用于纺织品和非织造布的纳米涂层

A. Claeys

Nanex公司(比利时))



用于纺织品和非织造布的纳米涂层

A. Claeys

Nanex公司(比利时))

摘要：关于纳米聚合物技术、含纳米粒子的高聚物或共聚物及纳米填充粒子分散于聚合物基质的科学和商业研究，在纳米聚合物产生至其后不足10年的时间内得到蓬勃发展。如今，纳米聚合物在工业和消费市场均有众多应用，从医疗设备到汽车产业，再到当前的纺织品与服装，正如大众所见，这一技术无处不在。对纳米聚合物进行研究、开发与商业化的途径之一在于纳米涂层工业。在该领域，纳米聚合物涂层可赋予材料令人惊奇的新性能，并可在提高材料效能的同时降低维护时间和成本。阐述了一些最新的研究进展，介绍了新型涂层的化学结构及对其在市场中演变的看法。

关键词：纳米涂层；组合体系；水洗

虽然目前已有很多人尝试摒弃氟或含氟技术，但仍然无法使材料获得预期的性能。Nanex公司提出了一种组合体系，可降低应用中的氟含量。公司未来的目标是促进该组合体系的进一步发展，使其在拒水、拒油及耐洗涂层中保持高性能，并逐步发展为完全无氟的体系。

1与目前市售涂层的对比

由于将C6技术与偶联剂及其他分子相结合，目前Nanex公司的杂化体系可大幅降低氟含量。

织物表面的—OH可与杂化体系发生反应，使得体系与织物之间产生较强的键合力(共价键)。偶联剂将生成如图1所示的一种三维网状结构。

图1　三维结构

由于强的键合与偶联作用，织物的拒水、拒油性能及去污性能将受洗涤周期的缓慢影响。反过来，最终又对涂层的性能产生巨大影响。由测试或客户的反馈可发现，历经数个洗涤周期后，经涂层处理的产品的性能会急剧下降，导致其在终端用户领域表现出较低的防水、拒水性能。在同等价格基础上，延长涂层使用寿命并提高其抗水洗性能，已成为工业上的一项重要发展方向，可为织物终端用户提供更高的应用价值。

在不影响薄绢织物外观和柔软手感的前提下，可根据客户需求，通过稀释高浓缩配方比例来调节织物性能，如耐洗次数或经不同次数洗涤后涂层的强度。

Nanex公司高性能涂层的拒水性能测试结果如图2所示。

图2　织物表面暴露于水中不被润湿的时长

2测试

试验在棉基质上进行(也可在天然纺织品、聚酯、

聚酰胺、聚丙烯腈、丙纶及混纺织物基质上进行测试)。通常ISO或其他官方测试标准要求进行45°角的淋雨试验。进行这一极端测试是因为对于未来的定性涂层而言，普通的暴露于水中或雨中的淋雨试验已无法得出准确的试验结果。另外，在首次洗涤前，应有将涂层织物暴露水中3 d的跟踪记录，测试时织物表面将有4 mL的水滴停留其上。

3浓缩配方

使用高浓缩配方的优势在于：对世界范围的航运而言，高浓缩配方具有较低运输成本，仅需较小的储存空间并且更易操控。

此外，除了应用于传统的拒水、拒油涂层，目前其他市场领域对浓缩处理材料也产生了越来越浓厚的兴趣。从家具市场到普通牛仔裤或时尚品领域，关注度均不断增长。此效应也可归因于供应商之间不断上升的竞争力。

每一项利益或额外的定性处理都是一项附加值和销售热点，它们将成为潜在消费者不选别家，而只选某特定物品的原因。

Nanex公司目前正尝试将浓缩配方与阻燃剂及抗菌产品相复配，以生产多合一涂层体系。使用稳定剂和其他化学制品是极不可思议的，但一旦证实某些结构可以兼容，就可在复配和特定处理中赋予附加功能。

下一代涂层将围绕新型技术和复配体系，全方位优化性能，并在消费者/客户的生产体系中体现省时、节能和低成本特色。

程党党 译罗艳 校

防止雾霾人人有责

绿色生活人人共享

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