專利名稱：一種殺菌形狀記憶織物整理劑及其整理方法
技術領域：
本發明涉及織物防皺技術領域，具體的說，涉及一種殺菌形狀記憶織物整理劑及其整理方法。
背景技術：
織物防皺整理是織物后整理中一個必不可少的程序，在織物后整理加工中占據非常重要的地位。織物防皺整理的關鍵是織物防皺整理劑，傳統的防皺整理劑主要包括含甲醛和無甲醛兩大類整理劑1.含甲醛類整理劑的織物防皺整理含甲醛整理劑對織物的防皺整理研究較早，其中最重要的是二羥甲基二羥基乙烯脲，俗稱2D樹脂。該樹脂對織物有很好的耐久防皺效果。但它使織物強度損失嚴重，甲醛的釋放量也比較高，目前其使用已受到國內外環保標準的限制，因此也有一些研究者對其進行了醚化改進或添加其它紡織助劑(如中國發明專利200610116249.4)。
2.無甲醛類整理劑的織物防皺整理天然高聚物殼聚糖殼聚糖是從甲殼質中提取出的天然高聚物，是一種與纖維素相似結構的直鏈多糖，可溶于稀酸中。有些研究者認為，其防皺性可與2D樹脂媲美，耐洗性和耐磨性比2D樹脂好，強度降低比2D樹脂小。但實際上，上述成果僅僅是實驗室水平，其整理效果與2D樹脂相比還有很大差距，遠達不到耐久壓燙的要求(中國發明專利03134276.0)。
多羧酸類化合物多羧酸類化合物是目前研究最為廣泛也最具有應用前景的無甲醛防皺整理劑，國內外的許多紡織化學工作者對丁烷四羧酸(BTCA)，檸檬酸(CA)及其它多元羧酸進行了大量的研究工作，并申請了一些專利(美國專利4,975,209、4,820,307，5,221,285；中國申請專利200610119085.0，200510079829.6，)，結果表明多元羧酸作為纖維素纖維的防皺整理整理劑的整理效果同傳統的2D樹脂相比較，兩者基本上處于相同的水平。但到目前為止，多元羧酸作為纖維素纖維的防皺整理整理劑的工業化生產上還有許多問題有待進一步解決。事實上，由于多元羧酸的酸性較強，在整理過程中所需要的焙烘溫度較高，造成整理后織物的強力明顯下降；同時，對于有色織物而言，由于酸和高溫的作用，許多染料發生色變。以上兩個問題的存在，嚴重影響了此類整理劑的工業化應用。
在目前所有的織物防皺整理劑中，防皺整理效果比較好、國內外應用最廣泛的還是傳統的含甲醛類織物整理劑2D樹脂(二羥甲基二羥基乙烯脲)及經其改性醚化2D樹脂，但整理后的織物的強力損失大，特別是甲醛釋放量很高，對人體危害很大。而其它現有的織物防皺整理劑均存在著不同程度的缺點，如整理防皺效果不理想，織物強力損失大，手感不好，環境污染大，性能單一，容易出現泛黃現象等問題。
形狀記憶聚氨酯作為防皺整理劑已有相關專利文獻報道(中國發明專利200410002552.2，200410047647.6)，但是所發明的水性形狀記憶聚氨酯為封端型聚氨酯，其形狀記憶效果的產生必須依靠異氰酸根與纖維素羥基的交聯產生，在實際應用中由于聚氨酯異氰酸根的封端和解封效果不穩定，導致其形狀記憶整理效果不太理想，它的另一大缺陷為在生產過程中由于增加封端和解封等工藝，性能單一，導致所生產的形狀記憶聚氨酯成本過高，并帶來新的環境污染，難以被市場接受。
由于人們生活水平的提高，對于織物穿著已不僅僅是一個衣著功能，還要求具有時尚、保健、醫療、防菌等功能，市場上也相應出現了諸如遠紅外內衣、納米二氧化鈦纖維衍生產品等產品，但這些產品都還存在諸如性能不能持久、療效不佳、工藝繁瑣、納米團聚、本身含有化學腐蝕等缺陷(中國發明專利95191064.7，03139798.0，03109764.2，200510038593.1)。

發明內容
本發明的目的在于克服現有織物防皺整理劑存在的不足，提供一種防皺性能好、強力損失小、甲醛含量低、能賦予織物形狀記憶功能和耐久殺菌保健功能的殺菌形狀記憶織物整理劑。
本發明的另一個目的是提供上述殺菌形狀記憶織物整理劑進行織物整理的方法。
為實現上述目的，本發明采用如下技術方案一種殺菌形狀記憶織物整理劑，由如下組分和重量百分數組成水性形狀記憶聚氨酯2～20％，低甲醛免燙整理樹脂3～30％，能殺菌的中藥材提取物1～10％，催化劑1～5％，余量為水。各組分按比例復配即可。
上述水性形狀記憶聚氨酯是由下列組分和摩爾比例反應制備而成脂肪族二異氰酸酯0.7～1.2，聚醚多元醇0.2～0.6，擴鏈劑0.1～0.5，分子量400～10000的端羥基硅油0.2～0.5，催化劑0～0.05。水性形狀記憶聚氨酯在制備時，通常制成乳液，其方法為往一個配有機械攪拌器、干燥氮氣保護、冷凝管的四口燒瓶中加入真空干燥的聚醚多元醇，端羥基硅油，脂肪族二異氰酸酯，催化劑，少量的溶劑或不需加溶劑。在氮氣保護下，加熱到80℃～100℃并在此條件下反應1～5小時，然后加入擴鏈劑繼續反應3～5小時，降溫至30℃乳化成含固量為20～50％的乳液。
上述低甲醛改性樹脂優選2D樹脂、2D醚化樹脂、丁烷四羧酸或其混合物。
上述中藥材提取液為桉葉、百部、大青葉、金銀花、菊花、板藍根、艾葉、青蒿、薄荷中的一種或幾種的混合物的水提取液或乙醇提取液。提取方法為稱取中藥材，加入1～20倍乙醇或水浸泡1小時～3天，過濾得濾液，然后將乙醇或水旋干得固體提取物。
利用上述殺菌形狀記憶織物整理劑進行織物防皺整理的方法，包括如下步驟將織物在防皺整理液中二浸二軋，帶液率70～100％，85℃預烘3～5分鐘，然后150～190℃焙烘2分鐘，水洗，烘干。利用本發明所提供的殺菌形狀記憶織物整理劑整理織物具有在-30～100℃范圍內的形狀轉變溫度，當該織物高于所述形狀記憶轉變溫度時能恢復起穿著過程中引起的褶皺形狀，織物平整度達到3.5以上。
本發明所提供的殺菌形狀記憶織物整理劑對金色葡萄球菌、白色念珠菌的殺菌率達80～100％，并且甲醛釋放含量低于30ppm，強力保留濾在70％以上。
與現有技術相比，本發明具有如下有益效果本發明的形狀記憶織物整理劑不依托異氰酸根參與反應，因此不需要對聚氨酯進行封端和解封；而通過水性聚氨酯、含反應基團防皺助劑、纖維素纖維三者之間的相互交聯反應將中藥材有效成分包覆在織物纖維內，產生永久殺菌效果。本發明的殺菌水性形狀記憶織物整理劑甲醛含量低、強力損失小、具形狀記憶性能、高防皺性能、抗菌保健功能，可取代傳統的免燙整理樹脂整理織物，應用前景廣闊。
具體實施例方式
實施例11.水性形狀記憶聚氨酯的制備加40克的聚丙二醇(分子量2000，已干燥)，30克端羥基硅油(分子量1000，已干燥)，辛酸亞錫(0.5克)和20克異弗爾酮二異氰酸酯于1000毫升、帶機械攪拌、連接氮氣通口的四口玻璃燒瓶中。通入干燥氮氣，機械攪拌，保持在80℃溫度下反應4個小時。然后加入聚乙二醇40克(分子量1000，已干燥)，再加入1，4-丁二醇(0.9克)作為擴鏈劑保持90℃的條件下，繼續反應3小時。反應過程中加入20ml二甲基甲酰胺。接著降低反應物的溫度到30℃。在攪拌器的高速攪拌(2000rp/m)下加入含有去離子水500毫升，獲得含固量為20％的無色透明的水性形狀記憶聚氨酯。
2.能殺菌的中藥材提取物的制備稱取板藍根1千克，加入2千克乙醇浸泡1天，過濾得濾液，然后將乙醇旋干得固體提取物。
3.殺菌形狀記憶織物整理劑的制備(以下重量含量以有效成分計)水性形狀記憶聚氨酯5％，2D樹脂3％，氯化鎂1％，1％能殺菌的中藥材提取物，水90％。將各組分混配即可得到殺菌形狀記憶織物整理劑。
4.殺菌形狀記憶織物整理劑對織物的整理將待整理織物(100％棉)浸入到上述制備的殺菌形狀記憶聚氨酯整理液中，二浸二軋，軋液率重量比為100％，然后在85℃烘箱中預烘3分鐘，再在160℃烘培2分鐘，冷卻至室溫即得殺菌形狀記憶織物。
5.經整理后織物性能測試殺菌形狀記憶織物性能測試結果如下整理后棉織物平整度等級大于3.5，折痕保留率大于3.5，干折皺回復角大于310°，斷裂強力保留率82％，甲醛釋放為18ppm，對金色葡萄球菌、白色念珠菌的抗菌率達到80％。經本實施例制得織物形狀記憶轉變溫度為55℃。形狀記憶性能測試經外力處理的平整度等級為1.5的形狀記憶織物，在55℃的水浴中1分鐘后，平整度等級為3.5。注未處理織物的干折皺回復角為170度，采用AATCC66-1996標準測量折皺回復角，采用強力拉伸儀測量強力保留率，采用國標水萃取法測量甲醛含量。
實施例21.水性形狀記憶聚氨酯的制備加60克的聚乙二醇(分子量3000，已干燥)，300克端羥基硅油(分子量6000，已干燥)，二丁基錫二月桂酸酯(2.5克)和20克1，6-六亞甲基二異氰酸酯于2000毫升、帶機械攪拌、連接氮氣通口的四口玻璃燒瓶中。通入干燥氮氣，機械攪拌，保持在80℃溫度下反應3個小時。然后加入聚四氫呋喃醚二醇40克(分子量1000，已干燥)，再加入二羥甲基丙酸4克作為擴鏈劑保持90℃之間的條件下，繼續反應4小時。接著降低反應物的溫度到50℃。在攪拌器的高速攪拌(2000rp/m)下加入含有3克三乙胺的去離子水570毫升，獲得含固量為43％的無色透明的水性形狀記憶聚氨酯。
2.能殺菌的中藥材提取物的制備稱取大青葉1千克，加入水20千克，浸提加熱時間1小時，回流溫度100℃，過濾得濾液，然后將水旋干得固體提取物。
3.殺菌形狀記憶織物整理劑的制備(含量以有效成分計)水性形狀記憶聚氨酯20％，2D醚化樹脂30％，5％硫酸鎂，6％能殺菌的中藥材提取物，水39％。將各組分混配即可得到殺菌形狀記憶織物整理劑。
4.殺菌形狀記憶織物整理劑對織物的整理將待整理織物(100％棉)浸入到上述制備的殺菌形狀記憶聚氨酯整理液中，二浸二軋，軋液率重量比為70％，然后在85℃烘箱中預烘4分鐘，再在170℃烘培2分鐘，冷卻至室溫即得殺菌形狀記憶織物。
5.經整理后織物性能測試殺菌形狀記憶織物性能測試結果如下整理后棉織物平整度等級3.9，折痕保留率3.8，干折皺回復角大于325°，斷裂強力保留率76％，甲醛釋放為28ppm，對金色葡萄球菌、白色念珠菌的抗菌率達到100％。經本實施例制得織物形狀記憶轉變溫度為60℃。形狀記憶性能測試經外力處理的平整度等級為1.5的形狀記憶織物，在60℃的水浴中1分鐘后，平整度等級為3.8。
實施例31.水性形狀記憶聚氨酯的制備加60克的聚四氫呋喃二醇(分子量3000，已干燥)，300克端羥基硅油(分子量10000，已干燥)，硫酸鋅(1.0克)和26克4，4′-二環己基甲烷二異氰酸酯于2000毫升、帶機械攪拌、連接氮氣通口的四口玻璃燒瓶中。通入干燥氮氣，機械攪拌，保持在80℃溫度下反應5個小時。然后加入聚丙二醇18克(分子量600，已干燥)，再加入二羥甲基丙酸2.7克作為擴鏈劑保持100℃之間的條件下，繼續反應3小時。反應過程中加入20ml丁酮。接著降低反應物的溫度到50℃。在攪拌器的高速攪拌(2500rp/m)下加入含有0.8克氫氧化鈉的去離子水570毫升，獲得含固量為41％的無色透明的水性形狀記憶聚氨酯。
2.能殺菌的中藥材提取物的制備稱取金銀花1千克，水10千克，回流溫度80℃，浸提加熱時間2小時，過濾得濾液，然后將水旋干得固體提取物。
3.殺菌形狀記憶織物整理劑的制備水性形狀記憶聚氨酯10％，丁烷四羧酸15％，3％磷酸二氫鈉，2％能殺菌的中藥材提取物，水70％。將各組分混配即可得到殺菌形狀記憶織物整理劑。
4.殺菌形狀記憶織物整理劑對織物的整理將待整理織物(100％棉)浸入到上述制備的殺菌形狀記憶聚氨酯整理液中，二浸二軋，軋液率重量比為90％，然后在85℃烘箱中預烘5分鐘，再在180℃烘培2分鐘，冷卻至室溫即得殺菌形狀記憶織物。
5.經整理后織物性能測試殺菌形狀記憶織物性能測試結果如下整理后棉織物平整度等級3.7，折痕保留率3.5，干折皺回復角大于315°，斷裂強力保留率72％，甲醛釋放為0ppm，對金色葡萄球菌、白色念珠菌的抗菌率達到85％。經本實施例制得織物形狀記憶轉變溫度為62℃。形狀記憶性能測試經外力處理的平整度等級為1.5的形狀記憶織物，在62℃的水浴中1分鐘后，平整度等級為3.6。
權利要求
1.一種殺菌形狀記憶織物整理劑，其特征在于由如下組分和重量百分數組成水性形狀記憶聚氨酯2～20％，低甲醛免燙整理樹脂3～30％，能殺菌的中藥材提取物1～10％，催化劑1～5％，余量為水。
2.如權利要求1所述的殺菌形狀記憶織物整理劑，其特征在于所述水性形狀記憶聚氨酯是由下列組分和摩爾比例反應制備而成脂肪族二異氰酸酯0.7～1.2，聚醚多元醇0.2～0.6，擴鏈劑0.1～0.5，含有堿性基團的中和劑0～0.3，分子量400～10000的端羥基硅油0.2～0.5，催化劑0～0.05；所述脂肪族二異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、4，4′-二環己基甲烷二異氰酸酯或1，6-六亞甲基二異氰酸酯；所述聚醚多元醇為聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氫呋喃醚二醇或其混合物；所述擴鏈劑為1，4-丁二醇、1，3-丙二醇、乙二醇或二羥甲基丙酸；所述含有堿性基團的中和劑為水溶性的三元胺、堿金屬氫氧化物或其混合物；所述催化劑為錫鹽、鋅鹽或其混合物。
3.如權利要求1所述的殺菌形狀記憶織物整理劑，其特征在于所述低甲醛改性樹脂為2D樹脂、2D醚化樹脂、丁烷四羧酸中的一種或幾種的混合物。
4.如權利要求1所述的殺菌形狀記憶織物整理劑，其特征在于所述中藥材提取物為桉葉、百部、大青葉、金銀花、菊花、板藍根、艾葉、青蒿、薄荷中的一種或幾種的混合物的水提取液或乙醇提取液。
5.如權利要求1所述的殺菌形狀記憶織物整理劑，其特征在于所述催化劑為金屬鹽或無機酸或其混合物。
6.如權利要求1所述的殺菌形狀記憶織物整理劑，其特征在于所述金屬鹽為鎂鹽、鈉鹽或鉀鹽；所述無機酸為鹽酸或磷酸。
7.利用權利要求1所述殺菌形狀記憶織物整理劑進行織物防皺整理的方法，其特征在于包括如下步驟將織物在防皺整理液中二浸二軋，帶液率70～100％，85℃預烘3～5分鐘，然后150～190℃焙烘2分鐘，水洗，烘干。
全文摘要
本發明公開了一種殺菌形狀記憶織物整理劑及其整理方法，其由如下組分和重量百分數組成水性形狀記憶聚氨酯2～20％，低甲醛免燙整理樹脂3～30％，能殺菌的中藥材提取物1～10％，催化劑1～5％，余量為水。各組分按比例復配即可。本發明的殺菌水性形狀記憶織物整理劑甲醛含量低、強力損失小、具形狀記憶性能、高防皺性能、抗菌保健功能，可取代傳統的免燙整理樹脂整理織物，應用前景廣闊。
文檔編號D06M15/568GK101070677SQ20071002847
公開日2007年11月14日 申請日期2007年6月7日 優先權日2007年6月7日
發明者楊子明, 楊卓鴻, 李斌, 陳湘國 申請人:華南農業大學