專利名稱：具透氣及吸附的多孔性材料紡織品及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備多孔性材料紡織品的方法，以及一種多孔性材料的紡織品。
背景技術(shù)：
近年來隨著科技的進(jìn)步與生活質(zhì)量的提高，人們對(duì)于日常生活用品的要求亦隨之 提高，對(duì)于衣物的舒適與健康功能更加重視，且隨著技術(shù)的進(jìn)步，此領(lǐng)域的人嘗試制備具有 不同功能特性的紡織品，如吸臭、透氣、涼感、蓄熱保溫、透濕、耐水壓等功能。目前已知具有除臭功能的紡織品多是以活性碳來達(dá)到此目的，其包含不同形態(tài)的 活性碳，如椰殼層狀活性碳、球形活性碳、纖維型活性碳與表面經(jīng)化學(xué)處理過的活性碳，其 顆粒大小亦大不相同，其顆粒大小因不同制造方法而不同，由于活性碳具有高比表面積，故 吸附容量大，其表面覆蓋有形狀、大小不同的孔洞，此孔洞使其具有除臭的功能，其吸附對(duì) 象以非極性的大分子及飽和分子為主，如苯、甲苯和甲硫醇等。公知技術(shù)中，將活性碳加入衣物中的方法，有以下幾種方式1.將活性碳顆粒夾 在兩層織物中間，然以此種方式制備的纖物較厚重，穿起來較不輕便，舒適度低；2.將活性 碳摻進(jìn)包覆紗線的覆蓋層，然此方式會(huì)改變紗線的物理性質(zhì)；3.將活性碳與黏著劑混合， 使活性碳黏著于織物上，由于活性碳粉被黏著劑包覆，故除臭性能較差，且不耐水洗；4.利 用活性碳纖維原料為主要材料，化學(xué)合成纖維為副材料，所制備的織物，然此方法所添加 的活性碳重量比率低，故其除臭效果有限；與5.利用聚丙烯腈(polyacrylonitrile簡(jiǎn)稱 PAN)做的碳纖維布作為吸附材，貼合加工至二層或三層結(jié)構(gòu)的布種，即具有優(yōu)良的吸附效 果，但價(jià)格昂貴，適用于軍方防護(hù)性服裝，手感及重量皆不適合于一般織物的應(yīng)用。有鑒于公知技術(shù)的各項(xiàng)缺點(diǎn)，以及人們對(duì)更舒適、健康衣物的需求，研發(fā)一種具有 更佳除臭功能、更舒適的織物是此領(lǐng)域的人的目標(biāo)，以開發(fā)出滿足大眾需求的產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種制備含有多孔性材料的紡織品的方法，其包括(1)將多孔性材 料的溶液與樹脂混合形成混合物；(2)將(1)的混合物形成泡沫體；(3)將(2)的泡沫體涂 布于紡織品表面；及(4)干燥(3)的紡織品。其中樹脂為聚氨酯(Polyurethane)、聚丙烯 酸脂(Polyacrylate)、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(Poly (ethylene terephthalate))或聚碳酸 月旨(Polycarbonate)。本發(fā)明方法中，多孔性材料包含但不限于沸石、咖啡渣、二氧化硅、活性碳、中孔材 料、活性碳纖維、高分子納米孔洞材料…等，較佳的多孔性材料為沸石或咖啡漁，其中咖啡 渣可來自烘培過的咖啡渣、微膠囊化烘培過的咖啡渣或碳化的咖啡渣，經(jīng)處理而成粉體混 合于溶液中，多孔性材質(zhì)溶液形成的混合物，其可另包含粉體涼感粉體、保濕粉體(如膠 原蛋白)、熱感粉體或任一種可被萃取成粉體或液體的精華液(如咖啡萃取精華液)，而此 溶液為水。多孔性材質(zhì)溶液與樹脂形成的混合物，其可另包含起泡劑、發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑、架橋 劑或觸媒，且起泡劑可為硬脂酸，架橋劑可為異氰酸酯(isocyanate)，其中的聚胺酯樹脂化合物與助劑的比例如下 100%的聚胺酯樹脂化合物、0. 05% 5%的起泡劑或發(fā)泡 劑、0.05% 10%的架橋劑、0. 05% 2%的觸媒、0. 05% 10%的穩(wěn)泡劑與1 10%的其 它助劑；其中所含的其它助劑可為抗黏劑、增黏劑、疏水性助劑、吸水性助劑、分散劑、表面 改質(zhì)劑(如蠟感劑、滑感劑、色膠、填充劑)···等。本發(fā)明的助劑有不同的功能，其中主要助劑的起泡劑為界面活性劑，使水性樹脂 易于通過剪切力達(dá)到起泡效果；發(fā)泡劑能在高溫(iocrc)產(chǎn)生氣體達(dá)到發(fā)泡的效果；架橋 劑則在高溫處理時(shí)產(chǎn)生架橋反應(yīng)，可提供水性樹脂良好的物性，增加機(jī)械強(qiáng)度與耐水洗的 程度；穩(wěn)泡劑為硬酯酸胺類化合物，目的在于維持水性樹脂起泡后的泡沫安定性；觸媒為 催化劑，調(diào)整異氰酸酯與羥基間、異氰酸酯與水間、異氰酸酯自聚反應(yīng)速率，保持三種反應(yīng) 正常且平衡；其它助劑可為抗黏劑、增黏劑、疏水性助劑、吸水性助劑、分散劑、表面改質(zhì)劑 (如蠟感劑、滑感劑、色膠、填充劑)…等，其中增黏劑可提高樹脂的黏度，使其適用于任一 種加工；抗黏劑的使用則為使加工成品膠面干爽，無沾黏；疏水性助劑的使用，則因其較不 親水，故使樹脂表面不易沾污；分散劑為粉體分散于樹脂中的助劑，通過分散均勻使粉體 能外露于樹脂的表面；吸水性助劑的功能為提升樹脂的親水性使透濕度提升；蠟感劑使樹 脂的表面呈現(xiàn)油蠟感；滑感劑則使樹脂表面有毛羽的觸感；色膠則可使涂布面呈現(xiàn)不同顏 色；填充劑的使用使樹脂具遮光的效果。本發(fā)明的混合物混合后，以機(jī)械方式或化學(xué)方式發(fā)泡，其機(jī)械方式是指利用機(jī)械 力量使具起泡能力的聚氨酯(Polyurethane)、聚丙烯酸脂(Polyacrylate)、聚對(duì)苯二甲酸 乙二酯(Poly (ethylene terephthalate))或聚碳酸脂(Polycarbonate)因空氣的打入并 通過剪切力而形成泡體；化學(xué)方式為利用發(fā)泡劑等具熱可發(fā)泡物質(zhì)，在高溫下可自行發(fā)泡， 其中兩種方式產(chǎn)生的泡沫體發(fā)泡比為0. 1 50倍，再將此泡沫體涂布于布料表面，泡沫體 涂布量為0. 5 500g/m2，且泡沫體發(fā)泡比與泡沫體涂布量可依不同需求調(diào)整；其中涂布標(biāo) 的可為吸濕或疏水的紡織品，其可為平織布、針織布、不織布、薄膜或離型基質(zhì)。本發(fā)明將樹脂化合物混合后形成的泡沫體加工于紡織品上，加工的制備流程包含 涂布、去除水分、干燥及架橋等步驟，紡織品進(jìn)入涂布設(shè)備，涂布設(shè)備包括羅拉及涂覆裝置， 涂覆裝置將本發(fā)明的泡沫體涂布于紡織品之上，涂覆著本發(fā)明的混合物泡沫體的紡織品通 過烘箱，以溫度50 150°C處理10 240秒，將其干燥去除水分同時(shí)進(jìn)行架橋反應(yīng)，且經(jīng)過 壓輪，經(jīng)涂布的布料厚度增加約0. Olmm 2mm，最后形成多孔性表面。本發(fā)明還涉及一種多孔性材料的紡織品，其包含(1)纖維層、薄膜或離型基質(zhì) 其上涂覆多孔性材料及多孔性樹脂層；(2)至少一種多孔性材料，分布并外露于樹脂層， 覆蓋于纖維層、薄膜或離型基質(zhì)的表面及(3)樹脂層，覆蓋于纖維層、薄膜或離型基質(zhì)的 表面。其中該多孔性材料可為沸石、咖啡渣、二氧化硅、活性碳等、中孔材料、活性碳纖維、 高分子納米孔洞材料…等，本發(fā)明較佳的多孔性材料為沸石或咖啡漁，其中咖啡渣可來自 烘培過的咖啡渣、微膠囊化烘培過的咖啡渣或碳化的咖啡渣，經(jīng)處理而成粉體混合于溶液 中；該樹脂層可另包含涼感粉體、保濕粉體(如膠原蛋白)、熱感粉體與可被萃取為粉體 或液體的精華液(如咖啡萃取精華液)；其中樹脂層為聚氨酯(Polyurethane)、聚丙烯酸 脂(Polyacrylate)、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(Poly(ethylene terephthalate))或聚碳酸脂 (Polycarbonate)樹脂，較佳為聚胺酯樹脂化合物；而紡織品為吸濕或疏水的布種、薄膜或 離型基質(zhì)，且其布種可為平織布、針織布或不織布。
本發(fā)明的涂布方式用于后整理加工中，加工應(yīng)用性更廣，制造工藝更簡(jiǎn)便，使含有 吸臭與透氣等功能的布料制造工藝更簡(jiǎn)便、成本更低，選擇更多，更滿足使用者的需求。為讓本發(fā)明上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并 配合附圖，作詳細(xì)說明如下。


圖1為本發(fā)明的含有咖啡渣粉體的布料，其以電子顯微鏡觀察的放大圖；圖1(a)為以2000倍掃描；圖1(b)為以5000倍掃描。圖2為氨氣吸附效果比較圖，以不同布料進(jìn)行測(cè)試，并將測(cè)試結(jié)果以立體群體柱 形圖表示；樹脂樹脂涂布布料；咖啡渣樹脂涂布內(nèi)含咖啡渣粉體(5% )的布料；沸石樹 脂涂布內(nèi)含沸石粉體(5% )的布料。主要元件標(biāo)記說明10:含有咖啡渣的布料20 咖啡渣粉體
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1 本發(fā)明的制備流程將沸石或咖啡渣加入水中混合均勻，形成調(diào)配液A ；將聚胺酯樹脂化合物加入各 種助劑，其中助劑包括起泡劑、架橋劑、觸媒、穩(wěn)泡劑與其它助劑(如抗黏劑、撥水劑、蠟感 劑、表面改質(zhì)劑…等)等，混合均勻后形成調(diào)配液B ；將調(diào)配液A與調(diào)配液B以5比95之比 例混合均勻，并以機(jī)械方法發(fā)泡形成泡沫體，最后將泡沫體涂布于布料表面。其中調(diào)配液B的組成比例為2. 5%的其它助劑、90%的聚胺酯樹脂化合物、2%的 起泡劑、2%的架橋劑、0.5%的觸媒與3%的穩(wěn)泡劑。機(jī)械方式為利用機(jī)械力量使聚胺酯 (Polyurethane)在空氣的打入后形成泡沫體，再將此泡沫體涂布于布料上，形成多孔性表 面。涂布的制備流程包含涂布、烘干及架橋等步驟，布料進(jìn)入涂布設(shè)備，涂布設(shè)備包括 羅拉及涂覆裝置，涂覆裝置將本發(fā)明的調(diào)配液A與調(diào)配液B混合物形成的泡沫體涂布于布 料之上，涂覆著本發(fā)明的混合物泡沫體的布料通過烘箱，以溫度90°C與150°C各施以60秒 去除水分，同時(shí)進(jìn)行架橋反應(yīng)，并經(jīng)過壓輪，涂布完成后，布料厚度增加0.2mm。成品如圖1 所示。實(shí)施例2 吸附能力測(cè)試如表1與圖2所示，以不含樹脂與多孔性材料的布料為對(duì)照組，以泡沫體涂布布 料、含有5%咖啡渣粉體與含有5%的沸石粉體布料為實(shí)驗(yàn)組，比較其吸附效果。吸附能力 測(cè)試?yán)脴悠穼?duì)氨氣吸附的效果來測(cè)試其吸附能力，亦表示其除臭的效果與能力，其測(cè)試 方法參照J(rèn)AFET消臭性能評(píng)鑒測(cè)試。表1.樣品種類除臭率(％)紡織品20.00樹脂涂布紡織品68.18紡織品測(cè)試樹脂涂布內(nèi)含咖啡渣粉體(5%) 的紡織品97.37樹脂涂布內(nèi)含沸石粉體(5%)的 紡織品97.37由表1可知，在加入咖啡渣與沸石粉體后，其吸附能力高于僅以泡沫體涂布的布 料，且遠(yuǎn)高于未做任何加工的紡織品，從圖2的三維柱形圖更可清楚看出其吸附效果的差
已 升。另外，本發(fā)明的紡織品亦送至財(cái)團(tuán)法人紡織產(chǎn)業(yè)綜合研究所(TTRI)做氨氣除去 測(cè)試，其測(cè)試方法以JAFET做消臭性能評(píng)鑒測(cè)試，樣品大小10x10平方公分，其氨氣除去率 =(樣品殘存濃度/對(duì)照組殘存濃度)x 100，結(jié)果如下所示表2.咖啡渣粉體的布料1
測(cè)試編號(hào):TFF8F301對(duì)照組含咖啡粉體的布料0小時(shí)起始濃度1001001小時(shí)殘留濃度1003除臭率(％)一97 表3.咖啡渣粉體的布料權(quán)利要求
1.一種制備含有多孔性材料的紡織品的方法，其特征在于，包括(a)將含多孔性材料的溶液與樹脂混合形成混合物；(b)將(a)的混合物形成泡沫體；(c)將(b)的泡沫體涂布于紡織品表面；及(d)干燥(C)的紡織品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該溶液為水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該溶液還包含涼感粉體、保濕粉體、熱感粉 體或任何可加入溶液中的粉體或液體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(a)的混合物還包含起泡劑、發(fā)泡劑、 穩(wěn)泡劑、架橋劑或觸媒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該多孔性材料為沸石、咖啡渣、二氧化硅、 活性碳、中孔材料、活性碳纖維或高分子納米孔洞材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該樹脂選自聚氨酯、聚丙烯酸脂、聚對(duì)苯二 甲酸乙二酯與聚碳酸脂樹脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于該助劑的比例為0.05% 5%的起泡劑或 發(fā)泡劑、0. 05% 10%的架橋劑、0. 05% 2%的觸媒、0. 05% 10%的穩(wěn)泡劑與1 10% 的其它助劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于該聚氨酯樹脂化合物的比例為 100%。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于該其它助劑選自抗黏劑、增黏劑、疏水性助 劑、吸水性助劑、分散劑或表面改質(zhì)劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于該表面改質(zhì)劑選自蠟感劑、滑感劑、色膠、 填充劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該混合物以機(jī)械方法或化學(xué)方法形成泡 沫體。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該泡沫體涂布量為0.5 500g/m2。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該泡沫體發(fā)泡比為0.1 50倍。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該紡織品為平織布、針織布、不織布、薄膜 或離型基質(zhì)。
15.一種具有多孔性材料的紡織品，其特征在于，包括纖維層、薄膜或離型基質(zhì)，其上涂覆多孔性材質(zhì)樹脂層；至少一種多孔性材料，分布并外露于樹脂層，覆蓋于纖維層表面；及樹脂層，覆蓋于纖維層表面。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的紡織品，其特征在于該樹脂層還包含涼感粉體、保濕粉體、 熱感粉體或任何可加入溶液中的粉體或液體。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的紡織品，其特征在于該樹脂層為水性樹脂。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的紡織品，其特征在于該纖維層為平織布、針織布或不織布。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的紡織品，其特征在于該多孔性材料為沸石、咖啡渣、二氧化 硅、活性碳、中孔材料、活性碳纖維或高分子納米孔洞材料。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的紡織品，其特征在于該保濕粉體為膠原蛋白。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的紡織品，其特征在于該液體為咖啡萃取液。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的紡織品，其特征在于該樹脂層為聚氨酯、聚丙烯酸脂、聚對(duì) 苯二甲酸乙二酯或聚碳酸脂。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的紡織品，其特征在于該咖啡渣為烘培過的咖啡渣、微膠囊 化烘培過的咖啡渣或碳化的咖啡渣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備含有多孔性材料紡織品的方法，包括(1)將多孔性材料的溶液與樹脂混合形成混合物；(2)將(1)的混合物形成泡沫體；(3)將(2)的泡沫體涂布于紡織品表面；及(4)干燥(3)的紡織品。本發(fā)明還涉及一種具有多孔性材料的紡織品，其包括多孔性材料；樹脂層；纖維層、薄膜或離型基質(zhì)。
文檔編號(hào)D06N3/00GK101994258SQ200910161780
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2009年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月21日
發(fā)明者莊鈺坪, 洪碩廷, 溫禮鴻, 陳國欽, 黃毓瑾 申請(qǐng)人:興采實(shí)業(yè)股份有限公司