CN101709549B - 一种纤维素织物的耐久功能整理方法 - Google Patents
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Abstract
一种纤维素织物的耐久功能整理方法，包括先使用阳离子改性剂的水溶液即整理液A浸渍或浸轧，后在制备的整理液B中浸渍或浸轧，包括钠、钾或锂水玻璃与纺织品功能整理剂的含水介质溶液，80～100℃预烘，水洗，120～170℃焙烘。本发明简单，安全，对设备的性能要求较低，易产业化，适用于纤维素织物，所制备的织物的功能性持久。
Description
技术领域
本发明属纤维素织物功能整理方法领域，特别是涉及一种纤维素织物的耐久功能整理方法。
背景技术
基于无机或有机金属化合物为前驱体(所用的起始原料)的溶胶-凝胶技术应用于纺织品的功能整理已初现端倪。将织物浸轧无机氧化物的纳米溶胶，然后经过一个热处理过程，纳米溶胶相互缩合，可以使其在织物表面形成不同组成的、多孔结构的、透明的金属或非金属氧化物干凝胶涂层或薄膜。通过在纳米溶胶中加入某些功能整理剂对纳米溶胶改性，使功能整理剂均匀地包覆于三维金属氧化物的网络结构中，从而赋予织物不同的性能。这些功能整理剂可以是防紫外线整理剂、抗菌防臭整理剂、抗静电剂、防电磁波辐射整理剂、远红外发射材料、拒水整理剂、拒油整理剂、负氧离子释放材料、脱味剂、阻燃剂、香味剂、药物、染料、生物活性分子或生物分子等。添加不同的功能整理剂，可获得不同性能的纳米溶胶膜。因此，溶胶-凝胶技术具有安全性，多面性，为纺织品的功能整理提供了广阔的发展空间。
然而，由于纳米功能凝胶涂层或薄膜与纤维素织物的结合牢度较低，因此经以上方法整理后的织物在经过一定次数的洗涤后功能将不复存在。为获得耐久的功能性，硅烷偶联剂常用来增强功能涂层的耐久性，例如3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷。然而，硅烷偶联剂成本较高，且效果并不明显；同时，由于溶解度的原因，制备溶胶时必须使用乙醇或者甲醇作为溶剂，生产安全性差。
如何克服耐久性差的缺点，并保持其功能性和溶胶-凝胶技术的优点，使得原料成本降低，操作简便安全，正成为目前纤维素织物溶胶-凝胶法功能整理的研究热点。
发明内容
本发明提供一种纤维素织物的耐久功能整理方法，该方法简单，安全，对设备的性能要求较低，易产业化，特别适用于纤维素织物，所制备的织物的功能性持久。
本发明的一种纤维素织物的耐久功能整理方法，包括：将纤维素织物首先使用整理液A以浸渍或浸轧的方法整理，之后在整理液B中浸渍或浸轧的方法整理，80～100℃预烘，水洗，120～170℃焙烘即得。
所述整理液A为5～150克/升阳离子改性剂的水溶液，pH9～12。
所述阳离子改性剂选自N-羟甲基丙烯酰胺、3-氯-2-羟基丙基三甲基氯化铵、N-二甲基氮杂环丁烷氮化物、聚酰胺氯代环氧丙烷树脂、环氧丙基三甲基氯化铵、环氧丙基三乙基氯化铵、聚酰胺多胺环氧氯丙烷、甲基丙烯酸环氧丙酯-季铵盐单体共聚物、2，4-二氯-6-(2-吡啶并乙基氨)-s-三嗪聚酰胺聚合物、氯代三嗪型季铵盐、聚环氧氯丙烷型季铵盐化合物中的一种或几种的混合物。
所述整理液B，其配制方法包括：配制钠、钾或锂水玻璃与纺织品功能整理剂的含水介质溶液，其中钠、钾或锂水玻璃模数范围为1～3.5，质量百分比浓度为1～15％，功能整理剂质量百分比浓度为0.01～4％；向该混合溶液中添加质量百分比浓度为3％～饱和浓度的铵盐水溶液，至溶液的pH＝10～11即得。
所述功能整理剂选自防紫外线整理剂、抗菌防臭整理剂、防电磁波辐射整理剂、远红外发射材料、拒水整理剂、拒油整理剂、负氧离子释放材料、脱味剂、阻燃剂、香味剂或药物中的一种或几种。
所述含水介质为水；或水与甲醇、乙醇、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、异丙醇、1，4-二氧六环中至少一种有机溶剂的混合物，其中有机溶剂的用量不超过水体积的20％，优选纯的蒸馏水。
所述铵盐选自硫酸铵、硫酸氢铵、碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、硝酸铵、甲酸铵、乙酸铵、丙酸铵、丁酸铵、柠檬酸铵、草酸铵、乳酸铵、马来酸铵、酒石酸铵、硬脂酸铵、偏钒酸铵、硼酸铵、磷酸铵、钼酸铵、硫氰酸铵、硫代硫酸铵中的至少一种，均指单铵盐、二铵盐和/或三铵盐。
所述整理液A的浸渍整理工艺为：在温度为60～90℃的条件下，将织物在整理液A中浸渍20～60分钟，浴比为1∶30～60，水洗后烘干。
所述整理液A的浸轧整理工艺为：将织物在整理液A中二浸二轧，带液率70～80％，之后80℃烘干。
所述整理液B的浸渍整理工艺为：在温度为60～90℃的条件下，将织物在整理液B中浸渍20～60分钟，浴比为1∶30～60。
所述整理液B的浸轧整理工艺为：将织物在整理液B中二浸二轧，带液率70～80％。
所述整理方法适用于任何纤维素织物，包括天然纤维素织物、人造纤维织物及木质纤维织物，以及由这些不同纤维素纤维得到的混纺织物，纤维素纤维与合成纤维或动物纤维得到的混纺织物等。其中，天然纤维素织物为棉织物或麻织物等，麻织物包括亚麻、苎麻、大麻、黄麻和红麻等；人造纤维织物包括人造棉纤维织物、人造丝织物、粘胶纤维织物，以及含较多未被取代羟基的纤维素衍生物，如醋酸酯人造丝等；木质纤维织物包括Tencell纤维织物和Model纤维织物等。
本发明通过对织物进行阳离子改性，从而引入阳离子性基团或化合物，改变织物的表面性能，大大提高织物对各类阴离子整理剂的亲和力。由于碱性水玻璃溶胶体系pH值(＞10)高于二氧化硅溶胶的等电点(PZC＝2.5～3.0)，溶胶颗粒带有负电荷，因此经阳离子化后的纤维素纤维与含负电荷的溶胶可产生“离子键结合”，使溶胶网络牢固地固着到棉织物上，增强纤维与溶胶的结合力，从而在很大程度上提高纤维素织物溶胶-凝胶法功能整理的耐久性。
有益效果
(1)本方法制备的织物的功能性持久。
(2)原料来源广、成本低、方法简单、常温下即可进行，易产业化，特别适用于纤维素织物。
(3)整理过程中所使用的整理剂均无毒副作用，使用过程亦无有害物质放出。
(4)扩展了由水玻璃制备得到的二氧化硅溶胶的应用范围，以水为主要溶剂的溶胶易于产业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
制备整理液A水溶液，其中聚环氧氯丙烷二甲胺衍生物为12g/L，用氢氧化钠将溶液pH调至10～12，将棉纱卡(20s×16s，128×60)在整理液A中二浸二轧，带液率70％，80℃烘干；
向50mL的质量百分比浓度为2％的水玻璃和质量百分比浓度为1％的十六烷基三甲氧基硅氧烷的混合体系中逐滴加入5％的柠檬酸三铵水溶液，直至溶液的pH值达到10.7，之后搅拌30分钟，得到整理液B；将经上述整理过的棉纱卡在得到的整理液B中二浸二轧，带液率70％，80℃预烘3分钟，160℃焙烘3分钟，得到具有超疏水功能的棉织物。
实施例2
制备整理液A水溶液，其中以2，4-二氯-6-(2-吡啶并乙基氨)-s-三嗪聚酰胺聚合物为阳离子改性剂，用量为5g/L，用氢氧化钠将溶液pH调至9.5，将亚麻织物(14s×14s，54×52)在60℃下浸渍30分钟，之后水洗至中性，80℃烘干；
向50mL的质量百分比浓度为2％的水玻璃和质量百分比浓度为0.5％的十六烷基三甲基氯化铵的混合体系中逐滴加入硫酸铵水溶液，直至溶液的pH值达到10.7，之后搅拌30分钟，得到整理液B；60℃下，将阳离子改性的亚麻织物在整理液B中浸渍60分钟，浴比为1∶40，80℃预烘3分钟，水洗，170℃焙烘2分钟，得到抗菌亚麻织物。
实施例3
制备整理液A水溶液，其中以环氧丙基三甲基氯化铵为阳离子改性剂，用量为5g/L，用硫酸调节酸碱度至pH 7左右，将棉纱卡(20s×16s，128×60)在60℃下浸渍30分钟，浴比1∶10，充分混合均匀，浸渍结束后取出在烘箱中50℃烘干，90℃烘焙30min。随之取出洗涤、晾干。
向50mL的质量百分比浓度为2％的水玻璃和质量百分比浓度为2％的阻燃剂FR-PN的混合体系中逐滴加入氯化铵水溶液，直至溶液的pH值达到10.7，之后搅拌30分钟，得到整理液B；60℃下，将阳离子改性的棉纱卡在整理液B中二浸二轧，带液率75％，80℃预烘3分钟，160℃焙烘3分钟，得到具有阻燃性能的棉织物。
Claims (5)
1.一种纤维素织物的耐久功能整理方法，包括：将纤维素织物首先使用整理液A以浸渍或浸轧的方法整理，之后在整理液B中浸渍或浸轧的方法整理，80～100℃预烘，水洗，120～170℃焙烘即得；其中，整理液A为5～150克/升阳离子改性剂的水溶液，pH9～12；整理液B，其配制方法，包括：配制钠、钾或锂水玻璃与纺织品功能整理剂的含水介质溶液，其中钠、钾或锂水玻璃模数范围为1～3.5，质量百分比浓度为1～15％，功能整理剂质量百分比浓度为0.01～4％；向该混合溶液中添加质量百分比浓度为3％～饱和浓度的铵盐水溶液，至溶液的pH＝10～11即得。
2.根据权利要求1所述的一种纤维素织物的耐久功能整理方法，其特征在于，所述阳离子改性剂选自N-羟甲基丙烯酰胺、3-氯-2-羟基丙基三甲基氯化铵、聚酰胺氯代环氧丙烷树脂、环氧丙基三甲基氯化铵、环氧丙基三乙基氯化铵、聚酰胺多胺环氧氯丙烷、甲基丙烯酸环氧丙酯-季铵盐单体共聚物、2，4-二氯-6-(2-吡啶并乙基氨)-s-三嗪聚酰胺聚合物、氯代三嗪型季铵盐、聚环氧氯丙烷型季铵盐化合物中的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种纤维素织物的耐久功能整理方法，其特征在于，所述功能整理剂选自防紫外线整理剂、抗菌防臭整理剂、防电磁波辐射整理剂、远红外发射材料、拒水整理剂、拒油整理剂、负氧离子释放材料、脱味剂、阻燃剂、香味剂或药物中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种纤维素织物的耐久功能整理方法，其特征在于，所述含水介质为水；或水与甲醇、乙醇、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、异丙醇、1，4-二氧六环中至少一种有机溶剂的混合物，其中有机溶剂的用量不超过水体积的20％。
5.根据权利要求1所述的一种纤维素织物的耐久功能整理方法，其特征在于，所述铵盐选自硫酸铵、硫酸氢铵、碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、硝酸铵、甲酸铵、乙酸铵、丙酸铵、丁酸铵、柠檬酸铵、草酸铵、乳酸铵、马来酸铵、酒石酸铵、硬脂酸铵、偏钒酸铵、硼酸铵、磷酸铵、钼酸铵、硫氰酸铵、硫代硫酸铵中的至少一种，均指单铵盐、二铵盐和/或三铵盐。
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