CN100344823C - 季铵基团接枝的纺织品及其接枝方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种阳离子季铵基团接枝的包括化纤、纱线或其织物在内的纺织品及其接枝方法。系通过等离子活化接枝阳离子季铵基团的方法。将所需处理的纺织品，在电压是3000-12000伏的，功率为10瓦到500瓦的电晕放电的电场中处理，使其表面产生自由基或离子基团，然后进入含双键的季铵单体溶液，进行接枝聚合反应，接上季铵阳离子基团。然后去除没反应的单体，洗涤、上油、干燥即得到含有季铵阳离子基团改性的纺织品。

Description

季铵基团接枝的纺织品及其接枝方法

技术领域：

本发明是一种季铵基团接枝的，系通过等离子活化在纺织品上接枝阳离子季铵基团的方法获得。

背景技术：

大部分天然纤维或常规化纤制的服用及家用纺织品是不杀菌的。随人们生活水平的不断提高，人们对服用及家用纺织品，从美观、舒适、卫生等的要求也越来越高。希望有些纺织品能有防菌、杀菌的效果。作为纺织品的抗菌方法很多，有在化纤生产过程中就加入抗菌物质，有用后整理的方法加上抗菌物质。抗菌物质也有多种有用金属离子的，如银、铜、锌之类的，有用各种医用药物的。阳离子的季铵盐有杀菌作用，医疗上就用十二烷基二甲基边卞基氯化铵(新诘尔灭)作为消毒剂；阳离子聚合物也作为有杀菌作用的水处理剂；在纺织品上也有用季铵盐有机硅处理的，以使织物用杀菌作用。相关的杀菌作用报道有：薛文青、薛广波、李云先等，杀菌牙膏的杀菌效果观察，现代预防医学，2002，04，544-545；王建平，抗菌纤维的最新进展，产业用纺织品，1998，11，6-10；陈拥军、李本高、汪燮卿，有机抗菌剂研究的新进展，石油炼制与化工，1997，01，56-63；刘翠云、冯伟，阳离子及两性聚丙烯酰铵类絮凝剂的研究进展，石油化工腐蚀与防护，2002，02，45-48；周宇鹏，有机硅表面活性剂在日化及纺织行业的应用，有机硅材料，2002，01，24-26；范耀、葛乃祥、毛明富等，改性织物的性能，印染，1999，05，12-14；蔡翔、刘侃、苏开弟，抗菌整理剂CL的合成及应用性能研究，广西纺织科技，2000，03，2-5等。

在常压辉光放电接枝技术对纺织品改性的专利主要为上海交通大学的郑震；唐小真；周国泰；施楣梧申请号为03142180.6的专利是用电晕放电对高强度聚乙烯纤维表面处理，提高聚乙烯纤维和基体的粘合力。四川联合大学；中国人民解放军总后勤部军需装备研究所雷景新；张建春；施楣梧；徐僖申请号为97107829.7的专利是用电晕放电对纤维表面处理，再接上疏水基团，使纤维有拒水的性能和我们申请的<电晕活化接枝亲水基团的化纤、纱线及其织物的工艺>的专利。未见用电晕放电技术接枝阳离子基团的专利报道。

发明内容：

本发明的目的是提供一种季铵基团接技的纺织品。

本发明的另一目的是提供一种纺织品上通过电晕活化接枝季铵阳离子基团的方法。

本发明的季铵基团接枝的纺织品，其接枝率在10～40％，推荐的接枝率为14～35％，是一种带有阳离子的季铵基团的纺织品。

所述的纺织品是纤维类纺织品、聚丙烯类纺织品、聚丙烯脂类纺织品、聚酯类纺织品、聚酰铵类纺织品及其它们的混纺制品，包括它们的纱线或织物。

本明采用电晕放电技术对化纤或是织物进行电晕放电处理，使纤维或是织物的纤维表面产生自由基、阳离子或是阴离子基团，然后再和季铵阳离子的烯类单体接枝反应。

采用电晕放电技术对化纤或是织物进行处理，然后再接上亲水性的基团的技术有在大气中可进行、无游离聚合物产生、投入费用少、一些印染的旧设备可改造应用的优点。

本技术适用纤维素类纤维、丙纶、腈纶、涤纶、尼龙纤维及其纱线和织物的处理，也可用于含有这些纤维的混纺制品。经处理后的这些纤维、纱线或是织物带有阳离子的季铵基团。

本发明的主要方法可表示如下：

将所需处理的包括纤维、纱线及织物在内的纺织品，在电晕放电的电场中处理一定时间，使其表面产生自由基或离子基团，然后立即进入季铵阳离子的烯类单体溶液，进行接枝聚合反应，接上季铵阳离子基团。取出挤压去没反应的单体，洗涤、干燥即得到含季铵阳离子基团的纤维、纱线或织物。

电晕产生的电压是3000-12000伏，电极间距为1-30毫米，功率根据纤维、纱线、织物以及运行的速度，可以10瓦到500瓦的范围内变化。

所被处理的纺织品的原材料是纤维素类纤维、聚丙烯类纤维、聚丙烯腈类纤维、聚酯类纤维、聚酰铵类纤维，也可用于含有这些纤维的混纺制品。

被接枝的季铵阳离子的烯类单体是双烯丙基双甲基氯化铵、丙烯酸-N-三甲基丙烷基酯氯化铵、甲基丙烯酸-N-三甲基丙烷基酯氯化铵、丙烯酸-N-三甲基乙基酯氯化铵、甲基丙烯酸-N-三甲基乙基酯氯化铵。

接枝反应是在上述这些亲水单体的水溶液中进行的，这些单体在水溶液中的重量百分浓度是10-50％。

接枝反应温度为50-80℃，反应时间为5-40分钟。

通常接枝率在40％以下可任意调节。一般为10～40％接枝率。

本发明采用常压电晕放电技术对织物进行表面预化处理，随后再用季铵阳离子单体溶液对纤维表面进行接枝，接上季铵阳离子基团。采用该方法有设备简单、投资低、污染小、效率高的特点。

具体实施方式：

通过以下实施例将有助于理解本发明，但并不限制本发明的内容。

采用本发明所述的工艺，把所需处理的包括纤维、纱线及织物在内的纺织品，在电压是3000-12000伏的，功率为10瓦到500瓦的电晕放电的电场中处理，使其表面产生自由基或离子基团，然后立即进入亲水含阳离子季铵盐的乙烯基单体溶液，进行接枝聚合反应，接上季胺阳离子基团。取出挤压去没反应的单体，洗涤、干燥即得到含亲水基团改性的纤维、纱线或织物。

其具体方案的配方、工艺与结果如下实施例所述。

实施例中所用原料均为市购商品，表面活性剂的名称均为上所述表面活性剂的商品名。

                           实施例1

让棉纱线以每分钟20米的速度通过电压为10000伏、功率为30瓦的电晕放电管，使棉纱线上产生自由基或离子而活化。然后进入温度为70℃的，重量浓度为30％双烯丙基双甲基氯化铵水溶液中，反应25分钟。取出洗掉反应液，上油、干燥即得双烯丙基双甲基氯化铵接枝的腈纶纤维。测定其双烯丙基双甲基氯化铵接枝率为14.6％。

                           实施例2

让腈纶纱线以每分钟12米的速度通过电压为7500伏、功率为25瓦的电晕放电管，使棉纱线上产生自由基或离子而活化。然后进入温度为65℃的，重量浓度为25％丙烯酸-N-三甲基乙基酯氯化铵水溶液中，反应30分钟。取出洗掉反应液，上油、干燥即得丙烯酸-N-三甲基乙基酯氯化铵接枝的腈纶纤维。测定其丙烯酸-N-三甲基乙基酯氯化铵接枝率为18.4％。

                          实施例3

让尼龙长丝以每分钟6米的速度通过电压为10000伏、功率为40瓦的电晕放电管，使涤纶纱线的涤纶纤维产生自由基或离子而活化。然后进入温度为55℃的，重量浓度为50％丙烯酸-N-三甲基丙烷基酯氯化铵水溶液中，反应24分钟。取出洗掉反应液，上油、干燥即得丙烯酸-N-三甲基丙烷基酯氯化铵接枝的腈纶纤维。测定其丙烯酸-N-三甲基丙烷基酯氯化铵接枝率为12.2％。

                          实施例4

让涤纶布以每分钟4米的速度通过电压为6000伏、功率为280瓦的电晕放电场，使平布的尼龙丝产生自由基或离子而活化。然后进入温度为80℃的重量浓度为35％甲基丙烯酸-N-三甲基乙基酯氯化铵水溶液中，反应25分钟。取出洗掉反应液，上油、干燥即得甲基丙烯酸-N-三甲基乙基酯氯化铵接枝的涤纶布。测定其甲基丙烯酸-N-三甲基乙基酯氯化铵接枝率为20.1％。

                          实施例5

让麻涤混纺纱线以每分钟15米的速度通过电压为12500伏、功率为35瓦的电晕放电管，使麻涤混纺纱线的涤纶纤维和麻纤维都产生自由基或离子而活化。然后进入温度为75℃的重量浓度为25％甲基丙烯酸-N-三甲基丙烷基酯氯化铵水溶液中，反应30分钟。取出洗掉反应液，上油、干燥即得甲基丙烯酸-N-三甲基丙烷基酯氯化铵接枝的涤棉混纺布。测定其甲基丙烯酸-N-三甲基丙烷基酯氯化铵接枝率为30.1％。

                          实施例6

让涤棉混纺布以每分钟8米的速度通过电压为7500伏、功率为350瓦的电晕放电场，使涤纶棉织物的涤纶纤维和纤维素纤维都产生自由基或离子而活化。然后进入温度为75℃的重量浓度为26％双烯丙基双甲基氯化铵水溶液中，反应22分钟。取出洗掉反应液，上油、干燥即得双烯丙基双甲基氯化铵接枝的涤棉混纺布。测定其双烯丙基双甲基氯化铵接枝率为15.7％。

                          实施例7

让丙纶长丝以每分钟14米的速度通过电压为6000伏、功率为50瓦的电晕放电场，使丙纶长丝产生自由基或离子而活化。然后进入温度为80℃的重量浓度为35％丙烯酸-N-三甲基乙基酯氯化铵水溶液中，反应25分钟。取出洗掉反应液，上油、干燥即得丙烯酸-N-三甲基乙基酯氯化铵接枝的腈纶纤维。测定其丙烯酸-N-三甲基乙基酯氯化铵接枝率为25.4％。

Claims (5)

1、一种阳离子季铵基团接枝的纺织品，该纺织品阳离子季铵基团的接枝率为10-40％；所述的阳离子季铵基团的单体是双烯丙基双甲基氯化铵。

2、如权利要求1所述的阳离子季铵基团接枝的纺织品，其特征是所述的接枝率是14～35％。

3、如权利要求1所述的阳离子季铵基团接枝的纺织品，其特征是所述的纺织品是纤维素类纺织品、聚丙烯类纺织品、聚丙烯腈类纺织品、聚酯类纺织品、聚酰胺类纺织品及其它们的混纺制品。

4、一种如权利要求1所述的纺织品的接枝方法，其特征是对所述的纺织品在3000～12000V和10～500瓦的电晕放电的电场中处理，电极间距为1～30毫米，使其表面产生自由基或离子基团，然后进入含有10～50％重量阳离子季铵的烯类单体的水溶液，在50～80℃进行接枝聚合反应5～40分钟，接上阳离子季铵的烯类单体基团，取出挤压去没反应的单体，洗涤、上油、干燥。

5、根据权利要求4所述的接枝方法，其特征是所述的纺织品是纤维素纤维纺织制品、聚丙烯纤维纺织制品、聚丙烯腈纤维纺织制品、聚酯纤维纺织制品、聚酰胺纤维纺织制品或这些纤维的混纺制品。