CN1566514A - 不产生甲醛的防皱加工剂 - Google Patents

Abstract

一种不产生甲醛的织物防皱加工剂，包含3－10％(W/W)的交联剂乙二醛，和适量的重整剂乙二醇(ethylene glycol)或二甘醇(diethylene glycol)，催化剂硫酸铝或氯化镁和柠檬酸的混合物，添加剂四硼酸钠、过硼酸钠、亚氯酸钠或亚硫酸氢钠。本发明加工剂不含有对人体有害的甲醛又加工单价低，不仅可防止传统的问题强度和白度的严重的降低现象，而且和目前使用的交联剂比较在性能方面上得到同等或优秀的防皱性能。

Description

不产生甲醛的防皱加工剂

技术领域

本发明涉及一种织物加工剂，具体涉及一种织物防皱加工剂，主要用于织物的防皱处理。

背景技术

防皱加工是称为wash & wear加工，DP加工等的加工法，构成棉织物的维生素的非结晶领域上形成人为的交联并提高弹性界限而以防皱、保持形状的目的实行。

到目前为止在工业上对棉织物的防皱加工最多使用的交联剂是产生使维生素的羟基(hydroxyl group)和乙醚(ether)型形成交联结合的DMDHDU(dimethyloldihydroxyethylene urea)或对人体有害的甲醛而限制使用，目前是使维生素的羟基和酯(ester)型形成交联结合并活跃地进行对不产生甲醛的聚羟基酸(poly carboxylic acid)的研究，其中邻接的四个碳分子上贴住羟基酸的丁烷四羟基酸(butanetetracarboxylic acid)的效果最优秀。但是根据丁烷四羟基酸防皱加工时因效果最优秀的催化剂次磷酸纳(sodiumhypophosphite)的磷成分之缘故会发生湖泊或河流的海藻污染，目前因染色时根据染料发生色调变化的缺点同时用交联剂来使用的丁烷四羟基酸自身的价格太贵而工业上不能使用。从而目前迫切地需要即不产生对人体有害的甲醛又可降低加工单价的交联剂的开发。

另一方面，乙二醛虽然也用在DMDHEU的合成上，但乙二醛其自身也可以赋予高水平的防皱性能。而且乙二醛比起其他交联剂具有几个优点，首先因供应价格低而不仅相当容易经营而且几乎无毒性而以对人体安全的交联剂来使用。但是把铝盐当催化剂来使用时虽然赋予优秀的防皱性能，但出现强度和白度严重地降低的缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，克服现有技术的以上缺陷，提供一种不产生甲醛的织物防皱加工剂，其不但对人体几乎无毒性和降低对环境的污染，而且与现有技术相比，具有同等或优秀的防皱性能，同时生产成本较低。

进一步要解决的技术问题是有效降低上述防皱剂对织物强度和白度的降低。

本发明采用的技术方案是，一种不产生甲醛的织物防皱加工剂，包含如下组份和含量：

A、交联剂乙二醛(ethanedial)，含量为3-10％(W/W)；

B、重整剂乙二醇(ethylene glycol)或二甘醇(diethylene glycol)，

所述重整剂对乙二醛(ethanedial)摩尔比为1∶1；

C、催化剂硫酸铝或氯化镁和柠檬酸的混合物，选择硫酸铝时，硫酸铝对乙二醛(ethanedial)的摩尔比为0.01-0.08，选择氯化镁和柠檬酸的混合物时，氯化镁对乙二醛(ethanedial)的摩尔比为0.1-0.6，柠檬酸对氯化镁的摩尔比为0.1-0.5；

D、添加剂四硼酸钠、过硼酸钠(sodium peroxyborate)、亚氯酸钠或亚硫酸氢钠，选择四硼酸钠或者过硼酸钠时所述添加剂含量为0.1-0.6％(W/W)，选择亚氯酸钠是时所述添加剂含量为0.01-0.06％(W/W)，选择亚硫酸氢钠时所述添加剂含量为0.01-0.08％(W/W)。

本发明涉及的化学式如下：

化学式1是以40％水溶液的状态供应的乙二醛的3种构成和与金属催化剂的螯合物(chelate)形成反应，反应式1是与维生素和乙二醛，乙二醇的反应。

化学式1

反应式1

Cellulose-OH·O＝CH-CH＝O

化学式2是本发明的交联剂的重整剂乙二醇(ethylene glycol)。

化学式2

HOCH₂CH₂OH

化学是3是本发明的交联剂的重整剂二甘醇(diethylene glycol)。

化学式3

HOCH₂CH₂OCH₂CH₂OH

化学式4是本发明的催化剂硫酸铝(aluminium sulfate)，x是14-18的水和物时都可以，但16为好。

化学式4

Al₂(SO₄)₃·xH₂O

          x＝14-18

化学式5是本发明的催化剂氯化镁。

化学式5

MgCl₂·6H₂O

化学式6是本发明的催化剂柠檬酸。

化学式6

化学式7是本发明的添加剂四硼酸钠。

化学式7

Na₂B₄O₇

化学式8是本发明的添加剂过硼酸钠(sodium peroxyborate)。

化学式8

NaBO₃·4H₂O

化学式9是本发明的添加剂亚氯酸钠(sodium chlorite)。

化学式9

NaClO₂

化学式10是本发明的添加剂亚硫酸氢钠。

化学式10

NaHSO₄

化学式11是本发明的缓冲剂磷酸二氢钠(sodium phosphate monobasic)。

化学式11

NaH₂PO₄

在本发明里防皱加工剂的构成是化学式1的乙二醛按重量比3-10％溶解在水里，化学式2的乙二醇(ethylene glycol)和化学式3的二甘醇(diethyleneglycol)分别单独按乙二醛的摩尔(mol)比投入，在这里化学式4的硫酸铝、化学式5的氯化镁和化学式6的柠檬酸等催化剂按一定量单独或混合投入后，把化学式7的四硼酸钠、化学式8的过硼酸钠(sodium peroxyborate)、化学式9的亚氯酸钠和化学式10的亚硫酸氢钠等添加剂单独或混合后添加一定量而制造溶液。

制造的溶液里浸泡织物而在溶液里充分地弄湿后通过padding roller之间，再一次重复这些。溶液里充分地湿透的织物在80-100℃的拉幅机里初步干燥后再一次在130-180℃里进行热处理而在维生素的非结晶领域的维生素分子之间形成交联。结束热处理的织物在50℃的水里充分地洗涤后再一次80-100℃的拉幅机里干燥而结束加工处理。

在本发明里织物上赋予防皱性能的交联剂乙二醛的浓度是3-10％为适当，在其以下的浓度里不能赋予防皱性能，在其以上的浓度里发生强度的降低。

另一方面以交联剂的重整剂来使用的乙二醇(ethylene glycol)和二甘醇(diethylene glycol)对乙二醛按摩尔(mol)比1∶1使用为适当，这时乙二醇和二甘醇使变化形成在纤维之间的交联的长度和形态，从而防皱性能上带来肯定的影响。

催化剂是在水溶液状态下只要起L酸作用的金属盐催化剂或有机酸催化剂时都可以使用，但使用硫酸铝(aluminium sulfate)，氯化镁，柠檬酸为适当。尤其是硫酸镁(magnesium sulfate)对使用的交联剂乙二醛摩尔比为0.08以上时发生严重的强度和白度的降低，0.01以下时不能赋予防皱性能，根据使用的织物要区别其浓度而使用。单独使用氯化镁时织物上不能赋予防皱性能，但把这些和柠檬酸适当地混合后使用时可赋予高水平的防皱性能，这时氯化镁对乙二醛(ethanedial)的摩尔比为0.1-0.6为适当，柠檬酸对氯化镁的的摩尔比是0.1-0.5为适当。

此外，添加剂的情况是与维生素和催化剂反应时跟催化剂竞争而起防止处理织物的强度以及白度降低的作用。作为本发明里的添加剂化学式8的过硼酸钠(sodium peroxyborate)和化学式9的亚氯酸钠添加剂是当硫酸铝使用为催化剂或使用氯化镁和柠檬酸的混合催化剂时两者都按全体溶液比投入0.1-0.6％为适当，其以下时不能防止强度以及白度的降低，其以上时防皱性能上带来不好的影响。化学式10的亚硫酸氢钠添加剂是当硫酸铝使用为催化剂或使用氯化镁和柠檬酸的混合催化剂时两者都按全体溶液比投入0.01-0.08％为适当，为了即赋予最好的防皱性能又防止强度以及白度的降低而微量添加化学式11的缓冲剂磷酸二氢钠(sodium phosphate monobasic)后使用为适当。

与现有技术相比，本发明加工剂不含有对人体有害的甲醛又加工单价低，赋予优秀的防皱性能的乙二醛作为交联剂来使用，选定具有最好的防皱性能的适当的催化剂同时提供适当的其构成比，提供适当的添加剂和适当的其构成比而不仅可防止传统的问题强度和白度的严重的降低现象，而且和目前使用的交联剂比较在性能方面上得到同等或优秀的防皱性能。

具体实施方式

实施例一

把100％棉织物使用为试样品，5％的乙二醛为交联剂，催化剂硫酸铝对乙二醛的摩尔比为0.04来投入后制造加工液1，在这里乙二醇和二甘醇对乙二醛的摩尔比为1∶1来分别投入后分别制造加工液2和加工液3，然后用pad-干燥(dry)-cure方法进行加工处理。Pad以2dip-2nip方式wet pick-up到95％程度为止实行，干燥是在85℃里进行3分钟，curing在150℃里进行3分钟。此外为了与目前的防皱加工剂比较性能使用8％的DMDHEU和催化剂氯化镁进行防皱处理。

按如上的条件织物的wrinkle recovery angle根据AATCC Test Method66-1978测定，抗张强度的保持率根据ASTM D 1682-64测定，白度指数利用X-Rite spectrophotometer并根据ASTM E 313测定。从处理过的织物里漂移的甲醛的量根据JIS L1041A.A METHODB方法测定结果是目前的wrinkle recoveryangle的情况是与现有的防皱加工剂比较得到优秀的结果，抗张强度的保持率和白度的情况是得到与现有的防皱加工剂差不多的结果。但是从处理织物根本没有查出甲醛。

实施例二

与实施例一的加工液2同等的条件下把化学式10的添加剂对催化剂硫酸铝的摩尔比为0.25-1.5而投入后制造加工液，和实施例一同样的方法处理100％棉织物后测定物性的结果是，根据添加剂浓度的增加wrinkle recovery angle虽逐渐减小，但比现有的防皱加工剂高。抗张强度的保持率和白度指数是根据添加剂浓度的增加逐渐增加，和用现有的防皱加工剂处理的织物比较在所有物性里得到同等或者优秀的结果，和实施例一同样在处理织物里没有查出甲醛。

实施例三

交联剂乙二醛的浓度为5％，催化剂是使用混合氯化镁和柠檬酸的混合催化剂按实施例一同样的方法处理100％棉织物。这时对乙二醛的氯化镁的摩尔比是0.2，对氯化镁的柠檬酸的摩尔比变化为0.1-0.5并制造加工液。

按如上的条件制造的加工液里处理100％棉织物并测定物性，与现有的防皱加工剂处理的织物比较结果是wrinkle recovery angle的情况是比现有的防皱加工剂得到优秀的效果，但抗张强度的保持率和白度是稍微减少并在处理织物里根本没有查出甲醛。

实施例四

在实施例三的加工液对氯化镁的柠檬酸的摩尔比固定为0.2的加工液里把本发明的化学式7和8的添加剂按溶液比变化为0.1-0.6％后投入并制造加工液，和实施例一同样的方法处理。跟实施例三的结果比较虽然稍微减少了wrinklerecovery angle，但比现有的防皱加工剂可得到比较高的结果，抗张强度保持率和白度是跟现有的防皱加工剂得到同等的效果，在处理织物里根本没有查出甲醛。

实施例五

交联剂乙二醛的浓度为5％，催化剂硫酸铝对乙二醛的摩尔比为0.04而投入后把本发明的添加剂化学式7和8按溶液比变化为0.1-0.6％后投入并制造加工液，和实施例一同样的方法处理并测定物性。

根据添加剂浓度的增加虽然逐渐减少wrinkle recovery angle，但比现有的防皱加工剂处理的织物高，抗张强度的保持率和白度的情况也是与现有的方法比较可赋予同等的效果。和实施例一同样在处理织物里没有查出甲醛。

实施例六

用浓度为5％的乙二醛，氯化镁和柠檬酸的混合催化剂以及硫酸铝的催化剂分别制造加工液，在这里本发明的添加剂化学式9的亚氯酸钠按溶液比变化为0.01-0.06，和实施例一同样的方法处理100％棉织物，用同样的方法各加工液里小量投入本发明的缓冲剂化学式11并处理后跟无缓冲剂的情况比较处理。

在所有物性里比现有的防皱加工剂处理的织物赋予更好的效果，尤其是白度的情况是得到更优秀的结果且没有查出甲醛。

Claims (1)

1、一种不产生甲醛的织物防皱加工剂，包含如下组份和含量：

A、交联剂乙二醛(ethanedial)，含量为3-10％(W/W)；

B、重整剂乙二醇(ethylene glycol)或二甘醇(diethylene glycol)，所述重整剂对乙二醛(ethanedial)摩尔比为1∶1；

C、催化剂硫酸铝或氯化镁和柠檬酸的混合物，选择硫酸铝时，硫酸铝对乙二醛(ethanedial)的摩尔比为0.01-0.08，选择氯化镁和柠檬酸的混合物时，氯化镁对乙二醛(ethanedial)的摩尔比为0.1-0.6，柠檬酸对氯化镁的摩尔比为0.1-0.5；

D、添加剂四硼酸钠、过硼酸钠(sodium peroxyborate)、亚氯酸钠或亚硫酸氢钠，选择四硼酸钠或者过硼酸钠时所述添加剂含量为0.1-0.6％(W/W)，选择亚氯酸钠是时所述添加剂含量为0.01-0.06％(W/W)，选择亚硫酸氢钠时所述添加剂含量为0.01-0.08％(W/W)。