CN101545207A - 一种纯棉针织物抗起毛起球整理剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纯棉针织物抗起毛起球整理剂及其制备方法，具体地说是属于印染助剂在纺织中的应用技术领域。特征是：在容器中加入三聚氰胺、异佛尔酮加热、搅拌，滴加用异丙醇溶解异佛尔酮二异氰酸酯的混合溶液，再加入催化剂加热混合均匀，冷却后加入异丙醇、封端剂、促进剂及水充分反应后升温至常温，继续搅拌制得抗起毛起球剂。本发明是一种新型的印染助剂，为淡黄色或无色透明的溶液，通过较低焙烘温度技术将聚氨酯敷着于纺织纤维上，进一步拓展了水性聚氨酯在纺织品中的应用领域：水溶性，粒径小且分布均匀；耐黄变，放置时间久且不易使纺织品泛黄；分散性好，以水作为溶剂而不需有机溶剂来溶解；环保型，具有良好的环境亲和性，不会造成环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种纯棉针织物抗起毛起球整理剂及其制备方法，具体地说是属于印染助剂在纺织中的应用技术领域。
背景技术
纯棉针织物在加工、穿着以及洗涤过程中，由于织物间或织物与其他物体之间的摩擦作用，其表面会产生许多绒毛，加之静电作用，织物表面会产生起毛起球现象，从而造成织物的外观和手感变差，影响其服用性能。解决这一问题有多种方式，如纤维改性、改变纤维截面形状和织物组织结构以及进行树脂整理等，其中，树脂整理是提高织物抗起毛起球较为有效的方法，而环保型助剂特别是水性聚氨酯近年来在这方面显示了良好的发展前景。
水性聚氨酯(WPU)是一种无甲醛的新型环保树脂整理剂，经过其整理后的织物，能在织物纤维表面形成交联网状薄膜，可以减弱纤维间的滑移，且树脂整理剂能均匀地交联凝聚在纱线的表层，使纤维末端能粘附于纱线上，减少纱线毛羽和静电的产生，摩擦时不易起毛起球，而且水性聚氨酯结构中带有磺酸基亲水性基团而使得织物具有良好的亲水性。
近年来，随着各国政府的环保立法以及人们对环保意识的不断加强，传统的溶剂型聚氨酯由于含有大量的挥发性有机物，不仅对环境造成严重污染，对人体也有害，开发新型环保型印染助剂已成为当今的热门课题。水性聚氨酯是以水为分散介质的二元胶体体系，与溶剂型聚氨酯相比，其具有不燃、气味小、节约能源、不污染坏境、操作加工方便等优点，且对天然纤维和合纤织物的诸项性能，如手感、柔软度、抗皱性能、抗起毛起球性能等都有不同程度的调节和改善作用，因而水溶性聚氨酯取代溶剂型聚氨酷已成为未来一个重要的发展方向。国内水溶性聚氨酯起步较晚，七十年代后期才开始缓慢发展起来，所用的原料大多数为芳香族异氰酸酯型聚氨酯，对脂肪族或脂环族异氰酸醋型的水性聚氨酯研究较少，且研究理论方面也比较片面，经水性聚氨酯整理过的织物虽然有了很大的改善，但耐黄变性和耐水性都较差，含固量较低，且焙烘时需要较高的焙烘温度等。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种能提高聚氨酯的含固量，通过较低温度焙烘将聚氨酯敷着在纺织品上，提高织物的耐黄变性和耐水性，并赋予织物优良的抗起毛起球效果的一种纯棉针织物抗起毛起球整理剂及其制备方法。
按照本发明提供的技术方案，一种纯棉针织物抗起毛起球整理剂包括下列组份，其配方比例按重量份数计：
取水为：28～30份、三聚氰胺为：2～3份、异佛尔酮二异氰酸酯为：22～24份、异佛尔酮为：13～16份、异丙醇为：14～16份、封端剂为：10～12份、促进剂为：2～3份及催化剂为：0.03～0.05份；
在容器中加入三聚氰胺、异佛尔酮加热、搅拌，再加入异佛尔酮二异氰酸酯、催化剂加热混合均匀，冷却后加入异丙醇、封端剂、促进剂及水充分反应后升温至常温，继续搅拌制得抗起毛起球剂。
本发明一种纯棉针织物抗起毛起球整理剂的制备方法，采用以下工艺步骤：其配方比例按重量份数计：
1、制备预聚体溶液：在容器中加入三聚氰胺2～3份、异佛尔酮13～16份加热至50～60℃，搅拌1.52h，以5～7滴/分钟的速度缓慢滴加用异丙醇7～9份溶解异佛尔酮二异氰酸酯22～24份的混合溶液1.5～2h，再加入催化剂0.03～0.05份，加热至80～90℃，混合均匀并反应4～5h制成预聚体溶液；
2、将预聚体溶液降至60～70℃时，加入异丙醇6～8份，搅拌1.5～2h，混合均匀；
3、将步骤2制备的溶液冷却至0～5℃，加入饱和亚硫酸氢钠溶液：封端剂10～12份、促进剂2～3份及水28～30份，继续搅拌反应2～3h，充分反应后升温至常温，继续搅拌1～1.5h制得抗起毛起球剂。
本发明所述的封端剂为亚硫酸氢钠或己内酰胺。
本发明所述的促进剂为亚硫酸钠或低亚硫酸钠。
本发明所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡或三乙胺。
本发明所述的饱和亚硫酸氢钠溶液包含封端剂、促进剂和水。
本发明所述的异丙醇作为溶剂需分两次使用，一是作为溶解IPDI；二是作为降低预聚体的粘度。
本发明所述的原料中的三聚氰胺、封端剂、促进剂和催化剂都为固体粉末状外，其它的都为液体。
本发明所述的水为蒸馏水或去离子水。
本发明采用预聚-封端分散法，并采用亚硫酸氢钠为封端剂与亚硫酸钠为促进剂，制成的水性聚氨酯整理剂为淡黄色或无色透明溶液，且其粒径小于30nm。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
本发明是一种新型的印染助剂，为淡黄色或无色透明的溶液，通过较低焙烘温度技术将聚氨酯敷着于纺织纤维上，进一步拓展了水性聚氨酯在纺织品中的应用领域：水溶性，粒径小且分布均匀；耐黄变，放置时间久且不易使纺织品泛黄；分散性好，以水作为溶剂而不需有机溶剂来溶解；环保型，具有良好的环境亲和性，不会造成环境污染。
具体实施方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
实施例一：制备含固量为35.0±2.0％的水性聚氨酯整理剂溶液
本发明一种纯棉针织物抗起毛起球整理剂的制备方法，采用以下工艺步骤：其配方比例按重量份数计：
制备水性聚氨酯溶液：在四颈烧瓶中加入三聚氰胺为：2份，加入异佛尔酮为：13份，混合均匀后升温至50℃，在溶液中以7滴/分钟的速度缓慢滴加用7份异丙醇溶解23份异佛尔酮二异氰酸酯的混合溶液1.5h，并搅拌2h，随后加入催化剂二月桂酸二丁基锡为：0.03份，升温至80℃，反应4h；将制备的预聚体溶液降温至70℃，缓滴入剩余的7份溶剂异丙醇以降低预聚体粘度，利于后面的封端反应；继续将预聚体溶液温度降至5℃，缓慢滴入饱和亚硫酸氢钠溶液：封端剂亚硫酸氢钠10份、促进剂亚硫酸钠2份及去离子水29份，反应2h，升温至室温并搅拌1h。可制得含固量为37.48±2.0％的水性聚氨酯整理剂为淡黄色或无色透明溶液，瓶装密封，溶液的粒径小于30nm。
本实施例起毛起球整理剂用于织物取纯棉针织物，具体工艺步骤如下：
a.工艺处方及条件如下：聚氨酯整理剂为80g/L，Na2CO3为3～5g/L，Hi-40为10g/L，6093为40g/L，pH8.0-8.5，浴比1:20。
b.整理工艺：二浸二轧(轧余率65％～70％)→烘干(90℃×90s)→焙烘(150℃×80s)。
c.称取纯棉针织物为2g，浸渍于配好的水性聚氨酯溶液中，于轧车中进行二浸二轧(轧余率65％～70％)，取出后在调节好的90℃焙烘箱中焙烘90s，再于150℃烘箱中烘80s后取出备用。
本发明中水性聚氨酯是含有三官能团，分子一端的异氰酸酯基可以和棉针织物上的羟基进行反应，使得水性聚氨酯与织物具有较好的化学交联固定，而另一端含有封端后的磺酸基，从而使整理后的织物具有优良的亲水性和抗静电性。
经实验表明，在最优工艺条件下交联固定的水性聚氨酯使制得的纯棉针织物具有良好的抗起毛起球性能。
实施例二
本发明一种纯棉针织物抗起毛起球整理剂的制备方法，采用以下工艺步骤：其配方比例按重量份数计：
制备水性聚氨酯溶液：在四颈烧瓶中加入三聚氰胺为：2.5份，加入异佛尔酮为：15份，混合均匀后升温至60℃，在溶液中以5滴/分钟的速度缓慢滴加用9份异丙醇溶解24份异佛尔酮二异氰酸酯的混合溶液2h，并搅拌1.5h，随后加入催化剂二月桂酸二丁基锡为：0.04份，升温至85℃，反应4.5h；将制备的预聚体溶液降温至65℃，缓滴入剩余的6份溶剂异丙醇以降低预聚体粘度，利于后面的封端反应；继续将预聚体溶液温度降至3℃，缓慢滴入饱和亚硫酸氢钠溶液：封端剂亚硫酸氢钠12份、促进剂亚硫酸钠2.5份及去离子水28份，反应2.5h，升温至室温并搅拌1.2h。可制得含固量为38.0±2.0％的水性聚氨酯整理剂为淡黄色或无色透明溶液，瓶装密封，溶液的粒径小于30nm。
实施例三
本发明一种纯棉针织物抗起毛起球整理剂的制备方法，采用以下工艺步骤：其配方比例按重量份数计：
制备水性聚氨酯溶液：在四颈烧瓶中加入三聚氰胺为：3份，加入异佛尔酮为：16份，混合均匀后升温至55℃，在溶液中以6滴/分钟的速度缓慢滴加用8份异丙醇溶解23份异佛尔酮二异氰酸酯的混合溶液1.6h，并搅拌1.8h，随后加入催化剂二月桂酸二丁基锡为：0.05份，升温至90℃，反应5h；将制备的预聚体溶液降温至60℃，缓滴入剩余的8份溶剂异丙醇以降低预聚体粘度，利于后面的封端反应；继续将预聚体溶液温度降至0℃，缓慢滴入饱和亚硫酸氢钠溶液：封端剂亚硫酸氢钠11份、促进剂亚硫酸钠3份及蒸馏水30份，反应3h，升温至室温并搅拌1.5h。可制得含固量为40.0±2.0％的水性聚氨酯整理剂为淡黄色或无色透明溶液，瓶装密封，溶液的粒径小于30nm。
Claims (7)
1、一种纯棉针织物抗起毛起球整理剂，其特征是：包括下列组份，其配方比例按重量份数计：
取水为：28～30份、三聚氰胺为：2～3份、异佛尔酮二异氰酸酯为：22～24份、异佛尔酮为：13～16份、异丙醇为：14～16份、封端剂为：10～12份、促进剂为：2～3份及催化剂为：0.03～0.05份；
在容器中加入三聚氰胺、异佛尔酮加热、搅拌，以适当的滴速缓慢滴加入用异丙醇溶解异佛尔酮二异氰酸酯的混合溶液，随后加入催化剂加热混合均匀，冷却后加入异丙醇、封端剂、促进剂及水充分反应后升温至常温，继续搅拌制得抗起毛起球剂。
2、一种按权利要求1所述的一种纯棉针织物抗起毛起球整理剂的制备方法，其特征是：采用以下工艺步骤：其配方比例按重量份数计：
(1)、制备预聚体溶液：在容器中加入三聚氰胺2～3份、异佛尔酮13～16份加热至50～60℃，搅拌1.5～2h，以5～7滴/分钟的速度缓慢滴加入用异丙醇7～9份溶解异佛尔酮二异氰酸酯22～24份的混合溶液1.5～2h，再加入催化剂0.03～0.05份，加热至80～90℃，混合均匀并反应4～5h制成预聚体溶液；
(2)、将预聚体溶液降至60～70℃时，加入异丙醇6～8份，搅拌1.5～2h，混合均匀；
(3)、将步骤2制备的溶液冷却至0～5℃，加入饱和亚硫酸氢钠溶液：封端剂10～12份、促进剂2～3份及水28～30份，继续搅拌反应2～3h，充分反应后升温至常温，继续搅拌1～1.5h制得抗起毛起球剂。
3、按权利要求1所述的一种纯棉针织物抗起毛起球整理剂，其特征在于所述的抗起毛起球剂为淡黄色或无色透明溶液，溶液的粒径小于30nm。
4、按权利要求1所述的一种纯棉针织物抗起毛起球整理剂，其特征在于所述的封端剂为亚硫酸氢钠或己内酰胺。
5、按权利要求1所述的一种纯棉针织物抗起毛起球整理剂，其特征在于所述的促进剂为亚硫酸钠或低亚硫酸钠。
6、按权利要求1所述的一种纯棉针织物抗起毛起球整理剂，其特征在于所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡或三乙胺。
7、按权利要求1所述的一种纯棉针织物抗起毛起球整理剂，其特征在于所述的水为蒸馏水或去离子水。
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