CN111363100B - 具有耐久易去污性的纺织品功能整理聚合物及其合成与应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有耐久易去污性的纺织品功能整理聚合物及其制备方法与应用。该方法包括：将甲基丙烯酸缩水甘油醚酯GMA与二乙醇胺DEA反应制得丙烯酸多羟基酯单体GMA‑DEA，然后与丙烯酸聚氧乙烯醚酯、甲基丙烯酸十八烷基酯SMA、丙烯酸AA、水混合，加入乳化剂，然后加入引发剂，进行自由基聚合反应。该整理聚合物整理织物后可以控制污物的沾污面积，使棉织物获得易于洗涤去除污物的节水洗涤效果。

Description

具有耐久易去污性的纺织品功能整理聚合物及其合成与应用

技术领域

本发明公开一种纺织品功能整理聚合物的结构及其制备与应用领域，特别涉及一种具有耐久性易去污性的纺织品功能整理聚合物及其制备方法与应用。

背景技术

棉织物以其柔软、透气、吸湿等优良的服用性能成为最常用的面料之一，随着人们对纺织品舒适性的需求增加，越来越多的人选择全棉纺织品，或再生纤维素纤维面料，或含有纤维素纤维的混纺面料。

在全棉织物在使用过程中，会沾污各种污垢，包括人体皮肤生理代谢产生的皮屑、油脂，环境中的无机颗粒物以及食物残留物等有机污染物，不仅影响美观，还产生臭味，同时带来一系列洗涤问题。开发无氟耐久易去污整理剂，使其整理棉织物容易洗去污物，减少洗涤用水量，提高衣物的清洁性，实现了节能环保的目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有耐久易去污性的纺织品功能整理聚合物及其制备方法与应用，以克服现有技术中棉织物不易洗涤的缺陷。

本发明提供了一种纺织品功能整理聚合物，它是由丙烯酸聚氧乙烯醚酯，甲基丙烯酸十八烷基酯SMA，丙烯酸AA和丙烯酸多羟基酯单体GMA-DEA在引发剂和乳化剂存在下自由基聚合反应得到。

所述GMA-DEA、丙烯酸聚氧乙烯醚酯、SMA和AA的质量比为18-22:56-57:13-14:9-11。

本发明还提供一种纺织品功能整理聚合物的制备方法，包括：

(1)将甲基丙烯酸缩水甘油醚酯GMA与二乙醇胺DEA反应制得丙烯酸多羟基酯单体GMA-DEA；

(2)将步骤(1)中GMA-DEA、丙烯酸聚氧乙烯醚酯、甲基丙烯酸十八烷基酯SMA与丙烯酸AA以质量比18-22:56-57:13-14:9-11和水混合，加入乳化剂，然后加入引发剂，进行自由基聚合反应，得到纺织品功能整理聚合物。

所述步骤(1)中反应温度70-90℃，反应时间2.0-6.0h。

所述步骤(2)中丙烯酸聚氧乙烯醚酯Mn＝1000-2000。

所述步骤(2)中乳化剂为平平加O；引发剂为过硫酸铵。

所述步骤(2)中自由基聚合反应为：升温至70-90℃反应2.5-5.5h。

本发明提供一种纺织品功能整理聚合物在织物整理中的应用。

将纺织品功能整理聚合物与交联剂配置成整理液，对织物二浸二轧或浸渍，烘干，焙烘，然后水洗烘干，得到整理后的织物。

所述整理液中纺织品功能整理聚合物质量浓度为95g/L～115g/L。

所述交联剂为水性封端异氰酸酯WSI，交联剂占纺织品功能整理剂质量的10％。

所述织物为纤维素纤维或混纺纤维素纤维纺织品面料。

所述纤维素纤维和混纺纤维素纤维纺织品面料为机织物或针织物。

本发明纺织品功能整理剂易去污作用机理为：空气介质中，易去污整理剂中甲基丙烯酸十八烷基酯(SMA)的疏水链段在纤维表面定向排列指向空气，赋予整理织物低表面能的特性，能够减缓甚至阻止污物渗入织物内部，控制污物沾污面积；水相介质中，易去污整理剂在织物表面的结构排列发生反转，卷曲的丙烯酸聚氧乙烯醚酯亲水链段通过水合作用和静电排斥等作用，舒展伸长，从而在纤维表面形成亲水薄膜层，容易将污物从织物中机械性挤出，同时亲水性链段对疏水链段的覆盖作用降低了水-纤维界面的界面能，从而防止和减弱了油性污物对织物的粘附作用，最终实现了织物易洗涤的效果。

有益效果

本发明中甲基丙烯酸十八烷基酯(SMA)的疏水链段赋予整理织物低表面能的特性，能够减缓甚至阻止污物渗入织物内部，控制污物沾污面积，在水相介质中，丙烯酸聚氧乙烯醚酯亲水链段容易将污物从织物中机械性挤出，同时亲水性链段对疏水链段的覆盖作用降低了水-纤维界面的界面能，从而防止和减弱了油性污物对织物的粘附作用，最终实现了织物易洗涤的效果。

附图说明

图1为实施例3中8种织物对炭黑墨水污物的洗涤去污等级评价图。

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。

除非特别说明，下述实施例中使用的试剂为常规市购或商业途径获得的试剂,除非特别说明,下述实施例中使用的方法和设备为本领域常规使用的方法和设备。丙烯酸聚氧乙烯醚酯(Mn＝1000)、甲基丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸(AA)为市售工业或试剂品，丙烯酸多羟基酯单体GMA-DEA由丙烯酸缩水甘油醚与乙二醇胺在50-70度条件反应4-8小时合成。

实施例1

在500ml的四口烧瓶中，加入100克去离子水，然后加入30％的反应性单体，在搅拌条件下通入氮气30分钟，加入单体重0.2％的过硫酸铵引发剂，以2度/分的速度升温至70度后，滴加总单体重0.5％的过硫酸铵引发剂水溶液，和剩余单体的混合乳液，滴加时间控制在3小时，滴加结束后，保温1小时，然后升温至85度，补加总单体量0.2％的过硫酸铵引发剂，85度保温1.5小时后降至室温。

原料单体为：丙烯酸聚氧乙烯醚酯(Mn＝1000)56克，甲基丙烯酸十八烷基酯(SMA)13克，丙烯酸(AA)11克，丙烯酸多羟基酯单体GMA-DEA(其中丙烯酸多羟基酯单体GMA-DEA由丙烯酸缩水甘油醚与乙二醇胺在50-70度条件反应4-8小时合成。)21克。乳化剂平平加O4.5克。

实施例2

将实施例1中具有耐久易去污性的纺织品功能整理聚合物，配制成质量浓度为95g/L的整理工作液，其中交联剂水性封端异氰酸酯WSI用量10％(对易去污整理剂的有效质量)，对全棉增白机织物棉织物二浸二轧(轧液率90％)，然后100℃下烘干3min，130℃下焙烘3min，最后水洗烘干。选取玉米油、红油、咖啡和炭黑墨水四种污染物进行易去污测试和水洗测试。

其中易去污测试，本发明以AATCC-130 2010作为测试方法，所用四种污物用量分别为玉米油5滴，红油3滴，1g/L的咖啡溶液3滴，炭黑墨水1滴。根据《GB250-1995/ISO 105/A03-1993评定变色用灰色样卡》标准对污染和洗净的织物进行评估，同时采用测色配色仪辅助评价。

水洗测试，是按AATCC 124-2001测定标准对整理织物进行不同次数的水洗测试，其使用AATCC测试标准洗衣机，添加标准洗涤剂2g/L，浴比1:30，35℃，洗涤15min，漂洗15min，脱水5min，将此作为一次水洗测试。

该整理全棉增白机织物，经过五次水洗测试后，炭黑墨水易去污性达到3-4级，玉米油易去污性达到4-5级，红油易去污性达到4级，咖啡易去污性达到4-5级。

实施例3

将实施例1中易去污整理聚合物SR1.0#，配制成质量浓度为95g/L的浸轧液，其中交联剂WSI用量10％(对SR有效质量)，分别对8种不同的织物进行功能整理(与实施例1相同)，8种织物规格如表1所示。

表1

将8种织物选取炭黑墨水污染物进行易去污测试，结果如图1所示，同时利用未整理的织物作为空白对照。上述易去污整理聚合物提高了8种棉织物的炭黑墨水易去污性，最高可有4-5级。对于不同的织物，整理后织物易去污性能的提高幅度是不一样的，若织物本身的易洗涤效果好，那么整理织物的易去污性能的提高幅度大，若织物本身易去污效果弱，那么提高幅度小，但基本上都有1.5级至2.5级的提高。

实施例4

从市场上选取7种不同类型的易去污整理聚合物，同实施例1中易去污整理剂进行应用性能对比。

将实施例1中易去污整理剂配制成质量浓度为95g/L(交联剂WSI用量10％)的整理工作液，对棉织物进行后整理(与实施例1相同)。对于7种同类商品易去污整理剂，其质量浓度根据各自的含固量进行换算，按照产品处方进行配制和应用。选取玉米油、红油、咖啡和炭黑墨水四种污染物进行易去污测试。结果如表2所示。

表2

产品名称	玉米油	红油	咖啡	炭黑墨水	备注
						易去污100	5	4-5	5	5	拒水拒油氟碳
NC-4	5	4-5	4-5	4	拒油亲水氟碳
						SR1.0#	5	4-5	4-5	3-4	无氟
N4118	5	4-5	4-5	3-4	拒油亲水氟碳
						272	5	4-5	4-5	3	含硅
易去污整理剂	5	4-5	4-5	3	无氟
						易去污	5	4-5	4-5	2-3	无氟
空白样	5	4-5	4-5	2	无氟
						N4547	5	4-5	4-5	1	拒水拒油氟碳

由表2可知，实验1合成的高分子整理聚合物SR1.0#，可以提高织物的各项污物的易洗涤性能，尤其炭黑墨水的易洗涤性提高1.5级，但对比含氟化合物整理剂对炭黑墨水的易洗涤性要低0.5-1.0级。

Claims (8)

1.一种纺织品功能整理聚合物，由丙烯酸聚氧乙烯醚酯，甲基丙烯酸十八烷基酯SMA，丙烯酸AA和丙烯酸多羟基酯单体GMA-DEA在引发剂和乳化剂存在下自由基聚合反应得到；其中丙烯酸多羟基酯单体GMA-DEA是由甲基丙烯酸缩水甘油醚酯GMA与二乙醇胺DEA反应制得。

2.根据权利要求1所述整理聚合物，其特征在于，所述GMA-DEA、丙烯酸聚氧乙烯醚酯、SMA和AA的质量比为(18-22):(56-57):(13-14):(9-11)。

3.一种纺织品功能整理聚合物的制备方法，包括：

(1)将甲基丙烯酸缩水甘油醚酯GMA与二乙醇胺DEA反应制得丙烯酸多羟基酯单体GMA-DEA；

(2)将步骤(1)中GMA-DEA、丙烯酸聚氧乙烯醚酯、甲基丙烯酸十八烷基酯SMA与丙烯酸AA以质量比18-22:56-57:13-14:9-11和水混合，加入乳化剂，然后加入引发剂，进行自由基聚合反应，得到纺织品功能整理聚合物。

4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述步骤(1)中反应温度为70-90℃，反应时间为2.0-6.0h。

5.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述步骤(2)中乳化剂为平平加O；引发剂为过硫酸铵。

6.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述步骤(2)中自由基聚合反应为：升温至70-90℃反应2.5-5.5h。

7.一种如权利要求1所述整理聚合物在织物整理中的应用。

8.根据权利要求7所述应用，其特征在于，将纺织品功能整理聚合物与交联剂配置成整理液，对织物二浸二轧或浸渍，烘干，焙烘，然后水洗烘干，得到整理后的织物。

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