業(yè)綜合研究所