CN104790213A - 一种纤维素纤维织物无甲醛免烫整理工作液及应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种纤维素纤维织物无甲醛免烫整理工作液及其应用方法。所述的纤维素纤维织物无甲醛免烫整理工作液，其特征在于，包含低分子量聚羧酸15wt％～40wt％，催化剂1.5wt％～7wt％，柔软剂1wt％～5wt％，渗透剂0.1wt％～0.3wt％和余量的水。本发明不使用价格较贵的丁烷四羧酸，成本较低。经整理后的织物无甲醛释放，折皱回复角高于270°，DP等级可达3.5及以上，水萃取液pH值、撕破及拉伸强力、白度、水洗尺寸变化率满足GB/T18863《免烫纺织品》要求。

Description

一种纤维素纤维织物无甲醛免烫整理工作液及应用方法

技术领域

本发明涉及纺织整理技术领域，主要涉及一种纤维素纤维织物无甲醛免烫整理工作液的配制及应用方法。

背景技术

纤维素纤维织物及其制品吸湿透气、手感柔软、穿着舒适，但洗后易起皱变形、不易打理，一般需通过免烫整理来改善其易护理性。目前，免烫整理已成为纤维素纤维织物及其制品后整理加工的重要环节之一。常用的N-羟甲基酰胺类免烫整理剂虽能赋予织物较好的免烫效果，但存在甲醛问题，因此需开发性能优良的无甲醛免烫整理剂。

多羧酸是被研究最多的一类无甲醛免烫整理剂，Welch等人在US4820307中提出多元羧酸如丁烷四羧酸(BTCA)在高温焙烘及催化剂如次磷酸钠存在条件下，可以酯化交联纤维素大分子，整理后织物免烫效果与N-羟甲基酰胺类整理织物相当。目前市场上已有少量该类产品，但由于其成本较高，尚未广泛应用。

美国专利US7247172B公开了一种含膦聚马来酸抗皱整理剂的制备及其应用技术，分子量为110～700。应用该技术整理织物的DP等级≥3.0级，拉伸强力保留率≥40％。若要获得较好的整理效果，需与其他多元羧酸如BTCA复配使用。

R.H.唐等人在专利CN1090351A中公开了一种用聚膦基羧酸对纤维素纺织品进行无甲醛耐久压烫整理的方法，该专利中聚膦基羧酸分子量为1500～5000，整理后织物经五次水洗后，DP为3～3.2级。

诺瓦化学(苏州)有限公司的顾东民在专利CN1159489C中提出了一种无甲醛耐久保型整理纤维素织物的组合物及其方法，包括：分子量为300～1500的含膦聚合顺丁烯二酸，含三个及三个以上羧基，分子量为110～500的多元羧酸以及分子量为100～400的组分调节剂羟烷基胺。织物经整理后DP可达3.5～4级。

钟振声、薛万博在专利CN1300193C中描述了一种聚合型多元羧酸的合成方法。该技术以马来酸、衣康酸和丙烯酸为聚合单体，采用水相聚合的方法，所合成的聚羧酸粘均分子量为800～900。该合成方案中所用的阻聚剂为对苯二酚或对羟基苯甲醚。

此外，以上专利均未提及白色织物经整理后白度的变化。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种纤维素纤维织物无甲醛免烫整理工作液及应用方法。本发明提供的无甲醛免烫整理工作液可以不含成本较高的丁烷四羧酸，也不用添加其他小分子多羧酸。经整理后的织物无甲醛释放问题，折皱回复角高于270°，DP等级可达3.5级及以上，水萃取液pH值、撕破及拉伸强力、白度、水洗尺寸变化率均满足GB/T18863《免烫纺织品》的要求。

为了达到上述目的，本发明提供了一种纤维素纤维织物无甲醛免烫整理工作液，其特征在于，包含低分子量聚羧酸15wt％～40wt％，催化剂1.5wt％～7wt％，柔软剂1wt％～5wt％，渗透剂0.1wt％～0.3wt％和余量的水。

优选地，所述的低分子量聚羧酸的分子量为200～1500。

优选地，所述的低分子量聚羧酸的制备方法包括：以不饱和羧酸为原料，添加自由基引发剂、使用链调节剂控制分子量，通过自由基反应1.5～6h，得到低分子量聚羧酸。

更优选地，所述的低分子量聚羧酸的分子量为300～800。

更优选地，所述的不饱和羧酸为马来酸、马来酸酐、衣康酸和丙烯酸中的至少一种。

更优选地，所得的低分子量聚羧酸的质量浓度为30％～40％，外观为淡黄色透明液体。

更优选地，所述的自由基引发剂为过氧化物或过硫酸盐。

更优选地，所述的过氧化物为过氧化氢，所述的过硫酸盐为过硫酸钾、过硫酸铵或过硫酸钠。

所述的链调节剂为易与链自由基反应、抑制链增长的物质，可以是无机盐或醇类化合物，优选为亚硫酸氢盐、次磷酸盐、硫醇或异丙醇。

更优选地，所述的不饱和羧酸、自由基引发剂和链调节剂的摩尔比为1：0.05～0.10：0.1～0.5。

更优选地，所述的自由基反应的条件为反应温度65℃～95℃，反应时间为1.5h～6h。

优选地，所述的催化剂为含磷的碱金属盐。进一步优选为次磷酸盐、亚磷酸盐、多磷酸盐或其中至少两种的混合物。最优选为次磷酸钠和次磷酸钾。催化剂用量为低分子量聚羧酸用量的1/6～1/10(按重量计)。

优选地，所述的柔软剂为氨值≤0.3mmol/g的低黄变氨基有机硅柔软剂，聚乙烯类柔软剂，或者两者的混合物。若整理品对白度要求较低，则对柔软剂可以无低黄变要求。

优选地，所述的纤维素纤维织物无甲醛免烫整理工作液还包含增效剂0.5wt％～7wt％。对白度要求较低的整理品在配制工作液时可不使用增效剂。

更优选地，所述的增效剂为至少含两个伯羟基、分子量为60～600的多元醇。进一步优选为乙二醇、聚乙二醇、丙三醇、季戊四醇、木糖醇和三乙醇胺中的至少一种。

优选地，所述的渗透剂为脂肪醇类非离子表面活性剂。

优选地，所述的无甲醛免烫整理工作液中无需添加BTCA或其他小分子的多羧酸，若复配0.1wt％～1.0wt％的BTCA，整理织物的免烫效果更佳。

优选地，所述的纤维素纤维织物无甲醛免烫整理工作液的pH值为1～5。

本发明还提供了上述的纤维素纤维织物无甲醛免烫整理工作液的应用方法，其特征在于，包括：将纤维素纤维织物浸轧上述的纤维素纤维织物无甲醛免烫整理工作液，轧余率为55％～100％，在70～110℃下烘干，在150～190℃下焙烘30s～10min，得到处理后的纤维素纤维织物。

所述的纤维素纤维织物包括棉织物、麻织物、再生纤维素纤维织物及其混纺织物，或纤维素纤维与其他合成纤维的混纺织物。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明提供的无甲醛免烫整理工作液中所用的免烫整理剂为低分子量聚羧酸，比分子量较高的聚羧酸，更容易向纤维内渗透，使织物获得更佳免烫效果。

2.本发明所用的低分子量聚羧酸，合成方便、操作简单；用于织物免烫整理可在企业现有设备上进行，易于实现产业化。

3.本技术方案对整理品的白度影响较小，可用于白色织物的免烫整理。

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

低分子量聚羧酸的制备，具体步骤为：

将29.4g的马来酸酐和13g的衣康酸，以及16.7g的链调节剂次磷酸钾和100g的水加入到装有回流冷凝管、温度计、磁力搅拌器的四口烧瓶中，加热并搅拌均匀，当反应体系温度升高到80℃，分四次向反应体系中添加8.64g的引发剂过硫酸钾，通过自由基反应3h，得到低分子量聚羧酸，分子量为300～800，质量浓度为35％，外观为淡黄色透明液体。

实施例2

一种纤维素纤维织物无甲醛免烫整理工作液，按重量百分比由以下组分构成：

低分子量聚羧酸：30％

催化剂次磷酸钠：3％

柔软剂SIO：2％

增效剂三乙醇胺：1.2％

渗透剂JFC：0.2％

水：余量

所述的低分子量聚羧酸为实施例1所得的低分子量聚羧酸。

所述的柔软剂SIO是氨值为0.26的低黄变氨基有机硅类柔软剂。

所述的纤维素纤维织物无甲醛免烫整理工作液的制备方法为将按比例称量各组分，混合搅拌均匀即可。

使用时，先用氢氧化钠将纤维素纤维织物无甲醛免烫整理工作液的pH值调至2.0，再用配制好的工作液对纯棉白色府绸半制品进行免烫整理：工艺流程为：二浸二轧(轧余率约80％)→烘干(80℃×3min)→焙烘(180℃×1.5min)。整理后织物的折皱回复角为270°，拉伸强力256N，白度由未整理的77降至74，DP为3.5级，水萃取液pH值为5～6，水洗尺寸变化率为-1.2％～1.5％。

实施例3

一种纤维素纤维织物无甲醛免烫整理工作液，按重量百分比由以下组分构成：

低分子量聚羧酸：30％

催化剂次磷酸钠：3％

柔软剂Adalin NI：3％

渗透剂JFC：0.2％

水：余量

所述的低分子量聚羧酸为实施例1所得的低分子量聚羧酸。

所述的柔软剂Adalin NI是聚乙烯类柔软剂。

所述的纤维素纤维织物无甲醛免烫整理工作液的制备方法为将按比例称量各组分，混合搅拌均匀即可。

使用时，先用氢氧化钠将纤维素纤维织物无甲醛免烫整理工作液的pH值调至2.0，再用配制好的工作液对纯棉蓝色牛津纺半制品进行免烫整理，工艺流程为：二浸二轧(轧余率约75％)→烘干(80℃×3min)→焙烘(170℃×3min)。整理后织物的折皱回复角为276°，拉伸强力286N，撕破强力为12.5N，DP为3.8级。

实施例4：

一种纤维素纤维织物无甲醛免烫整理工作液，按重量百分比由以下组分构成：

低分子量聚羧酸：25％

BTCA：1％

催化剂次磷酸钠：3％

柔软剂SIO：2％

渗透剂JFC：0.2％

水：余量

所述的低分子量聚羧酸为实施例1所得的低分子量聚羧酸。

所述的柔软剂SIO是氨值为0.26的低黄变氨基有机硅类柔软剂。

所述的纤维素纤维织物无甲醛免烫整理工作液的制备方法为将按比例称量各组分，混合搅拌均匀即可。

使用时，先用氢氧化钠将无甲醛免烫整理工作液的pH值调至2.0，再用配制好的工作液对纯棉白色府绸半制品进行免烫整理，工艺流程为二浸二轧(轧余率约80％)→烘干(80℃×3min)→焙烘(180℃×2min)。整理后测试织物的主要性能，见表1。

比较例1：

一种无甲醛免烫整理工作液，按重量百分比由以下组分构成：

聚羧酸：25％

催化剂次磷酸钠：3％

柔软剂SIO：2％

渗透剂JFC：0.2％

水：余量

所述的聚羧酸制备的具体步骤为：

将29.4g的马来酸酐、13g的衣康酸和100g的水加入到装有回流冷凝管、温度计、磁力搅拌器的四口烧瓶中，加热并搅拌均匀，当反应体系温度升高到80℃，分四次向反应体系中添加8.64g的引发剂过硫酸钾，继续反应3h，得到分子量为10000～30000的聚羧酸，质量浓度为35％，外观为浅黄色透明液体。

所述的柔软剂SIO是氨值为0.26的低黄变氨基有机硅类柔软剂。

所述的无甲醛免烫整理工作液的制备方法为将按比例称量各组分，混合搅拌均匀即可。

使用时，先用氢氧化钠将无甲醛免烫整理工作液的pH值调至2.0，再用配制好的工作液对纯棉白色府绸半制品进行免烫整理，工艺流程为二浸二轧(轧余率约80％)→烘干(80℃×3min)→焙烘(180℃×2min)。整理后测试织物的主要性能，见表1。

比较例2：

一种无甲醛免烫整理工作液，按重量百分比由以下组分构成：

低分子量聚羧酸：25％

催化剂次磷酸钠：3％

柔软剂SIO：2％

渗透剂JFC：0.2％

水：余量％

所述的低分子量聚羧酸为实施例1所得的低分子量聚羧酸。

所述的柔软剂SIO是氨值为0.26的低黄变氨基有机硅类柔软剂。

所述的无甲醛免烫整理工作液的制备方法为将按比例称量各组分，混合搅拌均匀即可。

使用时，先用氢氧化钠将无甲醛免烫整理工作液的pH值调至2.0，再用配制好的工作液对纯棉白色府绸半制品进行免烫整理，工艺流程为二浸二轧(轧余率约80％)→烘干(80℃×3min)→焙烘(180℃×2min)。整理后测试织物的主要性能，见表1。

表1比较例整理品主要性能

从表1中可以看出，在无甲醛免烫整理工作液中使用分子量较低的聚羧酸，整理品的白度、折皱回复角和DP等级显著提高；在本发明的无甲醛免烫整理工作液中添加少量BTCA，免烫效果进一步提高。可见，本技术方案具有明显的优点。

Claims (10)

1.一种纤维素纤维织物无甲醛免烫整理工作液，其特征在于，包含低分子量聚羧酸15wt％～40wt％，催化剂1.5wt％～7wt％，柔软剂1wt％～5wt％，渗透剂0.1wt％～0.3wt％和余量的水。

2.如权利要求1所述的纤维素纤维织物无甲醛免烫整理工作液，其特征在于，所述的低分子量聚羧酸的分子量为200～1500。

3.如权利要求1所述的纤维素纤维织物无甲醛免烫整理工作液，其特征在于，所述的低分子量聚羧酸的制备方法包括：以不饱和羧酸为原料，添加自由基引发剂、使用链调节剂控制分子量，通过自由基反应1.5～6h，得到低分子量聚羧酸。

4.如权利要求3所述的纤维素纤维织物无甲醛免烫整理工作液，其特征在于，所述的不饱和羧酸、自由基引发剂和链调节剂的摩尔比为1：0.05～0.10：0.1～0.5。

5.如权利要求1所述的纤维素纤维织物无甲醛免烫整理工作液，其特征在于，所述的催化剂为含磷的碱金属盐。

6.如权利要求1所述的纤维素纤维织物无甲醛免烫整理工作液，其特征在于，所述的柔软剂为氨值≤0.3mmol/g的低黄变有机硅柔软剂，聚乙烯类柔软剂，或者两者的混合物。

7.如权利要求1所述的纤维素纤维织物无甲醛免烫整理工作液，其特征在于，所述的纤维素纤维织物无甲醛免烫整理工作液还包含增效剂0.5wt％～7wt％。

8.如权利要求7所述的增效剂为至少含两个伯羟基、分子量为60～600的多元醇。

9.如权利要求1所述的纤维素纤维织物无甲醛免烫整理工作液，其特征在于，所述的纤维素纤维织物无甲醛免烫整理工作液还包含BTCA，其含量为0.1wt％-1.0wt％。

10.权利要求1-9中任一项所述的纤维素纤维织物无甲醛免烫整理工作液的应用方法，其特征在于，包括：将纤维素纤维织物浸轧上述的纤维素纤维织物无甲醛免烫整理工作液，轧余率为55％～100％，在70～110℃下烘干，在150～190℃下焙烘30s～10min，得到处理后的纤维素纤维织物。