CN105839411A - 用于提高聚酯纤维抗静电性的复配整理剂及整理工艺 - Google Patents

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Abstract

一种用于提高聚酯纤维抗静电性的复配整理剂，涉及印染助剂领域，该复配整理剂由25‑35份聚酯聚醚型亲水整理剂；4‑6份壳聚糖溶液；25‑35份非离子表面活性剂；50‑70份高分子亲水物质；以及800‑1200份去离子水配制得到，可使聚酯纤维同时具有优异的亲水性和抗静电性。此外本发明还涉及一种聚酯纤维织物的整理工艺，以复配整理剂对聚酯纤维织物进行整理，可使聚酯纤维织物同时具有亲水性和抗静电性，工艺简单。

Description

用于提高聚酯纤维抗静电性的复配整理剂及整理工艺
技术领域
本发明涉及一种印染助剂领域，且特别涉及一种用于提高聚酯纤维抗静电性的复配整理剂及整理工艺。
背景技术
聚酯纤维俗称涤纶，是目前合成纤维最大的品种之一。聚酯纤维是一种综合性能较好的合成纤维，也是一种典型的疏水性的纤维，当聚酯纤维作为贴身的服装材料使用时，穿着舒适性很差，尤其是人体出汗时会给人带来闷热感。同时，聚酯纤维的亲水性很差，这也给纺织印染的加工过程带来一系列问题，比如易吸灰尘、易带静电，难除油污渍等等问题。为了解决上述问题，人们在改良涤纶亲水性能方面做了很多的研究工作，最常用的方式是使用亲水整理剂对涤纶织物进行整理。
一般使用的亲水整理剂中包括阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂这三种表面活性剂，相对来讲，经阳离子表面活性剂整理后的涤纶织物的亲水效果是三者当中最好的，经高分子的非离子型表面活性剂整理后的涤纶织物可以获得最好的抗静电耐久性。也就是说，经过亲水整理剂整理的聚酯纤维，能够提高聚酯纤维的亲水性或者抗静电性，但目前还没有一种亲水整理剂在提高聚酯纤维亲水性的同时，使其具有耐久、较佳的抗静电性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于提高聚酯纤维抗静电性的复配整理剂，此复配整理剂可使聚酯纤维同时具有优异的亲水性和抗静电性。
本发明的另一目的在于提供一种聚酯纤维织物的整理工艺，以复配整理剂对聚酯纤维织物进行整理，可使聚酯纤维织物同时具有亲水性和抗静电性，工艺简单。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
一种用于提高聚酯纤维抗静电性的复配整理剂，其由按重量份数计的以下原料配制而成，原料包括：
25-35份聚酯聚醚型亲水整理剂；
4-6份壳聚糖溶液；
25-35份非离子表面活性剂；
50-70份高分子亲水物质；以及
800-1200份去离子水。
进一步地，在本发明较佳实施例中，上述原料包括：
28-32份聚酯聚醚型亲水整理剂；
4.5-5.5份壳聚糖溶液；
28-32份非离子表面活性剂；
55-65份高分子亲水物质；以及
900-1100份去离子水。
进一步地，在本发明较佳实施例中，上述聚酯聚醚型亲水整理剂是以对苯二甲酸二甲酯、乙二醇和聚乙二醇为原料，采用熔融缩聚方法合成。
进一步地，在本发明较佳实施例中，上述壳聚糖溶液是将25-35g壳聚糖溶解于1L的质量分数为2％的醋酸溶液中配制而成。
进一步地，在本发明较佳实施例中，上述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
进一步地，在本发明较佳实施例中，上述高分子亲水物质为含有多个亲水基团的聚合物。
进一步地，在本发明较佳实施例中，按重量份数计，上述原料还包括1-2份催化剂，催化剂为柠檬酸、酒石酸、硫酸铝中的一种。
一种聚酯纤维织物的整理工艺，其包括：
按重量份数计，准备以下原料：
25-35份聚酯聚醚型亲水整理剂，
4-6份壳聚糖溶液，
25-35份非离子表面活性剂，
50-70份高分子亲水物质，
800-1200份去离子水；
取聚酯聚醚型亲水整理剂与去离子水配制成亲水整理液，在亲水整理液中加入非离子表面活性剂和高分子亲水物质，充分搅拌溶解后，再加入壳聚糖溶液，配制得到复配整理剂；以及
将聚酯纤维织物放入复配整理剂中，经过二浸二轧工艺，烘干、冷却。
进一步地，在本发明较佳实施例中，上述二浸二轧工艺的两次浸渍时间分别为4-6min和2-4min。
进一步地，在本发明较佳实施例中，上述烘干的温度为90-110℃，烘干的时间为2-4min。
本发明实施例的用于提高聚酯纤维抗静电性的复配整理剂及整理工艺的有益效果是：复配整理剂包括聚酯聚醚型亲水整理剂，壳聚糖溶液，非离子表面活性剂和高分子亲水物质，各原料均能增强织物的亲水性和抗静电性，以复配整理剂对聚酯纤维织物进行整理，各原料协同作用，可使聚酯纤维织物同时具有亲水性和抗静电性，工艺简单。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的用于提高聚酯纤维抗静电性的复配整理剂及整理工艺进行具体说明。
一种用于提高聚酯纤维抗静电性的复配整理剂，其由按重量份数计的以下原料配制而成，原料包括：25-35份聚酯聚醚型亲水整理剂；4-6份壳聚糖溶液；25-35份非离子表面活性剂；50-70份高分子亲水物质；以及800-1200份去离子水。
优选的，原料包括28-32份聚酯聚醚型亲水整理剂；4.5-5.5份所述壳聚糖溶液；28-32份所述非离子表面活性剂；55-65份所述高分子亲水物质；以及900-1100份所述去离子水。进一步优选的，复配整理剂是由按重量份数计的30份聚酯聚醚型亲水整理剂；5份壳聚糖溶液；30份非离子表面活性剂；60份高分子亲水物质；以及1000份去离子水配制而成，即聚酯聚醚型亲水整理剂的浓度为30g/L；壳聚糖溶液的浓度为5g/L；非离子表面活性剂复合物的浓度为30g/L；高分子亲水物质的浓度为60g/L。
优选地，原料按重量份数计还包括1-2份催化剂，催化剂为柠檬酸、酒石酸、硫酸铝中的一种。
上述原料中，聚酯聚醚型亲水整理剂是聚酯聚醚嵌段共聚型亲水整理剂(Polyester-polyether Block Copolymer Hydrophilic FinishingAgent，PPBC)，它是以对苯二甲酸二甲酯、乙二醇和聚乙二醇为原料，采用熔融缩聚方法合成的化合物。本实施例中的聚酯聚醚型亲水整理剂优选为苏州青果化工有限公司提供的超柔舒适整理剂QG1806。
聚酯聚醚嵌段共聚型亲水整理剂的分子中含有聚醚软链段和聚酯硬链段，其中，聚醚软链段具有良好的亲水性，聚酯硬链段结构与聚酯纤维相似，根据相似相容原理，其在受热过程中可与聚酯纤维发生共熔、共结晶作用，使亲水整理剂固着在织物上。
壳聚糖溶液是将25-35g壳聚糖溶解于1L的质量分数为2％的醋酸溶液中配制而成。本实施例中壳聚糖优选为浙江金壳生物有限公司提供的试剂。
非离子表面活性剂是高碳脂肪醇聚氧乙烯醚类的非离子表面活性剂，本实施例中非离子表面活性剂优选为邢台蓝星助剂厂提供的润湿剂JFC(脂肪醇聚氧乙烯醚)，其是常规的染整助剂，市售可得。
高分子亲水物质为一系列含多个亲水基团(如羟基、羧基、胺基以及聚环氧乙烷链段)的聚合物，这些聚合物在亲水基团的作用下可溶解在水中或是具有很好的吸水性能。本实施例中高分子亲水物质优选为科峰纺织助剂实业有限公司提供的亲水整理剂F-502，其主要组分为分散性聚酯。
一种聚酯纤维织物的整理工艺，其包括：
首先，按重量份数计，准备以下原料：
25-35份聚酯聚醚型亲水整理剂，4-6份壳聚糖溶液，25-35份非离子表面活性剂，50-70份高分子亲水物质，800-1200份去离子水。
其中，聚酯聚醚型亲水整理剂的制备方法为：在反应釜中加入对苯二甲酸二甲酯，升温至150℃，待对苯二甲酸二甲酯完全熔融后加入乙二醇和酯交换反应催化剂，缓慢升温至190℃，进行酯交换反应，待馏出的甲醇达到理论量的95％以上时结束反应；加入一定量的聚乙二醇、缩聚反应催化剂和亚磷酸三苯酯(抗氧剂TPP)，通氮气并升温至225℃。开始抽真空，在0.03-0.05MPa下继续升温至缩聚温度，进行缩聚反应。当反应体系中基本无小分子气体排出时，视缩聚反应达到平衡，停止反应。
其次，取聚酯聚醚型亲水整理剂与去离子水配制成亲水整理液，在亲水整理液中加入非离子表面活性剂和高分子亲水物质，充分搅拌溶解后，再加入壳聚糖溶液，配制得到复配整理剂；以及
接着，将聚酯纤维织物放入复配整理剂中，经过二浸二轧工艺，二浸二轧工艺是染整工艺中的常规步骤，是将聚酯纤维织物浸渍在复配整理剂中一定时间后，聚酯纤维织物的带液率(聚酯纤维织物中所含的液体质量占干燥织物的重量百分比)为80％，取出在轧车上轧去多余的液体，再次浸渍后轧液，两次浸渍时间分别为4-6min和2-4min。然后在90-110℃下经过2-4min烘干；接着在160-200℃下经过1-2min热定型，冷却至室温备用。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
实施例1提供一种聚酯纤维织物的整理工艺，其包括：
首先，准备以下原料：
2.5kg聚酯聚醚型亲水整理剂，0.4kg壳聚糖溶液，2.5kg非离子表面活性剂，5kg高分子亲水物质，80kg去离子水。其中，聚酯聚醚型亲水整理剂是采用以下方法制得：在反应釜中加入对苯二甲酸二甲酯，升温至150℃，待对苯二甲酸二甲酯完全熔融后加入乙二醇和酯交换反应催化剂，缓慢升温至190℃，进行酯交换反应，待馏出的甲醇达到理论量的95％以上时结束反应；加入一定量的聚乙二醇、缩聚反应催化剂和抗氧剂TPP，通氮气并升温至225℃。开始抽真空，在0.03-0.05MPa下继续升温至缩聚温度，进行缩聚反应。当反应体系中基本无小分子气体排出时，视缩聚反应达到平衡，停止反应。壳聚糖溶液是将30g壳聚糖溶解于1L的质量分数为2％的醋酸溶液中配制而成，壳聚糖为浙江金壳生物有限公司提供；非离子表面活性剂为邢台蓝星助剂厂提供的润湿剂JFC；高分子亲水物质为科峰纺织助剂实业有限公司提供的亲水整理剂F-502。
其次，取聚酯聚醚型亲水整理剂与去离子水配制成亲水整理液，在亲水整理液中加入非离子表面活性剂和高分子亲水物质，充分搅拌溶解后，再加入壳聚糖溶液，配制得到复配整理剂。
接着，将聚酯纤维织物放入复配整理剂中，经过二浸二轧工艺，两次浸渍时间分别为4min和2min；然后在90℃下经过2min烘干；接着在180℃下经过1min热定型，冷却至室温备用。
实施例2
实施例2提供一种聚酯纤维织物的整理工艺，其包括：
首先，准备以下原料：
3.5kg聚酯聚醚型亲水整理剂，0.6kg壳聚糖溶液，3.5kg非离子表面活性剂，7kg高分子亲水物质，120kg去离子水。其中，聚酯聚醚型亲水整理剂为苏州青果化工有限公司提供的超柔舒适整理剂QG1806；壳聚糖溶液是将35g壳聚糖溶解于1L的质量分数为2％的醋酸溶液中配制而成，壳聚糖为浙江金壳生物有限公司提供；非离子表面活性剂为邢台蓝星助剂厂提供的润湿剂JFC；高分子亲水物质为科峰纺织助剂实业有限公司提供的亲水整理剂F-502。
其次，取聚酯聚醚型亲水整理剂与去离子水配制成亲水整理液，在亲水整理液中加入非离子表面活性剂和高分子亲水物质，充分搅拌溶解后，再加入壳聚糖溶液，配制得到复配整理剂。
接着，将聚酯纤维织物放入复配整理剂中，经过二浸二轧工艺，两次浸渍时间分别为6min和4min；然后在110℃下经过4min烘干；接着在180℃下经过1min热定型，冷却至室温备用。
实施例3
实施例3提供一种聚酯纤维织物的整理工艺，其包括：
首先，准备以下原料：
3kg聚酯聚醚型亲水整理剂，0.5kg壳聚糖溶液，3kg非离子表面活性剂，6kg高分子亲水物质，100kg去离子水。其中，聚酯聚醚型亲水整理剂为苏州青果化工有限公司提供的超柔舒适整理剂QG1806；壳聚糖溶液是将30g壳聚糖溶解于1L的质量分数为2％的醋酸溶液中配制而成，壳聚糖为浙江金壳生物有限公司提供；非离子表面活性剂为邢台蓝星助剂厂提供的润湿剂JFC；高分子亲水物质为科峰纺织助剂实业有限公司提供的亲水整理剂F-502。
其次，取聚酯聚醚型亲水整理剂与去离子水配制成亲水整理液，在亲水整理液中加入非离子表面活性剂和高分子亲水物质，充分搅拌溶解后，再加入壳聚糖溶液，配制得到复配整理剂。
接着，将聚酯纤维织物放入复配整理剂中，经过二浸二轧工艺，两次浸渍时间分别为5min和3min。然后在100℃下经过3min烘干；接着在180℃下经过1min热定型，冷却至室温备用。
实施例4
实施例4提供一种聚酯纤维织物的整理工艺，其包括：
首先，准备以下原料：
3kg聚酯聚醚型亲水整理剂，0.5kg壳聚糖溶液，3kg非离子表面活性剂，6kg高分子亲水物质，0.1kg柠檬酸(催化剂)，100kg去离子水。其中，聚酯聚醚型亲水整理剂为苏州青果化工有限公司提供的超柔舒适整理剂QG1806；壳聚糖溶液是将25g壳聚糖溶解于1L的质量分数为2％的醋酸溶液中配制而成，壳聚糖为浙江金壳生物有限公司提供；非离子表面活性剂为邢台蓝星助剂厂提供的润湿剂JFC；高分子亲水物质为科峰纺织助剂实业有限公司提供的亲水整理剂F-502。
其次，取聚酯聚醚型亲水整理剂与去离子水配制成亲水整理液，在亲水整理液中加入非离子表面活性剂、高分子亲水物质，充分搅拌溶解后，再加入壳聚糖溶液和柠檬酸，配制得到复配整理剂。
接着，将聚酯纤维织物放入复配整理剂中，经过二浸二轧工艺，两次浸渍时间分别为5min和3min。然后在100℃下经过3min烘干；接着在180℃下经过1min热定型，冷却至室温备用。
对比例
对比例提供一种聚酯纤维织物的整理工艺，其包括：
首先，准备3kg聚酯聚醚型亲水整理剂和100kg去离子水，本实施使用的聚酯聚醚型亲水整理剂与实施例3中的聚酯聚醚型亲水整理剂相同，然后将聚酯聚醚型亲水整理剂和去离子水配制成30g/L的亲水整理液。
然后，将聚酯纤维织物放入亲水整理液中，经过二浸二轧工艺，两次浸渍时间分别为5min和3min。然后在100℃下经过3min烘干；接着在180℃下经过1min热定型，冷却至室温备用。
通过测试未整理的聚酯纤维织物，以及实施例1、实施例2、实施例3和对比例整理后的聚酯纤维织物的亲水性和抗静电性，来比较不同整理剂及整理工艺的区别。
一、亲水性的测试
按照AATCC79-2007《纺织品的吸水性》的方法进行测定。将聚酯纤维织物布样平整的固定在绷布框上，用滴定管口直径为1mm的滴定管，在离布面1cm处滴下一滴水，并开始计时，当水珠反光度逐渐减少到一个完全不反光的水印时，停止计时，记录下水滴吸收时间。
分别测试未整理的聚酯纤维织物布样(原布)，以及实施例1、实施例2、实施例3和对比例整理后的聚酯纤维织物布样的亲水性，结果如下：
表1 各布样对应的水滴消失时间
布样 水滴消失时间(s)
原布 140.0
对比例 35.2
实施例1 8.7
实施例2 5.4
实施例3 4
由上表可以看出，经过聚酯聚醚型亲水整理剂整理后，聚酯纤维织物表面水滴的消失时间为未经整理涤纶织物的1/5左右，从中可以看出聚酯纤维织物的亲水性在经过整理后明显改善。这是由于聚酯聚醚型亲水整理剂在涤纶织物表面形成了一层亲水性薄膜，从而提高了织物的亲水性。
经过本发明实施例的复配整理剂及整理工艺整理后，聚酯纤维织物表面水滴的消失时间又大幅度缩短，尤其实施例3中整理后的聚酯纤维织物表面水滴的消失时间缩小为4s，说明其亲水性最佳。这是因为壳聚糖溶液、非离子表面活性剂和高分子亲水物质均能提高聚酯纤维织物的亲水性，当复配整理液中的聚酯聚醚型亲水整理剂的浓度为30g/L，壳聚糖溶液的浓度5g/L，非离子表面活性剂的浓度为30g/L，高分子亲水物质的浓度为60g/L，经复配整理液整理后的聚酯纤维织物的亲水效果最好。
二、抗静电性的测试
按GB/T12703.2-2009《纺织品静电测试方法》在YG(B)403型织物摩擦带电测试仪上测量布样的表面电荷，电荷越多，说明其抗静电性越差；电荷越少，说明其抗静电性越好。
分别测量未整理的聚酯纤维织物布样(原布)，以及实施例1、实施例2、实施例3和对比例整理后的聚酯纤维织物布样的电荷，测量结果如下：
表2 各布样对应的表面电荷
由上表可以看出，经过聚酯聚醚型亲水整理剂整理后，聚酯纤维织物的表面电荷量和表面电荷面密度均减小，由此可以看出，经过聚酯聚醚型亲水整理剂整理后，聚酯纤维织物的抗静电性得到一定程度提高。
经过复配整理液处理过的聚酯纤维织物的表面电荷量和表面电荷面密度明显减小，由此可以看出，经过复配整理液整理后的织物的表面电荷面密度明显降低，说明整理后的聚酯纤维织物的抗静电性能得到较为显著提高。这是因为聚酯聚醚型亲水整理剂、壳聚糖溶液、非离子表面活性剂和高分子亲水物质均能提高聚酯纤维的亲水性，有利于纤维表面静电荷的散逸，减少静电荷的聚集。
综上所述，本发明实施例的用于提高聚酯纤维抗静电性的复配整理剂及整理工艺，以复配整理剂对聚酯纤维织物进行整理，可使聚酯纤维织物同时具有亲水性和抗静电性，工艺简单。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种用于提高聚酯纤维抗静电性的复配整理剂，其特征在于，其由按重量份数计的以下原料配制而成，所述原料包括：
2.根据权利要求1所述的用于提高聚酯纤维抗静电性的复配整理剂，其特征在于，所述原料包括：
3.根据权利要求1所述的用于提高聚酯纤维抗静电性的复配整理剂，其特征在于，所述聚酯聚醚型亲水整理剂是以对苯二甲酸二甲酯、乙二醇和聚乙二醇为原料，采用熔融缩聚方法合成。
4.根据权利要求1所述的用于提高聚酯纤维抗静电性的复配整理剂，其特征在于，所述壳聚糖溶液是将25-35g壳聚糖溶解于1L的质量分数为2％的醋酸溶液中配制而成。
5.根据权利要求5所述的用于提高聚酯纤维抗静电性的复配整理剂，其特征在于，所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
6.根据权利要求1所述的用于提高聚酯纤维抗静电性的复配整理剂，其特征在于，所述高分子亲水物质为含有多个亲水基团的聚合物。
7.根据权利要求1所述的用于提高聚酯纤维抗静电性的复配整理剂，其特征在于，按重量份数计，所述原料还包括1-2份催化剂，所述催化剂为柠檬酸、酒石酸、硫酸铝中的一种。
8.一种聚酯纤维织物的整理工艺，其特征在于，其包括：
按重量份数计，准备以下原料：
取所述聚酯聚醚型亲水整理剂与所述去离子水配制成亲水整理液，在所述亲水整理液中加入所述非离子表面活性剂和所述高分子亲水物质，充分搅拌溶解后，再加入所述壳聚糖溶液，配制得到复配整理剂；以及
将聚酯纤维织物放入所述复配整理剂中，经过二浸二轧工艺，烘干、冷却。
9.根据权利要求8所述的聚酯纤维织物的整理工艺，其特征在于，所述二浸二轧工艺的两次浸渍时间分别为4-6min和2-4min。
10.根据权利要求8所述的聚酯纤维织物的整理工艺，其特征在于，所述烘干的温度为90-110℃，所述烘干的时间为2-4min。
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