CN110483749A - 一种侧链亲水型涤纶织物吸湿排汗整理剂的制备方法及整理剂 - Google Patents

一种侧链亲水型涤纶织物吸湿排汗整理剂的制备方法及整理剂 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种侧链亲水的涤纶织物吸湿排汗整理剂制备方法，以对苯二甲酸二甲酯、乙二醇、聚乙二醇、自制侧链亲水二醇以及催化剂为原料，经酯交换反应后，再通过缩聚合成适用于涤纶织物的聚酯聚醚共聚型吸湿排汗整理剂。该方法合成效率高，整理后织物不但亲水性好，舒适感强，而且耐洗性能好，解决了以往吸湿排汗剂不能同时兼顾亲水及耐洗。

Description

一种侧链亲水型涤纶织物吸湿排汗整理剂的制备方法及整 理剂
技术领域
本发明涉及涤纶织物吸湿排汗整理剂技术领域，具体的说是一种被应用于涤纶织物上，兼具亲水及耐洗的吸湿排汗整理剂的制备方法及依该方法制得的整理剂。
背景技术
从人体穿着舒适的角度出发，人们希望汗液能被服装吸收、转移，且让汗液在服装表面快速蒸发，以保持皮肤表面和服装内侧微气候区的干燥，这种吸湿排汗的功能在运动服、夏季服装中显得尤为重要。近几年随着消费者选购衣服愈来愈重视其舒适性，吸湿排汗衣物的需求正迅速增长。合成纤维具有天然纤维无法比拟的优良性能，特别是用途最广的聚酯纤维(涤纶)。它具有较高的机械强度、耐热耐晒、对酸、氧化剂、还原剂及有机溶剂均具有很好的化学稳定性，制成衣物后挺括又平整。但由于分子结构中不存在亲水吸湿基团，水中溶胀度小，干、湿强度和断裂延伸度基本相同，在服装或装饰品使用中表现出较强的易带静电性、易吸污性、污渍难洗除性、手感差等缺点，在使用中受到很大限制。例如客户在高温染整过程中，涤纶织物与金属导辊或机械摩擦能产生大量静电造成火花，容易沾住导辊和吸附尘土油污，使染色无法进行。基于这些，目前有两种方法可以改善涤纶织物的亲水性能：1)利用纤维的合成技术对传统的聚酯纤维结构进行改性，使纤维本身具有亲水抗静电性；2)利用织物后整理技术对聚酯纤维进行后整理加工，使织物具有亲水抗静电的效果。而后整理技术中被应用较多的是聚酯聚醚嵌段共聚型整理剂，该类型整理剂亲水性好、抗静电和去污性均较强，但普遍耐洗性差。
传统吸湿排汗整理剂以聚酯聚醚类化合物为主，其化学结构中含有聚酯链段和聚醚链段。一般情况下，聚醚链段多为聚乙二醇链段以及聚丙二醇链段，以线性方式存在于聚酯聚醚整理剂链中，亲水性能受到一定的限制。
本发明使用侧链含有聚乙二醇亲水链段的物质，通过酯化反应缩聚到吸湿排汗整理剂中，亲水链段排布于整理剂链的侧链位置，开发出一种具有梳型结构的吸湿排汗整理剂，可充分发挥亲水链段的亲水性能。织物经整理剂整理后表现出优异的亲水性能，有效解决了聚酯聚醚型亲水整理剂水溶性差以及不耐洗等引起的使用不便和应用效果差的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服聚酯聚醚嵌段共聚型整理剂不能同时兼顾亲水和耐洗的缺点，提供一种亲水性好、舒适感强，而且耐洗性能好的涤纶织物吸湿排汗整理剂的制备方法及整理剂，以克服现有技术的不足。
本发明采用的技术方案是：以对苯二甲酸二甲酯、乙二醇、聚乙二醇、自制侧链亲水二醇以及催化剂为原料，经酯交换反应后，再通过高真空缩聚合成适用于涤纶织物的聚酯聚醚共聚型吸湿排汗整理剂，合成效率高。具体如下：
S1)合成侧链亲水二醇：首先加入等摩尔比的环氧丙醇和甲氧基聚乙二醇胺(分子量为1000)，加入与总反应单体质量三分之一的乙醇，60℃反应5小时，开环反应结束后，加上减压蒸馏装置，蒸去乙醇，即可得侧链亲水二醇。
S2)酯交换反应：首先对聚乙二醇和侧链亲水二醇进行脱水反应。脱水完成后，依次向装有温度计、氮气管的反应容器加入对苯二甲酸二甲酯、乙二醇和催化剂，在氮气保护下缓慢升温，25-30分钟温度升至170℃时，控温于170～180℃反应4h。
S3)缩聚反应：酯交换完成后继续升温至190℃，控温于190～200℃反应30min，开始抽真空，并继续升温至230℃，控温于220～230℃，待反应容器内真空度达到-0.099MPa以上时计时保温3h，保温结束冷却到200℃，出料。
S4)将步骤S3)所得产物与水按1∶4混合均匀，即得目标产物。
所述的聚乙二醇是数均分子量为4000的聚乙二醇；所述的自制侧链亲水二醇是数均分子量为1000的侧链二醇；酯交换反应中催化剂为醋酸金属盐；所述的醋酸金属盐包括醋酸锌、醋酸镁、醋酸钙。
自制侧链亲水二醇为环氧丙醇与甲氧基聚乙二醇胺开环制备的二醇。
所述的自制侧链亲水二醇为环氧丙醇与甲氧基聚乙二醇胺开环制备的二醇。
所述侧链亲水涤纶织物吸湿排汗整理剂的原料配方为：对苯二甲酸二甲酯15～20份，聚乙二醇70～80份，乙二醇12～15份，自制侧链亲水乙二醇20～25份，和作为催化剂的醋酸金属盐0.03～0.05份。
所述的酯交换反应温度为170～180℃；所述的缩聚反应温度为190-230℃并梯度完成升温。
本发明提供一种依上述方法制得的侧链亲水的涤纶织物吸湿排汗整理剂。
本发明的有益效果是：
传统吸湿排汗整理剂以聚酯聚醚类化合物为主，其化学结构中含有聚酯链段和聚醚链段。一般情况下，聚醚链段多为聚乙二醇链段以及聚丙二醇链段，以线性方式存在于聚酯聚醚整理剂链中，亲水性能受到一定的限制。本发明使用侧链含有聚乙二醇链段的物质，通过酯化反应缩聚到吸湿排汗整理剂中，亲水链段排布于整理剂链的侧链位置，开发出一种具有梳型结构的吸湿排汗整理剂，可充分发挥亲水链段的亲水性能。织物经整理剂整理后表现出优异的亲水性能以及耐洗性能，有效解决了聚酯聚醚型亲水整理剂水溶性差引起的使用不便和应用效果差的问题。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例1：
合成侧链亲水二醇：首先加入37g环氧丙醇和500g单甲基封端的乙二醇(分子量为1000)，加入179g乙醇，60℃保温5小时，反应结束后改为减压蒸馏，蒸去乙醇，即可得侧链亲水二醇。
侧链亲水吸湿排汗剂合成：首先对聚乙二醇和侧链亲水二醇进行脱水反应，控温于100～105℃真空脱水1h。脱水完成后，依次将40g对苯二甲酸二甲酯、150g聚乙二醇、30g乙二醇、40g侧链亲水二醇、0.06g醋酸锌加入装有温度计、氮气管的反应容器中，在氮气保护下缓慢升温，25-30分钟温度升至170℃时，控温于170～180℃反应4h。
酯交换完成后继续升温至190℃，控温于190～200℃反应30min，开始抽真空，并继续升温至230℃，控温于220～230℃，待反应容器内真空度达到-0.099MPa以上时计时保温3h，保温结束冷却到200℃，出料。
将上述所得产物缓慢加入1040g 60℃热水中，搅拌均匀后，得吸湿排汗整理剂XP-1。
实施例2：
合成侧链亲水二醇：首先加入37g环氧丙醇和500g单甲基封端的乙二醇(数均分子量为1000)，加入179g乙醇，60℃保温5小时，反应结束后改为减压蒸馏，蒸去乙醇，即可得侧链亲水二醇。
侧链亲水吸湿排汗剂合成：首先对聚乙二醇和侧链亲水二醇进行脱水反应，控温于100～105℃真空脱水1h。脱水完成后，依次将38g对苯二甲酸二甲酯、160g聚乙二醇、28g乙二醇、50g侧链亲水二醇、0.08g醋酸钙加入装有温度计、氮气管的反应容器中，在氮气保护下缓慢升温，25-30分钟温度升至170℃时，控温于170～180℃反应4h。
酯交换完成后继续升温至190℃，控温于190～200℃反应30min，开始抽真空，并继续升温至230℃，控温于220～230℃，待反应容器内真空度达到-0.099MPa以上时计时保温3h，保温结束冷却到200℃，出料。
将上述所得产物缓慢加入1104g 60℃热水中，搅拌均匀后，得吸湿排汗整理剂XP-2。
实施例3：
合成侧链亲水二醇：首先加入37g环氧丙醇和500g单甲基封端的乙二醇(分子量为1000)，加入179g乙醇，60℃保温5小时，反应结束后改为减压蒸馏，蒸去乙醇，即可得侧链亲水二醇。
侧链亲水吸湿排汗剂合成：首先对聚乙二醇和侧链亲水二醇进行脱水反应，控温于100～105℃真空脱水1h。脱水完成后，依次将30g对苯二甲酸二甲酯、140g聚乙二醇、24g乙二醇、42g侧链亲水二醇、0.07g醋酸镁加入装有温度计、氮气管的反应容器中，在氮气保护下缓慢升温，25-30分钟温度升至170℃时，控温于170～180℃反应4h。
酯交换完成后继续升温至190℃，控温于190～200℃反应30min，开始抽真空，并继续升温至230℃，控温于220～230℃，待反应容器内真空度达到-0.099MPa以上时计时保温3h，保温结束冷却到200℃，出料。
将上述所得产物缓慢加入944g 60℃热水中，搅拌均匀后，得吸湿排汗整理剂XP-3。为验证此类吸湿排汗剂具有亲水及耐洗性能，上述吸湿排汗整理剂评估内容及结果：浸轧法整理，工艺条件：一浸一轧(压力2.0Kg/cm2)，105℃烘干，定形(170℃×60sec)，对比洗涤30次前后的毛效及滴水扩散时间。
滴水扩散：
毛效：
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员应当理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同替换所限定，在未经创造性劳动所作的改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种侧链亲水型涤纶织物吸湿排汗整理剂的制备方法，其特征在于：以对苯二甲酸二甲酯、乙二醇、聚乙二醇、自制侧链亲水二醇以及催化剂为原料，经酯交换反应后，再通过高真空缩聚合成适用于涤纶织物的聚酯聚醚共聚型吸湿排汗整理剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：聚乙二醇是数均分子量为4000的聚乙二醇；所述的自制侧链亲水二醇是数均分子量为1000的侧链二醇；催化剂为醋酸金属盐；所述的醋酸金属盐包括醋酸锌、醋酸镁、醋酸钙。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：自制侧链亲水二醇为环氧丙醇与甲氧基聚乙二醇胺开环制备的二醇。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，按如下重量份组成参与反应：对苯二甲酸二甲酯15～20份，聚乙二醇70～80份，乙二醇12～15份，自制侧链亲水乙二醇20～25份，作为催化剂的醋酸金属盐0.03～0.05份。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：酯交换反应温度为170～180℃；缩聚反应温度为190-230℃并梯度完成升温。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
S1)合成侧链亲水二醇：首先加入等摩尔比的环氧丙醇和甲氧基聚乙二醇胺，加入与总反应单体质量三分之一的乙醇，60℃反应5小时，开环反应结束后，加上减压蒸馏装置，蒸去乙醇，即可得侧链亲水二醇；
S2)酯交换反应：首先对聚乙二醇和侧链亲水二醇进行脱水反应；脱水完成后，依次向装有温度计、氮气管的反应容器加入对苯二甲酸二甲酯、乙二醇和催化剂，在氮气保护下缓慢升温，25-30分钟温度升至170℃时，控温于170～180℃反应4h；
S3)缩聚反应：酯交换完成后继续升温至190℃，控温于190～200℃反应30min，开始抽真空，并继续升温至230℃，控温于220～230℃，待反应容器内真空度达到-0.099MPa以上时计时保温3h，保温结束冷却到200℃，出料；
S4)将步骤S3)所得产物与水按1∶4混合均匀，即得目标产物。
7.一种侧链亲水型涤纶织物吸湿排汗整理剂，其特征在于：通过如权利要求1-6任一所述侧链亲水型涤纶织物吸湿排汗整理剂的制备方法制得。
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