專利名稱：防水透濕負(fù)離子織物及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及防水透濕織物的加工技術(shù)，旨在提供一以水做為溶劑，易于分解，且對(duì)環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生污染的水性樹(shù)脂原料，而得以將此原料以涂布或壓染的方式與織物的纖維結(jié)合，俾獲致具有撥水性、耐水壓、透濕性、保溫性、防寒性等效能，以及可經(jīng)觸媒反應(yīng)生成負(fù)離子的織物。
背景技術(shù)：
按，一般衣物除了做為保暖之用以外，其更需要因應(yīng)使用者從事戶外活動(dòng)的天候條件，具備防風(fēng)、耐久性撥水、透濕、透氣等多項(xiàng)功能，以符合方便使用者活動(dòng)以及穿戴舒適性的要求；一般織物雖然可經(jīng)涂布或貼合方式使織物達(dá)到防水功能，但傳統(tǒng)的涂布加工方式其乃是將布類經(jīng)過(guò)PU、PVC、AC等油性或水性膠劑涂布在表層，使織物達(dá)到防水、防裂紗、防水透氣、阻燃等功能；惟，諸如此類的織物結(jié)構(gòu)因?yàn)橥笟庑圆?，而僅適合做為雨傘布、帳蓬、手提袋、雨衣、風(fēng)衣等器材的生活用品。
尤其，現(xiàn)有技術(shù)的防水織物所使用的油性膠劑(樹(shù)脂)是由礦石粉加入甲苯、二甲苯、DMF、MEK、NMP的有毒性溶劑做為溶劑，其不但不易分解將對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染以外，油性樹(shù)脂本身含有大量溶劑，其制造過(guò)程及機(jī)臺(tái)操作因含有毒溶劑量高，造成環(huán)保、空氣污染及影響操作人員健康，產(chǎn)品因含溶劑與皮膚接觸會(huì)產(chǎn)生敏感或紅腫現(xiàn)象，且負(fù)離子遠(yuǎn)紅外線不會(huì)釋出，因被油性樹(shù)脂封鎖住。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明防水透濕負(fù)離子織物及其制造方法，共主要是將礦石粉經(jīng)高溫改質(zhì)后，再與水性彈性體鏈結(jié)成為不含甲苯、二甲苯、DMF、MEK、NMP等有毒性溶劑的防水透濕負(fù)離子原料，再將此原料以涂布或壓染的方式與織物的纖維結(jié)合，使織物具有撥水性、耐水壓、透濕性、保溫性、防寒性等效能。
其中，水性彈性體是由植物性polyol(多羥基化合物如菜仔油、橄欖油、葵花油等)以及異氰酸鹽反應(yīng)而成；亦即，使用植物性polyol與異氰酸鹽反應(yīng)，鍵結(jié)成小分子的水性的彈性體，加水稀釋，再將水性彈性體與經(jīng)高溫改質(zhì)后礦石粉產(chǎn)生鏈結(jié)成為本發(fā)明的防水透濕負(fù)離子原料(水性樹(shù)脂)，該礦石粉含有ZrO2、SiO2、Ce、P2O5、La、TiO2。
此外，本發(fā)明防水透濕負(fù)離子織物的制造方法主要包括有下列流程A、將植物性polyol、鏈延長(zhǎng)劑、異氰酸鹽、觸媒加熱反應(yīng)，并加水稀釋成為水性彈性體；B、將礦石粉加熱反應(yīng)使之成為改質(zhì)礦石粉；C、將水性彈性體、改質(zhì)礦石粉二者混合加熱形成鏈結(jié)，則形成防水透濕負(fù)離子原料；D、防水透濕負(fù)離子原料以涂布方式或壓染方式與織物的纖維結(jié)合。
在以涂布方式時(shí)，將織物的纖維先經(jīng)撥水劑作撥水處理，再將防水透濕負(fù)離子原料經(jīng)增粘后在基布的單面涂布；該撥水劑為3％氟性撥水劑；防水透濕負(fù)離子原料與織物纖維的涂布流程中，使用0.1～0.2mm的刮刀，在150℃～160℃的溫度下，以最大壓力以及2Om/min的速度將防水透濕負(fù)離子原料涂布在織物表層呈最薄狀(約0.005mm)，按著在70℃的溫度下，以100kg/cm2的壓力、35y/mins(轉(zhuǎn)每分鐘)的織物移動(dòng)速度將織物的表面壓光。
在以壓染方式時(shí)，防水透濕負(fù)離子原料與織物纖維的壓染流程中，依照織物種類的需要，將100g/l(防水透濕負(fù)離子原料與水的重量百分比)比例的防水透濕負(fù)離子原料進(jìn)行PH調(diào)整，以完成壓染配方的調(diào)制，并在壓吸率為80％的條件下使用調(diào)制完成的壓染配方進(jìn)行織物的壓染，再將完成壓染的織物依序以120℃的溫度預(yù)干2分鐘、以140℃的溫度烘干1分鐘、以160℃的溫度加熱30秒使織物定型。
以上生產(chǎn)流程中，該礦石粉含有ZrO2、SiO2、Ce、P2O5、La、TiO2；該植物性polyol可以為菜仔油、橄欖油、葵花油。
尤其，結(jié)合有防水透濕負(fù)離子原料的織物纖維可經(jīng)觸媒反應(yīng)生成負(fù)離子，而對(duì)使用者產(chǎn)生殺菌、自律神經(jīng)平衡、血液凈化、抵抗力增進(jìn)、細(xì)胞活化的作用。


圖1為本發(fā)明防水透濕負(fù)離子織物的結(jié)構(gòu)特性示意圖；圖2為本發(fā)明中防水透濕負(fù)離子原料電流產(chǎn)生方式示意圖。
具體實(shí)施例方式
為能使貴審查員清楚本發(fā)明的結(jié)構(gòu)組成，以及整體運(yùn)作方式，茲配合

如下本發(fā)明防水透濕負(fù)離子織物及其制造方法，其主要是將礦石粉經(jīng)高溫改質(zhì)后，再與水性彈性體鏈結(jié)成為不含甲苯、二甲苯、DMF、MEK、NMP等有毒性溶劑的防水透濕負(fù)離子原料；其中，水性彈性體是由植物性polyol(如菜仔油、橄欖油、葵花油等)以及異氰酸鹽反應(yīng)而成；因此，其使用植物性polyol與異氰酸鹽反應(yīng)，鍵結(jié)成小分子的水性的彈性體，加水稀釋，再將水性彈性體與經(jīng)高溫改質(zhì)后的礦石粉產(chǎn)生鏈結(jié)成為防水透濕負(fù)離子原料(水性樹(shù)脂)。
其中，有關(guān)用以制造原料加工流程是包括有A、水性彈性體的制作，將植物性polyol(如菜仔油、橄欖油、葵花油等)、鏈延長(zhǎng)劑、異氰酸鹽、觸媒以70℃的溫度加熱反應(yīng)3小時(shí)，并加水稀釋。
B、改質(zhì)礦石粉的制作，將礦石粉以80℃的溫度加熱反應(yīng)1小時(shí)，使之成為改質(zhì)礦石粉。
最后再將水性彈性體、改質(zhì)礦石粉二者混合加熱至60℃的溫度形成鏈結(jié)，形成防水透濕負(fù)離子原料。
又，本發(fā)明的防水透濕負(fù)離子織物則是將前述不合甲苯、二甲苯、DMF、MEK、NMP等有毒性溶劑的防水透濕負(fù)離子原料(亦即防水透濕功能的水性樹(shù)脂)以涂布或壓染的方式與織物的纖維結(jié)合；其中以涂布方式將防水透濕負(fù)離子原料與織物的纖維結(jié)合的加工流程，是將纖維先經(jīng)3％氟素?fù)芩畡┳鲹芩幚恚賹⒎浪笣褙?fù)離子原料經(jīng)增粘后在基布的單面涂布；在實(shí)際制作過(guò)程中，是使用0.1～0.2mm的刮刀，在150℃～160℃的溫度下，以最大壓力以及2Om/min的速度將防水透濕負(fù)離子原料涂布在織物的表層呈最薄狀(約0.005mm)，接著在70℃的溫度下，以100kg/cm2的壓力、35y/mins的織物移動(dòng)速度將織物的表面壓光，即完成防水透濕負(fù)離子原料與織物纖維的涂布加工流程。
以壓染方式將防水透濕負(fù)離子原料與織物纖維結(jié)合的加工流程，是依照織物種類的需要，先將100g/l比例的防水透濕負(fù)離子原料進(jìn)行PH調(diào)整，以完成壓染配方的調(diào)制，并在80％Pick UP(壓吸率)的條件下使用調(diào)制完成的壓染配方進(jìn)行織物的壓染，再將完成壓染的織物依序以120℃的溫度預(yù)干2分鐘、以140℃的溫度烘干1分鐘、以160℃的溫度加熱30秒使織物定型，即完成防水透濕負(fù)離子原料對(duì)織物的壓染加工流程。
由于，本發(fā)明所完成的防水透濕負(fù)離子織物，是屬于無(wú)孔質(zhì)親水性負(fù)離子樹(shù)脂涂布纖維織物，如圖1所示，此種樹(shù)脂是利用水性樹(shù)脂鍵結(jié)部份的親水性(hydrophilic group)官能基團(tuán)，達(dá)到透濕效果，其孔徑小于0.01microns將水氣透出，此樹(shù)脂于小分子時(shí)呈水溶性(以水當(dāng)溶劑)，加熱后水份去除呈大分子網(wǎng)狀鏈結(jié)，分子內(nèi)為親水性官能基團(tuán)吸收汗水，鏈結(jié)后大分子外側(cè)則為耐水解官能基，達(dá)到完全耐水特性，此種加工方式可透過(guò)簡(jiǎn)易直接涂布來(lái)達(dá)成，且織物透濕性能較干式微多孔膜及濕式防水的耐水壓與耐水洗性較佳，同時(shí)分子內(nèi)親水性官能基吸收水份后，作為負(fù)離子激發(fā)的觸媒。
另外，如圖2所示，是為防水透濕負(fù)離子原料電流產(chǎn)生方式示意圖，如圖所示，當(dāng)防水透濕負(fù)離子原料加熱過(guò)后，電子會(huì)到達(dá)結(jié)晶的兩極，而產(chǎn)生正電與負(fù)電，此現(xiàn)象稱為焦電，電子分別傳到兩極；在承受壓力或張力時(shí)，形成歪斜現(xiàn)象時(shí)，會(huì)產(chǎn)生正負(fù)電，稱為壓電現(xiàn)象；同時(shí)受到觸媒效應(yīng)于靜止?fàn)顟B(tài)下亦會(huì)產(chǎn)生電流，讓負(fù)離子釋出，是以大氣中水份或身體的汗水為觸媒，使原料產(chǎn)生磁力線，同時(shí)因磁力線產(chǎn)生電力線，釋放出0.06毫安培電流。
尤其，本發(fā)明的防水透濕負(fù)離子原料接觸到水時(shí)，瞬間會(huì)對(duì)水放電，使水發(fā)生電解，分離出來(lái)的氫離子(H+)與氫氧離子(OH-)處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，所以接觸到尚未分解的水(H2O)時(shí)，會(huì)變化為水合氫氧離子與羥離子，其詳細(xì)的狀況分析為(A)H+(V＝392cm/sec)的移動(dòng)速度較OH-(V＝180cm/sec)快兩倍。
(B)H+的放電電位(0.0V)較低，因此從電極面放電，會(huì)變成H2氣體(氫氣)，釋放到空氣中；OH-在電極面的放電電位(0.245V)較高，形成帶電荷的離子，擴(kuò)散到水中或空氣中。
(C)H+的導(dǎo)電度(347mhos)，OH-的導(dǎo)電度(192mhos)，故會(huì)有下列反應(yīng)(1)、(2)、(3)、經(jīng)上述資料顯示最后僅有OH-(負(fù)離子)溢散到空氣中。
值得一提的是，加工后的防水透濕負(fù)離子纖維，是為一種由水性樹(shù)脂產(chǎn)生的透濕性防水負(fù)離子加工布，不但外頭雨或水滴無(wú)法滲透入內(nèi)層，而且能將穿著者所散發(fā)出的水氣迅速地排出衣服外，并保持身體舒適，具有撥水性、耐水壓、透濕性、保溫性、防寒性。
尤其，可經(jīng)觸媒反應(yīng)生成負(fù)離子，經(jīng)由負(fù)離子對(duì)使用者產(chǎn)生下列的效果(1)、有自律神經(jīng)平衡作用，自律神經(jīng)是控制所有腺體、血管等，其機(jī)能會(huì)借著體內(nèi)充分吸收負(fù)離子而獲得改善，連帶著與自律神經(jīng)有密切關(guān)系，內(nèi)分泌腺功能、造血機(jī)能也會(huì)順暢。
(2)、對(duì)血液有凈化作用，負(fù)離子(陰離子)可使血液中鈣、鈉、鉀離子化牢上升，因而加速血液的弱鹼化進(jìn)行，具有血液凈化作用。
(3)、抵抗力增進(jìn)作用，吸收負(fù)離子(陰離子)，血液中的球蛋白明顯增加，所謂球蛋白是血清之中所含的蛋白質(zhì)，當(dāng)球蛋白顯著增加時(shí)，因其成分中含有具免疫力的抗體，所以免疫力的抗體增加。
(4)、細(xì)胞活化(復(fù)原)作用，負(fù)離子可促進(jìn)細(xì)胞膜的性物質(zhì)交流，促使?fàn)I養(yǎng)可以充分被吸收，同時(shí)將不必要的物質(zhì)完全排出，亦即，當(dāng)負(fù)離子顯著增加時(shí)，新陳代謝、細(xì)胞活化旺盛。
(5)、殺菌作用，負(fù)離子是微細(xì)粒子，且?guī)в心芰?，與細(xì)菌結(jié)合后，使其致死，不再形成菌種。
如上所述，本發(fā)明提供一防水透濕負(fù)離子織物以及其制造方法，故依法提呈發(fā)明專利的申請(qǐng)；惟，以上的實(shí)施說(shuō)明及附圖所示，為本發(fā)明較佳實(shí)施例，并非以此局限本發(fā)明，是以，舉凡與本發(fā)明的構(gòu)造、裝置、特征等近似、雷同者，均應(yīng)屬本發(fā)明的創(chuàng)設(shè)目的及申請(qǐng)專利范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種防水透濕負(fù)離子織物，其織物的纖維是結(jié)合具有撥水性、耐水壓、透濕性、保溫性、防寒性以及可經(jīng)觸媒反應(yīng)生成負(fù)離子的水性樹(shù)脂；其特征在于該水性樹(shù)脂是由水性彈性體與經(jīng)高溫改質(zhì)后的礦石粉產(chǎn)生鏈結(jié)而成。
2.如權(quán)利要求1所述的防水透濕負(fù)離子織物，其特征在于該水性彈性體是由植物性polyol以及異氰酸鹽反應(yīng)而成。
3.一種防水透濕負(fù)離子織物的制造方法，其特征在于該制造方法包括有下列流程A、將植物性polyol、鏈延長(zhǎng)劑、異氰酸鹽、觸媒加熱反應(yīng)，并加水稀釋成為水性彈性體；B、將礦石粉加熱反應(yīng)使之成為改質(zhì)礦石粉；C、將水性彈性體、改質(zhì)礦石粉二者混合加熱形成鏈結(jié)，則形成防水透濕負(fù)離子原料；D、防水透濕負(fù)離子原料以涂布方式或壓染方式與織物的纖維結(jié)合。
4.如權(quán)利要求3所述的防水透濕負(fù)離子織物的制造方法，其特征在于將織物的纖維先經(jīng)撥水劑作撥水處理，再將防水透濕負(fù)離子原料經(jīng)增粘后在基布的單面涂布。
5.如權(quán)利要求4所述的防水透濕負(fù)離子織物的制造方法，其特征在于該撥水劑為3％氟性撥水劑。
6.如權(quán)利要求4所述的防水透濕負(fù)離子織物的制造方法，其特征在于防水透濕負(fù)離子原料與織物纖維的涂布流程中，使用0.1～0.2mm的刮刀，在150℃～160℃的溫度下，以最大壓力以及20m/min的速度將防水透濕負(fù)離子原料涂布在織物表層呈最薄狀，按著在70℃的溫度下，以100kg/cm2的壓力、35y/mins的織物移動(dòng)速度將織物的表面壓光。
7.如權(quán)利要求3所述的防水透濕負(fù)離子織物的制造方法，其特征在于防水透濕負(fù)離子原料與織物纖維的壓染流程中，依照織物種類的需要，將100g/l比例的防水透濕負(fù)離子原料進(jìn)行PH調(diào)整，以完成壓染配方的調(diào)制，并在壓吸率為80％的條件下使用調(diào)制完成的壓染配方進(jìn)行織物的壓染，再將完成壓染的織物依序以120℃的溫度預(yù)干2分鐘、以140℃的溫度烘干1分鐘、以160℃的溫度加熱30秒使織物定型。
8.如權(quán)利要求1或3所述的防水透濕負(fù)離子織物，其特征在于該植物性polyol可以為菜仔油、橄欖油或葵花油。
9.如權(quán)利要求1或3所述的防水透濕負(fù)離子織物的制造方法，其特征在于該礦石粉含有ZrO2、SiO2、Ce、P2O5、La、TiO2。
10.如權(quán)利要求6所述的防水透濕負(fù)離子織物的制造方法，其特征在于該織物表層呈最薄狀約為0.005mm。
全文摘要
本發(fā)明將礦石粉經(jīng)高溫改質(zhì)后，再與水性彈性體鏈結(jié)成為不含甲苯、二甲苯、DMF、MEK、NMP等有毒性溶劑的防水透濕負(fù)離子原料，再將此原料以涂布或壓染的方式與織物的纖維結(jié)合，使織物具有撥水性、耐水壓、透濕性、保溫性、防寒性等效能；尤其，可經(jīng)觸媒反應(yīng)生成負(fù)離子，而對(duì)使用者產(chǎn)生殺菌、自律神經(jīng)平衡、血液凈化、抵抗力增進(jìn)、細(xì)胞活化的作用。
文檔編號(hào)D06M15/01GK1683710SQ20041003362
公開(kāi)日2005年10月19日 申請(qǐng)日期2004年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月13日
發(fā)明者張杰夫 申請(qǐng)人:杰銘工業(yè)股份有限公司