电子束辐照固化纯有机硅涂层织物的方法研究

2016-12-21夏智贤苗馨匀陈传镒

产业用纺织品 2016年3期

关键词：有机硅电子束硅油

夏智贤张翔吴慧苗馨匀陈传镒

际华三五零九纺织有限公司，湖北孝感 431602

电子束辐照固化纯有机硅涂层织物的方法研究

夏智贤张翔吴慧苗馨匀陈传镒

际华三五零九纺织有限公司，湖北孝感 431602

介绍电子束辐照固化纯有机硅涂层织物的方法，并对原布与处理布的性能进行测试，发现经电子束辐照固化的纯有机硅涂层织物手感丝滑柔软、透气透湿性好、抗渗水、防沾水，可广泛用于服装、时尚织物、户外用品等产品中。

电子束，辐照，固化，有机硅涂层，性能

当前，有机硅涂层固化织物大多采用传统热固方式，原料成本及能耗都较高。其除了需添加重金属催化剂外，所用涂料普遍属溶剂体系，固化过程易挥发，会对环境造成一定污染，甚至有毒气产生。

电子束辐照固化技术近年得到了持续发展，其经济效益好、产品质量高。它利用电子加速器产生的电子束辐照到织物等介质表面，使介质分子在吸收辐照能后激发形成最初的化学产物(如自由基)或被电离，引发接枝反应，促使功能性助剂以共价键的形式结合到介质上，从而获得持久功能的产品；或介质如织物中的纤维大分子在高辐照剂量作用下发生交联，大分子结构发生变化，从而获得高模量或功能化的产品。

电子束辐照固化技术与传统固化方式相比，前者属新型室温固化技术，生产效率高，所得固化产品的物理性能也大为改善，且固化过程无挥发、低能耗、零排放，不会对环境造成污染。如今，电子束辐照固化技术在木材喷漆、电信电缆、油墨印刷、医疗食品消毒等领域应用广泛，但在织物整理方面的应用还很少见。尽管国外已有少量关于电子束辐照固化涂层织物的报道，但其技术仍处于保密状态，且产品较单一，故未得到推广应用。另外，国际上目前也没有将低能电子束辐照固化技术应用于纺织品涂层的先例。

本文基于际华三五零九纺织有限公司长期、大量的研发成果，就利用电子束辐照固化纯有机硅涂层织物的方法进行介绍。

1 试验材料

基布：涤卡布T/C(80/20)，经纱线密度47.6tex、纬纱线密度47.6tex，经纱密度108根/(10cm)、纬纱密度58根/(10cm)，幅宽150mm。

其他材料：纳米白炭黑，粒径尺寸20～30nm，比表面积100～400m2/g，福建远翔新材料股份有限公司生产；无色透明的含氢硅油，液体含氢量不低于1.55%(质量分数)，黏度50mPa·s，杭州包尔得有机硅有限公司生产；γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(硅烷偶联剂)，牌号KH- 560，无色透明，含环氧官能团，杭州包尔得有机硅有限公司生产；聚酯改性聚硅氧烷(流平剂)，能降低涂料与基材的界面张力，提高对基材的润湿性，改善附着力，促使涂料形成平整、光滑、均匀的涂膜，杭州包尔得有机硅有限公司生产；乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷(乙烯基硅油)，杭州包尔得有机硅有限公司生产；脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(阴离子型表面活性剂)，表面活性较高，能有效降低表面张力，深圳市荣强科技有限公司生产；三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，广州谛克复合材料技术有限公司生产；二甲基硅油，杭州包尔得有机硅有限公司生产。

2 试验步骤

2.1 前处理

将相对湿度为10%～15%的涤卡布经橡胶毯预缩机预缩整理后，再经镜面轧光机热压辊热压(轧光压力5.88×105～7.84×105N，温度80～100℃)。

2.2 涂料复配

硅油和辐敏助剂质量配比：乙烯基硅油60.0%～75.0%、二甲基硅油15.0%～20.0%、含氢硅油5.0%～10.0%、硅烷偶联剂1.0%～2.0%、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯2.0%～5.0%、纳米级白炭黑1.0%～5.0%、流平剂1.0%～2.0%、表面活性剂0.5%～1.0%。待充分搅拌混匀后，于室温下置于真空捏合机内分散搅拌均匀，制得黏度范围在50～80Pa·s的涂料。

2.3 基布涂覆

将2.2节制得的涂料均匀涂覆到已处理的基布表面。涂层机前后传动辊车速控制在30～60m/min，涂刀角度为100°～130°，涂覆量控制在10～20g/m2。

2.4 辐射固化

利用传动辊，将2.3节制得的涂料基布置于200keV 的低能电子加速器传送束架上进行辐射固化。辐照室及前后隔离室抽真空，并充入氮气保护，真空度1.0×10-5Pa。辐照能量100～150keV，束流范围50～70mA。

3 涂层面料性能测试

所得涂层涤卡布可用作安全气囊面料，具体测试结果见表1。

表1 涂层织物测试结果

测试结果表明：经电子束辐照固化的有机硅涂层织物手感柔软、抗渗水、透气透湿性好、易熨烫、拉伸和复原性好、耐光性优良、使用寿命长，可广泛用于服装、时尚织物及户外用品等防沾水产品中。

4 结论

电子束辐照固化纯有机硅涂层织物的工艺简单，所得涂层织物柔软、光滑，具有丝般良好的手感。且研究发现：

(1) 配制的以乙烯基硅油为主体的涂层胶具有良好的热稳定性，使用温度在-50～200℃，耐气候、耐紫外光，化学稳定性好，手感柔软、丝质、光滑，具有无毒、无挥发等特性，这有利于环境，以及操作人员的健康，符合绿色生产的要求；

(2) 利用电子束辐照技术所得的涂层织物功能持久，能耐极热、极寒及雨雪天气，耐盐碱、酸雨、臭氧，耐紫外线辐射等；

(3) 直接涂覆工艺简单、固化时间短、工艺能耗低、生产效率高，且所配涂层胶为无溶剂体系，相较于织物浸渍整理工艺，既降低了整理剂原料成本，又无溶剂挥发所产生的污染，还不会影响织物的手感。

[1] 中国纺织总会标准化所.纺织品和纺织制品厚度的测定：GB/T 3820—1997[S].北京：中国标准出版社,1998.

[2] 上海纺织科学研究院,国家棉纺织品质量监督检验中心.纺织品织物透气性的测定:GB/T 5453—1997[S].北京：中国标准出版社,1997.

[3] 上海市纺织工业技术监督所.纺织品机织物单位长度质量和单位面积质量的测定: GB/T 4669—2008[S]. 北京：中国标准出版社,2009.

[4] 国家棉纺织产品质量监督检验中心,中国纺织总会标准化研究所.纺织品织物拉伸性能第1部分:断裂强力和断裂伸长率的测定条样法:GB/T 3923.1—1997[S].北京：中国标准出版社,1997.

[5] 北京市纺织纤维检验所,中纺标(北京)检验认证中心有限公司.纺织品织物撕破性能第3部分：梯形试样撕破强力的测定:GB/T 3917.3—2009[S].北京：中国标准出版社,2010.

Method research of solidifying pure silicone coated fabric with electron beam irradiation

XiaZhixian，ZhangXiang，WuHui，MiaoXinyun，ChenChuanyi

Jihua 3509Textile Co., Ltd., Xiaogan 431602, China

The method of solidifying pure silicone coated fabric with electron beam irradiation was introduced, and performance tests were done with original fabric and solidify fabric. The study found that, the pure silicone coated fabric solidifyied with electron beam irradiation had soft and silky handle, good air and moisture permeability，water-proof and spray-proof, which could be widely used in clothing, fashion fabrics, outdoor, etc.

electron beam, irradiation, solidify, organic silicon coat, performance

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