CN104358116A - 以尿素作为添加剂的多元羧酸免烫工艺免水洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种以尿素作为添加剂的棉织物多元羧酸免烫工艺免水洗方法，包括配制整理液，其中含有1-10wt％的多元羧酸无甲醛免烫整理剂、1-4.6wt％催化剂次亚磷酸钠、0.7-5wt％尿素；将织物在整理液中两浸两轧，轧余率为80-110％，然后在80-100℃烘干2-10分钟，最后在150-180℃焙烘1-5分钟即可。本发明的方法操作简单，免除多元羧酸整理棉织物后的水洗工序，可以节省企业成本，易于工业化生产；本发明所得到的免烫产品，织物的折皱回复角和撕破强力保留率与常规无甲醛免烫产品相比有所提高，并且整理后布面pH值提高到4.0以上，达到GB 18401-2010的要求。
Description
技术领域
本发明属棉织物无甲醛免烫整理领域，涉及以尿素作为添加剂的多元羧酸免烫工艺免水洗方法。
背景技术
棉纤维具有优良的服用性能，是目前服装面料应用最广泛的天然纤维之一。但是棉纤维织物弹性较差，水洗后容易起皱，进行熨烫处理较为费时，难以满足人们对服装美观、舒适、易护理的需求。为了克服棉织物易起皱的缺点，科研人员开展了棉织物免烫整理技术的研究，并取得了很大进展。
传统的免烫整理剂是以2D树脂为代表的N-羟甲基酰胺类化合物，但是在织物的整理、储存、运输和服用过程中，都会释放出对人体有害的甲醛气体。甲醛会对人体皮肤、呼吸道粘膜等造成刺激，甚至引发癌变，对人们的健康造成严重危害。为了减少游离甲醛的含量，整理后织物要进行充分的水洗。尽管如此，释放甲醛的问题仍然不可避免，国内外很多国家和地区都对织物上的甲醛含量进行了严格规定，并且随着人们健康意识的提高，无甲醛免烫整理已成为必然的发展趋势。目前，无甲醛免烫整理剂有多元羧酸类化合物，包括1,2,3,4-丁烷四羧酸(BTCA)、柠檬酸(CA)、丙三酸、马来酸(MA)、衣康酸(IA)、聚马来酸、苹果酸、酒石酸、丁二酸等等，其中最有应用发展前景的是BTCA。但是，经过饱和多元羧酸整理后的织物布面pH值过低，约在3左右。为避免织物在制衣等后续加工中因酸降解引起的强力损伤，通常整理工艺中在焙烘后加至少3道水洗工序，以洗除未反应的多元羧酸等物质，提高布面pH值；如文献Welch,C.M.；Andrews,B.K.,Catalysts and processes forformaldehyde-free durable press finishing of cotton textiles with polycarboxylic acids.U.S.Patent4,820,307,1989.以及文献棉织物的免烫整理.纺织学报,2010,31(12),84-88.都记载了饱和多元羧酸棉织物的免烫整理工艺中均需要进行水洗工序。
文献“改善防皱整理织物强力损失的研究”和“棉织物多元羧酸DP整理”在研究超低甲醛和不饱和羧酸MA/IA整理棉织物时加入了尿素，可以降低强力损失。两篇文献认为尿素可以起到溶胀纤维、与不饱和多元羧酸发生酰化交联反应、中和整理液酸性的作用。不饱和羧酸MA或IA整理棉织物时，焙烘后需要水洗，如文献Peng,H.；Yang,C.Q.；Wang,X.；Wang,S.,The combination of itaconic acid and sodium hypophosphite as a new cross-linking system forcotton.Industrial&Engineering Chemistry Research 2012,51(35),11301-11311.和文献聚马来酸和聚马来酸酐的合成及抗皱整理.印染，2007,33(16),23-26.所记载。不饱和羧酸MA或IA整理棉织物时加入尿素，不饱和羧酸的双键会与氨基发生加成反应，因此对整理织物的布面pH值提高作用不大，整理后的织物仍然需要水洗。
发明内容
本发明的目的是提供一种以尿素作为添加剂的多元羧酸免烫工艺免水洗方法，是以尿素或者尿素和氨基硅油复配物作为添加剂，所整理得到的免烫产品，布面pH在4.0以上，织物的折皱回复角和织物强力与常规无甲醛免烫产品相比有所提高。实验表明，尿素和氨基硅油加入到饱和多元羧酸整理液中，基本不提高整理液的pH值，也不会降低织物的免烫整理效果，但将整理后织物的布面pH值提高到4.0以上。这个数值达到了GB 18401-2010《国家纺织产品基本安全技术规范》对布面pH的要求，从而不需要在焙烘后进行水洗，，直接进行下道工序处理如拉幅定型和预缩等，达到了免水洗的目的，这不仅提高了生产效率，还节约了企业成本，对饱和多元羧酸的工业化应用十分有利。
通过研究，本发明的技术方案添加尿素或者尿素和氨基硅油复配物，可以改善饱和羧酸免烫整理效果并提高整理织物布面pH的机理为：尿素能够起到催化作用，减弱饱和多元羧酸分子之间的氢键作用，促进成酐成酯，提高羧酸与纤维素的交联程度；氨基与羧基成盐后，也可以减弱分子间氢键作用，降低成酐温度；尿素不会与羧基发生酰化反应，但在高温作用下水分蒸发后会与羧基形成铵盐，中和饱和羧酸的酸性。氨基硅油中由于氨基的存在，也起到了相应的催化和中和酸性的作用，同时氨基硅油大分子链可以使得纤维受力更均匀，从而改善免烫整理效果并提高布面pH值。
本发明的以尿素作为添加剂的多元羧酸免烫工艺免水洗方法，包括：
配制整理液，整理液中含有1-10wt％的多元羧酸无甲醛免烫整理剂、1-4.6wt％催化剂次亚磷酸钠(SHP)和0.7-5wt％尿素；然后将织物进行轧烘焙免烫工艺整理；整理织物不需要水洗工序即满足布面pH在4.0以上，达到GB 18401-2010《国家纺织产品基本安全技术规范》中对布面pH应控制在4.0以上的要求。
作为优选的技术方案：
如上所述的以尿素作为添加剂的多元羧酸免烫工艺免水洗方法，所述多元羧酸无甲醛免烫整理剂为饱和多元羧酸整理剂。
如上所述的以尿素作为添加剂的多元羧酸免烫工艺免水洗方法，所述多元羧酸无甲醛免烫整理剂为1,2,3,4-丁烷四羧酸(BTCA)、柠檬酸(CA)、丁二酸、苹果酸、酒石酸中的一种或几种的复配物。
如上所述的以尿素作为添加剂的多元羧酸免烫工艺免水洗方法，所述整理液中还含有0.5-4wt％氨基硅油。
如上所述的以尿素作为添加剂的多元羧酸免烫工艺免水洗方法，所述织物为纯棉织物。
如上所述的以尿素作为添加剂的多元羧酸免烫工艺免水洗方法，所述轧烘焙免烫工艺是指两浸两轧，轧余率为80-110％，然后在80-100℃烘干2-10分钟，在150-180℃下焙烘1-5分钟。
有益效果：
1、本发明操作简单，免除饱和多元羧酸整理织物时的水洗，可以节省企业成本，易于工业化生产。
2、本发明所得到的免烫产品，织物的折皱回复角和织物强力与常规无甲醛免烫产品相比有所提高，并且布面pH值提高到4.0以上，达到GB 18401-2010对布面pH的要求。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，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
配制整理液，整理液中加入7％无甲醛整理剂BTCA，1.6％催化剂SHP，3％尿素和3％氨基硅油，3％强力保护剂HD-208，0.5％渗透剂HD-2。将织物两浸两轧，轧余率为90％，100℃烘干2分钟，160℃焙烘3分钟，测试布面pH为4.957。织物的折皱回复角和撕破强力保留率见表1。
对比例1
按照实施例1的步骤，不添加尿素和氨基硅油，整理后织物的pH值为3.654，折皱回复角和撕破强力保留率见表1。
实施例2
配制整理液，整理液中加入7％无甲醛整理剂BTCA，1.6％催化剂SHP，0.7％尿素和3％氨基硅油，3％强力保护剂HD-208，0.5％渗透剂HD-2。将织物两浸两轧，轧余率为90％，100℃烘干2分钟，160℃焙烘3分钟，测试布面pH为4.195。织物的折皱回复角和撕破强力保留率见表1。
实施例3
配制整理液，整理液中加入7％无甲醛整理剂BTCA，1.6％催化剂SHP，5％尿素和3％氨基硅油，3％强力保护剂HD-208，0.5％渗透剂HD-2。将织物两浸两轧，轧余率为90％，100℃烘干2分钟，160℃焙烘3分钟，测试布面pH为5.080。织物的折皱回复角和撕破强力保留率见表1。
实施例4
配制整理液，整理液中加入7％无甲醛整理剂BTCA，1.6％催化剂SHP，3％尿素和0.5％氨基硅油，3％强力保护剂HD-208，0.5％渗透剂HD-2。将织物两浸两轧，轧余率为90％，100℃烘干2分钟，160℃焙烘3分钟，测试布面pH为4.932。织物的折皱回复角和撕破强力保留率见表1。
实施例5
配制整理液，整理液中加入7％无甲醛整理剂BTCA，1.6％催化剂SHP，3％尿素和4％氨基硅油，3％强力保护剂HD-208，0.5％渗透剂HD-2。将织物两浸两轧，轧余率为90％，100℃烘干2分钟，160℃焙烘3分钟，测试布面pH为4.922。织物的折皱回复角和撕破强力保留率见表1。
实施例6
配制整理液，整理液中加入无甲醛整理剂5％BTCA和2.4％CA，1.6％催化剂SHP，3％尿素和3％氨基硅油，3％强力保护剂HD-208，0.5％渗透剂HD-2。将织物两浸两轧，轧余率为90％，100℃烘干2分钟，160℃焙烘3分钟，测试布面pH为4.636。织物的折皱回复角和撕破强力保留率见表1。
对比例2
按照实施例6的步骤，不添加尿素和氨基硅油，整理后织物的pH值为3.509，折皱回复角和撕破强力保留率见表1。
实施例7
配制整理液，整理液中加入无甲醛整理剂1％BTCA，1％催化剂SHP，0.7％尿素和1％氨基硅油。将织物两浸两轧，轧余率为110％，80℃烘干10分钟，150℃焙烘3分钟，测试布面pH为4.671。织物的折皱回复角和撕破强力保留率见表1。
对比例3
按照实施例7的步骤，不添加尿素和氨基硅油，整理后织物的pH值为3.884，折皱回复角和撕破强力保留率见表1。
实施例8
配制整理液，整理液中加入无甲醛整理剂8.5％CA，3.2％催化剂SHP，2％尿素和2％氨基硅油。将织物两浸两轧，轧余率为90％，90℃烘干5分钟，180℃焙烘1分钟，测试布面pH为4.185。织物的折皱回复角和撕破强力保留率见表1。
对比例4
按照实施例8的步骤，不添加尿素和氨基硅油，整理后织物的pH值为3.433，折皱回复角和撕破强力保留率见表1。
实施例9
配制整理液，整理液中加入无甲醛整理剂10％丁二酸，4.6％催化剂SHP，2％尿素和2％氨基硅油。将织物两浸两轧，轧余率为80％，90℃烘干5分钟，180℃焙烘1.5分钟，测试布面pH为4.362。织物的折皱回复角和撕破强力保留率见表1。
对比例5
按照实施例9的步骤，不添加尿素和氨基硅油，整理后织物的pH值为3.844，折皱回复角和撕破强力保留率见表1。
实施例10
配制整理液，整理液中加入无甲醛整理剂8％苹果酸，3.2％催化剂SHP，3％尿素和3％氨基硅油。将织物两浸两轧，轧余率为90％，90℃烘干5分钟，180℃焙烘1.5分钟，测试布面pH为4.394。织物的折皱回复角和撕破强力保留率见表1。
对比例6
按照实施例10的步骤，不添加尿素和氨基硅油，整理后织物的pH值为3.664，折皱回复角和撕破强力保留率见表1。
实施例11
配制整理液，整理液中加入无甲醛整理剂9％酒石酸，3.2％催化剂SHP，3％尿素和3％氨基硅油。将织物两浸两轧，轧余率为90％，90℃烘干5分钟，180℃焙烘1.5分钟，测试布面pH为4.285。织物的折皱回复角和撕破强力保留率见表1。
对比例7
按照实施例11的步骤，不添加尿素和氨基硅油，整理后织物的pH值为3.236，折皱回复角和撕破强力保留率见表1。
实施例12
配制整理液，整理液中加入无甲醛整理剂7％BTCA和1％丁二酸，1.6％催化剂SHP，3％尿素和3％氨基硅油。将织物两浸两轧，轧余率为90％，90℃烘干5分钟，180℃焙烘1.5分钟，测试布面pH为4.597。织物的折皱回复角和撕破强力保留率见表1。
对比例8
按照实施例12的步骤，不添加尿素和氨基硅油，整理后织物的pH值为3.673，折皱回复角和撕破强力保留率见表1。
实施例13
配制整理液，整理液中加入无甲醛整理剂7％CA和2％酒石酸，3.2％催化剂SHP，2％尿素和3％氨基硅油。将织物两浸两轧，轧余率为90％，90℃烘干5分钟，180℃焙烘1.5分钟，测试布面pH为4.555。织物的折皱回复角和撕破强力保留率见表1。
对比例9
按照实施例13的步骤，不添加尿素和氨基硅油，整理后织物的pH值为3.507，折皱回复角和撕破强力保留率见表1。
实施例14
配制整理液，整理液中加入无甲醛整理剂7％CA和1％苹果酸，3.2％催化剂SHP，2％尿素和3％氨基硅油。将织物两浸两轧，轧余率为90％，90℃烘干5分钟，180℃焙烘1.5分钟，测试布面pH为4.597。织物的折皱回复角和撕破强力保留率见表1。
对比例10
按照实施例14的步骤，不添加尿素和氨基硅油，整理后织物的pH值为3.673，折皱回复角和撕破强力保留率见表1。
实施例15
配制整理液，整理液中加入无甲醛整理剂7％BTCA，1.6％催化剂SHP，3％尿素。将织物两浸两轧，轧余率为90％，90℃烘干5分钟，160℃焙烘3分钟，测试布面pH为5.007。织物的折皱回复角和撕破强力保留率见表1。
对比例11
按照实施例15的步骤，不添加尿素，整理后织物的pH值为3.673，折皱回复角和撕破强力保留率见表1。
实施例16
配制整理液，整理液中加入无甲醛整理剂7％BTCA和1％丁二酸，1.6％催化剂SHP，3％尿素。将织物两浸两轧，轧余率为90％，90℃烘干5分钟，160℃焙烘3分钟，测试布面pH为4.691。织物的折皱回复角和撕破强力保留率见表1。
对比例12
按照实施例16的步骤，不添加尿素，整理后织物的pH值为3.673，折皱回复角和撕破强力保留率见表1。
表1添加剂对织物整理性能的影响
备注：织物为经过退煮漂和碱丝光的纯棉织物，规格40s×40s，织物密度117g/m2。
Claims (6)
1.以尿素作为添加剂的多元羧酸免烫工艺免水洗方法，其特征是包括：
配制整理液，整理液中含有1-10wt％的多元羧酸无甲醛免烫整理剂、1-4.6wt％催化剂次亚磷酸钠和0.7-5wt％尿素；然后将织物进行轧烘焙免烫工艺整理，整理后布面pH在4.0以上；轧烘焙后不经水洗，直接进行下道工序处理。
2.根据权利要求1所述的以尿素作为添加剂的多元羧酸免烫工艺免水洗方法，其特征在于，所述多元羧酸无甲醛免烫整理剂为饱和多元羧酸整理剂。
3.根据权利要求1或2所述的以尿素作为添加剂的多元羧酸免烫工艺免水洗方法，其特征在于，所述多元羧酸无甲醛免烫整理剂为1,2,3,4-丁烷四羧酸、柠檬酸、丁二酸、苹果酸、酒石酸中的一种或几种的复配物。
4.根据权利要求1所述的以尿素作为添加剂的多元羧酸免烫工艺免水洗方法，其特征在于，所述整理液中还含有0.5-4wt％氨基硅油。
5.根据权利要求1所述的以尿素作为添加剂的多元羧酸免烫工艺免水洗方法，其特征在于，所述织物为纯棉织物。
6.根据权利要求1所述的以尿素作为添加剂的多元羧酸免烫工艺免水洗方法，其特征在于，所述轧烘焙免烫工艺是指两浸两轧，轧余率为80-110％，然后在80-100℃烘干2-10分钟，在150-180℃下焙烘1-5分钟。
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