一種棉織物抗皺整理劑及其制備方法和應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種棉織物抗皺整理劑及其制備方法和應(yīng)用。該抗皺整理劑為為由如下化學(xué)結(jié)構(gòu)式Ⅰ的單元聚合而成的水性聚氨酯。其制備方法是將聚醚柔性鏈段與過量的異佛爾酮二異氰酸酯聚合，再將過量的異氰酸酯基封端，制備獲得封端型的水性聚氨酯，其用于棉織物抗皺效果非常好，有效解決了傳統(tǒng)的抗皺整理劑釋放甲醛、引起織物強(qiáng)力降低、泛黃的問題，提高了棉織物的耐洗性。（Ⅰ）。
【專利說明】
一種棉織物抗皺整理劑及其制備方法和應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及整理劑的制備及應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及一種棉織物抗皺整理劑及其制備 方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 織物發(fā)生折皺時，由于外力使纖維彎曲變形，放松后不能完全恢復(fù)原狀，在側(cè)序度 低的地方，大分子排列不整齊，在經(jīng)受外力作用如洗滌或穿著時，區(qū)域內(nèi)的氫鍵發(fā)生形變， 并隨氫鍵強(qiáng)度的不同發(fā)生鍵的斷裂和基本結(jié)構(gòu)單位的相對滑移，并能在新的位置上產(chǎn)生新 的氫鍵。當(dāng)外力去除后，系統(tǒng)發(fā)生蠕性回復(fù)，而當(dāng)外力大、時間長時，新形成的氫鍵產(chǎn)生的阻 力大于回復(fù)力，導(dǎo)致系統(tǒng)形變不能恢復(fù)，因此造成永久變形，這是織物折皺形成的原因。
[0003] 隨著人們消費(fèi)水平的不斷提高和日常生活工作節(jié)奏的加快，盡快解決棉織物的易 起皺問題，使之具有耐久的抗皺效果，同時又不損傷織物的強(qiáng)力，已成為國際上紡織品研究 領(lǐng)域的重要課題。
[0004] 目前的工業(yè)化抗皺整理工藝，應(yīng)用最廣泛的抗皺整理劑為N-羥甲基類整理劑，它 的防皺效果好但存在甲醛釋放的問題，同時伴隨織物抗皺性的提高和改善，強(qiáng)力和耐磨性 下降加劇。近年來開發(fā)的多羧酸類、縮醛類、環(huán)氧樹脂類抗皺整理劑，雖解決了甲醛問題，但 整理效果不如N-羥甲基類整理劑，而且由于大量剛性交聯(lián)的存在，引起應(yīng)力集中，致使織 物強(qiáng)力損失嚴(yán)重并伴有泛黃現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決傳統(tǒng)的抗皺整理劑釋放甲醛、引起織物強(qiáng)力降低及泛黃、織物耐洗性不 佳等問題，本發(fā)明提供了一種棉織物抗皺整理劑，該整理劑是將聚醚柔性鏈段與過量的異 佛爾酮二異氰酸酯聚合，再將過量的異氰酸酯基封端，制備的封端型的水性聚氨酯。
[0006] 本發(fā)明的棉織物抗皺整理劑，為由如下化學(xué)結(jié)構(gòu)式的單元聚合而成的水性聚氨 酯：
[0007] 作為優(yōu)先方案，上述棉織物抗皺整理劑，水性聚氨酯的分子量為2000~10000。
[0008] 本發(fā)明還提供上述棉織物抗皺整理劑的制備方法，步驟為： (1) 合成水性聚氨酯預(yù)聚體：在60~10(TC，將25~40g聚醚和3~4g水溶性擴(kuò)鏈組分二 羥甲基丙酸脫水后，再加入15~20g異佛爾酮二異氰酸酯和0. 1~0. 2g催化劑，攪拌均勻，升 溫至80~10(TC，氮?dú)獗Ｗo(hù)下反應(yīng)3~5h ; (2) 水性聚氨酯預(yù)聚體的封端：在20~40°C，將3~4. 5g封端劑NaHS03、0. 5~lg促進(jìn)劑 Na2S0jP 4~5mL乙醇加入到上述水性聚氨酯預(yù)聚體中，再加入3~4mL三乙胺中和，反應(yīng)0. 5 h后強(qiáng)力攪拌下加入100~150 mL去離子水分散，0. 5~1 h后，得到20~60% NaHSOjf端的透 明穩(wěn)定的水性聚氨酯溶液。
[0009] 作為優(yōu)先方案，上述棉織物抗皺整理劑的制備方法中，步驟（1)中聚醚為聚醚二 元醇，其分子量為1〇〇〇~3000 (數(shù)均分子量)，先在60~70°C反應(yīng)，然后再升溫至90~100°C。
[0010] 作為優(yōu)先方案，上述棉織物抗皺整理劑的制備方法中，步驟（1)中異佛爾酮二異 氰酸酯中的羥基與聚醚和二羥甲基丙酸中羥基的物質(zhì)的量比為1.7: 1~1. 9: 1。
[0011] 作為優(yōu)先方案，上述棉織物抗皺整理劑的制備方法中，步驟（1)中催化劑為多元 胺或有機(jī)錫。
[0012] 作為優(yōu)先方案，上述棉織物抗皺整理劑的制備方法中，步驟（1)中催化劑為二月 桂酸二丁基錫。
[0013] 作為優(yōu)先方案，上述棉織物抗皺整理劑的制備方法中，步驟（2)中封端劑、促進(jìn) 劑、乙醇、三乙胺和水的質(zhì)量百分比為：封端劑1~1. 5%、促進(jìn)劑0. 2~0. 5%、乙醇1~2%、三乙胺 1. 1~1. 3%、水 40~80%。
[0014] 本發(fā)明還提供一種棉織物抗皺整理方法，是將棉織物放于上述棉織物抗皺整理 劑水溶液中兩浸兩軋，帶液率70%~90%，含量100g/L，然后分別在針鋏鏈?zhǔn)綗岫ㄐ蜋C(jī)中 130~160°C預(yù)烘、焙烘 l~3min。
[0015] 作為優(yōu)先方案，上述棉織物抗皺整理方法，所述棉織物為全棉平紋細(xì)布或全棉卡 其。
[0016] 本發(fā)明的有益效果： 本發(fā)明的棉織物抗皺整理劑為水性聚氨酯，為液體形態(tài)，異氰酸酯基（NC0)含量為零， 穩(wěn)定性良好，可存放半年以上，制備方法簡單，成本低，解決了傳統(tǒng)的抗皺整理劑釋放甲醛、 引起織物強(qiáng)力降低、泛黃的問題，提高了棉織物的耐洗性。
[0017] 本發(fā)明利用異佛爾酮二異氰酸酯制備出一種新型的抗皺整理劑，該整理劑分子結(jié) 構(gòu)中還帶有聚醚，分子兩端是水溶性的聚氨基甲?；撬徕c，加熱解封，脫去封端劑，其中的 異氰酸酯復(fù)出與纖維大分子中的氨基和羥基反應(yīng)形成網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)，賦予織物以抗皺和彈 性；同時分子中還含有親水成分二羥甲基丙酸，使聚氨酯具有親水性，分子中的三乙胺用來 中和二羥甲基丙酸。
[0018] 本發(fā)明根據(jù)棉織物抗皺原理，使用封端型水性聚氨酯對棉織物進(jìn)行抗皺整理，解 決了傳統(tǒng)的抗皺整理劑釋放甲醛、強(qiáng)力降低的問題，從而改善整理后的織物強(qiáng)力損失的不 足，采用脂肪族的二異氰酸酯改善了整理后織物的泛黃問題，封端型水性聚氨酯與棉纖維 大分子間的共價交聯(lián)，以及在纖維表面形成的網(wǎng)狀薄膜，使處理后的棉織物的耐洗性提高， 賦予了棉織物優(yōu)異的耐久抗皺效果。有益效果： (1) 所得的水性聚氨酯穩(wěn)定性良好，可存放半年以上； (2) 本發(fā)明制備方法簡單，成本低，對環(huán)境無污染，安全性好； ⑶解決了傳統(tǒng)的抗皺整理劑釋放甲醛、引起織物強(qiáng)力降低、泛黃的問題，提高了棉織 物的耐洗性。
【附圖說明】
[0019] 圖1為封端型水性聚氨酯的紅外光譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā) 明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù) 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(quán)利要求書所限 定的范圍。
[0021] 實(shí)施例1 (1)水性聚氨酯預(yù)聚體的制備： 在60°C，將39g聚醚二元醇(分子量2000)和3. 4g水溶性擴(kuò)鏈組分二羥甲基丙酸脫 水后加入16. 7g異佛爾酮二異氰酸酯和0. lg催化劑二月桂酸二丁基錫，攪拌均勻，升溫至 95 °C，氮?dú)獗Ｗo(hù)，反應(yīng)4小時后，得到水性聚氨酯預(yù)聚體。
[0022] (2)封端型水性聚氨酯的制備： 在20°C，將3. 2g封端劑NaHS03 0. 7g促進(jìn)劑Na2S0jP 4. 5mL乙醇加入到上述水性聚氨 酯預(yù)聚體中，再加入3. 2mL三乙胺中和，反應(yīng)0. 5小時后，強(qiáng)力攪拌下加入去離子水150g分 散，0. 5小時后，得到亞硫酸氫鈉封端透明穩(wěn)定的水性聚氨酯溶液。
[0023] (3)抗皺整理： 將全棉平紋細(xì)布在上述整理液中兩浸兩軋，帶液率80~90%，含量100g/L，然后在針鋏 鏈?zhǔn)綗岫ㄐ蜋C(jī)中90°C預(yù)烘3分鐘，160°C焙烘3分鐘。
[0024] (4)抗皺效果測試： 參照織物折皺回復(fù)性：回復(fù)角法（AATCC66-1998)測試標(biāo)準(zhǔn)及方法，進(jìn)行測試后，織物 彈性折皺回復(fù)角提高30°以上，斷裂強(qiáng)力和撕破強(qiáng)力均無損傷，白度未降低。
[0025] 實(shí)施例2 (1)水性聚氨酯預(yù)聚體的制備：在60°C，將27. 5g聚醚二元醇(分子量1000)和3. 15g 水溶性擴(kuò)鏈組分二羥甲基丙酸脫水后加入19. 9g異佛爾酮二異氰酸酯和0. lg催化劑二月 桂酸二丁基錫，攪拌均勻，升溫至95 °C，氮?dú)獗Ｗo(hù)，反應(yīng)4小時后，得到水性聚氨酯預(yù)聚體。
[0026] (2)封端型水性聚氨酯的制備： 在20°C，將4. lg封端劑NaHS030. 9g促進(jìn)劑Na2S0jP 4mL乙醇加入到上述水性聚氨酯 預(yù)聚體中，再加入3. 4mL三乙胺中和，反應(yīng)0. 5小時后，強(qiáng)力攪拌下加入去離子水130g分 散，0. 5小時后，得到亞硫酸氫鈉封端透明穩(wěn)定的水性聚氨酯溶液。
[0027] (3)抗皺整理： 將全棉卡其在上述整理液中兩浸兩軋，帶液率80~90%，含量100g/L，然后在針鋏鏈?zhǔn)?熱定型機(jī)中90°C預(yù)烘3分鐘，160°C焙烘3分鐘。
[0028] (4)抗皺效果測試： 參照織物折皺回復(fù)性：回復(fù)角法（AATCC66-1998)測試標(biāo)準(zhǔn)及方法，進(jìn)行測試后，織物 彈性折皺回復(fù)角提高30°以上，斷裂強(qiáng)力和撕破強(qiáng)力均無損傷，白度未降低。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種棉織物抗皺整理劑，其特征在于，為由如下化學(xué)結(jié)構(gòu)式的單元聚合而成的水性 聚氨醋：2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的棉織物抗皺整理劑，其特征在于，水性聚氨醋的分子量為 2000~10000。3. 權(quán)利要求1或2所述的棉織物抗皺整理劑的制備方法，其特征在于，步驟為： (1) 合成水性聚氨醋預(yù)聚體：在60~IOOC，將25~40g聚離和3~知水溶性擴(kuò)鏈組分二 居甲基丙酸脫水后，再加入15~20g異佛爾麗二異氯酸醋和0. 1~0.2 g催化劑，攬拌均勻，升 溫至80~IOOC，氮?dú)獗Ｗo(hù)下反應(yīng)3~化； (2) 水性聚氨醋預(yù)聚體的封端；在20~40°C，將3~4. 5 g封端劑NaHS〇3、0. 5~Ig促進(jìn)劑 NazSOs和4~5mL己醇加入到上述水性聚氨醋預(yù)聚體中，再加入3~4 mL H己胺中和，反應(yīng)0. 5 h后強(qiáng)力攬拌下加入100~150血去離子水分散，0.5~1 h后，得到20~60% Na服〇3封端的透 明穩(wěn)定的水性聚氨醋溶液。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的棉織物抗皺整理劑的制備方法，其特征在于，步驟（1)中聚 離為聚離二元醇，其分子量為1000~3000,先在60~70°C反應(yīng)，然后再升溫至90~IOOC。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的棉織物抗皺整理劑的制備方法，其特征在于，步驟（1)中異 佛爾麗二異氯酸醋中的居基與聚離和二居甲基丙酸中居基的物質(zhì)的量比為1. 7: 1~1. 9: Io6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的棉織物抗皺整理劑的制備方法，其特征在于，步驟（1)中催化 劑為多元胺或有機(jī)錫。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的棉織物抗皺整理劑的制備方法，其特征在于，步驟（1)中催化 劑為二月桂酸二了基錫。8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的棉織物抗皺整理劑的制備方法，其特征在于，步驟（2)中封 端劑、促進(jìn)劑、己醇、H己胺和水的質(zhì)量百分比為；封端劑1~1. 5%、促進(jìn)劑0. 2~0. 5%、己醇 1~2%、H 己胺 1. 1~1. 3%、水 40~80〇/〇。9. 一種棉織物抗皺整理方法，其特征在于，將棉織物放于權(quán)利要求1或2所述的棉織物 抗皺整理劑水溶液中兩浸兩社，帶液率70%~90%，含量lOOg/l，然后分別在針俠鏈?zhǔn)綗岫ㄐ?機(jī)中130~160°C預(yù)烘、賠烘1~3min。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的棉織物抗皺整理方法，其特征在于，所述棉織物為全棉平紋 細(xì)布或全棉卡其。
【文檔編號】D06M15/568GK105986482SQ201510040494
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年1月27日
【發(fā)明人】向中林
【申請人】江蘇聯(lián)發(fā)紡織股份有限公司