化学棒整理方法和装置的制造方法
化学棒整理方法和装置的制造方法
【专利说明】化学棒整理方法和装置
[0001]本发明涉及用于将化学混合物施加到纤维基材的方法和装置。
[0002]纺织物和非织造物制造包括各种化学处理操作，从浸渍上浆化合物帮助高速机织，到染色和用于给予经整理织物或非织造物特定属性的其它整理步骤。常规织物整理通常用“浸轧和固化”方法进行，包括将一定长度织物拉过含水化学浴，挤压或真空抽出过量液体，然后使湿织物在长的气动烘箱(也称为“拉幅机”)中干燥或固化。图1显示整理织物所用的典型“浸轧和固化”方法的标注示意图。在化学浴中混合包含多种成分的整理溶液，在其中浸入织物，并吸收一些化学溶液。首先机械去除过量水，然后将湿织物在拉幅机烘箱中加热并干燥，这保持织物拉紧，以帮助避免在此“固化”操作期间收缩。尽管努力控制收缩，但由于在此步骤期间实际收缩，易收缩织物的约3-8% “损失”。那代表对纺织品制造商的实际经济损失。离开除水台的织物仍具有为了整理必须蒸掉的很多水含量。除了消耗和浪费大量水外，这还显著增加处理过程的能量成本。
[0003]由于与此过程相关的大设备和能量成本，期望只以此方式处理织物一次。因此，通常在整理浴中一起混合各种化学物质。这些化学物质可包括例如软化剂、染料、表面活性剂、湿润剂、聚合物、低聚物、乳化剂、缓冲剂和用于得到织物的“常规”整理处理的其它化学物质。由于这些水基化学物质的有限相容性产生主要问题:常见的是不期望的沉淀、交叉反应和组分“耗尽”，尤其在长期使用期间。由于其高化学反应性，一般不向湿处理浴加入单体。一些潜在有价值但不溶性的整理剂，例如脱乙酰壳多糖、Tef1n或玻璃微球、金红石1102和ZnO防晒颗粒及各种其它无机化合物和微晶，不能容易地以此方式施加，或者需要另外的乳化剂和表面活性剂用于水基处理。这些表面活性剂和乳化剂及用于PH控制的化学物质然后成为整理处理过程的一部分，并影响基材处理的品质。
[0004]为避免在整理操作期间品质控制的损失，必须向整理浴不断加入新化学物质，以便不同组分的浓度不随时间或使用改变。然而，仍必须定期清洗该浴，以避免组分之间的相互作用和化学混合物的时间依赖性降解。排放这些整理化学物质是化学物质的浪费，是操作成本，并增加水污染，或者需要以甚至更大的附加成本进行特殊化学废物处理。
[0005]大多数织物处理也需要高度洗涤耐久性，以避免整理属性损失。产生洗涤耐久处理需要化学键合或物理结合提供目标织物整理属性的所需化学剂的手段。洗涤的侵蚀性质包括表面搅拌和暴露于旨在去除色斑和污垢的强洗涤剂两者。克服这一洗涤作用需要化学键合到包括织物的纱，或通过将纱紧密包封防去除的聚合物涂层，或二者。例如，对于洗涤耐久抗微生物处理，已研发使抗微生物剂结合到单一织物(例如，棉)的化学方法。然而，这种方法为高度织物专一性，必须为各种和每一种织物研发。期望有非织物专一性但仍洗涤耐久的织物整理处理。
[0006]已用水基化学方法研发几乎所有的织物整理。这些水基方法包括使用水基溶液、泡沫、喷雾和凝胶。美国专利7，056, 845和4，868，262为用于整理辊-辊织物或织物纤维的水基整理方法的实例。这些专利中的所有实例描述水在整理溶液、泡沫或凝胶中的优势，和使用各种乳化剂、分散剂和共聚物。热处理用于干燥和“固化”经处理织物，并用于使水从湿织物蒸发。美国专利申请公布US2009/0137171利用改进的疏水性处理所用的水基浸轧方法，通过使用二氧化硅纳米晶体胶态悬浮液扩展此处理方法。
[0007]美国专利4，193，762描述使用水性泡沫，所述水性泡沫施加到织物表面上，并用压力辊破坏泡沫，且将整理剂浸入织物，作为热基干燥和固化前的步骤。这种处理方法可对织物的一侧或两侧进行。
[0008]美国专利7，955，518和7，790，238描述使用水基整理溶液，所述水基整理溶液具有以至少5.5g/l浓度混入溶液的有机或无机固体，并用浸轧方法施加，随后热固化。在7，955，518中加到整理液的一些固体为多种共聚物和改性二氧化硅，它们提供增加的表面粗糙度，以增强疏水整理效果。用纳米微粒加到整理溶液可提供“自清洁”超疏水性质，其特征为在经处理织物上水滴的接触角大于130°，也描述于美国专利公布2008/0090004。在此发明中，施加处理通过将织物浸入涂料组合物、浸轧或通过喷涂涂料组合物，涂料组合物一般由非水性有机液体溶剂组成。在此液体溶剂施加到织物后，用热固化完成处理，并使液体有机溶剂蒸发。
[0009]美国专利公布2011/0201728公开分散于水的不同单体和共聚物的自由基聚合的方法。发明提到织物整理，但未提供任何此类实例。
[0010]美国专利公布2009/0028916、2010/0255210和2009/0318044描述不同填料微球或涂覆微粒作为整理化学物质的一部分，所述整理化学物质用水溶液施加到织物和其它基材，为了对织物提供化妆、药物或抗微生物性质。使用涂覆微球旨在延迟化学物质从基材释放，并延长处理时间。微粒或微球未包埋在表面聚合膜中。
[0011]美国专利公布2008/0107822描述一种方法，用纳米级别厚度蒸气冷凝单体和另外的化学物质涂覆织物或非织造物，随后用基于等离子体的固化方法使涂覆的单体聚合。这种方法提供优良的洗涤耐久性，并且不影响经处理织物的“手感”。这种方法不适合热处理，因为在聚合前，冷凝的低分子量单体薄涂层在烘箱中蒸发。
[0012]颁发的美国专利4，559，150描述能够溶解增白剂的液体有机溶剂用于整理不同织物应用，例如窗帘或内衣。实例描述在有机溶液中浸渍纺织品，随后加热干燥。
[0013]在一个方面，本发明为对基材连续施加化学处理的方法，所述方法包括:
a)接近基材表面或与基材表面物理接触布置一块或多块具有至少30°C软化温度的固体化学混合物；
b)使一定宽度的基材连续经过布置的一块或多块非颗粒状化学混合物，并跨基材至少一个表面的至少80%宽度从非颗粒状化学混合物施加化学物理。
[0014]本发明也为对基材施加化学处理的方法，所述方法包括:
a)提供一块或多块固体化学处理混合物，所述混合物具有30°C至100°C软化温度，并包含至少一种通过自由基聚合过程聚合的单体；
b)加热软化化学处理混合物，并且在不使化学处理混合物显著聚合下将加热软化的化学处理混合物提供到转移装置；
c)传送一定宽度的纤维基材与转移装置接触，并使加热软化的化学处理混合物从转移装置转移到纤维基材；然后
d)通过自由基聚合过程使纤维基材上固化的化学处理混合物中的单体聚合。
[0015]本发明也为对基材施加化学处理的方法，所述方法包括:
a)提供一种转移片，所述转移片包括用固体化学处理混合物浸渍或涂覆的片材料，所述固体化学处理混合物具有30°C至100°C软化温度，并包含至少一种通过自由基聚合过程聚合的单体；
b)使转移片接触纤维基材，并加热与纤维基材接触的转移片，以加热软化化学处理混合物，并且在不使化学处理混合物显著聚合下使至少一部分加热软化的化学处理混合物从转移片转移到基材；
c)在自由基聚合中使纤维基材上的固化化学处理混合物中的单体聚合。本文所用“不使……显著聚合”意指在化学转移时化学处理的至少25%单体组成保持单体形式，即，不固化。
[0016]本发明的方法提供涂覆基材的经济有效的方式。不必湿化学浴，也不必将泡沫或凝胶施加到基材。因此，用本发明排除与这样的浴相关的问题，例如浴组合物随时间的非均匀性，浴中的化学相互作用问题，施加某些材料(例如，固体颗粒)的困难性，和与去除溶剂相关的能量和设备成本。本发明使化学废物最大限度地减少，并使用最少的水(如果用的话)。在大多数情况下，化学处理混合物只包含低或可忽略含量的挥发性有机化合物，因此，工人暴露、释放进入环境和与使用那些材料相关的蒸气捕集和回收的问题减小到最低限度。
[0017]另外，避免整理溶液组分耗尽和需要持续监测湿浴组合物的问题，因为固体化学处理混合物连续供应已知恒定组成的新化学物质。另外，通过安全处理和储存固体化学物质，解决由常规湿整理过程所用的大量液体化学物质的运输、处理、储存和混合产生的安全问题。另一个优点是通常显著减小收缩损失，因为该方法不使基材浸入大量溶剂或水。
[0018]本发明也为对一定宽度的基材施加固体化学处理混合物的装置，所述装置包括:
a)输送设备，所述输送设备用于保持基材，且连续输送基材经过化学转移装置并与化学转移装置接触，并通过自由基聚合区域；和
b)化学转移装置，所述化学转移装置用于加热软化固体化学处理混合物，并使加热软化的化学处理混合物转移到基材，并且在基材输送经过并接触化学转移装置时跨基材至少一个表面的至少80%宽度转移加热软化的化学处理混合物，以产生经涂覆基材；
c)在化学转移装置下游的自由基聚合区域。
[0019]本发明也为一种固体化学处理混合物，所述固体化学处理混合物具有30°C至100°C软化温度，包含至少一种通过自由基聚合来聚合的单体和其中分散或溶解单体的载体或载体混合物。通常这种载体为非极性，以帮助其它化学组分溶于化学处理混合物。这种固体化学处理混合物也可包含所需的整理属性化学物质。
[0020]图1为用于常规织物整理的现有技术湿“浸轧”方法的示意图。
[0021]图2为本发明的装置和方法的第一实施方案的侧视示意图。
[0022]图3为本发明的装置和方法的第二实施方案的侧视示意图。
[0023]图4为本发明的装置和方法的第三实施方案的侧视示意图。
[0024]图5为可用于本发明的某些实施方案的化学涂布机的侧视示意图。
[0025]图6为本发明的装置和方法的第四实施方案的侧视示意图。
[0026]本发明的装置包括使正常固体化学处理混合物以熔融或软化形式转移到一定宽度基材的化学转移装置。固体化学处理混合物以固体形式供入过程，固体可在施加到基材之前或期间软化。装置优选适应使化学处理混合物施加到基材的至少80%宽度。装置可包括使基材保持紧靠化学转移装置的支撑体。
[0027]输送设备例如通过从下部支撑或以某种方式抓握来保持基材，并输送基材与化学转移装置接触，如下更完全描述。在输送通过过程时，输送设备优选以其完全宽度拉伸或保持基材I。输送设备可以为例如拉幅机中的驱动机构、一个或多个驱动辊、可位于化学涂布机设备下游的卷绕装置、移动带或类似装置。可组合使用两个或更多个此类装置，以形成输送设备。在其中进行另外的处理步骤的实施方案中，例如聚合或固化步骤，输送设备也优选输送基材经过相应的装置。在其中使用经浸渍转移片的实施方案中，输送设备可简单地为在化学转移完成时移动和更换已消耗的转移片的设备。
[0028]在输送基材与转移装置接触时，化学转移装置将加热软化的化学处理混合物施加到基材。本发明的重要优点是化学处理混合物可跨基材的基本上整个宽度施加。因此，在一些实施方案中，化学涂布机设备适于跨基材的至少80%宽度施加化学处理混合物，更优选跨基材的整个宽度。化学转移装置可具有各种设计，包括图中所述的那些设计。
[0029]本发明的装置的第一个实施方案显示于图2中。在此实施方案中，输送基材I经过化学转移装置(大体显示于51)，其中化学处理混合物跨基材I的至少一个表面的宽度转移。在此实施方案中，输送设备包括轧辊6和11，轧辊6和11被驱动并拉动基材I通过装置。在这个和所示的所有其它实施方案中，可提供上述另外的输送设备，以代替和/或补充辊6和11。
[0030]在图2所示的实施方案中，化学转移装置51包括固定件4和张紧装置5，它使化学处理混合物3保持紧靠转移辊6，转移辊6进而与基材I接触。在此实施方案中，通过首先施加到转移辊6，然后使转移辊6与基材I接触，使固体化学处理混合物3间接转移到基材1辊11 (具有任选的海绵状覆盖层10)支撑基材1，并使其保持紧靠转移辊6。可加热转移辊6，以软化固体化学处理混合物3。
[0031]如果不加热转移辊6，装置就包括用于在施加之前或期间加热软化化学处理混合物3的替代加热设备。这种替代加热设备可包括例如辐射加热器、电加热器、热空气加热器、施加蒸汽、红外加热等。
[0032]无论是化学转移装置的部分还是单独的装置，加热设备均将固体化学处理混合物3加热到高 于其熔融或软化温度。固体化学处理混合物3优选在施加到基材I前30秒内熔融或软化，优选在5秒内，并保持在此熔融或软化态，直至施加到基材I。
[0033]在图2所示的实施方案中，在施加熔融或软化的化学处理混合物之前或在此时，可加热辊6和/或轧辊11，以加热基材I。或者，在接触转移装置之前或此时，可提供另外的装置加热基材I。如果加热，则可例如将基材I加热到30至100°C温度，优选30至75°C，更优选40至65°C，还更优选45至55°C。
[0034]在一些实施方案中，固体化学处理混合物3的仅一些组分在此步骤中熔融或软化。一般足以仅软化化学处理混合物中允许形成粘性流体的那个部分，所述粘性流体中通过过程夹带和携带其它组分。因此，在某些情况下，一些组分预期作为固体颗粒保留，以对表面提供所需的粗糙度，或者一些组分预期从最终聚合物薄膜伸出，以提供抗微生物或阻燃性质，或用于其它整理属性。这是可接受的，因为任何未熔融或未软化组分，包括任何纳米或微米级颗粒，都将与化学处理混合物的熔融或软化部分一起带到基材I上，以后在适当位置永久聚合。
[0035]转移辊6可具有金属、陶瓷、聚合物或其它表面。它可具有低摩擦、非吸收性表面，例如Teflon或聚酰亚胺(Kapton?)表面。它可有纹理或微机加工表面，以包含用于转移的所需量化学材料。对于一些应用，转移辊6可由高密度泡沫制成，类似于某些漆辊。转移辊6和/或辊11可被驱动，并且在被驱动时组成输送设备的全部或部分。如前，可提供不同和/或另外的输送设备。转移辊6和辊11可以相同或不同速度或者以不同方向旋转。例如，转移辊6可比辊11更快地旋转，并且比保持基材I的线速度所需的更快地旋转。这帮助使涂层平滑，并帮助使化学处理混合物均匀地分布到基材I上。转移辊6和/或辊11可具有脊或其它表面形貌特征。这些特征可在施加的涂层中产生相应的特征，这尤其在化学处理混合物包含着色剂时合乎需要。以此方式，利用施加化学处理混合物，可使美学特征结合到基材上。
[0036]如图2中所示，可提供任选的刮刀或刮片44或类似装置，以使化学处理混合物3跨转移辊6均匀铺展和/或帮助控制跨转移辊6的化学处理混合物膜的厚度。
[0037]图5图示说明用于保持固体化学处理混合物3并将固体化学处理混合物3提供到化学转移装置51 (如图2和3中所示)的装置的一个实施方案。在图5中，固体化学处理混合物3固定在固定件4内，如图所示，固定件4用任选的低摩擦、低化学吸收涂层35衬里。涂层35可例如为Teflon套或覆盖件或其它聚合材料。如图5中所示，张紧装置5为简单柱塞，在施加压力37时，柱塞下压在固体化学处理混合物3上，推动固体化学处理混合物3通过喷嘴涂布机36，并从固定件4推出。以此方式，使化学处理混合物可用于加热软化，并提供到化学处理装置51。张紧装置5可具有很多其它供选设计，例如弹簧机构、螺杆机构、液压机构或对化学处理混合物3施加压力的其它类似机构。可将喷嘴涂布机36加热到例如25至50°C温度，以在从固定件4挤出时略微软化固体化学处理混合物3。喷嘴涂布机36可限定固体化学处理混合物3从固定件4推出的那部分的尺寸和形状。
[0038]在图2所示的实施方案中，在施加化学处理混合物后，任选对经处理的基材加热。用于加热和软化经处理基材上的固体化学处理混合物的加热设备14对经处理基材I施加热能(一般由附图标记15指示)。这种热能帮助施加的化学处理混合物均匀地跨基材I铺展，并帮助使表面光滑。也可用加热设备14帮助聚合或固化施加的化学处理混合物，作为固化操作的全部或部分。加热设备14可以为例如热空气吹风机、微波辐射源或将热量传到经涂覆基材的类似装置。这个实施方案的另一个优点是，通过加热设备14提供的热可在转移化学处理中产生自由基，自由基诱导化学处理中包含的单体聚合，但是可备选选择由加热设备14提供的加热条件，以便在此阶段发生很少或不发生聚合。
[0039]另一个任选特征存在于图2所示的实施方案中。喷雾器8使溶剂、增塑剂、织物软化剂或其一些组分的喷雾或气溶胶9在转移装置51前施加到基材上。然后，以与刚才所述相同的通用方式，将化学处理混合物3的涂层施加到所得溶剂湿润基材I上。在使化学处理混合物3与基材I物理接触时，通过喷雾9施加到基材I的液体可帮助溶解化学处理混合物3的一种或多种组分，或者可提供最终聚合物处理的一些其它性质，例如软化或阻燃性质。
[0040]在图2所示的实施方案中，用单一化学转移装置涂覆基材I的整个宽度。因此，单块固体化学处理混合物3、单一固定件4和单一转移辊6延伸基材I的完整宽度，从而涂覆基材的整个宽度。或者，在这个和本文所述的其它实施方案中，多个较窄的化学转移装置可并列以交错形式固定，或者另外共同涂覆基材I的至少80%宽度。在后一种情况下，这些装置可分别略微重叠邻接的装置，以保证跨基材的整个宽度涂覆。
[0041]可用转移辊6和轧辊11提供的压力至少部分控制化学处理混合物3透入基材I的深度。只对表面涂层，例如，对基材单侧处理，或者对用于等离子体聚合，有时优选只施加最小力，例如500-30，000达因，优选700-2000达因的力。
[0042]这足以在化学物质不推入基材内部下铺展软化的化学物质涂层，推入基材内部可能在某些情况下不合乎需要，例如，当基材要在随后固化步骤用等离子体或等离子体产生的自由基固化时。如果需要化学物质对基材更大的透入，可通过辊6和11施加更大力，例如65，000-250, 000达因。例如，染色为数种此类整理处理之一，其中可能需要更大深度透入基材。
[0043]选择在化学处理混合物施加到基材步骤期间的条件，使得在那个步骤期间不发生显著单体固化。显著固化导致生成具有高于100°C熔融温度的聚合材料，和/或导致至少75%重量单体聚合。优选在化学处理混合物施加到基材的步骤期间小于50%重量单体聚合，更优选小于25%重量。本文所用“固化”和“聚合”可互换使用。
[0044]一般在施加步骤期间缺少聚合所需的至少一个条件。这种所需条件一般为缺少自由基源。如果化学处理混合物包含自由基引发剂，则在化学施加步骤期间的温度条件一般保持低于自由基引发剂的分解温度。另外，优选在化学施加步骤期间不存在其它自由基源(如下所述)。
[0045]可修改图2-3中所示的任何实施方案，以提供连续多个化学转移装置，各装置进而将化学处理混合物(或其部分)施加到基材。在各转移装置施加的化学处理混合物可完全相同，在此情况下，使用多个转移装置的目的是比常规只用单一转移装置提供更重的剂量。或者，也可以此方式提供两种不同的化学处理混合物的两种施加。
[0046]由各化学转移装置施加到基材的优选涂层重量为I至70g/m3，尤其2至50g/m3，或3至25g/m3。可用串联的两个或更多个化学转移装置施加较重涂层重量，或者使基材通过化学转移装置多次。
[0047]同样，对于由第一化学转移装置提供的化学物质和由随后化学转移装置提供的化学物质，为了提供不同的穿透深度，可使用多组化学转移装置。一个实例可使用廉价单体，廉价单体为由第一化学涂布机施加的化学处理混合物的一部分，例如，丙烯酸硬脂醇酯，用于提供“基础”处理，“基础”处理深深地透入基材，并且为了帮助将昂贵的化学物质(例如丙烯酸2_(全氟己基)乙酯)保持在基材表面或附近以改善防水性和防油性。在另一个实例中，第一化学处理混合物可包含染料，染料期望地透过基材的完全厚度，而随后施加的化学处理混合物可将基于表面的防水或芯吸整理剂施加到染料浸渍基材的表面。
[0048]本发明的另一个实施方案显示于图3中。在此实施方案中，施加化学处理混合物3的涂层，并以与图2中所述相同的方式铺展，随后施加液体或蒸气处理喷雾。在图3中，附图标记51、1、3、4、5、6、11和44指示与图2中相应标记起相同作用的相同组件。喷雾器25装配有喷嘴26，并在化学处理混合物3施加到基材I后将细气溶胶雾、蒸气或液体喷雾27施加到基材I。进料管线28和泵29使液体从储器30转移到喷雾器25和喷嘴26。雾、蒸气或喷雾27接触具有施加的化学涂料混合物的基材I。如图所示，然后任选使基材I通过轧辊40和41，轧辊40和41提供压力，并任选对基材I提供热量。
[0049]雾、蒸气或喷雾27的组成可以变化。雾、蒸气或喷雾27可以为或包括在化学处理混合物3中包含的载体或载体混合物所用的溶剂，并且可帮助软化或溶解化学处理混合物，和/或帮助跨基材I铺展化学处理混合物3，和/或帮助将化学处理混合物3带入基材1雾、蒸气或喷雾中的物质可以为例如不能容易地转化成固体形式和/或在与化学处理混合物3的其它成分混合时不形成稳定固体混合物的液体。例如，在某些情况下，如果直接混入固体化学处理混合物3，雾、蒸气或喷雾27的组分导致化学处理混合物3过早聚合。过氧化氢，是一种有用的自由基聚合引发剂，为这种组分的一个实例。过氧化氢不能稳定地与在自由基聚合中聚合的某些单体混合，因此，必须喷雾或另外转移到化学转移装置51下游的经处理基材上。
[0050]图3的喷雾器25也非常适于提供很轻剂量的物质，例如，小于lmL/yd2剂量。喷雾器25可适于包括蒸发器和喷嘴26，如美国专利申请20080107822所述。在此实施方案中，流体在喷雾器25内加热到其沸点温度或接近沸点温度，并变得转化成蒸气。通过载气43经进气管线42加入喷雾器25，可使很轻剂量的冷凝蒸气施加到基材I上。在此实施方案中，可使基材I冷却，以促进喷雾物质冷凝。例如，可使辊31冷却，例如，设定到0-20°C温度，优选10-15°C，以冷却基材1，从而帮助蒸气27冷凝到基材I上。在冷凝或沉淀到基材上后，在某些情况下，冷凝的蒸气、喷雾或雾27可与基材I上通过固体化学处理混合物3转移到基材I产生的表面涂层反应。
[0051]自由基聚合步骤在化学处理混合物施加到基材后进行。一般通过使经处理基材经过自由基源进行聚合步骤。本发明的装置进一步包括用于使所施加化学处理混合物中包含的自由基可聚合单体聚合的聚合区域。聚合区域包含使经处理基材暴露于自由基源或使经处理基材暴露于促进产生自由基的条件的装置。这优选用前述输送设备由输送经处理基材经过或通过聚合区域来进行。优选输送设备适于使基材连续移动经过自由基源(或聚合区域内促进生成自由基的条件)，从而连续进行固化反应。
[0052]自由基可以数种方式提供。如果化学处理混合物包含热活化自由基引发剂，则可通过将经热处理基材加热到自由基引发剂产生自由基的温度来提供自由基。或者，可使经处理基材与自由基源接触，例如等离子体。可使经处理基材暴露于紫外辐射、电子束辐射或其它电离辐射源，以产生自由基。可使经处理基材与化学处理混合物3中不存在的另外的组分接触，例如过氧化氢喷雾，以产生用于固化反应的自由基。在经处理基材上需要自由基的聚合过程优选在化学转移装置下游的经处理基材上发生(即，以基材移动通过聚合区域的方向)。这帮助避免在化学转移装置上积累聚合物。
[0053]可以任何常规方式对经处理基材加热，包括通过使热气体吹到经涂覆基材上的加热器和吹风机装置，使经处理基材通过烘箱或拉幅机，将经处理基材拉过一系列加热辊，提供微波发生器并使经处理基材暴露于产生的微波等。
[0054]用于产生自由基的适合等离子体产生装置包括用于产生基于微波的等离子、电晕放电等离子体、大气压等离子体(包括介电屏障放电)和氦基等离子体(如美国专利 6，262，523,8, 016，894,7, 329，608,7, 025，856、美国专利公布 2009/0200948 和2005/0093458、美国专利申请13/830,800(提交于2013年3月14日)所述的那些)及基于真空的等离子体的装置。可使经处理基材浸入等离子体，或另外暴露于活性化学剂，例如，等离子体产生的自由基。例如，可使此类活性化学剂从等离子体产生装置吹出，并导致撞击在经涂覆基材上。因此，在一些实施方案中，本发明的装置包括等离子体发生器和用于使经处理基材暴露于产生的等离子体和/或自由基或在等离子体中或由等离子体形成的其它活性化学物类的设备。
[0055]在本发明的其它实施方案中，使用已用化学处理混合物3浸渍或涂覆的转移片将化学处理混合物施加到基材。一般在化学处理混合物转移后从基材去除转移片。在图4所示的实施方案中，转移片47连续用化学处理混合物3浸渍或涂覆，并且化学处理混合物从转移片连续施加到基材。
[0056]因此，在图4中，固 体化学处理混合物3通过固定件4和张紧装置5提供，如关于图2所述。熔融或软化的化学处理混合物3的膜形成到转移辊6上，并且可用任选的刮刀44或类似装置铺展，并从那里转移到转移片47上。如图所示，转移片47以沿着辊40和46移动的连续带形式提供。在接触转移辊6时，转移片47变得用化学处理混合物3浸渍或涂覆。在转移到基材3之前，化学处理混合物3可在转移片47上再固化。转移片47将化学处理混合物3带到基材1，例如通过使转移片47和基材I在轧辊对40和41之间经过，使其与基材I接触。可驱动轧辊40和41 (或任何辊46)之一或二者，如果这样，则可形成用于移动基材I经过并与转移片47接触的输送设备的一部分或全部。优选加热辊40和41，以在转移到基材I时软化化学处理混合物3。或者，可提供另外或不同的加热设备(辐射加热器、蒸汽加热器、电加热器、微波加热器等)，以在从转移片47转移到基材I之前、期间或之后软化化学处理混合物3。类似于图2中的喷雾器25，任选的喷雾器45可提供雾、蒸气或喷雾48。如图所示，喷雾器45可在转移片接触基材I后施加雾、蒸气或喷雾，以帮助化学处理混合物3从转移片47洗到基材，或对其施加另一种化学物质。喷雾器45也可提供蒸汽，以加热基材和/或施加的化学处理混合物。或者或另外，喷雾器45可位于辊40和41的上游，或更下游(即，在图4中箭头所示的方向)。
[0057]图4也显示具有固定件4和张紧装置5的不与转移辊6直接接触的第二固体化学处理混合物3。在第一化学处理混合物耗尽时，该第二单元可移动到适当位置，以接触转移辊6，同时代替第一化学处理混合物。这提供用于连续加工和产物处理的设备。
[0058]在图4所示的实施方案中，自由基聚合在转移片47接触化学处理混合物3并使化学处理混合物3转移到基材I上之后进行。提供自由基的设备(图4中未显示)适当地如关于图2所述。或者，在该实施方案中，可再次使用前述方法，在转移片47使化学处理混合物3转移到基材I上同时提供自由基。例如，如果化学处理混合物3包含热活化自由基引发剂，则由辊40和41 (或通过其它设备)提供的热可激发自由基引发剂，以在该点产生自由基。这将引发渐进聚合过程(需多达数小时完成)，这一过程可避免需要另外的下游热源，例如拉幅机。可用此实施方案例如处理温度敏感织物或非织造物，例如聚丙烯、嫘萦、丝绸、皮革和某些芳族聚酰胺。
[0059]图4中所示的实施方案适于将化学处理混合物连续施加到可以卷材形式提供到过程的基材。图6图示说明较佳适于不连续操作和较佳适于将化学处理混合物施加到衣物或不为卷材形式的其它织物的方法的实施方案。图6中所示的方法可用于例如处理一件衣服；或招待织物，例如亚麻织物、桌布和餐巾；家居装饰物，例如窗帘、毯子、床单、小地毯和墙帷等；及个人工艺织物，例如，用于机车或休闲车的衬垫。在图6中，转移片50B用本发明的化学处理混合物涂覆或浸渍。转移片50B置于衣物51之上(或之下)。用熨斗或蒸汽压机49对转移片50B和衣物51加热和加压。通过熨斗49加热和加压使一些或全部化学处理混合物转移到衣物51上。在化学处理混合物转移后，已消耗的转移片50A包含减少量(若有的话)的化学处理混合物。在其中化学处理混合物包含热活化自由基引发剂的情况下，由熨斗49提供的热量可激发并活化引发剂，从而产生自由基并引发聚合。为了较快聚合，可例如通过加热到60至110°C温度简单地热处理经整理衣物。也可用例如标准或市售干衣机进行加热。通常，在中间至高热定形下在干衣机中10至50分钟足够。或者，可进行以上关于经处理基材与自由基接触所述的任何其它方法。
[0060]转移片47可例如为纸、机织、针织、缠结或非织造的织物、纸板；聚合物膜、金属箔或可在上面涂覆化学处理混合物或可将化学处理混合物可逆浸入的其它材料。转移片47优选柔韧，且优选在化学处理混合物转移到纤维基材的步骤的条件下在尺寸上稳定和热稳定。
[0061]如果需要，可在基材的一侧或两侧上进行图2、3、4和6中所述的任何涂覆方法。
[0062]基材可以为能够传送通过涂覆过程和聚合过程的任何纤维材料。“纤维”是指对其施加化学处理混合物的基材表面由至少一种类型纤维组成或包括至少一种类型纤维，并且基材包括施加的化学处理混合物可穿透的纤维之间的空间。例如，纤维可经机织、针织、缠结、网罗、缩绒、胶合，或另外形成具有足够通过本发明的过程传送的机械完整性的织物、非织造物或纺织品。
[0063]柔韧性材料为优选的基材。基材具有不大于约12_厚度和至少10mm宽度的片的形式，且优选具有不大于8mm厚度和至少300mm宽度。基材可具有较小厚度，其条件为具有传导通过过程的足够机械完整性。基材的宽度可多达7米或更长。
[0064]在一些实施方案中，基材可以为机织、针织或非织造织物。这种织物包括纤维，纤维可以为例如天然纤维，例如棉、大麻、羊毛、亚麻、丝绸、天丝、嫘萦、竹、纤维素等；或合成纤维，例如尼龙、芳族聚酰胺、聚丙烯、聚酯、聚乙酸酯、聚乳酸、纤维素酯或其它纤维和任何两种或更多种以上纤维的混合物。它可以为光滑或起绒织物，并且可包含弹性纤维，例如Elastane、Lycra 或 Spandex0
[0065]在其它实施方案中，基材可在一侧包覆，通常情况是例如用皮革，或者是合成皮革产品，例如，乙烯树脂，它在包覆侧具有暴露的纤维表面。基材可以为纤维素材料，例如纸或纸板等。
[0066]化学处理混合物包含至少一种可在自由基聚合中聚合的单体。另外，化学处理混合物还包含至少一种载体或载体的混合物。载体或载体混合物优选包含一种或多种非功能材料，非功能材料形成其中单体和整理属性化学物质和下述的其它功能成分(若有的话)溶解和/或悬浮的连续相。选择载体或载体混合物，以便固体化学处理混合物在20°C为固体，并且具有30至100°C的软化或熔融温度。
[0067]化学处理混合物也可包含一种或多种下述整理属性化学物质，并且可进一步包含下述其它功能成分。
[0068]例如，单体可占化学处理混合物的2至75%重量，优选5至60%重量，更优选20至
60%重量。
[0069]载体或载体混合物可例如占化学处理混合物的5至90%重量，优选10至75%重量。
[0070]存在时，整理属性化学物质可占化学处理混合物的0.01至70%重量，优选0.01至10%重量。
[0071]其它功能物质可在聚集体中占化学处理混合物的0.01至70%重量，优选0.01至50%重量，更优选0.01至25%重量，更优选0.01至10%重量。
[0072]单体可通过自由基聚合反应聚合。因此，单体包含一个或多个在自由基存在下聚合的基团。可聚合基团可以为例如乙烯基、芳基芳族物、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等。单体优选在室温为液体或固体，具有至少50°C沸点，且优选高于化学处理混合物的熔融或软化温度。
[0073]单体可按照它们是否生成亲水或疏水聚合物分类。在需要吸收水分时(例如，织物的皮肤侦U、褥垫、户外表演和运动服装、袜和鞋衬里、浴巾、内衣、尿布、桌布和餐巾，或用于各种技术纺织品应用，例如绷带、过滤、膜、生物相容性材料和一次性抹布)，可使用亲水单体。亲水单体的实例包括以下一种或多种但不限于:丙烯酸、丙烯酰胺、聚乙氧基(10)甲基丙烯酸乙酯、羟基聚乙氧基(10)烯丙基醚、η，η-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸、丙烯酸β-羧基乙酯、1-烯丙基氧基-2羟基丙基磺酸钠、马来酸二烯丙酯、丙烯酸2-氰基乙酯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯和烯丙基.苯基醚。
[0074]疏水单体可用于防水或防油应用，例如防水或防污处理、防湿层、电池和燃料电池隔膜、绷带、抗微生物织物、地毯染色和褪色保护、墙壁和窗户装饰、防弹衣和用于防弹的其它对芳族聚酰胺、雨具和户外家具面料和室内装饰、皮革或帆布鞋和靴处理、制服和其它服装、皮革装饰和服装及其它汽车和家具装饰、帐蓬、帐蓬布和防水油布、伞、医院手术服和病号服、医用被、毛毯和被褥、床垫布、汽车无纺布、户外表演和运动服装。疏水单体的实例包括但不限于以下一种或多种:丙烯酸己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸十八烷酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸2-(全氟丁基)乙酯、丙烯酸2-(全氟己基)乙酯、丙烯酸2-(全氟辛基)乙酯、丙烯酸2-(全氟癸基)乙酯、甲基丙烯酸2-(全氟丁基)乙酯、甲基丙烯酸2-(全氟己基)乙酯、甲基丙烯酸2-(全氟辛基)乙酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂醇酯、甲基丙烯酸2-(全氟癸基)乙酯和2-(全氟辛基)乙基三氯硅烷。可将疏水或疏油低聚物和聚合物加到单体，以帮助加速处理。在单体聚合期间，这些大分子将与化学处理混合物的单体内含物接枝聚合。
[0075]通过使单体聚合生成的聚合物可完全或部分包封组成基材的纱或纤维。聚合物可穿透纱，且在一些实施方案中与纱或纤维形成化学键。在其中化学处理混合物包含整理属性化学物质的实施方案中，这种聚合物通常作为使整理属性化学物质固定到基材的粘合剂。因此，在一些实施方案中，整理属性化学物质变得用固化单体生成的聚合物溶解或固定。
[0076]载体或载体混合物优选为可在20°C在轻压力(例如，拇指压力)下变形的延展性材料。载体材料优选不能在发明过程条件下固化，更优选不自身提供整理属性，如下所述。
[0077]在使用载体混合物时，混合物的组分可相互可溶或混溶，以形成单相载体。
[0078]载体或载体混合物优选包含至少一种选自以下的固体低熔点化合物:(i)固体(在20°C )脂族一元醇或脂族一元羧酸，具有14至30个碳原子；(ii)脂肪酸和脂肪醇的酯，该酯具有18至48个碳原子，优选20至36个碳原子；(iii)聚醚，具有一个或多个羟基和30至100°C纯相熔融或软化温度；(iv)聚硅氧烷，可以为直链、支化或环状；(V)聚硅烷-聚(亚烷基二醇)共聚物；(vi)蜡，例如聚乙烯蜡、蜂蜡、羊毛脂、巴西棕榈蜡、小烛树蜡、小冠巴西棕榈蜡、甘蔗蜡、霍霍巴蜡、表皮蜡、椰子蜡、石油蜡、石蜡等；(Vii)含氟聚合物；(Viii)固体植物和/或动物油或脂肪；或(Viii)具有30和100°C之间的纯相熔融或软化温度的另一种有机低聚物或聚合物。
[0079]在脂族一元醇中有脂肪醇，包括饱和脂肪醇，例如1-十二烷醇、1-十四烷醇、1-十六烷醇、1-十八烷醇等；以及在脂肪醇链中具有一个或多个碳-碳不饱和部位的脂肪醇。
[0080]在脂肪酸和脂肪醇的可用酯中有例如十八烷酸己酯、十八烷酸辛酯、十八烷酸十二烷酯、十八烷酸十六烷酯等。酯的脂肪酸和/或脂肪醇部分可包含一个或多个碳-碳不饱和部位。
[0081]适合的聚醚为一种或多种环醚(例如，环氧乙烷、环氧丙烷、1，4-丁二醇等)的聚合物。分子量高得足以产生具有30和100°C之间的熔融温度的聚合物。聚醚可包含一个或多个羟基。它可以为直链或支化的。聚醚可包含末端烷基酯基团。适合聚醚的具体实例包括聚(环氧乙烷)、聚(环氧乙烷)的单烷基酯、聚(环氧丙烷)、聚(环氧丙烷)的单烷基酯、环氧乙烷-环氧丙烷共聚物及其单烷基酯和聚(1，4_ 丁二醇)等。
[0082]可用的聚硅氧烷包括例如固体(在25°C)聚(二甲基硅氧烷)及其共聚物。聚硅氧烷可以为直链、支化或环状。可用的硅氧烷-聚(亚烷基二醇)共聚物包括例如可具有嵌段或接枝结构的聚(二甲基硅氧烷)_聚(乙二醇)共聚物。可选择聚合物链长，以调节加热软化化学处理混合物时混合物的粘度。
[0083]可用的含氟聚合物包括氟化、烯键式不饱和单体的聚合物，例如聚四氟乙烯、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚六氟丙烯、聚(全氟丙基.乙烯基醚)、聚(全氟甲基.乙烯基醚)、聚(三氟氯乙烯)等。
[0084]可用作载体或载体混合物的组分的其它有机聚合物包括低分子量聚酰胺、低分子量聚醚、低分子量聚苯乙烯、低分子量丙烯酸酯聚合物和共聚物(例如、聚(乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯(PEGMEA))、聚丙烯酰胺、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚丙烯酸、低分子量热塑性纤维素醚和酯、聚(2-乙基丙烯酸)、聚(乙烯基膦酸)、聚(4-苯乙烯磺酸钠)和聚(2-乙基-2-噁唑啉)等。
[0085]另外，载体混合物可包括一种或多种在20°C为液体的化学物质，其条件为载体混合物为具有前述熔融温度的固体。液体化学物质可例如用于将载体混合物的熔融温度调节到前述范围内，使载体混合物塑化和/或软化，帮助溶解或悬浮单体、聚合引发剂化学物质、着色剂和/或整理属性化学物质，或帮助化学处理混合物跨基材 铺展，和/或减小基材上化学处理混合物的表面张力。在此类液体化学物质组分中包括例如水；硅氧烷油，例如环五硅氧烷、聚二甲基硅氧烷(PDMS)油、八甲基环四硅氧烷、聚甲基氢硅氧烷(PMHS)油和液体环聚二甲基硅氧烷；液体聚醚和聚醚单烷基酯，例如PPG-14单丁酯；液体烷烃，例如正己烷、正戊烷、正庚烷、二 i^一烷、二十二烷、二十三烷、二十四烷、二十五烷、二十六烷、二十七烷、二十八烷、二十九烷、三十烷等；液体醇，例如正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、甲醇和乙醇；氟化烷烃，例如全氟己烷、全氟庚烷、全氟癸烷-蒎烷、全氟癸烷-辛烷、全氟十二烷等；氯化烷烃和氯化芳族化合物，例如异戊基氯、异丁基氯和苄基氯；烷二醇和聚亚烷基二醇，例如乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、三丙二醇和1,4-丁二醇；液体酯，例如癸二酸二异丙酯和甘油三棕榈酸酯；酮，例如丙酮和甲基乙基酮；液体脂肪酸，例如硬脂酸、油酸、棕榈酸、月桂酸等；1-萘胺；联苯；二苯甲酮；二苯胺；1，2- 二苯基乙烷；马来酸酐；吡嗪；麝香草酚；甘油；山梨糖醇或其它糖；和二苄叉基山梨糖醇。粘度改性剂和/或触变剂也可作为载体材料的一部分存在，例如热解法二氧化硅、氧化硅胶或二氧化硅微晶。
[0086]“整理属性化学物质”为载体和单体以外的化合物，所述化合物在本发明的处理过程后与基材一起保留，并给予基材一些期望的性质。应注意到，在聚合时，一些单体也可对基材提供某些属性，例如疏水性或亲水性。整理属性化学物质的实例包括例如:
a)亲水处理，即，促进水芯吸或帮助经处理基材吸收水的物质；
b)疏水处理，即，给予经处理基材防水性和/或疏水性质的化学物质；
c)疏油处理，即，使经处理基材不容易吸收脂肪和油或排斥脂肪和油的物质；
d)超疏水剂，即，给予水微滴与经处理基材表面的很高(>130°)接触角的物质。这可给予经涂覆基材自清洁或高性能防水性质。超疏水剂可包括50nm至100微米大小并且除被聚合物锚定外保持不受处理过程影响的固体颗粒。此类固体颗粒的实例为粉末状Teflon和其它PTFE粉末、氧化硅胶颗粒、热解法二氧化硅、玻璃或其它陶瓷颗粒、聚苯乙烯颗粒、聚丙烯微球；矿物粉末，例如滑石粉、碳酸铁和碳酸钙；脱乙酰壳多糖颗粒和阻燃矿物，例如，碳酸钙、氢氧化铝、氢氧化镁和各种硼酸盐和无机水合物。此外，可加到化学处理混合物以提高超疏水性的为氯化或氟化硅氧烷化合物，例如十七氟癸基三甲氧基硅烷、十八烷基二甲基氯硅烷、三(三甲基硅氧基)甲硅烷基乙基二甲基氯硅烷、辛基二甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷、丁基二甲基氯硅烷、三甲基氯硅烷或其任何两种或更多种的混合物；应注意到，加到化学处理混合物的一些添加剂可提供多于一种如本文指定性质。
[0087]e)抗微生物处理，即，抑制微生物生长和/或杀死微生物的物质。这些包括例如银或铜纳米或微米颗粒；碘化合物，包括聚维酮碘；三氯生和其它氯化季铵，例如苯扎氯铵、鲸蜡基三甲基氯化铵或苄索氯铵；葡糖酸氯己定、二盐酸奥替尼啶、戊二醛、脱乙酰壳多糖、酿烯(例如，茶树油或松油)；溶菌酶、柑橘属油、二氧化钛等；
f)UV吸收剂和/或UV反射剂，例如阿伏苯宗、金红石型二氧化钛、二氧化硅、胡莫柳酯、羟苯甲酮、4-氨基苯甲酸(PABA)、辛水杨酯、奥克立林、4- 二甲基氨基苯甲酸2-乙基己酉旨等;
g)着色剂，例如染料和颜料。这些包括酸性染料，可用于基于蛋白的纤维(例如羊毛和丝绸)和尼龙；活性染料，其可用于天然纤维素纤维，例如棉、亚麻、大麻等；和分散染料，可用于使各种合成纤维和合成/棉混纺物着色。着色剂能够与基材或聚合单体形成化学键，从而提供色牢度和洗涤耐久性。织物染色的这种方法可消除织物制造和整理设备周围水污染的主要原因，因为有较少染料化学物质废物；
h)抗皱剂，例如三聚氰胺-甲醛树脂和脲-甲醛树脂；
i)织物软化剂和抗磨剂，例如聚二甲基硅氧烷和聚甲基氢硅烷；
j)光和/或热反射材料，例如反射性金属颗粒、二氧化钛或ZnO颗粒等；
k)交联剂，其使在固化步骤期间生成的各种聚合物交联，或给予这种聚合物和/或给予基材整理属性。这些包括例如1，3- 二烯，例如1，4-聚异戊二烯、1，3- 丁二烯、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)、二季戊四醇五/六丙烯酸酯、二异氰酸酯、“封端”异氰酸酯、二环氧化物、二丙烯酸酯(例如，1，6-己二醇二丙烯酸酯)、其它二丙烯酸酯和三丙烯酸酯化合物； I)产生例如柔软、穿着舒适和/或保湿性质的润肤剂。这些包括例如芦荟油、茶树油、椰子油、杏仁油、柑橘属油、维生素E、十甲基环五硅氧烷和各种聚硅氧烷及硅氧烷；
m)杀虫剂和/或驱虫齐U，例如甲氧节氟菊醋、四氟苯菊醋(transluthrin)、敌敌畏、百里香油、迷迭香油、香茅油、肉桂皮油、柠檬桉油、柠檬草油和香柏油；
η)增塑剂，例如邻苯二甲酸双(2-乙基己酯)(〃DEHP〃)、邻苯二甲酸二异壬酯(〃DINP〃)、邻苯二甲酸二正丁酯(〃DnBP〃)、邻苯二甲酸丁酯苄酯(〃BBzP〃)、邻苯二甲酸二异癸酯(〃DIDP〃)、邻苯二甲酸二异癸酯(〃DIDP〃)、邻苯二甲酸二正辛酯(〃DOP〃)、邻苯二甲酸二异辛酯(〃D1P〃)、邻苯二甲酸二乙酯(〃DEP〃)、邻苯二甲酸二异丁酯(〃DIBP〃)、邻苯二甲酸二正己酯、偏苯三酸三甲酯(〃TMTM〃)、偏苯三酸三-(2-乙基己酯)(〃TEHTM-MG〃)、偏苯三酸三-(正辛酯，正癸酯)(〃ATM〃)、偏苯三酸三-(庚酯，壬酯)(〃LTM〃)、偏苯三酸正辛酯(〃OTM〃)、己二酸双(2-乙基己酯)(〃DEHA〃)、己二酸二甲酯(〃DMAD〃)、己二酸单甲酯(〃MMAD〃)、己二酸二辛酯(〃DOA〃)、癸二酸二丁酯(〃DBS〃)、马来酸二丁酯(〃DBM〃)、马来酸二异丁酯("DIBM")、各种苯甲酸酯、对苯二甲酸酯、环氧化植物油、1，2-环己烷二甲酸二异壬酯、磺酰胺、有机磷酸酯、二醇/聚醚、聚硅氧烷油、柠檬酸烷酯、乙酰化甘油单酯，如果存在，所有相加为2-40%重量。
[0088]ο)细磨颗粒，例如，碳化钛、碳化钨、浮石、氮化硼、碳化硅、氧化锆-氧化铝等，它们可加到化学处理混合物，以在防弹衣织物中提供对弹片、刀和刺刀的附加穿刺保护。在物体穿透通过芳族聚酰胺纤维织物的渐进层时，它们通过使尖物体变得渐钝起作用。为此，聚合物使细磨颗粒“锁”在织纱之间适当的位置。
[0089]p)用于阻燃的添加剂，例如前述阻燃矿物和各种有机磷和含硼化合物。
[0090]化学处理混合物可包含一种或多种进行聚合步骤可能必要或期望的其它物质，例如自由基引发剂、促进剂等。
[0091]自由基引发剂优选在高于化学处理混合物的熔融或软化温度的温度下热活化。适合的自由基引发剂包括例如I)酰基过氧化物，如过氧化乙酰或过氧化苯甲酰；2)烷基过氧化物，例如过氧化枯基、过氧化二枯基、二氧化月桂基或过氧化叔丁基及其它水溶性过氧化物；3)氢过氧化物，如氢过氧化叔丁基或氢过氧化枯基；4)过酸酯，如过苯甲酸叔丁酯；5)其它有机过氧化物，包括酰基烷基磺酰基过氧化物、二烷基过二氧碳酸酯、二过氧缩酮或酮过氧化物；6)偶氮化合物，如2，2’-偶氮双异丁腈(AIBN)或2，2’-偶氮双(2，4-二甲基戊腈)、4，4’_偶氮双(4-氰基戊酸)或1，1’_偶氮双(环己烷甲腈)；或7)各种四嗪。在25°C为固体的自由基引发剂是优选的，它们是在60°C或更高温度具有10小时半衰期的引发剂。液体自由基引发剂和具有低于10小时半衰期温度的引发剂倾向于在储存、运输和施加到基材前的其它时间由于自由基过早产生和随后单体聚合导致固体化学处理混合物不太稳定。过氧化月桂酰是优选的化学引发剂，因为它在低于90°C温度长时间稳定，这意味它可混入化学处理混合物的熔体，而不引发聚合反应，其条件为化学处理混合物熔融和浇铸形成固相在小于~801温度快速完成。另外，在水中不溶的过氧化苯甲酰可溶于一些固体化学制剂所用的某些非极性熔体，因此，可提供有效的热活化自由基聚合过程。
[0092]化学处理混合物也可包含用于聚合催化剂和/或自由基引发剂的一种或多种促进剂或活化剂。金属盐(例如铁或钒盐)和锰离子或锰为此类促进剂的实例。这些无机盐可加到用于基材整理的固体化学处理混合物，即使在浇铸前无机盐不溶于化学处理混合物熔体。无机盐变得包埋在化学处理混合物的固相3，但转移到基材1，且在随后聚合步骤期间变成活性化学反应剂。
[0093]通过在高于载体物质熔融或软化温度的温度下使载体或载体混合物与单体、整理属性化学物质(若有的话)和其它物质(若有的话)组合，可制备固体化学处理混合物。加入次序一般不关键。需要选择条件防止在制备化学处理混合物期间单体聚合，并防止任何其它不需要的化学反应。在化学物质组合后，可在高于熔融或软化温度的温度下将其搅拌或混合一段时间，以使各种物质均匀分布进入载体或载体混合物。在某些情况下，单体、整理属性化学物质和其它成分溶于载体或载体混合物。在其它情况下，一些或所有那些物质可能不溶解，而是变得分散于载体或载体混合物，在此情况下，载体或载体混合物形成其中其它不溶解物质形成稳定分散相的连续相。这种分散相可以为液体或固体。
[0094]在这些物质混合后，使混合物冷却，或使混合物冷却到低于熔融或软化温度使其固化。这一般通过使混合物在塑模(mold)或铸模(cast)中冷却进行，因此，固化的材料具有适用于预期应用且容易应用的形状和尺寸。它可有助于塑模或铸模壁衬有非吸收、容易剥离的膜，例如PTFE或其它非湿润材料，以帮助去除。在混合物已冷却到室温时，固化的混合物简单地从其铸模去除，并且容易包装、贴标、运输并用于适合的应用器具。通常用无孔包装材料或其它容器包装铸塑混合物很方便。这使运输和储存期间和对于尺寸完整性处理固化混合物简化。
[0095]化学处理混合物在20°C为固体，并且具有至少30°C至100°C的熔融或软化温度。优选的软化温度为40°C至80°C，更优选的软化温度为40°C至60°C。按照本发明意图，“熔融温度”和“软化温度”可互换使用，是指至少一些化学处理混合物(优选载体物质)从固体转变成流体的温度，此温度不必为结晶熔融温度。在一些实施方案中，化学处理混合物显示宽的软化或熔融温度，因此在软化时，不显示变成低粘度流体的急剧粘度下降。
[0096]还应注意到，并非化学处理混合物的所有组分都需要变得熔融或软化，其条件为，任何未熔融或未软化的物质保持分散于混合物的熔融或软化部分，且通过施加和聚合过程随其携带。
[0097]化学处理混合物的熔融或软化部分优选在转移到基材的温度形成高(>500cps，优选至少2000cpS)粘度流体。粘度在此温度可以为50，OOOcps或甚至更高。此类较高粘度物质抗滴落、抗溅和抗流出基材，也较佳地夹带在施加过程期间未熔融的固体组分。
[0098]应注意到，化学处理混合物整体的软化温度可能不同于载体或载体混合物或其它化学处理成分的软化温度。这是由于某些情况下的熔融温度下降现象，这一现象在混合物的一种或多种其它组分(例如聚合物前体、整理属性化学物质、着色剂等)可溶于载体或载体混合物时发生。这种熔融温度下降是本发明的优点，因为它通常使混合物在比一些其组分(如果纯净)更低的温度加热软化。这允许在比如果仅纯化学物质单独施加到基材所需更低的温度下涂覆基材。它也允许化学处理混合物在低于单体聚合的温度加热软化和铺展在织物上。这有利于施加和聚合步骤分离，得到更好的过程控制，和化学处理混合物在施加时更均匀的铺展。这很重要，因为聚合阻止混合物均匀地跨基材铺展。类似地，在一些实施方案中，沸点升高现象有助于在发明过程的施加和聚合步骤期间减少固体化学处理混合物的挥发性组分蒸发和损失。这与图1的常规湿基“浸轧和固化”方法形成对比，图1的方法通过由于水从湿化学处理织物蒸发产生的蒸汽蒸馏实质上造成整理化学物质损失。因此，本发明也比目前的湿法在化学使用中更有效。
[0099]可在化学处理混合物中使用某些化学物质的保护性包封，以帮助防止与其它化学组分过早反应。可使包封的化学物质从包封释放，并与施加到基材I的膜中的其它组分化学反应，可以机械方式(例如，在图2中所示的实施方案中)，由于从轧辊6和7施加的压力使微囊破裂，以热的方式或以其它方式。
[0100]固体化学处理混合物优选以非颗粒状固体形式提供到过程。“非颗粒状”是指固体化学处理混合物为单块形式，或者，如果为多块形式，至少90%质量的固体 化学处理混合物为一个或多个大块形式，各具有至少10mL体积，优选至少500mL。优选各化学物质涂布机设备包含单一大块固体化学处理混合物，且在发明方法中，化学处理混合物在使其接近(例如，在2米内，优选在I米内)基材时保持固体形式。在此方法(包括涉及化学喷雾的实施方案)中，该步骤优选直接在化学处理混合物施加到基材之前(例如，在30秒内，优选在5秒内)且接近(例如，在2米内，优选在0.5米内)基材进行。
[0101]以下实施例旨在说明本发明而不限制其范围。除非另外指明，所有份数和百分比均以重量计。
[0102]实施例1
用10.056g 1-十八烧醇、19.83g丙稀酸硬脂醇醋和4.35g过氧化苯甲酰配制用于疏水性的简单、非氟碳、固体化学处理混合物，在冷却到室温时，产生加热软化且容易用轻的均匀压力跨100%棉粗布基材铺展的固体混合物。将这种化学处理混合物施加到基材的两个侧面。然后在148°C烘烤该经处理样品6分钟。经处理织物样品在“手感”方面与相同织物的未处理样品没有可检测差异，然而明显为疏水性，并且在棉样品上放置水滴时产生-130°接触角，表明为超疏水性。未处理样品立即芯吸水。经处理样品的外观或气味没有明显变化。发现经处理样品洗涤耐久，保持其疏水性质。
[0103]实施例2
用8.32g 1-十八烷醇、11.02g丙烯酸十八烷酯、2g精细分散的脱乙酰壳多糖粉末、0.8mL丙稀酸月桂醋、4mL丙稀酸2-(全氟己基)乙醋和ImL 1，6-己二醇二丙稀酸醋及4.0g过氧化苯甲酰配制抗微生物、疏水且疏油的化学棒。这种化学棒比实施例1中的棒硬。将其加热软化，并施加到100%重棉粗布基材的两侧和较轻100%非织造棉基材的两侧。在160°C加热处理经涂覆样品6分钟，以使处理固化，发现所得经固化基材防水且防油。然后，将ImL牛奶加到各经处理样品和等同组的未处理样品。牛奶芯吸进入未处理样品。关于经处理样品，将牛奶物理推入织物是必要的。将加有牛奶的样品在室温保持，并敞开于空气放置4天。在4天结束时，未处理样品发出腐败气味，而经处理样品没有可察觉气味，表明抗微生物处理。
[0104]实施例3
通过混合7.385g 1-十八烷醇、13.983g丙烯酸十八烷酯、1.0mL丙烯酸月桂酯、4mL丙稀酸2_(全氟己基)乙醋、2mL 1，6-己二醇二丙稀酸醋、9.6mL十甲基环五娃氧烧和0.862g氧化硅胶60，制备要产生疏油且超疏水性整理处理的固体化学处理混合物。将这些化学物质加热到80°C。除了给溶液带来混浊外观的氧化硅胶外，均容易溶解。然后使混合物部分冷却，并在冷却到50°C时向混合物加入5.48g过氧化苯甲酰。然后使混合物进一步冷却到变硬，并不断搅拌到硬化。将该固体化学处理混合物加热软化，涂到棉和聚酯样品的一侧或两侧，并通过在160°C加热6分钟固化。经处理样品显示高度防水性和防油性，和>120°的水滴接触角。
[0105]实施例4
通过混合16.689g 1-十八烷醇、12.471g丙烯酸十八烷酯、5mL丙烯酸2-(全氟己基)乙酯、4mL I, 6-己二醇二丙烯酸酯和5.6mL十甲基环五硅氧烷作为基础混合物，制备另一种固体防水化学处理混合物。通过加热到80°C使该基础混合物完全溶解，并搅拌，然后分成4种不同的等分试样。通过混合11.73g以上基础混合物与在冷却时加入的1.289g过氧化苯甲酰制备棒A。通过混合11.629g基础混合物和2.315g过氧化苯甲酰制备棒B。通过混合11.359g基础混合物、0.762g氧化娃胶60和1.256g过氧化苯甲酰制备棒C。通过混合6.600g基础混合物、0.443g orcocilacron navy S2GL分散染料和0.709g过氧化苯甲酰制备棒D。
[0106]通过将棒加热软化并将经加热软化物质施加到织物样品，用所有棒A-D处理棉和聚酯样品。对在两侧用棒C处理的聚酯样品观察到最佳防水性，其次是用棒B处理的聚酯和棉样品。用棒A处理的样品为疏水性，但不如用棒B或C处理的样品疏水。用棒D处理的聚酯样品成功染色，且防水。原坯对芳族聚酰胺样品(其中仍含胶料)在两侧用棒B处理，并显示极佳的防水性，且在暴露于连续喷水6 Ι/min经10分钟时间期限后只有8.9%吸水。
[0107]实施例5
通过混合6.362g 1-十八烧醇、5.3mL十甲基环五娃氧烧和0.291g分散染料orcocilacron navy S2GL，制备用于染料施用的非防水化学棒。使这种混合物冷却，并用其涂覆100%聚酯样品，如以前实施例中那样。然后在165°C烘烤样品6分钟。经处理和固化的聚酯样品经染色，不褪色，且保持亲水。
[0108]实施例6
通过混合由27.722g丙稀酸十八烧醋、6mL丙稀酸2-(全氟己基)乙醋、4mL 1，6-己二醇二丙烯酸酯和2mL丙烯酸月桂基酯组成的“基础”制剂，制备用于原坯聚芳酰胺织物的混合单体防水化学处理。将这种固体和液体化学物质的混合物加热到约80°C，以溶解并混合所有基础组分。然后，使混合物略微冷却，并加入SmL十甲基环五硅氧烷。混合物仍为液体。将此混合物分成3个等分试样，以制出3个不同的化学处理棒。
[0109]棒A具有13.927g基础混合物，加入6.382g十八烷醇，以制备稠糊。然后，向糊加入0.361g过氧化苯甲酰，并使混合物浇铸成固体棒。
[0110]棒B具有11.898g基础混合物，加入3.459g十八烷醇。它保持糖浆状液体。在加入0.371g过氧化苯甲酰时，它变成稠糊，在浇铸成固体棒时使其冷却。
[0111]棒C具有13.956g基础混合物，加入4.007g十八烷醇，以制备糊。然后，向糊加入1.682g过氧化苯甲酰，使糊浇铸成固体棒。
[0112]通过加热软化棒并将经加热软化的物质施加到样品，用以上3个化学棒分别在两侧处理原坯对芳族聚酰胺弹道保护织物的3个6.5" X 6.5"样品。不需另外加热，涂料很容易从化学涂布机流到样品上，并用辊利用轻压力铺展。原坯对芳族聚酰胺织物比退浆织物难产生防水得多，因为上浆剂留在纱中。已知上浆剂干扰防水和聚合所用的湿方法，因此，目前不能容易地用常规湿处理方法处理。
[0113]将3个经处理样品在165°C烘烤6分钟，修剪，并放在刺绣箍上，然后，用以6 I/min流动10分钟的冷水持续喷淋进行喷淋试验。在喷淋试验结束时，从箍去除样品，旋转去除滞留的水并称重，以测定吸收水。
[0114]在喷淋试验后，样品A显示10.3%增重，样品B显示14.2%增重，样品C显示10.6%增重。不太有效的处理通常显示从这种整理过程和喷淋试验多达50-75%增重。结果显示，所加化学引发剂的量对处理效果有很小作用，其条件为存在最低量的引发剂。
[0115]实施例7
为了比较利用烃基础单体的实施例6中所用混合氟碳/烃单体和交联剂的效果，在本实施例中只使用烃基础单体、交联剂和热引发剂。通过混合16.349g丙烯酸十八烷酯、2mL丙烯酸月桂酯、2mL 1，6-己二醇丙烯酸酯和1.986g 1-十八烷醇制备化学棒。在加热时，形成透明溶液并且容易混合。这种混合物已缓慢固化。将混合物浇铸入塑模，并在室温在约24小时内固化。
[0116]6.5"X6.5"原坯对芳族聚酰胺织物样品容易用加热软化的化学棒和涂布机在织物两侧上只用最小压力在样品上涂覆。使该样品在165°C热固化6分钟，然后以与实施例6中所述相同的方式进行喷淋试验。从吸水测定的增重只为6.1%，表明纯烃化学组合物的效果O
[0117]实施例8
对于施加到聚酯起绒织物的洗涤耐久、超疏水性化学处理，制备由11.4g丙烯酸1-十八烷酯、1.3g甲基丙烯酸硬脂醇酯、2.6g I, 6-己二醇二丙烯酸酯、2.3g丙烯酸月桂酯、6.7g石蜡、1.1g 二季戊四醇五/六丙烯酸酯和1.Sg亚麻籽油组成的化学处理混合物。加热此混合物，以溶解所有组分，并均匀混合。在冷却时，加入1.5g过氧化月桂酰，并溶入混合物。使混合物进一步冷却，并浇铸入塑模，以形成均匀相固体化学处理棒。使这种混合物熔融到有纹理的加热金属板(50°C )上。然后，通过紧靠经涂覆板压纸，使熔体转移到纸上。混合物在转移纸上固化。将经涂覆转移纸放在100%聚酯起绒织物的一侧上，并用市售熨斗蒸汽压机使化学处理混合物转移到起绒织物上。下一步使经处理起绒织物在124°C加热固化6分钟。产物显示具有约150°水滴接触角的超疏水性质，且不影响织物的颜色、手感或其它性质。超疏水性质只在经处理的织物侧上观察到。洗涤耐久性试验显示，这种处理保持其超疏水性质至少75个洗涤周期。AATCC 22喷淋试验结果显示，对于经至少50个周期的所有样品，和对经至少75个洗涤周期的4个样品中的3个，喷淋评分为100。另外的试验表明，可在化学处理转移到织物后使以此方式处理的织物固化长达两个星期，而没有有害影响。
[0118]实施例9
为了表明本发明与等离子体、UV光或电离辐射固化一起使用，类似于实施例8中所述制备化学处理混合物，但不使用热聚合引发剂过氧化月桂酰。用实施例8中所述的方法处理90%聚酯/10% Lycra织物样品。经处理但未固化的织物样品显示一些疏水性，但具有不良的AATCC喷淋试验性能和不良的洗涤耐久性。暴露于大气压在氮气上操作电介质屏障等离子体2-3秒的经处理聚酯/Lycra样品显示极佳的AATCC 22喷淋试验结果，且具有极佳的洗涤耐久性。在织物上运用化学处理和等离子体固化之间的时间延迟为约2.5星期。
[0119]本发明的其它具体实施方案包括: A.一种对基材连续施加化学处理的方法，所述方法包括:
a)接近基材表面或与基材表面物理接触，布置一块或多块具有至少30°C软化温度的非颗粒状固体化学混合物；
b)使一定宽度基材连续经过布置的一块或多块非颗粒状化学混合物，并跨基材至少一个表面的至少80%宽度从非颗粒状化学混合物施加化学处理。
[0120]B.一种对基材施加化学处理的方法，所述方法包括:
a)提供一块或多块固体化学处理混合物，所述混合物具有30°C至100°C软化温度，并包含至少一种在自由基聚合中聚合的单体；
b)加热软化化学处理混合物，并且在不使化学处理混合物显著聚合下将加热软化的化学处理混合物提供到转移装置；
c)传送一定宽度纤维基材与转移装置接触，并使加热软化的化学处理混合物从转移装置转移到纤维基材；然后
d)在自由基聚合中使纤维基材上化学处理混合物中的单体聚合。
[0121]C.B的方法，其中至少步骤c)连续进行。
[0122]D.B或C，其中在步骤d)前使化学处理混合物冷却到低于其熔融或固化温度。
[0123]E.B-D中的任一项，其中在步骤a)中提供的固体化学处理混合物为非颗粒状。
[0124]F.B-E中的任一项，其中通过对与基材接触的加热涂布辊施加固体化学处理混合物，通过软化固体化学处理混合物进行步骤b)和c)，加热涂布辊使化学处理混合物转移到基材。
[0125]G.E的方法，其中固体化学处理混合物利用固定件和张紧装置保持紧靠加热涂布辊。
[0126]H.B-G中的任一项，其中在步骤c)中，熔融或软化的化学处理混合物跨基材至少一个表面的至少80%宽度施加。
[0127]1.B-H中的任一项，其中固体化学处理混合物在施加到基材的30秒内熔融或软化，或优选在5秒内，并保持在熔融或软化态，直至施加到基材。
[0128]J.B-1中的任一项，其中固体化学处理混合物或其部分在化学处理混合物转移到基材的温度熔融或软化成高(>500cpS，优选至少2000cps)粘度流体。粘度在此温度可以为50, OOOcps或甚至更高。
[0129]K.一种对基材施加化学处理的方法，所述方法包括:
a)提供一种转移片，所述转移片包括用固体(在20°C)化学处理混合物浸渍或涂覆的片材料，所述固体化学处理混合物具有30°C至100°C软化温度，并包含至少一种在自由基聚合中聚合的单体；
b)使转移片接触纤维基材，并加热与纤维基材接触的转移片，以加热软化化学处理混合物，并且在不使化学处理混合物聚合下使至少一部分加热软化的化学处理混合物从转移片转移到基材；
c)在自由基聚合中使纤维基材上固化化学处理 混合物中的单体聚合。
[0130]L.K的方法，其中在步骤c)前使化学处理混合物冷却到低于其熔融或固化温度。
[0131]M.K或L的任一项，其中转移片为纸；机织、针织、缠结或非织造的织物；纸板；聚合物膜；或金属箔。
[0132]N.K、L或M的任一项，其中至少步骤b)连续进行。
[0133]0.K-N中的任一项，其中转移片用化学处理混合物连续浸渍或涂覆。
[0134]P.K-O中的任一项，其中通过对与转移片接触的加热涂布辊施加固体化学处理混合物，通过软化固体化学处理混合物涂覆或浸渍转移片，加热涂布辊使化学处理混合物转移到转移片。
[0135]Q.B-P中的任一项，其中通过使单体暴露于自由基源进行聚合步骤。使单体暴露于自由基源的步骤包括一个或多个以下步骤:(i)将包含热活化自由基引发剂的化学处理混合物加热到自由基引发剂产生自由基的温度；(ii)使经处理基材与等离子体接触；
(iii)使经处理基材暴露于紫外辐射、电子束辐射或产生自由基的其它电离辐射源；或者
(iv)随后使经处理基材与化学处理混合物中不存在的、提供或产生自由基的另外的组分接触。
[0136]R.B-Q中的任一项，其中基材为具有不大于12mm厚度和至少10mm宽度的片形式的机织、针织、缠结、网罗、缩绒或胶合织物。
[0137]S.B-R中的任一项，其中也使具有施加的化学处理混合物的基材与雾、蒸气或喷雾接触。
[0138]T.B-S中的任一项，其中化学处理混合物的涂层重量为I至70g/m3、2至50g/m3或3 至 25g/m3。
[0139]U.B-T中的任一项，其中基材为以下一种或多种:(i)柔性；(ii)具有不大于约12mm、不大于8mm或不大于4mm厚度和至少100mm、至少300mm或至少600mm宽度的片形式；或(iii)机织、针织或非织造织物。
[0140]V.一种固体化学处理混合物，所述固体化学处理混合物具有30°C至100°C软化温度，包含至少一种通过自由基聚合来聚合的单体和其中分散或溶解单体的载体或载体混合物。
[0141]ff.B-V中的任一项，其中化学处理混合物包含以下一种或多种:⑴其中分散或溶解单体的载体或载体混合物；(ii)至少一种整理属性化合物；和(iii)至少一种热活化自由基引发剂。
[0142]X.B-W中的任一项，其中单体包括至少一种具有至少一个可聚合丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团的单体。
[0143]Y.B-X中的任一项，其中聚合步骤通过连续输送经处理基材经过或通过自由基聚合区域连续进行。
[0144]Z.B-Y中的任一项，其中至少一种单体包含至少一个丙稀酸醋或甲基丙稀酸醋官能团。在任何此类情况下，单体可以为其中烷基包含6至24个碳原子的丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯，且其中烷基可包含一个或多个氟原子，和/或单体可经氟化。
[0145]AA.B-Z中的任一项，其中载体或载体混合物包含一种或多种具有14至30个碳原子的脂族一元醇；脂肪酸和脂肪醇的酯；具有一个或多个羟基的聚醚；聚硅氧烷；聚硅烷-聚(亚烷基二醇)共聚物；甘油、山梨糖醇、木糖醇、蜡或含氟聚合物。
[0146]AB.B-AA中的任一项，其中化学处理混合物包括具有在载体或载体混合物中分散的50nm至100微米微细粒径的固体颗粒。在任何此类情况下，固体颗粒可以为氟化烯烃聚合物、无机金属盐、氧化硅胶、热解法二氧化硅、玻璃、聚苯乙烯、脱乙酰壳多糖、阻燃矿物、磨料或其任何两种或更多种的混合物的颗粒。
[0147]AC.B-AB中的任一项，其中化学处理混合物包含至少一种着色剂和其中分散或溶解着色剂的载体或载体混合物。
[0148]AD.B-AC中的任一项，其中化学处理混合物包含不大于5%重量水。
[0149]AE.W-AD中的任一项，其中整理属性化学物质包括一种或多种着色剂、防水剂、防油剂、防皱整理剂、防污剂、抗微生物剂、阻燃添加剂、抗真菌菌、UV吸收剂、驱虫剂、芯吸整理剂、粘合促进剂、芳香剂、润肤剂、软化剂或法医化学标记物。
[0150]AF.一种对一定宽度基材施加固体化学处理混合物的装置，所述装置包括:
a)输送设备，所述输送设备用于保持基材，且连续输送基材经过化学转移装置并与化学转移装置接触，并通过自由基聚合区域；和
b)化学转移装置，所述化学转移装置用于加热软化固体化学处理混合物，并且在基材输送经过并接触化学转移装置时跨基材至少一个表面的至少80%宽度转移经加热软化的化学处理混合物，以产生经处理基材；
c)在化学转移装置下游的自由基聚合区域。
[0151]AG.AF的装置，其中化学转移装置适于跨基材的至少80%宽度施加化学处理混合物。
[0152]AH.AF或AG的装置，其中化学转移装置包括加热的涂布辊，所述加热的涂布辊横跨基材的至少80%宽度并与基材接触，并且使固体化学处理混合物转移到基材的至少一个表面；和用于将化学处理混合物提供到加热的涂布辊的表面的设备。
[0153]Al.AF,AG或AH的任一项的装置，所述装置进一步包括用可控制张力保持基材紧靠化学转移装置的支撑体。这种支撑体可包括辊，并且装置可进一步包括用于加热辊的设备。在任何这些情况下，辊可被驱动，并形成输送设备的至少一部分。
[0154]AJ.AF-AI中的任一项，所述装置进一步包括用于加热和软化经处理基材上的化学处理混合物的设备。加热设备可包括与经处理基材接触的辊，和用于加热辊的设备。
[0155]AK.AF-AJ中的任一项，所述装置进一步包括用于在化学处理混合物转移到基材表面或到经涂覆基材或二者之前施加液体喷雾到基材的设备，所述输送设备也适于连续输送基材经过用于施加液体喷雾的设备。
[0156]AL.AF至AK中的任一项，其中输送设备包括至少一个驱动辊、拉幅机或位于化学转移装置下游的至少一个卷绕装置。
[0157]AM.AF至AL中的任一项，所述装置包括至少两个串联的化学转移装置。
[0158]AN.AF至AM中的任一项，其中自由基聚合区域包括:一个或多个加热源，所述加热源用于将化学处理混合物加热到化学处理混合物中自由基引发剂产生自由基的温度；
(ii)用于使经处理基材与等离子体接触的设备(例如，等离子体发生器和任选使经处理基材与产生的等离子体接触的设备)用于使经处理基材暴露于紫外辐射、电子束辐射或产生自由基的其它电离辐射源的设备(例如，用于此辐射源的源和用于将此辐射源引导到经处理基材上的设备)；或(iv)用于使经处理基材与化学处理混合物中不存在的提供或产生自由基的另外的组分接触的设备(例如，一个或多个用于使固体、液体或气体物质施加到基材的化学涂布机装置)。
【主权项】
1.一种对纤维基材施加化学处理的方法，所述方法包括 a)提供一块或多块固体化学处理混合物，所述混合物具有30°C至100°C软化温度，并包含至少一种在自由基聚合中聚合的单体； b)加热软化所述化学处理混合物，并且在不使化学处理混合物显著聚合下将加热软化的化学处理混合物提供到转移装置； c)传送一定宽度的基材，与所述转移装置接触，并使所述加热软化的化学处理混合物从所述转移装置转移到纤维基材；然后 d)在自由基聚合中使所述纤维基材上的化学处理混合物中的至少一种单体聚合。2.权利要求1的方法，其中至少步骤c)连续进行。3.权利要求1或2的方法，其中在步骤d)前使所述化学处理混合物冷却到低于其熔融或固化温度。4.前述权利要求中任一项的方法，其中在步骤a)中提供的固体化学处理混合物为非颗粒状。5.前述权利要求中任一项的方法，其中通过对与所述基材接触的加热涂辊施加固体化学处理混合物，通过软化所述固体化学处理混合物进行步骤b)和c)，该加热涂辊使所述化学处理混合物转移到所述基材。6.前述权利要求中任一项的方法，其中在步骤c)中，熔融或软化的化学处理混合物跨所述基材至少一个表面的至少80%宽度施加。7.一种对基材施加化学处理的方法，所述方法包括: a)提供一种转移片，所述转移片包括用固体化学处理混合物浸渍或涂覆的片材料，所述固体化学处理混合物具有30°C至100°C软化温度，并包含至少一种在自由基聚合中聚合的单体； b)使所述转移片接触纤维基材，并加热与所述纤维基材接触的转移片，以加热软化所述化学处理混合物，并且在不使所述化学处理混合物显著聚合下使至少一部分的加热软化的化学处理混合物从所述转移片转移到所述基材； c)使所述纤维基材上的固化化学处理中的单体在自由基聚合中聚合。8.权利要求7的方法，其中在步骤c)前使所述化学处理混合物冷却到低于其熔融或固化温度。9.权利要求7或8的方法，其中所述转移片为纸、机织、针织、缠结或非织造的织物、纸板、聚合物膜或金属箔。10.权利要求7至9中任一项的方法，其中所述基材为一件衣物、家居装饰织物、招待织物或个人工艺织物制品。11.权利要求1至10中任一项的方法，其中通过使所述单体暴露于自由基源进行聚合步骤。12.权利要求11的方法，其中使单体暴露于自由基源的步骤包括一个或多个以下步骤:⑴将包含热活化自由基引发剂的化学处理混合物加热到自由基引发剂产生自由基的温度；(ii)使经处理基材与等离子体接触；(iii)使经处理基材暴露于紫外辐射、电子束辐射或其它电离辐射源，以产生自由基；或者(iv)使经处理基材与所述化学处理混合物中不存在的提供或产生自由基的另外组分接触。13.前述权利要求中任一项的方法，其中所述基材为具有不大于约12mm厚度和至少10mm宽度的片形式的机织、针织、缠结、网罗、缩绒或胶合织物。14.前述权利要求中任一项的方法，其中所述化学处理混合物包含其中分散或溶解单体的载体或载体混合物。15.前述权利要求中任一项的方法，其中所述化学处理混合物进一步包含至少一种整理属性化学物质。16.前述权利要求中任一项的方法，其中所述化学处理混合物进一步包含至少一种热活化自由基聚合引发剂。17.前述权利要求中任一项的方法，其中所述单体包括至少一种具有至少一个可聚合丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团的单体。18.前述权利要求中任一项的方法，其中所述聚合步骤通过连续输送经处理基材经过或通过自由基聚合区域连续进行。19.一种对一定宽度的基材施加化学处理混合物的装置，所述装置包括: a)输送设备，所述输送设备用于保持所述基材，且连续输送所述基材经过化学转移装置并与化学转移装置接触，并通过自由基聚合区域；和 b)化学转移装置，所述化学转移装置用于加热软化固体化学处理混合物，并使加热软化的化学处理混合物转移到所述基材，并且在所述基材输送经过并接触所述化学转移装置时跨所述基材的至少一个表面的至少80%宽度转移加热软化的化学处理混合物，以产生经涂覆基材； c)在化学转移装置下游的自由基聚合区域。20.—种固体化学处理混合物，所述固体化学处理混合物具有30°C至100°C软化温度，并包含至少一种通过自由基聚合来聚合的单体和其中分散或溶解所述单体的载体或载体混合物。21.权利要求20的固体化学处理混合物，所述固体化学处理混合物包含至少一种整理属性化学物质或热激发的自由基聚合引发剂化学物质。
【专利摘要】在一种装置中处理基材，例如织物，所述装置包括化学转移装置和传导基材经过化学转移装置的输送设备。在输送基材经过化学转移装置时，化学转移装置将固体化学处理混合物连续施加到基材。化学处理混合物包含由自由基聚合固化的单体。然后，通过自由基聚合使施加的化学处理混合物在基材上固化。本发明提供常规湿涂方法的干燥替代方法，并避免与湿涂方法相关的很多问题。
【IPC分类】D06M15/263, D06Q1/12, D06M23/00, D06M23/02, D06P5/24, B05D1/08, D06M10/00, B05C1/00, D06M10/02, B05C11/10
【公开号】CN104884704
【申请号】CN201380055488
【发明人】加里·S·塞尔温
【申请人】绿色主题科技有限责任公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2013年8月23日
【公告号】CA2882179A1, EP2888399A2, US20150239007, WO2014031987A2, WO2014031987A3
【专利说明】化学棒整理方法和装置
[0001]本发明涉及用于将化学混合物施加到纤维基材的方法和装置。
[0002]纺织物和非织造物制造包括各种化学处理操作，从浸渍上浆化合物帮助高速机织，到染色和用于给予经整理织物或非织造物特定属性的其它整理步骤。常规织物整理通常用“浸轧和固化”方法进行，包括将一定长度织物拉过含水化学浴，挤压或真空抽出过量液体，然后使湿织物在长的气动烘箱(也称为“拉幅机”)中干燥或固化。图1显示整理织物所用的典型“浸轧和固化”方法的标注示意图。在化学浴中混合包含多种成分的整理溶液，在其中浸入织物，并吸收一些化学溶液。首先机械去除过量水，然后将湿织物在拉幅机烘箱中加热并干燥，这保持织物拉紧，以帮助避免在此“固化”操作期间收缩。尽管努力控制收缩，但由于在此步骤期间实际收缩，易收缩织物的约3-8% “损失”。那代表对纺织品制造商的实际经济损失。离开除水台的织物仍具有为了整理必须蒸掉的很多水含量。除了消耗和浪费大量水外，这还显著增加处理过程的能量成本。
[0003]由于与此过程相关的大设备和能量成本，期望只以此方式处理织物一次。因此，通常在整理浴中一起混合各种化学物质。这些化学物质可包括例如软化剂、染料、表面活性剂、湿润剂、聚合物、低聚物、乳化剂、缓冲剂和用于得到织物的“常规”整理处理的其它化学物质。由于这些水基化学物质的有限相容性产生主要问题:常见的是不期望的沉淀、交叉反应和组分“耗尽”，尤其在长期使用期间。由于其高化学反应性，一般不向湿处理浴加入单体。一些潜在有价值但不溶性的整理剂，例如脱乙酰壳多糖、Tef1n或玻璃微球、金红石1102和ZnO防晒颗粒及各种其它无机化合物和微晶，不能容易地以此方式施加，或者需要另外的乳化剂和表面活性剂用于水基处理。这些表面活性剂和乳化剂及用于PH控制的化学物质然后成为整理处理过程的一部分，并影响基材处理的品质。
[0004]为避免在整理操作期间品质控制的损失，必须向整理浴不断加入新化学物质，以便不同组分的浓度不随时间或使用改变。然而，仍必须定期清洗该浴，以避免组分之间的相互作用和化学混合物的时间依赖性降解。排放这些整理化学物质是化学物质的浪费，是操作成本，并增加水污染，或者需要以甚至更大的附加成本进行特殊化学废物处理。
[0005]大多数织物处理也需要高度洗涤耐久性，以避免整理属性损失。产生洗涤耐久处理需要化学键合或物理结合提供目标织物整理属性的所需化学剂的手段。洗涤的侵蚀性质包括表面搅拌和暴露于旨在去除色斑和污垢的强洗涤剂两者。克服这一洗涤作用需要化学键合到包括织物的纱，或通过将纱紧密包封防去除的聚合物涂层，或二者。例如，对于洗涤耐久抗微生物处理，已研发使抗微生物剂结合到单一织物(例如，棉)的化学方法。然而，这种方法为高度织物专一性，必须为各种和每一种织物研发。期望有非织物专一性但仍洗涤耐久的织物整理处理。
[0006]已用水基化学方法研发几乎所有的织物整理。这些水基方法包括使用水基溶液、泡沫、喷雾和凝胶。美国专利7，056, 845和4，868，262为用于整理辊-辊织物或织物纤维的水基整理方法的实例。这些专利中的所有实例描述水在整理溶液、泡沫或凝胶中的优势，和使用各种乳化剂、分散剂和共聚物。热处理用于干燥和“固化”经处理织物，并用于使水从湿织物蒸发。美国专利申请公布US2009/0137171利用改进的疏水性处理所用的水基浸轧方法，通过使用二氧化硅纳米晶体胶态悬浮液扩展此处理方法。
[0007]美国专利4，193，762描述使用水性泡沫，所述水性泡沫施加到织物表面上，并用压力辊破坏泡沫，且将整理剂浸入织物，作为热基干燥和固化前的步骤。这种处理方法可对织物的一侧或两侧进行。
[0008]美国专利7，955，518和7，790，238描述使用水基整理溶液，所述水基整理溶液具有以至少5.5g/l浓度混入溶液的有机或无机固体，并用浸轧方法施加，随后热固化。在7，955，518中加到整理液的一些固体为多种共聚物和改性二氧化硅，它们提供增加的表面粗糙度，以增强疏水整理效果。用纳米微粒加到整理溶液可提供“自清洁”超疏水性质，其特征为在经处理织物上水滴的接触角大于130°，也描述于美国专利公布2008/0090004。在此发明中，施加处理通过将织物浸入涂料组合物、浸轧或通过喷涂涂料组合物，涂料组合物一般由非水性有机液体溶剂组成。在此液体溶剂施加到织物后，用热固化完成处理，并使液体有机溶剂蒸发。
[0009]美国专利公布2011/0201728公开分散于水的不同单体和共聚物的自由基聚合的方法。发明提到织物整理，但未提供任何此类实例。
[0010]美国专利公布2009/0028916、2010/0255210和2009/0318044描述不同填料微球或涂覆微粒作为整理化学物质的一部分，所述整理化学物质用水溶液施加到织物和其它基材，为了对织物提供化妆、药物或抗微生物性质。使用涂覆微球旨在延迟化学物质从基材释放，并延长处理时间。微粒或微球未包埋在表面聚合膜中。
[0011]美国专利公布2008/0107822描述一种方法，用纳米级别厚度蒸气冷凝单体和另外的化学物质涂覆织物或非织造物，随后用基于等离子体的固化方法使涂覆的单体聚合。这种方法提供优良的洗涤耐久性，并且不影响经处理织物的“手感”。这种方法不适合热处理，因为在聚合前，冷凝的低分子量单体薄涂层在烘箱中蒸发。
[0012]颁发的美国专利4，559，150描述能够溶解增白剂的液体有机溶剂用于整理不同织物应用，例如窗帘或内衣。实例描述在有机溶液中浸渍纺织品，随后加热干燥。
[0013]在一个方面，本发明为对基材连续施加化学处理的方法，所述方法包括:
a)接近基材表面或与基材表面物理接触布置一块或多块具有至少30°C软化温度的固体化学混合物；
b)使一定宽度的基材连续经过布置的一块或多块非颗粒状化学混合物，并跨基材至少一个表面的至少80%宽度从非颗粒状化学混合物施加化学物理。
[0014]本发明也为对基材施加化学处理的方法，所述方法包括:
a)提供一块或多块固体化学处理混合物，所述混合物具有30°C至100°C软化温度，并包含至少一种通过自由基聚合过程聚合的单体；
b)加热软化化学处理混合物，并且在不使化学处理混合物显著聚合下将加热软化的化学处理混合物提供到转移装置；
c)传送一定宽度的纤维基材与转移装置接触，并使加热软化的化学处理混合物从转移装置转移到纤维基材；然后
d)通过自由基聚合过程使纤维基材上固化的化学处理混合物中的单体聚合。
[0015]本发明也为对基材施加化学处理的方法，所述方法包括:
a)提供一种转移片，所述转移片包括用固体化学处理混合物浸渍或涂覆的片材料，所述固体化学处理混合物具有30°C至100°C软化温度，并包含至少一种通过自由基聚合过程聚合的单体；
b)使转移片接触纤维基材，并加热与纤维基材接触的转移片，以加热软化化学处理混合物，并且在不使化学处理混合物显著聚合下使至少一部分加热软化的化学处理混合物从转移片转移到基材；
c)在自由基聚合中使纤维基材上的固化化学处理混合物中的单体聚合。本文所用“不使……显著聚合”意指在化学转移时化学处理的至少25%单体组成保持单体形式，即，不固化。
[0016]本发明的方法提供涂覆基材的经济有效的方式。不必湿化学浴，也不必将泡沫或凝胶施加到基材。因此，用本发明排除与这样的浴相关的问题，例如浴组合物随时间的非均匀性，浴中的化学相互作用问题，施加某些材料(例如，固体颗粒)的困难性，和与去除溶剂相关的能量和设备成本。本发明使化学废物最大限度地减少，并使用最少的水(如果用的话)。在大多数情况下，化学处理混合物只包含低或可忽略含量的挥发性有机化合物，因此，工人暴露、释放进入环境和与使用那些材料相关的蒸气捕集和回收的问题减小到最低限度。
[0017]另外，避免整理溶液组分耗尽和需要持续监测湿浴组合物的问题，因为固体化学处理混合物连续供应已知恒定组成的新化学物质。另外，通过安全处理和储存固体化学物质，解决由常规湿整理过程所用的大量液体化学物质的运输、处理、储存和混合产生的安全问题。另一个优点是通常显著减小收缩损失，因为该方法不使基材浸入大量溶剂或水。
[0018]本发明也为对一定宽度的基材施加固体化学处理混合物的装置，所述装置包括:
a)输送设备，所述输送设备用于保持基材，且连续输送基材经过化学转移装置并与化学转移装置接触，并通过自由基聚合区域；和
b)化学转移装置，所述化学转移装置用于加热软化固体化学处理混合物，并使加热软化的化学处理混合物转移到基材，并且在基材输送经过并接触化学转移装置时跨基材至少一个表面的至少80%宽度转移加热软化的化学处理混合物，以产生经涂覆基材；
c)在化学转移装置下游的自由基聚合区域。
[0019]本发明也为一种固体化学处理混合物，所述固体化学处理混合物具有30°C至100°C软化温度，包含至少一种通过自由基聚合来聚合的单体和其中分散或溶解单体的载体或载体混合物。通常这种载体为非极性，以帮助其它化学组分溶于化学处理混合物。这种固体化学处理混合物也可包含所需的整理属性化学物质。
[0020]图1为用于常规织物整理的现有技术湿“浸轧”方法的示意图。
[0021]图2为本发明的装置和方法的第一实施方案的侧视示意图。
[0022]图3为本发明的装置和方法的第二实施方案的侧视示意图。
[0023]图4为本发明的装置和方法的第三实施方案的侧视示意图。
[0024]图5为可用于本发明的某些实施方案的化学涂布机的侧视示意图。
[0025]图6为本发明的装置和方法的第四实施方案的侧视示意图。
[0026]本发明的装置包括使正常固体化学处理混合物以熔融或软化形式转移到一定宽度基材的化学转移装置。固体化学处理混合物以固体形式供入过程，固体可在施加到基材之前或期间软化。装置优选适应使化学处理混合物施加到基材的至少80%宽度。装置可包括使基材保持紧靠化学转移装置的支撑体。
[0027]输送设备例如通过从下部支撑或以某种方式抓握来保持基材，并输送基材与化学转移装置接触，如下更完全描述。在输送通过过程时，输送设备优选以其完全宽度拉伸或保持基材I。输送设备可以为例如拉幅机中的驱动机构、一个或多个驱动辊、可位于化学涂布机设备下游的卷绕装置、移动带或类似装置。可组合使用两个或更多个此类装置，以形成输送设备。在其中进行另外的处理步骤的实施方案中，例如聚合或固化步骤，输送设备也优选输送基材经过相应的装置。在其中使用经浸渍转移片的实施方案中，输送设备可简单地为在化学转移完成时移动和更换已消耗的转移片的设备。
[0028]在输送基材与转移装置接触时，化学转移装置将加热软化的化学处理混合物施加到基材。本发明的重要优点是化学处理混合物可跨基材的基本上整个宽度施加。因此，在一些实施方案中，化学涂布机设备适于跨基材的至少80%宽度施加化学处理混合物，更优选跨基材的整个宽度。化学转移装置可具有各种设计，包括图中所述的那些设计。
[0029]本发明的装置的第一个实施方案显示于图2中。在此实施方案中，输送基材I经过化学转移装置(大体显示于51)，其中化学处理混合物跨基材I的至少一个表面的宽度转移。在此实施方案中，输送设备包括轧辊6和11，轧辊6和11被驱动并拉动基材I通过装置。在这个和所示的所有其它实施方案中，可提供上述另外的输送设备，以代替和/或补充辊6和11。
[0030]在图2所示的实施方案中，化学转移装置51包括固定件4和张紧装置5，它使化学处理混合物3保持紧靠转移辊6，转移辊6进而与基材I接触。在此实施方案中，通过首先施加到转移辊6，然后使转移辊6与基材I接触，使固体化学处理混合物3间接转移到基材1辊11 (具有任选的海绵状覆盖层10)支撑基材1，并使其保持紧靠转移辊6。可加热转移辊6，以软化固体化学处理混合物3。
[0031]如果不加热转移辊6，装置就包括用于在施加之前或期间加热软化化学处理混合物3的替代加热设备。这种替代加热设备可包括例如辐射加热器、电加热器、热空气加热器、施加蒸汽、红外加热等。
[0032]无论是化学转移装置的部分还是单独的装置，加热设备均将固体化学处理混合物3加热到高 于其熔融或软化温度。固体化学处理混合物3优选在施加到基材I前30秒内熔融或软化，优选在5秒内，并保持在此熔融或软化态，直至施加到基材I。
[0033]在图2所示的实施方案中，在施加熔融或软化的化学处理混合物之前或在此时，可加热辊6和/或轧辊11，以加热基材I。或者，在接触转移装置之前或此时，可提供另外的装置加热基材I。如果加热，则可例如将基材I加热到30至100°C温度，优选30至75°C，更优选40至65°C，还更优选45至55°C。
[0034]在一些实施方案中，固体化学处理混合物3的仅一些组分在此步骤中熔融或软化。一般足以仅软化化学处理混合物中允许形成粘性流体的那个部分，所述粘性流体中通过过程夹带和携带其它组分。因此，在某些情况下，一些组分预期作为固体颗粒保留，以对表面提供所需的粗糙度，或者一些组分预期从最终聚合物薄膜伸出，以提供抗微生物或阻燃性质，或用于其它整理属性。这是可接受的，因为任何未熔融或未软化组分，包括任何纳米或微米级颗粒，都将与化学处理混合物的熔融或软化部分一起带到基材I上，以后在适当位置永久聚合。
[0035]转移辊6可具有金属、陶瓷、聚合物或其它表面。它可具有低摩擦、非吸收性表面，例如Teflon或聚酰亚胺(Kapton?)表面。它可有纹理或微机加工表面，以包含用于转移的所需量化学材料。对于一些应用，转移辊6可由高密度泡沫制成，类似于某些漆辊。转移辊6和/或辊11可被驱动，并且在被驱动时组成输送设备的全部或部分。如前，可提供不同和/或另外的输送设备。转移辊6和辊11可以相同或不同速度或者以不同方向旋转。例如，转移辊6可比辊11更快地旋转，并且比保持基材I的线速度所需的更快地旋转。这帮助使涂层平滑，并帮助使化学处理混合物均匀地分布到基材I上。转移辊6和/或辊11可具有脊或其它表面形貌特征。这些特征可在施加的涂层中产生相应的特征，这尤其在化学处理混合物包含着色剂时合乎需要。以此方式，利用施加化学处理混合物，可使美学特征结合到基材上。
[0036]如图2中所示，可提供任选的刮刀或刮片44或类似装置，以使化学处理混合物3跨转移辊6均匀铺展和/或帮助控制跨转移辊6的化学处理混合物膜的厚度。
[0037]图5图示说明用于保持固体化学处理混合物3并将固体化学处理混合物3提供到化学转移装置51 (如图2和3中所示)的装置的一个实施方案。在图5中，固体化学处理混合物3固定在固定件4内，如图所示，固定件4用任选的低摩擦、低化学吸收涂层35衬里。涂层35可例如为Teflon套或覆盖件或其它聚合材料。如图5中所示，张紧装置5为简单柱塞，在施加压力37时，柱塞下压在固体化学处理混合物3上，推动固体化学处理混合物3通过喷嘴涂布机36，并从固定件4推出。以此方式，使化学处理混合物可用于加热软化，并提供到化学处理装置51。张紧装置5可具有很多其它供选设计，例如弹簧机构、螺杆机构、液压机构或对化学处理混合物3施加压力的其它类似机构。可将喷嘴涂布机36加热到例如25至50°C温度，以在从固定件4挤出时略微软化固体化学处理混合物3。喷嘴涂布机36可限定固体化学处理混合物3从固定件4推出的那部分的尺寸和形状。
[0038]在图2所示的实施方案中，在施加化学处理混合物后，任选对经处理的基材加热。用于加热和软化经处理基材上的固体化学处理混合物的加热设备14对经处理基材I施加热能(一般由附图标记15指示)。这种热能帮助施加的化学处理混合物均匀地跨基材I铺展，并帮助使表面光滑。也可用加热设备14帮助聚合或固化施加的化学处理混合物，作为固化操作的全部或部分。加热设备14可以为例如热空气吹风机、微波辐射源或将热量传到经涂覆基材的类似装置。这个实施方案的另一个优点是，通过加热设备14提供的热可在转移化学处理中产生自由基，自由基诱导化学处理中包含的单体聚合，但是可备选选择由加热设备14提供的加热条件，以便在此阶段发生很少或不发生聚合。
[0039]另一个任选特征存在于图2所示的实施方案中。喷雾器8使溶剂、增塑剂、织物软化剂或其一些组分的喷雾或气溶胶9在转移装置51前施加到基材上。然后，以与刚才所述相同的通用方式，将化学处理混合物3的涂层施加到所得溶剂湿润基材I上。在使化学处理混合物3与基材I物理接触时，通过喷雾9施加到基材I的液体可帮助溶解化学处理混合物3的一种或多种组分，或者可提供最终聚合物处理的一些其它性质，例如软化或阻燃性质。
[0040]在图2所示的实施方案中，用单一化学转移装置涂覆基材I的整个宽度。因此，单块固体化学处理混合物3、单一固定件4和单一转移辊6延伸基材I的完整宽度，从而涂覆基材的整个宽度。或者，在这个和本文所述的其它实施方案中，多个较窄的化学转移装置可并列以交错形式固定，或者另外共同涂覆基材I的至少80%宽度。在后一种情况下，这些装置可分别略微重叠邻接的装置，以保证跨基材的整个宽度涂覆。
[0041]可用转移辊6和轧辊11提供的压力至少部分控制化学处理混合物3透入基材I的深度。只对表面涂层，例如，对基材单侧处理，或者对用于等离子体聚合，有时优选只施加最小力，例如500-30，000达因，优选700-2000达因的力。
[0042]这足以在化学物质不推入基材内部下铺展软化的化学物质涂层，推入基材内部可能在某些情况下不合乎需要，例如，当基材要在随后固化步骤用等离子体或等离子体产生的自由基固化时。如果需要化学物质对基材更大的透入，可通过辊6和11施加更大力，例如65，000-250, 000达因。例如，染色为数种此类整理处理之一，其中可能需要更大深度透入基材。
[0043]选择在化学处理混合物施加到基材步骤期间的条件，使得在那个步骤期间不发生显著单体固化。显著固化导致生成具有高于100°C熔融温度的聚合材料，和/或导致至少75%重量单体聚合。优选在化学处理混合物施加到基材的步骤期间小于50%重量单体聚合，更优选小于25%重量。本文所用“固化”和“聚合”可互换使用。
[0044]一般在施加步骤期间缺少聚合所需的至少一个条件。这种所需条件一般为缺少自由基源。如果化学处理混合物包含自由基引发剂，则在化学施加步骤期间的温度条件一般保持低于自由基引发剂的分解温度。另外，优选在化学施加步骤期间不存在其它自由基源(如下所述)。
[0045]可修改图2-3中所示的任何实施方案，以提供连续多个化学转移装置，各装置进而将化学处理混合物(或其部分)施加到基材。在各转移装置施加的化学处理混合物可完全相同，在此情况下，使用多个转移装置的目的是比常规只用单一转移装置提供更重的剂量。或者，也可以此方式提供两种不同的化学处理混合物的两种施加。
[0046]由各化学转移装置施加到基材的优选涂层重量为I至70g/m3，尤其2至50g/m3，或3至25g/m3。可用串联的两个或更多个化学转移装置施加较重涂层重量，或者使基材通过化学转移装置多次。
[0047]同样，对于由第一化学转移装置提供的化学物质和由随后化学转移装置提供的化学物质，为了提供不同的穿透深度，可使用多组化学转移装置。一个实例可使用廉价单体，廉价单体为由第一化学涂布机施加的化学处理混合物的一部分，例如，丙烯酸硬脂醇酯，用于提供“基础”处理，“基础”处理深深地透入基材，并且为了帮助将昂贵的化学物质(例如丙烯酸2_(全氟己基)乙酯)保持在基材表面或附近以改善防水性和防油性。在另一个实例中，第一化学处理混合物可包含染料，染料期望地透过基材的完全厚度，而随后施加的化学处理混合物可将基于表面的防水或芯吸整理剂施加到染料浸渍基材的表面。
[0048]本发明的另一个实施方案显示于图3中。在此实施方案中，施加化学处理混合物3的涂层，并以与图2中所述相同的方式铺展，随后施加液体或蒸气处理喷雾。在图3中，附图标记51、1、3、4、5、6、11和44指示与图2中相应标记起相同作用的相同组件。喷雾器25装配有喷嘴26，并在化学处理混合物3施加到基材I后将细气溶胶雾、蒸气或液体喷雾27施加到基材I。进料管线28和泵29使液体从储器30转移到喷雾器25和喷嘴26。雾、蒸气或喷雾27接触具有施加的化学涂料混合物的基材I。如图所示，然后任选使基材I通过轧辊40和41，轧辊40和41提供压力，并任选对基材I提供热量。
[0049]雾、蒸气或喷雾27的组成可以变化。雾、蒸气或喷雾27可以为或包括在化学处理混合物3中包含的载体或载体混合物所用的溶剂，并且可帮助软化或溶解化学处理混合物，和/或帮助跨基材I铺展化学处理混合物3，和/或帮助将化学处理混合物3带入基材1雾、蒸气或喷雾中的物质可以为例如不能容易地转化成固体形式和/或在与化学处理混合物3的其它成分混合时不形成稳定固体混合物的液体。例如，在某些情况下，如果直接混入固体化学处理混合物3，雾、蒸气或喷雾27的组分导致化学处理混合物3过早聚合。过氧化氢，是一种有用的自由基聚合引发剂，为这种组分的一个实例。过氧化氢不能稳定地与在自由基聚合中聚合的某些单体混合，因此，必须喷雾或另外转移到化学转移装置51下游的经处理基材上。
[0050]图3的喷雾器25也非常适于提供很轻剂量的物质，例如，小于lmL/yd2剂量。喷雾器25可适于包括蒸发器和喷嘴26，如美国专利申请20080107822所述。在此实施方案中，流体在喷雾器25内加热到其沸点温度或接近沸点温度，并变得转化成蒸气。通过载气43经进气管线42加入喷雾器25，可使很轻剂量的冷凝蒸气施加到基材I上。在此实施方案中，可使基材I冷却，以促进喷雾物质冷凝。例如，可使辊31冷却，例如，设定到0-20°C温度，优选10-15°C，以冷却基材1，从而帮助蒸气27冷凝到基材I上。在冷凝或沉淀到基材上后，在某些情况下，冷凝的蒸气、喷雾或雾27可与基材I上通过固体化学处理混合物3转移到基材I产生的表面涂层反应。
[0051]自由基聚合步骤在化学处理混合物施加到基材后进行。一般通过使经处理基材经过自由基源进行聚合步骤。本发明的装置进一步包括用于使所施加化学处理混合物中包含的自由基可聚合单体聚合的聚合区域。聚合区域包含使经处理基材暴露于自由基源或使经处理基材暴露于促进产生自由基的条件的装置。这优选用前述输送设备由输送经处理基材经过或通过聚合区域来进行。优选输送设备适于使基材连续移动经过自由基源(或聚合区域内促进生成自由基的条件)，从而连续进行固化反应。
[0052]自由基可以数种方式提供。如果化学处理混合物包含热活化自由基引发剂，则可通过将经热处理基材加热到自由基引发剂产生自由基的温度来提供自由基。或者，可使经处理基材与自由基源接触，例如等离子体。可使经处理基材暴露于紫外辐射、电子束辐射或其它电离辐射源，以产生自由基。可使经处理基材与化学处理混合物3中不存在的另外的组分接触，例如过氧化氢喷雾，以产生用于固化反应的自由基。在经处理基材上需要自由基的聚合过程优选在化学转移装置下游的经处理基材上发生(即，以基材移动通过聚合区域的方向)。这帮助避免在化学转移装置上积累聚合物。
[0053]可以任何常规方式对经处理基材加热，包括通过使热气体吹到经涂覆基材上的加热器和吹风机装置，使经处理基材通过烘箱或拉幅机，将经处理基材拉过一系列加热辊，提供微波发生器并使经处理基材暴露于产生的微波等。
[0054]用于产生自由基的适合等离子体产生装置包括用于产生基于微波的等离子、电晕放电等离子体、大气压等离子体(包括介电屏障放电)和氦基等离子体(如美国专利 6，262，523,8, 016，894,7, 329，608,7, 025，856、美国专利公布 2009/0200948 和2005/0093458、美国专利申请13/830,800(提交于2013年3月14日)所述的那些)及基于真空的等离子体的装置。可使经处理基材浸入等离子体，或另外暴露于活性化学剂，例如，等离子体产生的自由基。例如，可使此类活性化学剂从等离子体产生装置吹出，并导致撞击在经涂覆基材上。因此，在一些实施方案中，本发明的装置包括等离子体发生器和用于使经处理基材暴露于产生的等离子体和/或自由基或在等离子体中或由等离子体形成的其它活性化学物类的设备。
[0055]在本发明的其它实施方案中，使用已用化学处理混合物3浸渍或涂覆的转移片将化学处理混合物施加到基材。一般在化学处理混合物转移后从基材去除转移片。在图4所示的实施方案中，转移片47连续用化学处理混合物3浸渍或涂覆，并且化学处理混合物从转移片连续施加到基材。
[0056]因此，在图4中，固 体化学处理混合物3通过固定件4和张紧装置5提供，如关于图2所述。熔融或软化的化学处理混合物3的膜形成到转移辊6上，并且可用任选的刮刀44或类似装置铺展，并从那里转移到转移片47上。如图所示，转移片47以沿着辊40和46移动的连续带形式提供。在接触转移辊6时，转移片47变得用化学处理混合物3浸渍或涂覆。在转移到基材3之前，化学处理混合物3可在转移片47上再固化。转移片47将化学处理混合物3带到基材1，例如通过使转移片47和基材I在轧辊对40和41之间经过，使其与基材I接触。可驱动轧辊40和41 (或任何辊46)之一或二者，如果这样，则可形成用于移动基材I经过并与转移片47接触的输送设备的一部分或全部。优选加热辊40和41，以在转移到基材I时软化化学处理混合物3。或者，可提供另外或不同的加热设备(辐射加热器、蒸汽加热器、电加热器、微波加热器等)，以在从转移片47转移到基材I之前、期间或之后软化化学处理混合物3。类似于图2中的喷雾器25，任选的喷雾器45可提供雾、蒸气或喷雾48。如图所示，喷雾器45可在转移片接触基材I后施加雾、蒸气或喷雾，以帮助化学处理混合物3从转移片47洗到基材，或对其施加另一种化学物质。喷雾器45也可提供蒸汽，以加热基材和/或施加的化学处理混合物。或者或另外，喷雾器45可位于辊40和41的上游，或更下游(即，在图4中箭头所示的方向)。
[0057]图4也显示具有固定件4和张紧装置5的不与转移辊6直接接触的第二固体化学处理混合物3。在第一化学处理混合物耗尽时，该第二单元可移动到适当位置，以接触转移辊6，同时代替第一化学处理混合物。这提供用于连续加工和产物处理的设备。
[0058]在图4所示的实施方案中，自由基聚合在转移片47接触化学处理混合物3并使化学处理混合物3转移到基材I上之后进行。提供自由基的设备(图4中未显示)适当地如关于图2所述。或者，在该实施方案中，可再次使用前述方法，在转移片47使化学处理混合物3转移到基材I上同时提供自由基。例如，如果化学处理混合物3包含热活化自由基引发剂，则由辊40和41 (或通过其它设备)提供的热可激发自由基引发剂，以在该点产生自由基。这将引发渐进聚合过程(需多达数小时完成)，这一过程可避免需要另外的下游热源，例如拉幅机。可用此实施方案例如处理温度敏感织物或非织造物，例如聚丙烯、嫘萦、丝绸、皮革和某些芳族聚酰胺。
[0059]图4中所示的实施方案适于将化学处理混合物连续施加到可以卷材形式提供到过程的基材。图6图示说明较佳适于不连续操作和较佳适于将化学处理混合物施加到衣物或不为卷材形式的其它织物的方法的实施方案。图6中所示的方法可用于例如处理一件衣服；或招待织物，例如亚麻织物、桌布和餐巾；家居装饰物，例如窗帘、毯子、床单、小地毯和墙帷等；及个人工艺织物，例如，用于机车或休闲车的衬垫。在图6中，转移片50B用本发明的化学处理混合物涂覆或浸渍。转移片50B置于衣物51之上(或之下)。用熨斗或蒸汽压机49对转移片50B和衣物51加热和加压。通过熨斗49加热和加压使一些或全部化学处理混合物转移到衣物51上。在化学处理混合物转移后，已消耗的转移片50A包含减少量(若有的话)的化学处理混合物。在其中化学处理混合物包含热活化自由基引发剂的情况下，由熨斗49提供的热量可激发并活化引发剂，从而产生自由基并引发聚合。为了较快聚合，可例如通过加热到60至110°C温度简单地热处理经整理衣物。也可用例如标准或市售干衣机进行加热。通常，在中间至高热定形下在干衣机中10至50分钟足够。或者，可进行以上关于经处理基材与自由基接触所述的任何其它方法。
[0060]转移片47可例如为纸、机织、针织、缠结或非织造的织物、纸板；聚合物膜、金属箔或可在上面涂覆化学处理混合物或可将化学处理混合物可逆浸入的其它材料。转移片47优选柔韧，且优选在化学处理混合物转移到纤维基材的步骤的条件下在尺寸上稳定和热稳定。
[0061]如果需要，可在基材的一侧或两侧上进行图2、3、4和6中所述的任何涂覆方法。
[0062]基材可以为能够传送通过涂覆过程和聚合过程的任何纤维材料。“纤维”是指对其施加化学处理混合物的基材表面由至少一种类型纤维组成或包括至少一种类型纤维，并且基材包括施加的化学处理混合物可穿透的纤维之间的空间。例如，纤维可经机织、针织、缠结、网罗、缩绒、胶合，或另外形成具有足够通过本发明的过程传送的机械完整性的织物、非织造物或纺织品。
[0063]柔韧性材料为优选的基材。基材具有不大于约12_厚度和至少10mm宽度的片的形式，且优选具有不大于8mm厚度和至少300mm宽度。基材可具有较小厚度，其条件为具有传导通过过程的足够机械完整性。基材的宽度可多达7米或更长。
[0064]在一些实施方案中，基材可以为机织、针织或非织造织物。这种织物包括纤维，纤维可以为例如天然纤维，例如棉、大麻、羊毛、亚麻、丝绸、天丝、嫘萦、竹、纤维素等；或合成纤维，例如尼龙、芳族聚酰胺、聚丙烯、聚酯、聚乙酸酯、聚乳酸、纤维素酯或其它纤维和任何两种或更多种以上纤维的混合物。它可以为光滑或起绒织物，并且可包含弹性纤维，例如Elastane、Lycra 或 Spandex0
[0065]在其它实施方案中，基材可在一侧包覆，通常情况是例如用皮革，或者是合成皮革产品，例如，乙烯树脂，它在包覆侧具有暴露的纤维表面。基材可以为纤维素材料，例如纸或纸板等。
[0066]化学处理混合物包含至少一种可在自由基聚合中聚合的单体。另外，化学处理混合物还包含至少一种载体或载体的混合物。载体或载体混合物优选包含一种或多种非功能材料，非功能材料形成其中单体和整理属性化学物质和下述的其它功能成分(若有的话)溶解和/或悬浮的连续相。选择载体或载体混合物，以便固体化学处理混合物在20°C为固体，并且具有30至100°C的软化或熔融温度。
[0067]化学处理混合物也可包含一种或多种下述整理属性化学物质，并且可进一步包含下述其它功能成分。
[0068]例如，单体可占化学处理混合物的2至75%重量，优选5至60%重量，更优选20至
60%重量。
[0069]载体或载体混合物可例如占化学处理混合物的5至90%重量，优选10至75%重量。
[0070]存在时，整理属性化学物质可占化学处理混合物的0.01至70%重量，优选0.01至10%重量。
[0071]其它功能物质可在聚集体中占化学处理混合物的0.01至70%重量，优选0.01至50%重量，更优选0.01至25%重量，更优选0.01至10%重量。
[0072]单体可通过自由基聚合反应聚合。因此，单体包含一个或多个在自由基存在下聚合的基团。可聚合基团可以为例如乙烯基、芳基芳族物、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等。单体优选在室温为液体或固体，具有至少50°C沸点，且优选高于化学处理混合物的熔融或软化温度。
[0073]单体可按照它们是否生成亲水或疏水聚合物分类。在需要吸收水分时(例如，织物的皮肤侦U、褥垫、户外表演和运动服装、袜和鞋衬里、浴巾、内衣、尿布、桌布和餐巾，或用于各种技术纺织品应用，例如绷带、过滤、膜、生物相容性材料和一次性抹布)，可使用亲水单体。亲水单体的实例包括以下一种或多种但不限于:丙烯酸、丙烯酰胺、聚乙氧基(10)甲基丙烯酸乙酯、羟基聚乙氧基(10)烯丙基醚、η，η-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸、丙烯酸β-羧基乙酯、1-烯丙基氧基-2羟基丙基磺酸钠、马来酸二烯丙酯、丙烯酸2-氰基乙酯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯和烯丙基.苯基醚。
[0074]疏水单体可用于防水或防油应用，例如防水或防污处理、防湿层、电池和燃料电池隔膜、绷带、抗微生物织物、地毯染色和褪色保护、墙壁和窗户装饰、防弹衣和用于防弹的其它对芳族聚酰胺、雨具和户外家具面料和室内装饰、皮革或帆布鞋和靴处理、制服和其它服装、皮革装饰和服装及其它汽车和家具装饰、帐蓬、帐蓬布和防水油布、伞、医院手术服和病号服、医用被、毛毯和被褥、床垫布、汽车无纺布、户外表演和运动服装。疏水单体的实例包括但不限于以下一种或多种:丙烯酸己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸十八烷酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸2-(全氟丁基)乙酯、丙烯酸2-(全氟己基)乙酯、丙烯酸2-(全氟辛基)乙酯、丙烯酸2-(全氟癸基)乙酯、甲基丙烯酸2-(全氟丁基)乙酯、甲基丙烯酸2-(全氟己基)乙酯、甲基丙烯酸2-(全氟辛基)乙酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂醇酯、甲基丙烯酸2-(全氟癸基)乙酯和2-(全氟辛基)乙基三氯硅烷。可将疏水或疏油低聚物和聚合物加到单体，以帮助加速处理。在单体聚合期间，这些大分子将与化学处理混合物的单体内含物接枝聚合。
[0075]通过使单体聚合生成的聚合物可完全或部分包封组成基材的纱或纤维。聚合物可穿透纱，且在一些实施方案中与纱或纤维形成化学键。在其中化学处理混合物包含整理属性化学物质的实施方案中，这种聚合物通常作为使整理属性化学物质固定到基材的粘合剂。因此，在一些实施方案中，整理属性化学物质变得用固化单体生成的聚合物溶解或固定。
[0076]载体或载体混合物优选为可在20°C在轻压力(例如，拇指压力)下变形的延展性材料。载体材料优选不能在发明过程条件下固化，更优选不自身提供整理属性，如下所述。
[0077]在使用载体混合物时，混合物的组分可相互可溶或混溶，以形成单相载体。
[0078]载体或载体混合物优选包含至少一种选自以下的固体低熔点化合物:(i)固体(在20°C )脂族一元醇或脂族一元羧酸，具有14至30个碳原子；(ii)脂肪酸和脂肪醇的酯，该酯具有18至48个碳原子，优选20至36个碳原子；(iii)聚醚，具有一个或多个羟基和30至100°C纯相熔融或软化温度；(iv)聚硅氧烷，可以为直链、支化或环状；(V)聚硅烷-聚(亚烷基二醇)共聚物；(vi)蜡，例如聚乙烯蜡、蜂蜡、羊毛脂、巴西棕榈蜡、小烛树蜡、小冠巴西棕榈蜡、甘蔗蜡、霍霍巴蜡、表皮蜡、椰子蜡、石油蜡、石蜡等；(Vii)含氟聚合物；(Viii)固体植物和/或动物油或脂肪；或(Viii)具有30和100°C之间的纯相熔融或软化温度的另一种有机低聚物或聚合物。
[0079]在脂族一元醇中有脂肪醇，包括饱和脂肪醇，例如1-十二烷醇、1-十四烷醇、1-十六烷醇、1-十八烷醇等；以及在脂肪醇链中具有一个或多个碳-碳不饱和部位的脂肪醇。
[0080]在脂肪酸和脂肪醇的可用酯中有例如十八烷酸己酯、十八烷酸辛酯、十八烷酸十二烷酯、十八烷酸十六烷酯等。酯的脂肪酸和/或脂肪醇部分可包含一个或多个碳-碳不饱和部位。
[0081]适合的聚醚为一种或多种环醚(例如，环氧乙烷、环氧丙烷、1，4-丁二醇等)的聚合物。分子量高得足以产生具有30和100°C之间的熔融温度的聚合物。聚醚可包含一个或多个羟基。它可以为直链或支化的。聚醚可包含末端烷基酯基团。适合聚醚的具体实例包括聚(环氧乙烷)、聚(环氧乙烷)的单烷基酯、聚(环氧丙烷)、聚(环氧丙烷)的单烷基酯、环氧乙烷-环氧丙烷共聚物及其单烷基酯和聚(1，4_ 丁二醇)等。
[0082]可用的聚硅氧烷包括例如固体(在25°C)聚(二甲基硅氧烷)及其共聚物。聚硅氧烷可以为直链、支化或环状。可用的硅氧烷-聚(亚烷基二醇)共聚物包括例如可具有嵌段或接枝结构的聚(二甲基硅氧烷)_聚(乙二醇)共聚物。可选择聚合物链长，以调节加热软化化学处理混合物时混合物的粘度。
[0083]可用的含氟聚合物包括氟化、烯键式不饱和单体的聚合物，例如聚四氟乙烯、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚六氟丙烯、聚(全氟丙基.乙烯基醚)、聚(全氟甲基.乙烯基醚)、聚(三氟氯乙烯)等。
[0084]可用作载体或载体混合物的组分的其它有机聚合物包括低分子量聚酰胺、低分子量聚醚、低分子量聚苯乙烯、低分子量丙烯酸酯聚合物和共聚物(例如、聚(乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯(PEGMEA))、聚丙烯酰胺、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚丙烯酸、低分子量热塑性纤维素醚和酯、聚(2-乙基丙烯酸)、聚(乙烯基膦酸)、聚(4-苯乙烯磺酸钠)和聚(2-乙基-2-噁唑啉)等。
[0085]另外，载体混合物可包括一种或多种在20°C为液体的化学物质，其条件为载体混合物为具有前述熔融温度的固体。液体化学物质可例如用于将载体混合物的熔融温度调节到前述范围内，使载体混合物塑化和/或软化，帮助溶解或悬浮单体、聚合引发剂化学物质、着色剂和/或整理属性化学物质，或帮助化学处理混合物跨基材 铺展，和/或减小基材上化学处理混合物的表面张力。在此类液体化学物质组分中包括例如水；硅氧烷油，例如环五硅氧烷、聚二甲基硅氧烷(PDMS)油、八甲基环四硅氧烷、聚甲基氢硅氧烷(PMHS)油和液体环聚二甲基硅氧烷；液体聚醚和聚醚单烷基酯，例如PPG-14单丁酯；液体烷烃，例如正己烷、正戊烷、正庚烷、二 i^一烷、二十二烷、二十三烷、二十四烷、二十五烷、二十六烷、二十七烷、二十八烷、二十九烷、三十烷等；液体醇，例如正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、甲醇和乙醇；氟化烷烃，例如全氟己烷、全氟庚烷、全氟癸烷-蒎烷、全氟癸烷-辛烷、全氟十二烷等；氯化烷烃和氯化芳族化合物，例如异戊基氯、异丁基氯和苄基氯；烷二醇和聚亚烷基二醇，例如乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、三丙二醇和1,4-丁二醇；液体酯，例如癸二酸二异丙酯和甘油三棕榈酸酯；酮，例如丙酮和甲基乙基酮；液体脂肪酸，例如硬脂酸、油酸、棕榈酸、月桂酸等；1-萘胺；联苯；二苯甲酮；二苯胺；1，2- 二苯基乙烷；马来酸酐；吡嗪；麝香草酚；甘油；山梨糖醇或其它糖；和二苄叉基山梨糖醇。粘度改性剂和/或触变剂也可作为载体材料的一部分存在，例如热解法二氧化硅、氧化硅胶或二氧化硅微晶。
[0086]“整理属性化学物质”为载体和单体以外的化合物，所述化合物在本发明的处理过程后与基材一起保留，并给予基材一些期望的性质。应注意到，在聚合时，一些单体也可对基材提供某些属性，例如疏水性或亲水性。整理属性化学物质的实例包括例如:
a)亲水处理，即，促进水芯吸或帮助经处理基材吸收水的物质；
b)疏水处理，即，给予经处理基材防水性和/或疏水性质的化学物质；
c)疏油处理，即，使经处理基材不容易吸收脂肪和油或排斥脂肪和油的物质；
d)超疏水剂，即，给予水微滴与经处理基材表面的很高(>130°)接触角的物质。这可给予经涂覆基材自清洁或高性能防水性质。超疏水剂可包括50nm至100微米大小并且除被聚合物锚定外保持不受处理过程影响的固体颗粒。此类固体颗粒的实例为粉末状Teflon和其它PTFE粉末、氧化硅胶颗粒、热解法二氧化硅、玻璃或其它陶瓷颗粒、聚苯乙烯颗粒、聚丙烯微球；矿物粉末，例如滑石粉、碳酸铁和碳酸钙；脱乙酰壳多糖颗粒和阻燃矿物，例如，碳酸钙、氢氧化铝、氢氧化镁和各种硼酸盐和无机水合物。此外，可加到化学处理混合物以提高超疏水性的为氯化或氟化硅氧烷化合物，例如十七氟癸基三甲氧基硅烷、十八烷基二甲基氯硅烷、三(三甲基硅氧基)甲硅烷基乙基二甲基氯硅烷、辛基二甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷、丁基二甲基氯硅烷、三甲基氯硅烷或其任何两种或更多种的混合物；应注意到，加到化学处理混合物的一些添加剂可提供多于一种如本文指定性质。
[0087]e)抗微生物处理，即，抑制微生物生长和/或杀死微生物的物质。这些包括例如银或铜纳米或微米颗粒；碘化合物，包括聚维酮碘；三氯生和其它氯化季铵，例如苯扎氯铵、鲸蜡基三甲基氯化铵或苄索氯铵；葡糖酸氯己定、二盐酸奥替尼啶、戊二醛、脱乙酰壳多糖、酿烯(例如，茶树油或松油)；溶菌酶、柑橘属油、二氧化钛等；
f)UV吸收剂和/或UV反射剂，例如阿伏苯宗、金红石型二氧化钛、二氧化硅、胡莫柳酯、羟苯甲酮、4-氨基苯甲酸(PABA)、辛水杨酯、奥克立林、4- 二甲基氨基苯甲酸2-乙基己酉旨等;
g)着色剂，例如染料和颜料。这些包括酸性染料，可用于基于蛋白的纤维(例如羊毛和丝绸)和尼龙；活性染料，其可用于天然纤维素纤维，例如棉、亚麻、大麻等；和分散染料，可用于使各种合成纤维和合成/棉混纺物着色。着色剂能够与基材或聚合单体形成化学键，从而提供色牢度和洗涤耐久性。织物染色的这种方法可消除织物制造和整理设备周围水污染的主要原因，因为有较少染料化学物质废物；
h)抗皱剂，例如三聚氰胺-甲醛树脂和脲-甲醛树脂；
i)织物软化剂和抗磨剂，例如聚二甲基硅氧烷和聚甲基氢硅烷；
j)光和/或热反射材料，例如反射性金属颗粒、二氧化钛或ZnO颗粒等；
k)交联剂，其使在固化步骤期间生成的各种聚合物交联，或给予这种聚合物和/或给予基材整理属性。这些包括例如1，3- 二烯，例如1，4-聚异戊二烯、1，3- 丁二烯、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)、二季戊四醇五/六丙烯酸酯、二异氰酸酯、“封端”异氰酸酯、二环氧化物、二丙烯酸酯(例如，1，6-己二醇二丙烯酸酯)、其它二丙烯酸酯和三丙烯酸酯化合物； I)产生例如柔软、穿着舒适和/或保湿性质的润肤剂。这些包括例如芦荟油、茶树油、椰子油、杏仁油、柑橘属油、维生素E、十甲基环五硅氧烷和各种聚硅氧烷及硅氧烷；
m)杀虫剂和/或驱虫齐U，例如甲氧节氟菊醋、四氟苯菊醋(transluthrin)、敌敌畏、百里香油、迷迭香油、香茅油、肉桂皮油、柠檬桉油、柠檬草油和香柏油；
η)增塑剂，例如邻苯二甲酸双(2-乙基己酯)(〃DEHP〃)、邻苯二甲酸二异壬酯(〃DINP〃)、邻苯二甲酸二正丁酯(〃DnBP〃)、邻苯二甲酸丁酯苄酯(〃BBzP〃)、邻苯二甲酸二异癸酯(〃DIDP〃)、邻苯二甲酸二异癸酯(〃DIDP〃)、邻苯二甲酸二正辛酯(〃DOP〃)、邻苯二甲酸二异辛酯(〃D1P〃)、邻苯二甲酸二乙酯(〃DEP〃)、邻苯二甲酸二异丁酯(〃DIBP〃)、邻苯二甲酸二正己酯、偏苯三酸三甲酯(〃TMTM〃)、偏苯三酸三-(2-乙基己酯)(〃TEHTM-MG〃)、偏苯三酸三-(正辛酯，正癸酯)(〃ATM〃)、偏苯三酸三-(庚酯，壬酯)(〃LTM〃)、偏苯三酸正辛酯(〃OTM〃)、己二酸双(2-乙基己酯)(〃DEHA〃)、己二酸二甲酯(〃DMAD〃)、己二酸单甲酯(〃MMAD〃)、己二酸二辛酯(〃DOA〃)、癸二酸二丁酯(〃DBS〃)、马来酸二丁酯(〃DBM〃)、马来酸二异丁酯("DIBM")、各种苯甲酸酯、对苯二甲酸酯、环氧化植物油、1，2-环己烷二甲酸二异壬酯、磺酰胺、有机磷酸酯、二醇/聚醚、聚硅氧烷油、柠檬酸烷酯、乙酰化甘油单酯，如果存在，所有相加为2-40%重量。
[0088]ο)细磨颗粒，例如，碳化钛、碳化钨、浮石、氮化硼、碳化硅、氧化锆-氧化铝等，它们可加到化学处理混合物，以在防弹衣织物中提供对弹片、刀和刺刀的附加穿刺保护。在物体穿透通过芳族聚酰胺纤维织物的渐进层时，它们通过使尖物体变得渐钝起作用。为此，聚合物使细磨颗粒“锁”在织纱之间适当的位置。
[0089]p)用于阻燃的添加剂，例如前述阻燃矿物和各种有机磷和含硼化合物。
[0090]化学处理混合物可包含一种或多种进行聚合步骤可能必要或期望的其它物质，例如自由基引发剂、促进剂等。
[0091]自由基引发剂优选在高于化学处理混合物的熔融或软化温度的温度下热活化。适合的自由基引发剂包括例如I)酰基过氧化物，如过氧化乙酰或过氧化苯甲酰；2)烷基过氧化物，例如过氧化枯基、过氧化二枯基、二氧化月桂基或过氧化叔丁基及其它水溶性过氧化物；3)氢过氧化物，如氢过氧化叔丁基或氢过氧化枯基；4)过酸酯，如过苯甲酸叔丁酯；5)其它有机过氧化物，包括酰基烷基磺酰基过氧化物、二烷基过二氧碳酸酯、二过氧缩酮或酮过氧化物；6)偶氮化合物，如2，2’-偶氮双异丁腈(AIBN)或2，2’-偶氮双(2，4-二甲基戊腈)、4，4’_偶氮双(4-氰基戊酸)或1，1’_偶氮双(环己烷甲腈)；或7)各种四嗪。在25°C为固体的自由基引发剂是优选的，它们是在60°C或更高温度具有10小时半衰期的引发剂。液体自由基引发剂和具有低于10小时半衰期温度的引发剂倾向于在储存、运输和施加到基材前的其它时间由于自由基过早产生和随后单体聚合导致固体化学处理混合物不太稳定。过氧化月桂酰是优选的化学引发剂，因为它在低于90°C温度长时间稳定，这意味它可混入化学处理混合物的熔体，而不引发聚合反应，其条件为化学处理混合物熔融和浇铸形成固相在小于~801温度快速完成。另外，在水中不溶的过氧化苯甲酰可溶于一些固体化学制剂所用的某些非极性熔体，因此，可提供有效的热活化自由基聚合过程。
[0092]化学处理混合物也可包含用于聚合催化剂和/或自由基引发剂的一种或多种促进剂或活化剂。金属盐(例如铁或钒盐)和锰离子或锰为此类促进剂的实例。这些无机盐可加到用于基材整理的固体化学处理混合物，即使在浇铸前无机盐不溶于化学处理混合物熔体。无机盐变得包埋在化学处理混合物的固相3，但转移到基材1，且在随后聚合步骤期间变成活性化学反应剂。
[0093]通过在高于载体物质熔融或软化温度的温度下使载体或载体混合物与单体、整理属性化学物质(若有的话)和其它物质(若有的话)组合，可制备固体化学处理混合物。加入次序一般不关键。需要选择条件防止在制备化学处理混合物期间单体聚合，并防止任何其它不需要的化学反应。在化学物质组合后，可在高于熔融或软化温度的温度下将其搅拌或混合一段时间，以使各种物质均匀分布进入载体或载体混合物。在某些情况下，单体、整理属性化学物质和其它成分溶于载体或载体混合物。在其它情况下，一些或所有那些物质可能不溶解，而是变得分散于载体或载体混合物，在此情况下，载体或载体混合物形成其中其它不溶解物质形成稳定分散相的连续相。这种分散相可以为液体或固体。
[0094]在这些物质混合后，使混合物冷却，或使混合物冷却到低于熔融或软化温度使其固化。这一般通过使混合物在塑模(mold)或铸模(cast)中冷却进行，因此，固化的材料具有适用于预期应用且容易应用的形状和尺寸。它可有助于塑模或铸模壁衬有非吸收、容易剥离的膜，例如PTFE或其它非湿润材料，以帮助去除。在混合物已冷却到室温时，固化的混合物简单地从其铸模去除，并且容易包装、贴标、运输并用于适合的应用器具。通常用无孔包装材料或其它容器包装铸塑混合物很方便。这使运输和储存期间和对于尺寸完整性处理固化混合物简化。
[0095]化学处理混合物在20°C为固体，并且具有至少30°C至100°C的熔融或软化温度。优选的软化温度为40°C至80°C，更优选的软化温度为40°C至60°C。按照本发明意图，“熔融温度”和“软化温度”可互换使用，是指至少一些化学处理混合物(优选载体物质)从固体转变成流体的温度，此温度不必为结晶熔融温度。在一些实施方案中，化学处理混合物显示宽的软化或熔融温度，因此在软化时，不显示变成低粘度流体的急剧粘度下降。
[0096]还应注意到，并非化学处理混合物的所有组分都需要变得熔融或软化，其条件为，任何未熔融或未软化的物质保持分散于混合物的熔融或软化部分，且通过施加和聚合过程随其携带。
[0097]化学处理混合物的熔融或软化部分优选在转移到基材的温度形成高(>500cps，优选至少2000cpS)粘度流体。粘度在此温度可以为50，OOOcps或甚至更高。此类较高粘度物质抗滴落、抗溅和抗流出基材，也较佳地夹带在施加过程期间未熔融的固体组分。
[0098]应注意到，化学处理混合物整体的软化温度可能不同于载体或载体混合物或其它化学处理成分的软化温度。这是由于某些情况下的熔融温度下降现象，这一现象在混合物的一种或多种其它组分(例如聚合物前体、整理属性化学物质、着色剂等)可溶于载体或载体混合物时发生。这种熔融温度下降是本发明的优点，因为它通常使混合物在比一些其组分(如果纯净)更低的温度加热软化。这允许在比如果仅纯化学物质单独施加到基材所需更低的温度下涂覆基材。它也允许化学处理混合物在低于单体聚合的温度加热软化和铺展在织物上。这有利于施加和聚合步骤分离，得到更好的过程控制，和化学处理混合物在施加时更均匀的铺展。这很重要，因为聚合阻止混合物均匀地跨基材铺展。类似地，在一些实施方案中，沸点升高现象有助于在发明过程的施加和聚合步骤期间减少固体化学处理混合物的挥发性组分蒸发和损失。这与图1的常规湿基“浸轧和固化”方法形成对比，图1的方法通过由于水从湿化学处理织物蒸发产生的蒸汽蒸馏实质上造成整理化学物质损失。因此，本发明也比目前的湿法在化学使用中更有效。
[0099]可在化学处理混合物中使用某些化学物质的保护性包封，以帮助防止与其它化学组分过早反应。可使包封的化学物质从包封释放，并与施加到基材I的膜中的其它组分化学反应，可以机械方式(例如，在图2中所示的实施方案中)，由于从轧辊6和7施加的压力使微囊破裂，以热的方式或以其它方式。
[0100]固体化学处理混合物优选以非颗粒状固体形式提供到过程。“非颗粒状”是指固体化学处理混合物为单块形式，或者，如果为多块形式，至少90%质量的固体 化学处理混合物为一个或多个大块形式，各具有至少10mL体积，优选至少500mL。优选各化学物质涂布机设备包含单一大块固体化学处理混合物，且在发明方法中，化学处理混合物在使其接近(例如，在2米内，优选在I米内)基材时保持固体形式。在此方法(包括涉及化学喷雾的实施方案)中，该步骤优选直接在化学处理混合物施加到基材之前(例如，在30秒内，优选在5秒内)且接近(例如，在2米内，优选在0.5米内)基材进行。
[0101]以下实施例旨在说明本发明而不限制其范围。除非另外指明，所有份数和百分比均以重量计。
[0102]实施例1
用10.056g 1-十八烧醇、19.83g丙稀酸硬脂醇醋和4.35g过氧化苯甲酰配制用于疏水性的简单、非氟碳、固体化学处理混合物，在冷却到室温时，产生加热软化且容易用轻的均匀压力跨100%棉粗布基材铺展的固体混合物。将这种化学处理混合物施加到基材的两个侧面。然后在148°C烘烤该经处理样品6分钟。经处理织物样品在“手感”方面与相同织物的未处理样品没有可检测差异，然而明显为疏水性，并且在棉样品上放置水滴时产生-130°接触角，表明为超疏水性。未处理样品立即芯吸水。经处理样品的外观或气味没有明显变化。发现经处理样品洗涤耐久，保持其疏水性质。
[0103]实施例2
用8.32g 1-十八烷醇、11.02g丙烯酸十八烷酯、2g精细分散的脱乙酰壳多糖粉末、0.8mL丙稀酸月桂醋、4mL丙稀酸2-(全氟己基)乙醋和ImL 1，6-己二醇二丙稀酸醋及4.0g过氧化苯甲酰配制抗微生物、疏水且疏油的化学棒。这种化学棒比实施例1中的棒硬。将其加热软化，并施加到100%重棉粗布基材的两侧和较轻100%非织造棉基材的两侧。在160°C加热处理经涂覆样品6分钟，以使处理固化，发现所得经固化基材防水且防油。然后，将ImL牛奶加到各经处理样品和等同组的未处理样品。牛奶芯吸进入未处理样品。关于经处理样品，将牛奶物理推入织物是必要的。将加有牛奶的样品在室温保持，并敞开于空气放置4天。在4天结束时，未处理样品发出腐败气味，而经处理样品没有可察觉气味，表明抗微生物处理。
[0104]实施例3
通过混合7.385g 1-十八烷醇、13.983g丙烯酸十八烷酯、1.0mL丙烯酸月桂酯、4mL丙稀酸2_(全氟己基)乙醋、2mL 1，6-己二醇二丙稀酸醋、9.6mL十甲基环五娃氧烧和0.862g氧化硅胶60，制备要产生疏油且超疏水性整理处理的固体化学处理混合物。将这些化学物质加热到80°C。除了给溶液带来混浊外观的氧化硅胶外，均容易溶解。然后使混合物部分冷却，并在冷却到50°C时向混合物加入5.48g过氧化苯甲酰。然后使混合物进一步冷却到变硬，并不断搅拌到硬化。将该固体化学处理混合物加热软化，涂到棉和聚酯样品的一侧或两侧，并通过在160°C加热6分钟固化。经处理样品显示高度防水性和防油性，和>120°的水滴接触角。
[0105]实施例4
通过混合16.689g 1-十八烷醇、12.471g丙烯酸十八烷酯、5mL丙烯酸2-(全氟己基)乙酯、4mL I, 6-己二醇二丙烯酸酯和5.6mL十甲基环五硅氧烷作为基础混合物，制备另一种固体防水化学处理混合物。通过加热到80°C使该基础混合物完全溶解，并搅拌，然后分成4种不同的等分试样。通过混合11.73g以上基础混合物与在冷却时加入的1.289g过氧化苯甲酰制备棒A。通过混合11.629g基础混合物和2.315g过氧化苯甲酰制备棒B。通过混合11.359g基础混合物、0.762g氧化娃胶60和1.256g过氧化苯甲酰制备棒C。通过混合6.600g基础混合物、0.443g orcocilacron navy S2GL分散染料和0.709g过氧化苯甲酰制备棒D。
[0106]通过将棒加热软化并将经加热软化物质施加到织物样品，用所有棒A-D处理棉和聚酯样品。对在两侧用棒C处理的聚酯样品观察到最佳防水性，其次是用棒B处理的聚酯和棉样品。用棒A处理的样品为疏水性，但不如用棒B或C处理的样品疏水。用棒D处理的聚酯样品成功染色，且防水。原坯对芳族聚酰胺样品(其中仍含胶料)在两侧用棒B处理，并显示极佳的防水性，且在暴露于连续喷水6 Ι/min经10分钟时间期限后只有8.9%吸水。
[0107]实施例5
通过混合6.362g 1-十八烧醇、5.3mL十甲基环五娃氧烧和0.291g分散染料orcocilacron navy S2GL，制备用于染料施用的非防水化学棒。使这种混合物冷却，并用其涂覆100%聚酯样品，如以前实施例中那样。然后在165°C烘烤样品6分钟。经处理和固化的聚酯样品经染色，不褪色，且保持亲水。
[0108]实施例6
通过混合由27.722g丙稀酸十八烧醋、6mL丙稀酸2-(全氟己基)乙醋、4mL 1，6-己二醇二丙烯酸酯和2mL丙烯酸月桂基酯组成的“基础”制剂，制备用于原坯聚芳酰胺织物的混合单体防水化学处理。将这种固体和液体化学物质的混合物加热到约80°C，以溶解并混合所有基础组分。然后，使混合物略微冷却，并加入SmL十甲基环五硅氧烷。混合物仍为液体。将此混合物分成3个等分试样，以制出3个不同的化学处理棒。
[0109]棒A具有13.927g基础混合物，加入6.382g十八烷醇，以制备稠糊。然后，向糊加入0.361g过氧化苯甲酰，并使混合物浇铸成固体棒。
[0110]棒B具有11.898g基础混合物，加入3.459g十八烷醇。它保持糖浆状液体。在加入0.371g过氧化苯甲酰时，它变成稠糊，在浇铸成固体棒时使其冷却。
[0111]棒C具有13.956g基础混合物，加入4.007g十八烷醇，以制备糊。然后，向糊加入1.682g过氧化苯甲酰，使糊浇铸成固体棒。
[0112]通过加热软化棒并将经加热软化的物质施加到样品，用以上3个化学棒分别在两侧处理原坯对芳族聚酰胺弹道保护织物的3个6.5" X 6.5"样品。不需另外加热，涂料很容易从化学涂布机流到样品上，并用辊利用轻压力铺展。原坯对芳族聚酰胺织物比退浆织物难产生防水得多，因为上浆剂留在纱中。已知上浆剂干扰防水和聚合所用的湿方法，因此，目前不能容易地用常规湿处理方法处理。
[0113]将3个经处理样品在165°C烘烤6分钟，修剪，并放在刺绣箍上，然后，用以6 I/min流动10分钟的冷水持续喷淋进行喷淋试验。在喷淋试验结束时，从箍去除样品，旋转去除滞留的水并称重，以测定吸收水。
[0114]在喷淋试验后，样品A显示10.3%增重，样品B显示14.2%增重，样品C显示10.6%增重。不太有效的处理通常显示从这种整理过程和喷淋试验多达50-75%增重。结果显示，所加化学引发剂的量对处理效果有很小作用，其条件为存在最低量的引发剂。
[0115]实施例7
为了比较利用烃基础单体的实施例6中所用混合氟碳/烃单体和交联剂的效果，在本实施例中只使用烃基础单体、交联剂和热引发剂。通过混合16.349g丙烯酸十八烷酯、2mL丙烯酸月桂酯、2mL 1，6-己二醇丙烯酸酯和1.986g 1-十八烷醇制备化学棒。在加热时，形成透明溶液并且容易混合。这种混合物已缓慢固化。将混合物浇铸入塑模，并在室温在约24小时内固化。
[0116]6.5"X6.5"原坯对芳族聚酰胺织物样品容易用加热软化的化学棒和涂布机在织物两侧上只用最小压力在样品上涂覆。使该样品在165°C热固化6分钟，然后以与实施例6中所述相同的方式进行喷淋试验。从吸水测定的增重只为6.1%，表明纯烃化学组合物的效果O
[0117]实施例8
对于施加到聚酯起绒织物的洗涤耐久、超疏水性化学处理，制备由11.4g丙烯酸1-十八烷酯、1.3g甲基丙烯酸硬脂醇酯、2.6g I, 6-己二醇二丙烯酸酯、2.3g丙烯酸月桂酯、6.7g石蜡、1.1g 二季戊四醇五/六丙烯酸酯和1.Sg亚麻籽油组成的化学处理混合物。加热此混合物，以溶解所有组分，并均匀混合。在冷却时，加入1.5g过氧化月桂酰，并溶入混合物。使混合物进一步冷却，并浇铸入塑模，以形成均匀相固体化学处理棒。使这种混合物熔融到有纹理的加热金属板(50°C )上。然后，通过紧靠经涂覆板压纸，使熔体转移到纸上。混合物在转移纸上固化。将经涂覆转移纸放在100%聚酯起绒织物的一侧上，并用市售熨斗蒸汽压机使化学处理混合物转移到起绒织物上。下一步使经处理起绒织物在124°C加热固化6分钟。产物显示具有约150°水滴接触角的超疏水性质，且不影响织物的颜色、手感或其它性质。超疏水性质只在经处理的织物侧上观察到。洗涤耐久性试验显示，这种处理保持其超疏水性质至少75个洗涤周期。AATCC 22喷淋试验结果显示，对于经至少50个周期的所有样品，和对经至少75个洗涤周期的4个样品中的3个，喷淋评分为100。另外的试验表明，可在化学处理转移到织物后使以此方式处理的织物固化长达两个星期，而没有有害影响。
[0118]实施例9
为了表明本发明与等离子体、UV光或电离辐射固化一起使用，类似于实施例8中所述制备化学处理混合物，但不使用热聚合引发剂过氧化月桂酰。用实施例8中所述的方法处理90%聚酯/10% Lycra织物样品。经处理但未固化的织物样品显示一些疏水性，但具有不良的AATCC喷淋试验性能和不良的洗涤耐久性。暴露于大气压在氮气上操作电介质屏障等离子体2-3秒的经处理聚酯/Lycra样品显示极佳的AATCC 22喷淋试验结果，且具有极佳的洗涤耐久性。在织物上运用化学处理和等离子体固化之间的时间延迟为约2.5星期。
[0119]本发明的其它具体实施方案包括: A.一种对基材连续施加化学处理的方法，所述方法包括:
a)接近基材表面或与基材表面物理接触，布置一块或多块具有至少30°C软化温度的非颗粒状固体化学混合物；
b)使一定宽度基材连续经过布置的一块或多块非颗粒状化学混合物，并跨基材至少一个表面的至少80%宽度从非颗粒状化学混合物施加化学处理。
[0120]B.一种对基材施加化学处理的方法，所述方法包括:
a)提供一块或多块固体化学处理混合物，所述混合物具有30°C至100°C软化温度，并包含至少一种在自由基聚合中聚合的单体；
b)加热软化化学处理混合物，并且在不使化学处理混合物显著聚合下将加热软化的化学处理混合物提供到转移装置；
c)传送一定宽度纤维基材与转移装置接触，并使加热软化的化学处理混合物从转移装置转移到纤维基材；然后
d)在自由基聚合中使纤维基材上化学处理混合物中的单体聚合。
[0121]C.B的方法，其中至少步骤c)连续进行。
[0122]D.B或C，其中在步骤d)前使化学处理混合物冷却到低于其熔融或固化温度。
[0123]E.B-D中的任一项，其中在步骤a)中提供的固体化学处理混合物为非颗粒状。
[0124]F.B-E中的任一项，其中通过对与基材接触的加热涂布辊施加固体化学处理混合物，通过软化固体化学处理混合物进行步骤b)和c)，加热涂布辊使化学处理混合物转移到基材。
[0125]G.E的方法，其中固体化学处理混合物利用固定件和张紧装置保持紧靠加热涂布辊。
[0126]H.B-G中的任一项，其中在步骤c)中，熔融或软化的化学处理混合物跨基材至少一个表面的至少80%宽度施加。
[0127]1.B-H中的任一项，其中固体化学处理混合物在施加到基材的30秒内熔融或软化，或优选在5秒内，并保持在熔融或软化态，直至施加到基材。
[0128]J.B-1中的任一项，其中固体化学处理混合物或其部分在化学处理混合物转移到基材的温度熔融或软化成高(>500cpS，优选至少2000cps)粘度流体。粘度在此温度可以为50, OOOcps或甚至更高。
[0129]K.一种对基材施加化学处理的方法，所述方法包括:
a)提供一种转移片，所述转移片包括用固体(在20°C)化学处理混合物浸渍或涂覆的片材料，所述固体化学处理混合物具有30°C至100°C软化温度，并包含至少一种在自由基聚合中聚合的单体；
b)使转移片接触纤维基材，并加热与纤维基材接触的转移片，以加热软化化学处理混合物，并且在不使化学处理混合物聚合下使至少一部分加热软化的化学处理混合物从转移片转移到基材；
c)在自由基聚合中使纤维基材上固化化学处理 混合物中的单体聚合。
[0130]L.K的方法，其中在步骤c)前使化学处理混合物冷却到低于其熔融或固化温度。
[0131]M.K或L的任一项，其中转移片为纸；机织、针织、缠结或非织造的织物；纸板；聚合物膜；或金属箔。
[0132]N.K、L或M的任一项，其中至少步骤b)连续进行。
[0133]0.K-N中的任一项，其中转移片用化学处理混合物连续浸渍或涂覆。
[0134]P.K-O中的任一项，其中通过对与转移片接触的加热涂布辊施加固体化学处理混合物，通过软化固体化学处理混合物涂覆或浸渍转移片，加热涂布辊使化学处理混合物转移到转移片。
[0135]Q.B-P中的任一项，其中通过使单体暴露于自由基源进行聚合步骤。使单体暴露于自由基源的步骤包括一个或多个以下步骤:(i)将包含热活化自由基引发剂的化学处理混合物加热到自由基引发剂产生自由基的温度；(ii)使经处理基材与等离子体接触；
(iii)使经处理基材暴露于紫外辐射、电子束辐射或产生自由基的其它电离辐射源；或者
(iv)随后使经处理基材与化学处理混合物中不存在的、提供或产生自由基的另外的组分接触。
[0136]R.B-Q中的任一项，其中基材为具有不大于12mm厚度和至少10mm宽度的片形式的机织、针织、缠结、网罗、缩绒或胶合织物。
[0137]S.B-R中的任一项，其中也使具有施加的化学处理混合物的基材与雾、蒸气或喷雾接触。
[0138]T.B-S中的任一项，其中化学处理混合物的涂层重量为I至70g/m3、2至50g/m3或3 至 25g/m3。
[0139]U.B-T中的任一项，其中基材为以下一种或多种:(i)柔性；(ii)具有不大于约12mm、不大于8mm或不大于4mm厚度和至少100mm、至少300mm或至少600mm宽度的片形式；或(iii)机织、针织或非织造织物。
[0140]V.一种固体化学处理混合物，所述固体化学处理混合物具有30°C至100°C软化温度，包含至少一种通过自由基聚合来聚合的单体和其中分散或溶解单体的载体或载体混合物。
[0141]ff.B-V中的任一项，其中化学处理混合物包含以下一种或多种:⑴其中分散或溶解单体的载体或载体混合物；(ii)至少一种整理属性化合物；和(iii)至少一种热活化自由基引发剂。
[0142]X.B-W中的任一项，其中单体包括至少一种具有至少一个可聚合丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团的单体。
[0143]Y.B-X中的任一项，其中聚合步骤通过连续输送经处理基材经过或通过自由基聚合区域连续进行。
[0144]Z.B-Y中的任一项，其中至少一种单体包含至少一个丙稀酸醋或甲基丙稀酸醋官能团。在任何此类情况下，单体可以为其中烷基包含6至24个碳原子的丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯，且其中烷基可包含一个或多个氟原子，和/或单体可经氟化。
[0145]AA.B-Z中的任一项，其中载体或载体混合物包含一种或多种具有14至30个碳原子的脂族一元醇；脂肪酸和脂肪醇的酯；具有一个或多个羟基的聚醚；聚硅氧烷；聚硅烷-聚(亚烷基二醇)共聚物；甘油、山梨糖醇、木糖醇、蜡或含氟聚合物。
[0146]AB.B-AA中的任一项，其中化学处理混合物包括具有在载体或载体混合物中分散的50nm至100微米微细粒径的固体颗粒。在任何此类情况下，固体颗粒可以为氟化烯烃聚合物、无机金属盐、氧化硅胶、热解法二氧化硅、玻璃、聚苯乙烯、脱乙酰壳多糖、阻燃矿物、磨料或其任何两种或更多种的混合物的颗粒。
[0147]AC.B-AB中的任一项，其中化学处理混合物包含至少一种着色剂和其中分散或溶解着色剂的载体或载体混合物。
[0148]AD.B-AC中的任一项，其中化学处理混合物包含不大于5%重量水。
[0149]AE.W-AD中的任一项，其中整理属性化学物质包括一种或多种着色剂、防水剂、防油剂、防皱整理剂、防污剂、抗微生物剂、阻燃添加剂、抗真菌菌、UV吸收剂、驱虫剂、芯吸整理剂、粘合促进剂、芳香剂、润肤剂、软化剂或法医化学标记物。
[0150]AF.一种对一定宽度基材施加固体化学处理混合物的装置，所述装置包括:
a)输送设备，所述输送设备用于保持基材，且连续输送基材经过化学转移装置并与化学转移装置接触，并通过自由基聚合区域；和
b)化学转移装置，所述化学转移装置用于加热软化固体化学处理混合物，并且在基材输送经过并接触化学转移装置时跨基材至少一个表面的至少80%宽度转移经加热软化的化学处理混合物，以产生经处理基材；
c)在化学转移装置下游的自由基聚合区域。
[0151]AG.AF的装置，其中化学转移装置适于跨基材的至少80%宽度施加化学处理混合物。
[0152]AH.AF或AG的装置，其中化学转移装置包括加热的涂布辊，所述加热的涂布辊横跨基材的至少80%宽度并与基材接触，并且使固体化学处理混合物转移到基材的至少一个表面；和用于将化学处理混合物提供到加热的涂布辊的表面的设备。
[0153]Al.AF,AG或AH的任一项的装置，所述装置进一步包括用可控制张力保持基材紧靠化学转移装置的支撑体。这种支撑体可包括辊，并且装置可进一步包括用于加热辊的设备。在任何这些情况下，辊可被驱动，并形成输送设备的至少一部分。
[0154]AJ.AF-AI中的任一项，所述装置进一步包括用于加热和软化经处理基材上的化学处理混合物的设备。加热设备可包括与经处理基材接触的辊，和用于加热辊的设备。
[0155]AK.AF-AJ中的任一项，所述装置进一步包括用于在化学处理混合物转移到基材表面或到经涂覆基材或二者之前施加液体喷雾到基材的设备，所述输送设备也适于连续输送基材经过用于施加液体喷雾的设备。
[0156]AL.AF至AK中的任一项，其中输送设备包括至少一个驱动辊、拉幅机或位于化学转移装置下游的至少一个卷绕装置。
[0157]AM.AF至AL中的任一项，所述装置包括至少两个串联的化学转移装置。
[0158]AN.AF至AM中的任一项，其中自由基聚合区域包括:一个或多个加热源，所述加热源用于将化学处理混合物加热到化学处理混合物中自由基引发剂产生自由基的温度；
(ii)用于使经处理基材与等离子体接触的设备(例如，等离子体发生器和任选使经处理基材与产生的等离子体接触的设备)用于使经处理基材暴露于紫外辐射、电子束辐射或产生自由基的其它电离辐射源的设备(例如，用于此辐射源的源和用于将此辐射源引导到经处理基材上的设备)；或(iv)用于使经处理基材与化学处理混合物中不存在的提供或产生自由基的另外的组分接触的设备(例如，一个或多个用于使固体、液体或气体物质施加到基材的化学涂布机装置)。
【主权项】
1.一种对纤维基材施加化学处理的方法，所述方法包括 a)提供一块或多块固体化学处理混合物，所述混合物具有30°C至100°C软化温度，并包含至少一种在自由基聚合中聚合的单体； b)加热软化所述化学处理混合物，并且在不使化学处理混合物显著聚合下将加热软化的化学处理混合物提供到转移装置； c)传送一定宽度的基材，与所述转移装置接触，并使所述加热软化的化学处理混合物从所述转移装置转移到纤维基材；然后 d)在自由基聚合中使所述纤维基材上的化学处理混合物中的至少一种单体聚合。2.权利要求1的方法，其中至少步骤c)连续进行。3.权利要求1或2的方法，其中在步骤d)前使所述化学处理混合物冷却到低于其熔融或固化温度。4.前述权利要求中任一项的方法，其中在步骤a)中提供的固体化学处理混合物为非颗粒状。5.前述权利要求中任一项的方法，其中通过对与所述基材接触的加热涂辊施加固体化学处理混合物，通过软化所述固体化学处理混合物进行步骤b)和c)，该加热涂辊使所述化学处理混合物转移到所述基材。6.前述权利要求中任一项的方法，其中在步骤c)中，熔融或软化的化学处理混合物跨所述基材至少一个表面的至少80%宽度施加。7.一种对基材施加化学处理的方法，所述方法包括: a)提供一种转移片，所述转移片包括用固体化学处理混合物浸渍或涂覆的片材料，所述固体化学处理混合物具有30°C至100°C软化温度，并包含至少一种在自由基聚合中聚合的单体； b)使所述转移片接触纤维基材，并加热与所述纤维基材接触的转移片，以加热软化所述化学处理混合物，并且在不使所述化学处理混合物显著聚合下使至少一部分的加热软化的化学处理混合物从所述转移片转移到所述基材； c)使所述纤维基材上的固化化学处理中的单体在自由基聚合中聚合。8.权利要求7的方法，其中在步骤c)前使所述化学处理混合物冷却到低于其熔融或固化温度。9.权利要求7或8的方法，其中所述转移片为纸、机织、针织、缠结或非织造的织物、纸板、聚合物膜或金属箔。10.权利要求7至9中任一项的方法，其中所述基材为一件衣物、家居装饰织物、招待织物或个人工艺织物制品。11.权利要求1至10中任一项的方法，其中通过使所述单体暴露于自由基源进行聚合步骤。12.权利要求11的方法，其中使单体暴露于自由基源的步骤包括一个或多个以下步骤:⑴将包含热活化自由基引发剂的化学处理混合物加热到自由基引发剂产生自由基的温度；(ii)使经处理基材与等离子体接触；(iii)使经处理基材暴露于紫外辐射、电子束辐射或其它电离辐射源，以产生自由基；或者(iv)使经处理基材与所述化学处理混合物中不存在的提供或产生自由基的另外组分接触。13.前述权利要求中任一项的方法，其中所述基材为具有不大于约12mm厚度和至少10mm宽度的片形式的机织、针织、缠结、网罗、缩绒或胶合织物。14.前述权利要求中任一项的方法，其中所述化学处理混合物包含其中分散或溶解单体的载体或载体混合物。15.前述权利要求中任一项的方法，其中所述化学处理混合物进一步包含至少一种整理属性化学物质。16.前述权利要求中任一项的方法，其中所述化学处理混合物进一步包含至少一种热活化自由基聚合引发剂。17.前述权利要求中任一项的方法，其中所述单体包括至少一种具有至少一个可聚合丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团的单体。18.前述权利要求中任一项的方法，其中所述聚合步骤通过连续输送经处理基材经过或通过自由基聚合区域连续进行。19.一种对一定宽度的基材施加化学处理混合物的装置，所述装置包括: a)输送设备，所述输送设备用于保持所述基材，且连续输送所述基材经过化学转移装置并与化学转移装置接触，并通过自由基聚合区域；和 b)化学转移装置，所述化学转移装置用于加热软化固体化学处理混合物，并使加热软化的化学处理混合物转移到所述基材，并且在所述基材输送经过并接触所述化学转移装置时跨所述基材的至少一个表面的至少80%宽度转移加热软化的化学处理混合物，以产生经涂覆基材； c)在化学转移装置下游的自由基聚合区域。20.—种固体化学处理混合物，所述固体化学处理混合物具有30°C至100°C软化温度，并包含至少一种通过自由基聚合来聚合的单体和其中分散或溶解所述单体的载体或载体混合物。21.权利要求20的固体化学处理混合物，所述固体化学处理混合物包含至少一种整理属性化学物质或热激发的自由基聚合引发剂化学物质。
【专利摘要】在一种装置中处理基材，例如织物，所述装置包括化学转移装置和传导基材经过化学转移装置的输送设备。在输送基材经过化学转移装置时，化学转移装置将固体化学处理混合物连续施加到基材。化学处理混合物包含由自由基聚合固化的单体。然后，通过自由基聚合使施加的化学处理混合物在基材上固化。本发明提供常规湿涂方法的干燥替代方法，并避免与湿涂方法相关的很多问题。
【IPC分类】D06M15/263, D06Q1/12, D06M23/00, D06M23/02, D06P5/24, B05D1/08, D06M10/00, B05C1/00, D06M10/02, B05C11/10
【公开号】CN104884704
【申请号】CN201380055488
【发明人】加里·S·塞尔温
【申请人】绿色主题科技有限责任公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2013年8月23日
【公告号】CA2882179A1, EP2888399A2, US20150239007, WO2014031987A2, WO2014031987A3
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