[發(fā)明專利]一種乳膠粒減反射的涂層液及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510532139.5
• 申請日: 2015-08-26
• 公開（公告）號: CN105113247B
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊雷;宋慶婷;沈一峰
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江理工大學(xué)
• 主分類號: D06M15/263
• 分類號: D06M15/263;D06M15/356;D06M15/233;D06M15/31;C08F220/14;C08F220/18;C08F230/08;C08F220/44;C08F212/36;D06M101/32
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司33224
• 代理人: 陳升華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及紡織品助劑及其制備領(lǐng)域，具體涉及一種乳膠粒減反射的涂層液及其制備方法和其在滌綸織物上的應(yīng)用。

背景技術(shù)

滌綸織物具有耐磨、硬挺、易洗、快干等優(yōu)點(diǎn)，深受消費(fèi)者歡迎，但由于滌綸纖維表面平滑，少有反應(yīng)性基團(tuán)且纖維(n_f＝1.73)與空氣(n₀＝1.0)間折光指數(shù)差值大，入射光在纖維表面被大量反射，僅小部分光折射進(jìn)入纖維內(nèi)部，被染料選擇吸收后形成著色光，因此，布面飽和度差，難以呈現(xiàn)諸如墨綠、藏青、紫紅、墨黑等濃色效果。特別當(dāng)纖維纖度降低時，因織物比表面積增高，反射面大幅增加，使染深色問題更為突出，染色織物常呈現(xiàn)一種“白茫茫”的視覺效果。

傳統(tǒng)方法中，常采用有機(jī)氟、硅樹脂后整理，在織物表面形成一層平整的低折射率減反射樹脂膜，降低布面對入射光的反射率，以增加透射光和提高染料發(fā)色效率，實(shí)現(xiàn)濃色效果。但是大量研究表明(“Anti-reflective coatings:A critical,in-depth review”，Energy Environ.Sci.,2011,4,3779–3804)，此類均質(zhì)減反射膜僅對特定波長具有較高的減反射性能，因此，不僅減反射效率低，而且易引起織物色光的改變，使用有機(jī)氟、硅樹脂整理織物實(shí)現(xiàn)織物增深受到限制。

另有大量研究表明，當(dāng)光入射面的納米粗糙結(jié)構(gòu)滿足特定條件時，可引起入射光向垂直于織物表面方向的彎曲，從而形成“光捕獲”效應(yīng)，形成一種新的減反射效果，此時光的反射率可降低至0.1％。基于該思想，論文《Nano roughening of PET and PTT fabrics via continuous UV/O3irradiation》(Dyes and Pigments,2006,69,137-143)采用了納米刻蝕技術(shù)，構(gòu)造了穩(wěn)定的納米粗糙表面結(jié)構(gòu)，但該方法依賴于特定加工設(shè)備，加工效率低。此外，文獻(xiàn)《Nanoporous films with designable porosity prepared with binary polymerlatexes》(Soft Matter,2011,7,2817–2824)等設(shè)計了基于溶解性相異粒子共混，并涂覆基材表面，進(jìn)而結(jié)合選擇性溶劑去除特定粒子組分，獲得納米粗糙表面的方法。該方法雖然巧妙，但因粗糙表面結(jié)構(gòu)依賴于粒子初始形貌，限制了粒子間相互粘合，因此膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及膜與基材間的結(jié)合牢度都較差。如應(yīng)用于曲率大且柔性的織物纖維增深時，在織物洗滌及穿著過程中，上述納米粗糙結(jié)構(gòu)易被大量破壞，造成減發(fā)射性能的喪失。

現(xiàn)有技術(shù)中，申請?zhí)枮?01210419746.7的發(fā)明專利公開了一種共聚乳液型滌綸織物增深劑及其制備方法，助劑主要用于滌綸織物增深加工。助劑基于有機(jī)倍半硅氧烷與環(huán)氧氯烷改性氨基硅油復(fù)配、共聚制備。此外，現(xiàn)有技術(shù)申請?zhí)枮?01310713917.1的發(fā)明專利公開了一種環(huán)保型織物增深劑的制備方法，該技術(shù)主要針對滌綸織物做增深處理，發(fā)明中采用了有機(jī)硅單體、含氟單體對丙烯酸酯共聚物進(jìn)行改性，生成有機(jī)硅(/氟)-丙烯酸酯共聚結(jié)構(gòu)的增深劑，并采用浸軋及浸泡工藝增深整理織物。采用這兩種方法時，雖然整理織物獲得了增深效果，但專利中未提及助劑在整理織物表面構(gòu)筑的形貌，也未見基于“納米粗糙表面”增深織物的描述。

中國專利ZL201210303496.0提出以聚合物包覆二氧化硅，并基于殼層聚合物焙烘成膜，將二氧化硅粘附于織物表面，構(gòu)筑納米粗糙結(jié)構(gòu)的方法。之后，申請?zhí)?01410412286.4中國專利申請中，提出一種基于滌綸纖維塑化粘合二氧化硅，構(gòu)筑減反射粗糙表面的方法。兩種方法中，粗糙結(jié)構(gòu)很大程度依賴于二氧化硅粒徑。

相比二氧化硅，乳膠粒的粒徑可方便地通過乳化劑濃度以及種類調(diào)節(jié)，且調(diào)控工藝成熟。因此，如能實(shí)現(xiàn)基于乳膠粒構(gòu)筑織物表面粗糙結(jié)構(gòu)，不僅便于調(diào)控表面粗糙度，而且通過選擇單體，還可進(jìn)一步降低粗糙表面的折射率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種乳膠粒減反射的涂層液及其制備方法和其在滌綸織物上的應(yīng)用，該涂層液可在滌綸織物表面形成低折射率納米粗糙表面，實(shí)現(xiàn)滌綸減反射增深。

一種乳膠粒減反射的涂層液的制備方法，包括以下步驟：

(1)“核-殼”膠乳內(nèi)核制備：將乳化劑和部分量的水充分?jǐn)嚢瑁纬扇榛瘎┧芤海瑢⒅坪藛误w、交聯(lián)劑加入至乳化劑水溶液中，通保護(hù)性氣體(如N₂)除氧15～20min，升溫至70℃～80℃時，加入引發(fā)劑和余量的水，反應(yīng)2～3h后，得到膠乳的核結(jié)構(gòu)乳液；