本發(fā)明涉及紡織品化學鍍活化工藝技術領域,特別是一種基于光固化技術的化學鍍前活化方法。
背景技術:
化學鍍法是非金屬表面金屬化最常用的制備方法,其利用還原劑在活化基體表面自催化還原沉積得到金屬鍍層,所以化學鍍的前提條件是基體表面必須具有催化活性。對于非金屬表面(塑料、織物、橡膠等)來說,化學鍍前需要在其表面修飾上能夠引發(fā)化學鍍的活性中心,這一過程稱作活化,對形成均勻連續(xù)的鍍層至關重要。
傳統(tǒng)的活化工藝一般使用sncl2敏化、pdcl2活化,從而在織物表面形成貴金屬鈀催化層,引發(fā)化學鍍。這種敏化、活化兩步法成本較低,原料配制簡單,但最大的缺陷是活化與敏化過程十分繁瑣,而且極有可能引入雜質(zhì)錫而影響鈀膜的高溫熱穩(wěn)定性。另外,較難控制膜的厚度,與載體結合力也較差,還會產(chǎn)生大量的有毒、有害廢液。因此出現(xiàn)了第二代活化處理工藝,即膠體鈀法。首先將氯化鈀和氯化錫混合,形成鈀溶膠,經(jīng)解膠后形成鈀原子來引發(fā)化學鍍。這種工藝簡化了傳統(tǒng)工藝,適合連續(xù)生產(chǎn)。雖然第二代活化工藝較第一代做出了改進,但環(huán)保性仍沒有解決。而且這兩代活化工藝中貴金屬都是以物理吸附與基體結合,結合力差,消耗的貴金屬較多,催化活性不高。所以近年來,國內(nèi)外專家學者將大量的研究都集中在新型的活化工藝上,專利cn104695211a使用超臨界二氧化碳流體作為化學鍍活化過程的介質(zhì),使活化金屬可以深入到織物纖維內(nèi)部,從而提高金屬鍍層與織物之間的結合性能;專利cn103361970b提出了無鈀活化工藝,以價格低廉、催化性能優(yōu)良的鎳、銅、銀等非貴金屬膠體來代替貴金屬催化劑,降低了生產(chǎn)成本;專利cn105821396a利用多巴胺對銀離子的還原能力在待鍍材料表面形成催化中心,進而引發(fā)化學鍍。目前雖然非金屬基體的活化工藝多種多樣,但還是存在著各種各樣的問題,如工藝復雜、催化中心與基體結合力不強、無鈀催化活性不佳、不適合工業(yè)生產(chǎn)等等。
紫外光(uv)固化是將液態(tài)體系由紫外線高強輻射作用下高速轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)體系,已在油墨、涂料、美甲產(chǎn)品等中實現(xiàn)商業(yè)應用。uv固化技術被歸納為具有“5e”的工業(yè)技術特點:efficient高效,enabling適應性廣,economical經(jīng)濟,energysaving節(jié)能,environmentalfriendly環(huán)境友好。因此,uv固化技術被譽為面向21世紀的綠色工業(yè)新技術。uv固化屬于一種化學方法,它是紫外光引發(fā)化學反應的結果,與傳統(tǒng)焙烘的方法相比,uv固化優(yōu)勢突出。目前將uv固化技術應用于紡織品印花(cn104562780b)、整理中已有報道,例如利用該技術對織物進行表面整理,以達到拒水、拒油(cn103526552a)、導濕(cn103726315b)和抗菌(cn105780469a)效果等。
技術實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有活化技術的不足,如工藝復雜、催化中心與基體結合力不強、無鈀催化活性不佳等,本發(fā)明提出了一種基于光固化技術的化學鍍前活化方法
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術方案:
一種基于光固化技術的化學鍍前活化方法,所述活化方法包括:
(1)水性uv活化液的制備:將水性光固化樹脂、光引發(fā)劑、助劑、貴金屬鹽、水在室溫避光條件下磁力攪拌0.5-1小時,靜置至消泡;
(2)采用浸漬法、浸軋法或涂膜法將步驟(1)制備的活化液整理到織物上,光固化后織物表面形成催化活性中心。
作為優(yōu)選,所述水性uv活化液中各組分的重量份數(shù)分別為:水性光固化樹脂30-90份,光引發(fā)劑1-8份,助劑0.01-0.1份與貴金屬鹽0.002-0.004份。
作為優(yōu)選,所述步驟(1)中的水性光固化樹脂為水性聚丙烯酸酯、水性聚氨酯丙烯酸酯、水性環(huán)氧丙烯酸酯、水性聚酯丙烯酸酯中的一種或兩種以上組合物;光引發(fā)劑為2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173)、irgacure2959、irgacure500中的一種或兩種以上組合物;助劑為潤濕劑、阻聚劑的至少一種;貴金屬鹽為氯化鈀、氯鉑酸的至少一種。
作為優(yōu)選,所述步驟(2)中的浸漬法是將織物浸漬在活化液中,室溫避光條件下電磁攪拌處理10-40分鐘,之后40-60℃烘干;浸軋法是將織物浸漬在活化液中5-10分鐘,在軋車壓力為1-4kg/cm2的情況下,兩浸兩軋,軋余率為80-90%,之后40-60℃烘干;涂膜法是采用線棒涂布器在織物表面刮膜,之后40-60℃烘干。
作為優(yōu)選,所述步驟(2)中的光固化光源為汞燈、鹵素燈中的至少一種,功率為1000w,光源與織物距離為2-4cm,固化時間為30秒-5分鐘。
作為優(yōu)選,所述步驟(2)中所適用的織物為棉織物,毛織物,絲織物,滌綸織物,錦綸織物,腈綸織物及其混紡織物。
本發(fā)明的有益效果是:
(1)活化過程采用uv固化體系,活化速度快,可大幅提高生產(chǎn)效率,節(jié)能減排。
(2)活化過程采用水性uv固化體系,以水來代替?zhèn)鹘y(tǒng)油性固化體系中的活性稀釋劑稀釋體系,粘度調(diào)節(jié)方便,同時也避免了活性稀釋劑帶來的voc、刺激性、固化后體積收縮及臭味問題。
(3)采用本發(fā)明活化方法后,活性中心與基材的結合力優(yōu)異,且活性中心分布均勻。
(4)本發(fā)明活化方法可以大幅降低貴金屬鹽的消耗量,使活化成本降低,而且活化液整理到織物上后無需水洗,避免了貴金屬鹽的浪費及對環(huán)境的污染。
(5)本發(fā)明活化方法可用于各種織物化學鍍前的活化處理,應用范圍廣,操作簡單,活化效果優(yōu)良,易于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施方式
下面以具體實例對本發(fā)明作進一步的闡述,但實施例僅用于說明,并不限制發(fā)明的范圍。此外在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后,本領域技術人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改,這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
實施例1
一種基于光固化技術的化學鍍前活化方法,所述活化方法包括:水性uv活化液的制備:將水性聚氨酯丙烯酸酯87g、光引發(fā)劑2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮3g、水9.95g、阻聚劑0.05g、氯化鈀4mg在室溫避光條件下磁力攪拌一小時,靜置至消泡。
將織物浸漬在uv活化液中,室溫避光條件下電磁攪拌處理30分鐘,之后50℃烘干,在光源為汞燈的條件下固化2分鐘,光源與織物的距離為2cm。
實施例2
一種基于光固化技術的化學鍍前活化方法,所述活化方法包括:水性uv活化液的制備:將水性聚氨酯丙烯酸酯50g、水性聚酯丙烯酸酯30g、光引發(fā)劑irgacure5004g、水15.95g、阻聚劑0.03g、潤濕劑0.02g、氯鉑酸3mg在室溫避光條件下磁力攪拌40分鐘,靜置至消泡。
將織物浸漬在uv活化液中10分鐘,在軋車壓力為4kg/cm2的情況下,兩浸兩軋,軋余率為85%,之后40℃烘干,在光源為金屬鹵素燈的條件下固化30秒,光源與織物的距離為3cm。
實施例3
一種基于光固化技術的化學鍍前活化方法,所述活化方法包括:水性uv活化液的制備:將水性聚氨酯丙烯酸酯70g、水性環(huán)氧丙烯酸酯15g、光引發(fā)劑irgacure5008g、水6.95g、阻聚劑0.04g、潤濕劑0.01g、氯鉑酸1mg、氯化鈀2mg,在室溫避光條件下磁力攪拌50分鐘,靜置至消泡。
采用線棒涂布器將uv活化液在織物表面刮膜,60℃烘干,在光源為汞燈的條件下固化30秒,在金屬鹵素燈的條件下固化30秒,光源與織物的距離為2cm。
實施例4
一種基于光固化技術的化學鍍前活化方法,所述活化方法包括:水性uv活化液的制備:將水性聚丙烯酸酯60g、水性聚酯丙烯酸酯30g、光引發(fā)劑irgacure29597g、水2.95g、阻聚劑0.02g、潤濕劑0.03g、氯化鈀2mg在室溫避光條件下磁力攪拌40分鐘,靜置至消泡。
將織物浸漬在uv活化液中5分鐘,在軋車壓力為2kg/cm2的情況下,兩浸兩軋,軋余率為90%,之后50℃烘干,在光源為金屬鹵素燈的條件下固化2分鐘,光源與織物的距離為4cm。
實施例5
一種基于光固化技術的化學鍍前活化方法,所述活化方法包括:水性uv活化液的制備:將水性環(huán)氧丙烯酸酯20g、水性聚酯丙烯酸酯10g、光引發(fā)劑irgacure29591g、水2.95g、潤濕劑0.005、阻聚劑0.005g、氯化鈀2mg在室溫避光條件下磁力攪拌40分鐘,靜置至消泡。
將織物浸漬在uv活化液中5分鐘,在軋車壓力為2kg/cm2的情況下,兩浸兩軋,軋余率為90%,之后50℃烘干,在光源為金屬鹵素燈的條件下固化2分鐘,光源與織物的距離為4cm。
實施例6
一種基于光固化技術的化學鍍前活化方法,所述活化方法包括:水性uv活化液的制備:將水性環(huán)氧丙烯酸酯20g、水性聚酯丙烯酸酯10g、光引發(fā)劑irgacure29591g、水2.95g、潤濕劑0.05、阻聚劑0.05g、氯化鈀2mg在室溫避光條件下磁力攪拌40分鐘,靜置至消泡。
將織物浸漬在uv活化液中5分鐘,在軋車壓力為2kg/cm2的情況下,兩浸兩軋,軋余率為90%,之后50℃烘干,在光源為金屬鹵素燈的條件下固化2分鐘,光源與織物的距離為4cm。
本發(fā)明中所用原料、設備,若無特別說明,均為本領域的常用原料、設備;本發(fā)明中所用方法,若無特別說明,均為本領域的常規(guī)方法。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施例,并非對本發(fā)明作任何限制,凡是根據(jù)本發(fā)明技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效變換,均仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍。