CN101070677A - 一种杀菌形状记忆织物整理剂及其整理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种杀菌形状记忆织物整理剂及其整理方法，其由如下组分和重量百分数组成：水性形状记忆聚氨酯2～20％，低甲醛免烫整理树脂3～30％，能杀菌的中药材提取物1～10％，催化剂1～5％，余量为水。各组分按比例复配即可。本发明的杀菌水性形状记忆织物整理剂甲醛含量低、强力损失小、具形状记忆性能、高防皱性能、抗菌保健功能，可取代传统的免烫整理树脂整理织物，应用前景广阔。

Description

一种杀菌形状记忆织物整理剂及其整理方法

技术领域

本发明涉及织物防皱技术领域，具体的说，涉及一种杀菌形状记忆织物整理剂及其整理方法。

背景技术

织物防皱整理是织物后整理中一个必不可少的程序，在织物后整理加工中占据非常重要的地位。织物防皱整理的关键是织物防皱整理剂，传统的防皱整理剂主要包括含甲醛和无甲醛两大类整理剂：

1.含甲醛类整理剂的织物防皱整理

含甲醛整理剂对织物的防皱整理研究较早，其中最重要的是二羟甲基二羟基乙烯脲，俗称2D树脂。该树脂对织物有很好的耐久防皱效果。但它使织物强度损失严重，甲醛的释放量也比较高，目前其使用已受到国内外环保标准的限制，因此也有一些研究者对其进行了醚化改进或添加其它纺织助剂(如中国发明专利200610116249.4)。

2.无甲醛类整理剂的织物防皱整理

天然高聚物壳聚糖：壳聚糖是从甲壳质中提取出的天然高聚物，是一种与纤维素相似结构的直链多糖，可溶于稀酸中。有些研究者认为，其防皱性可与2D树脂媲美，耐洗性和耐磨性比2D树脂好，强度降低比2D树脂小。但实际上，上述成果仅仅是实验室水平，其整理效果与2D树脂相比还有很大差距，远达不到耐久压烫的要求(中国发明专利03134276.0)。

多羧酸类化合物：多羧酸类化合物是目前研究最为广泛也最具有应用前景的无甲醛防皱整理剂，国内外的许多纺织化学工作者对丁烷四羧酸(BTCA)，柠檬酸(CA)及其它多元羧酸进行了大量的研究工作，并申请了一些专利(美国专利4,975,209、4,820,307，5,221,285；中国申请专利200610119085.0，200510079829.6，)，结果表明：多元羧酸作为纤维素纤维的防皱整理整理剂的整理效果同传统的2D树脂相比较，两者基本上处于相同的水平。但到目前为止，多元羧酸作为纤维素纤维的防皱整理整理剂的工业化生产上还有许多问题有待进一步解决。事实上，由于多元羧酸的酸性较强，在整理过程中所需要的焙烘温度较高，造成整理后织物的强力明显下降；同时，对于有色织物而言，由于酸和高温的作用，许多染料发生色变。以上两个问题的存在，严重影响了此类整理剂的工业化应用。

在目前所有的织物防皱整理剂中，防皱整理效果比较好、国内外应用最广泛的还是传统的含甲醛类织物整理剂2D树脂(二羟甲基二羟基乙烯脲)及经其改性醚化2D树脂，但整理后的织物的强力损失大，特别是甲醛释放量很高，对人体危害很大。而其它现有的织物防皱整理剂均存在着不同程度的缺点，如整理防皱效果不理想，织物强力损失大，手感不好，环境污染大，性能单一，容易出现泛黄现象等问题。

形状记忆聚氨酯作为防皱整理剂已有相关专利文献报道(中国发明专利200410002552.2，200410047647.6)，但是所发明的水性形状记忆聚氨酯为封端型聚氨酯，其形状记忆效果的产生必须依靠异氰酸根与纤维素羟基的交联产生，在实际应用中由于聚氨酯异氰酸根的封端和解封效果不稳定，导致其形状记忆整理效果不太理想，它的另一大缺陷为在生产过程中由于增加封端和解封等工艺，性能单一，导致所生产的形状记忆聚氨酯成本过高，并带来新的环境污染，难以被市场接受。

由于人们生活水平的提高，对于织物穿着已不仅仅是一个衣着功能，还要求具有时尚、保健、医疗、防菌等功能，市场上也相应出现了诸如远红外内衣、纳米二氧化钛纤维衍生产品等产品，但这些产品都还存在诸如性能不能持久、疗效不佳、工艺繁琐、纳米团聚、本身含有化学腐蚀等缺陷(中国发明专利95191064.7，03139798.0，03109764.2，200510038593.1)。

发明内容

本发明的目的在于克服现有织物防皱整理剂存在的不足，提供一种防皱性能好、强力损失小、甲醛含量低、能赋予织物形状记忆功能和耐久杀菌保健功能的杀菌形状记忆织物整理剂。

本发明的另一个目的是提供上述杀菌形状记忆织物整理剂进行织物整理的方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种杀菌形状记忆织物整理剂，由如下组分和重量百分数组成：水性形状记忆聚氨酯2～20％，低甲醛免烫整理树脂3～30％，能杀菌的中药材提取物1～10％，催化剂1～5％，余量为水。各组分按比例复配即可。

上述水性形状记忆聚氨酯是由下列组分和摩尔比例反应制备而成：脂肪族二异氰酸酯0.7～1.2，聚醚多元醇0.2～0.6，扩链剂0.1～0.5，分子量400～10000的端羟基硅油0.2～0.5，催化剂0～0.05。水性形状记忆聚氨酯在制备时，通常制成乳液，其方法为：往一个配有机械搅拌器、干燥氮气保护、冷凝管的四口烧瓶中加入真空干燥的聚醚多元醇，端羟基硅油，脂肪族二异氰酸酯，催化剂，少量的溶剂或不需加溶剂。在氮气保护下，加热到80℃～100℃并在此条件下反应1～5小时，然后加入扩链剂继续反应3～5小时，降温至30℃乳化成含固量为20～50％的乳液。

上述低甲醛改性树脂优选2D树脂、2D醚化树脂、丁烷四羧酸或其混合物。

上述中药材提取液为桉叶、百部、大青叶、金银花、菊花、板蓝根、艾叶、青蒿、薄荷中的一种或几种的混合物的水提取液或乙醇提取液。提取方法为：称取中药材，加入1～20倍乙醇或水浸泡1小时～3天，过滤得滤液，然后将乙醇或水旋干得固体提取物。

利用上述杀菌形状记忆织物整理剂进行织物防皱整理的方法，包括如下步骤：将织物在防皱整理液中二浸二轧，带液率70～100％，85℃预烘3～5分钟，然后150～190℃焙烘2分钟，水洗，烘干。利用本发明所提供的杀菌形状记忆织物整理剂整理织物具有在-30～100℃范围内的形状转变温度，当该织物高于所述形状记忆转变温度时能恢复起穿着过程中引起的褶皱形状，织物平整度达到3.5以上。

本发明所提供的杀菌形状记忆织物整理剂对金色葡萄球菌、白色念珠菌的杀菌率达80～100％，并且甲醛释放含量低于30ppm，强力保留滤在70％以上。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明的形状记忆织物整理剂不依托异氰酸根参与反应，因此不需要对聚氨酯进行封端和解封；而通过水性聚氨酯、含反应基团防皱助剂、纤维素纤维三者之间的相互交联反应将中药材有效成分包覆在织物纤维内，产生永久杀菌效果。本发明的杀菌水性形状记忆织物整理剂甲醛含量低、强力损失小、具形状记忆性能、高防皱性能、抗菌保健功能，可取代传统的免烫整理树脂整理织物，应用前景广阔。

具体实施方式

实施例1

1.水性形状记忆聚氨酯的制备

加40克的聚丙二醇(分子量2000，已干燥)，30克端羟基硅油(分子量1000，已干燥)，辛酸亚锡(0.5克)和20克异弗尔酮二异氰酸酯于1000毫升、带机械搅拌、连接氮气通口的四口玻璃烧瓶中。通入干燥氮气，机械搅拌，保持在80℃温度下反应4个小时。然后加入聚乙二醇40克(分子量1000，已干燥)，再加入1，4-丁二醇(0.9克)作为扩链剂保持90℃的条件下，继续反应3小时。反应过程中加入20ml二甲基甲酰胺。接着降低反应物的温度到30℃。在搅拌器的高速搅拌(2000rp/m)下加入含有去离子水500毫升，获得含固量为20％的无色透明的水性形状记忆聚氨酯。

2.能杀菌的中药材提取物的制备

称取板蓝根1千克，加入2千克乙醇浸泡1天，过滤得滤液，然后将乙醇旋干得固体提取物。

3.杀菌形状记忆织物整理剂的制备(以下重量含量以有效成分计)

水性形状记忆聚氨酯5％，2D树脂3％，氯化镁1％，1％能杀菌的中药材提取物，水90％。将各组分混配即可得到杀菌形状记忆织物整理剂。

4.杀菌形状记忆织物整理剂对织物的整理

将待整理织物(100％棉)浸入到上述制备的杀菌形状记忆聚氨酯整理液中，二浸二轧，轧液率重量比为100％，然后在85℃烘箱中预烘3分钟，再在160℃烘培2分钟，冷却至室温即得杀菌形状记忆织物。

5.经整理后织物性能测试

杀菌形状记忆织物性能测试结果如下：整理后棉织物平整度等级大于3.5，折痕保留率大于3.5，干折皱回复角大于310°，断裂强力保留率82％，甲醛释放为18ppm，对金色葡萄球菌、白色念珠菌的抗菌率达到80％。经本实施例制得织物形状记忆转变温度为55℃。形状记忆性能测试：经外力处理的平整度等级为1.5的形状记忆织物，在55℃的水浴中1分钟后，平整度等级为3.5。注：未处理织物的干折皱回复角为170度，采用AATCC66-1996标准测量折皱回复角，采用强力拉伸仪测量强力保留率，采用国标水萃取法测量甲醛含量。

实施例2

1.水性形状记忆聚氨酯的制备

加60克的聚乙二醇(分子量3000，已干燥)，300克端羟基硅油(分子量6000，已干燥)，二丁基锡二月桂酸酯(2.5克)和20克1，6-六亚甲基二异氰酸酯于2000毫升、带机械搅拌、连接氮气通口的四口玻璃烧瓶中。通入干燥氮气，机械搅拌，保持在80℃温度下反应3个小时。然后加入聚四氢呋喃醚二醇40克(分子量1000，已干燥)，再加入二羟甲基丙酸4克作为扩链剂保持90℃之间的条件下，继续反应4小时。接着降低反应物的温度到50℃。在搅拌器的高速搅拌(2000rp/m)下加入含有3克三乙胺的去离子水570毫升，获得含固量为43％的无色透明的水性形状记忆聚氨酯。

2.能杀菌的中药材提取物的制备

称取大青叶1千克，加入水20千克，浸提加热时间1小时，回流温度100℃，过滤得滤液，然后将水旋干得固体提取物。

3.杀菌形状记忆织物整理剂的制备(含量以有效成分计)

水性形状记忆聚氨酯20％，2D醚化树脂30％，5％硫酸镁，6％能杀菌的中药材提取物，水39％。将各组分混配即可得到杀菌形状记忆织物整理剂。

4.杀菌形状记忆织物整理剂对织物的整理

将待整理织物(100％棉)浸入到上述制备的杀菌形状记忆聚氨酯整理液中，二浸二轧，轧液率重量比为70％，然后在85℃烘箱中预烘4分钟，再在170℃烘培2分钟，冷却至室温即得杀菌形状记忆织物。

5.经整理后织物性能测试

杀菌形状记忆织物性能测试结果如下：整理后棉织物平整度等级3.9，折痕保留率3.8，干折皱回复角大于325°，断裂强力保留率76％，甲醛释放为28ppm，对金色葡萄球菌、白色念珠菌的抗菌率达到100％。经本实施例制得织物形状记忆转变温度为60℃。形状记忆性能测试：经外力处理的平整度等级为1.5的形状记忆织物，在60℃的水浴中1分钟后，平整度等级为3.8。

实施例3

1.水性形状记忆聚氨酯的制备

加60克的聚四氢呋喃二醇(分子量3000，已干燥)，300克端羟基硅油(分子量10000，已干燥)，硫酸锌(1.0克)和26克4，4′-二环己基甲烷二异氰酸酯于2000毫升、带机械搅拌、连接氮气通口的四口玻璃烧瓶中。通入干燥氮气，机械搅拌，保持在80℃温度下反应5个小时。然后加入聚丙二醇18克(分子量600，已干燥)，再加入二羟甲基丙酸2.7克作为扩链剂保持100℃之间的条件下，继续反应3小时。反应过程中加入20ml丁酮。接着降低反应物的温度到50℃。在搅拌器的高速搅拌(2500rp/m)下加入含有0.8克氢氧化钠的去离子水570毫升，获得含固量为41％的无色透明的水性形状记忆聚氨酯。

2.能杀菌的中药材提取物的制备

称取金银花1千克，水10千克，回流温度80℃，浸提加热时间2小时，过滤得滤液，然后将水旋干得固体提取物。

3.杀菌形状记忆织物整理剂的制备

水性形状记忆聚氨酯10％，丁烷四羧酸15％，3％磷酸二氢钠，2％能杀菌的中药材提取物，水70％。将各组分混配即可得到杀菌形状记忆织物整理剂。

4.杀菌形状记忆织物整理剂对织物的整理

将待整理织物(100％棉)浸入到上述制备的杀菌形状记忆聚氨酯整理液中，二浸二轧，轧液率重量比为90％，然后在85℃烘箱中预烘5分钟，再在180℃烘培2分钟，冷却至室温即得杀菌形状记忆织物。

5.经整理后织物性能测试

杀菌形状记忆织物性能测试结果如下：整理后棉织物平整度等级3.7，折痕保留率3.5，干折皱回复角大于315°，断裂强力保留率72％，甲醛释放为0ppm，对金色葡萄球菌、白色念珠菌的抗菌率达到85％。经本实施例制得织物形状记忆转变温度为62℃。形状记忆性能测试：经外力处理的平整度等级为1.5的形状记忆织物，在62℃的水浴中1分钟后，平整度等级为3.6。

Claims (7)

1.一种杀菌形状记忆织物整理剂，其特征在于由如下组分和重量百分数组成：

水性形状记忆聚氨酯2～20％，低甲醛免烫整理树脂3～30％，能杀菌的中药材提取物1～10％，催化剂1～5％，余量为水。

2.如权利要求1所述的杀菌形状记忆织物整理剂，其特征在于所述水性形状记忆聚氨酯是由下列组分和摩尔比例反应制备而成：脂肪族二异氰酸酯0.7～1.2，聚醚多元醇0.2～0.6，扩链剂0.1～0.5，含有碱性基团的中和剂0～0.3，分子量400～10000的端羟基硅油0.2～0.5，催化剂0～0.05；

所述脂肪族二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、4，4′-二环己基甲烷二异氰酸酯或1，6-六亚甲基二异氰酸酯；

所述聚醚多元醇为聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃醚二醇或其混合物；

所述扩链剂为1，4-丁二醇、1，3-丙二醇、乙二醇或二羟甲基丙酸；

所述含有碱性基团的中和剂为水溶性的三元胺、碱金属氢氧化物或其混合物；

所述催化剂为锡盐、锌盐或其混合物。

3.如权利要求1所述的杀菌形状记忆织物整理剂，其特征在于所述低甲醛改性树脂为2D树脂、2D醚化树脂、丁烷四羧酸中的一种或几种的混合物。

4.如权利要求1所述的杀菌形状记忆织物整理剂，其特征在于所述中药材提取物为桉叶、百部、大青叶、金银花、菊花、板蓝根、艾叶、青蒿、薄荷中的一种或几种的混合物的水提取液或乙醇提取液。

5.如权利要求1所述的杀菌形状记忆织物整理剂，其特征在于所述催化剂为金属盐或无机酸或其混合物。

6.如权利要求1所述的杀菌形状记忆织物整理剂，其特征在于所述金属盐为镁盐、钠盐或钾盐；所述无机酸为盐酸或磷酸。

7.利用权利要求1所述杀菌形状记忆织物整理剂进行织物防皱整理的方法，其特征在于包括如下步骤：将织物在防皱整理液中二浸二轧，带液率70～100％，85℃预烘3～5分钟，然后150～190℃焙烘2分钟，水洗，烘干。