本發明屬于紡織技術領域,具體涉及一種紡織品拒水整理方法。
背景技術:
紡織品需要進行后處理,已達到較好的拒水、柔性效果;目前所使用的織物防水劑絕大部分為側鏈氟烷基型聚丙烯酸酯,因為由含氟烷基丙烯酸酯通過自由基聚合可以在聚合物分子主鏈上很方便地引入側基氟烷基;但是存在明顯的力學性能、耐溫性能差的問題;同時作為紡織品整理劑,還需要與織物具有優異的界面效應。
技術實現要素:
本發明的目的是提供一種紡織品整理液及其制備方法。
為達到上述發明目的,本發明采用的技術方案是:
一種紡織品拒水整理方法,其特征在于,包括以下步驟:將聚合物體系加入水中,得到固含量55~65%的整理液;然后將紡織品浸入整理液中,40~50分鐘后浸軋處理;然后進行預熱處理;最后進行焙烘處理,完成紡織品拒水整理;
所述聚合物體系的制備方法為,將丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、馬來酸酐、壬基酚聚氧乙烯醚、二環戊二烯、乙烯基膦酸二甲酯、水混合均勻,70~75℃反應0.5~1小時;然后加入雙-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、異構十三醇聚氧乙烯醚、十八烷基三甲基溴化銨,攪拌3~10分鐘后滴加過硫酸銨水溶液,反應1.5~3小時;加入環氧化合物以及聚氨酯化合物,90~105℃攪拌3~5.5小時;制備得到聚合物體系。
上述技術方案中,所述丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、馬來酸酐、壬基酚聚氧乙烯醚、二環戊二烯、乙烯基膦酸二甲酯、水、雙-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、異構十三醇聚氧乙烯醚、十八烷基三甲基溴化銨、過硫酸銨水溶液、環氧化合物以及聚氨酯化合物的質量比為100∶19∶32∶29∶14∶5∶500∶48∶20∶31∶40∶(75~80)∶115;所述過硫酸銨水溶液的質量濃度為1~1.3%。采用乳液聚合制備丙烯酸酯聚合物,并采用丙烯酸酯預聚體配合環氧聚氨酯體系,極大提高了改性膜的韌性,增加織物手感。
上述技術方案中,環氧化合物可以有效增加整理劑與紡織品的界面結合力,優選環氧化合物的制備方法為,將四縮水甘油基二甲苯二胺與N-羥甲基丙烯酰胺混合,升溫至100~125℃,加入壬基酚聚氧乙烯醚與磷酸三丁酯,反應20~35分鐘;然后于130~155℃下,加入3-氨丙基三乙氧基硅烷、二(4-酰氯苯基)-甲基硅烷混合,反應30~55分鐘,再加入N-乙烯基咔唑與雙酚A環氧單體,反應60~75分鐘得到環氧化合物;結合了多官能團與雙官能團環氧鏈段,同時連接烯鍵,得到的環氧化合物具有多反應點,保證了后續反應的一致性。
上述技術方案中,所述四縮水甘油基二甲苯二胺、N-羥甲基丙烯酰胺、壬基酚聚氧乙烯醚、磷酸三丁酯、3-氨丙基三乙氧基硅烷、二(4-酰氯苯基)-甲基硅烷、N-乙烯基咔唑、雙酚A環氧單體的質量比為100∶60∶75∶10∶28∶5∶(30~35)∶(180~210)。
上述技術方案中,聚氨酯側鏈含氟量高,可以在紡織品表面形成力學性能良好的拒水膜,優選聚氨酯化合物的制備方法為,混合乙酸烯丁基酯、碳酸鉀和水;然后滴加全氟丁基碘烷,-5~0℃反應1~2小時;然后滴加氫氧化鉀溶液,于10~25℃反應0.5~1小時;然后加入1,4-丁二醇、醋酸乙烯酯,于0~5℃反應10~18分鐘,然后加入三氟化硼二甲醇絡合物,于15~25℃反應30~48分鐘后,加入N-乙烯基吡咯烷酮與三氟甲苯,于50~75℃反應1~2小時;用甲酸調整體系pH值為7,再加入4-氨基-1-丁醇、二月桂酸二丁基錫、六亞甲基二異氰酸酯,于60~75℃反應1~2小時,加入N,N'-羰基二咪唑與二癸胺,90~105℃反應0.5~2小時,得到聚氨酯化合物;所述乙酸烯丁基酯、碳酸鉀、水、全氟丁基碘烷、氫氧化鉀溶液、1,4-丁二醇、醋酸乙烯酯、三氟化硼二甲醇絡合物、N-乙烯基吡咯烷酮、三氟甲苯、4-氨基-1-丁醇、二月桂酸二丁基錫、六亞甲基二異氰酸酯、N,N'-羰基二咪唑、二癸胺的質量比為30∶5∶100∶50∶100∶(60~70)∶20∶(10~15)∶(22~25)∶30∶28∶0.0005∶(60~70)∶12∶6。
上述技術方案中,所述氫氧化鉀溶液的質量濃度為3~3.5%;所述甲酸的質量濃度為50~60%。本發明控制水的用量,使得反應均勻并保持較好的反應效率;同時添加一定濃度的甲酸在調節酸堿度之外還為了更好分散有機物,并通過加熱揮發,利于織物整理的不受干擾性。
上述技術方案中,所述浸軋處理為二浸二軋;所述浸軋處理在10~25℃下進行。浸軋主要是讓整理劑與紡織品形成均勻的界面,在一定的溫度下進行,可以保持有機體系不預反應,防止膠粒等缺陷的產生。
上述技術方案中,所述預熱處理為90~95℃處理1~2分鐘;所述焙烘處理為150~160℃處理3~4分鐘,然后180~190℃處理20~30秒。這是整理的關鍵步驟,也是體現整理劑優異性能的重要因素,在本發明的處理手段下,整理劑體系中各化合物可以形成良好的反應,特別是丙烯酸酯、環氧、聚氨酯之間有一定的反應性,可以形成穩定的膜層,與紡織品合為一體。
上述技術方案中,所述紡織品為棉紡織品、化纖紡織品或者棉化纖混紡紡織品。
由于上述技術方案運用,本發明與現有技術相比具有下列優點:
本發明通過環氧、丙烯酸酯、聚氨酯的合理配伍,制備出整理液,可通過添加溶劑調節粘度,用于紡織品整理,在成功將氟元素引入聚氨酯側鏈后,處理紡織品后,在紡織品表面可以形成一層拒水膜,極大提高織物拒水能力,同時通過添加劑的加入,改善了聚氨酯的力學性能,環氧體系不僅提供了優異的粘接性能,而且通過改性,提高了整個改性劑的耐溫性能,并增加了含氟組分與其他有機物的相容性;采用丙烯酸酯預聚體配合環氧聚氨酯體系,極大提高了改性膜的韌性,增加織物手感;尤其是本發明的整理液不影響紡織品原色。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步描述:
實施例一
將1Kg四縮水甘油基二甲苯二胺與600gN-羥甲基丙烯酰胺混合,升溫至125℃,加入750g壬基酚聚氧乙烯醚與100g磷酸三丁酯,反應20分鐘;然后于130℃下,加入280g3-氨丙基三乙氧基硅烷、50g二(4-酰氯苯基)-甲基硅烷混合,反應55分鐘,再加入300gN-乙烯基咔唑與210g雙酚A環氧單體,反應60分鐘得到環氧化合物A。
將1Kg四縮水甘油基二甲苯二胺與600gN-羥甲基丙烯酰胺混合,升溫至100℃,加入750g壬基酚聚氧乙烯醚與100g磷酸三丁酯,反應20分鐘;然后于130℃下,加入280g3-氨丙基三乙氧基硅烷、50g二(4-酰氯苯基)-甲基硅烷混合,反應30分鐘,再加入350gN-乙烯基咔唑與180g雙酚A環氧單體,反應60分鐘得到環氧化合物B。
將1Kg四縮水甘油基二甲苯二胺與600gN-羥甲基丙烯酰胺混合,升溫至115℃,加入750g壬基酚聚氧乙烯醚與100g磷酸三丁酯,反應30分鐘;然后于145℃下,加入280g3-氨丙基三乙氧基硅烷、50g二(4-酰氯苯基)-甲基硅烷混合,反應45分鐘,再加入320gN-乙烯基咔唑與200g雙酚A環氧單體,反應75分鐘得到環氧化合物C。
實施例二
混合300g乙酸烯丁基酯、50g碳酸鉀和1Kg水;然后滴加500g全氟丁基碘烷,-5℃反應1小時;然后滴加1Kg氫氧化鉀溶液(3wt%),于10℃反應0.5小時;然后加入600g1,4-丁二醇、200g醋酸乙烯酯,于0℃反應10分鐘,然后加入100g三氟化硼二甲醇絡合物,于25℃反應30分鐘后,加入220gN-乙烯基吡咯烷酮與300g三氟甲苯,于50℃反應1小時;用甲酸(50wt%)調整體系pH值為7,再加入280g 4-氨基-1-丁醇、50mg二月桂酸二丁基錫、600g六亞甲基二異氰酸酯,于60℃反應1小時,加入120gN,N'-羰基二咪唑與60g二癸胺,90~105℃反應0.5小時,得到聚氨酯化合物A;
混合300g乙酸烯丁基酯、50g碳酸鉀和1Kg水;然后滴加500g全氟丁基碘烷,0℃反應2小時;然后滴加1Kg氫氧化鉀溶液(3.5wt%),于10℃反應1小時;然后加入700g1,4-丁二醇、200g醋酸乙烯酯,于5℃反應18分鐘,然后加入150g三氟化硼二甲醇絡合物,于15℃反應30分鐘后,加入250gN-乙烯基吡咯烷酮與300g三氟甲苯,于75℃反應1小時;用甲酸(60wt%)調整體系pH值為7,再加入280g 4-氨基-1-丁醇、50mg二月桂酸二丁基錫、700g六亞甲基二異氰酸酯,于75℃反應1小時,加入120gN,N'-羰基二咪唑與60g二癸胺,105℃反應0.5小時,得到聚氨酯化合物B;
混合300g乙酸烯丁基酯、50g碳酸鉀和1Kg水;然后滴加500g全氟丁基碘烷,-3℃反應2小時;然后滴加1Kg氫氧化鉀溶液(3wt%),于15℃反應0.5小時;然后加入600g1,4-丁二醇、200g醋酸乙烯酯,于3℃反應10分鐘,然后加入100g三氟化硼二甲醇絡合物,于18℃反應38分鐘后,加入250gN-乙烯基吡咯烷酮與300g三氟甲苯,于57℃反應1小時;用甲酸(55wt%)調整體系pH值為7,再加入280g 4-氨基-1-丁醇、50mg二月桂酸二丁基錫、700g六亞甲基二異氰酸酯,于65℃反應1小時,加入120gN,N'-羰基二咪唑與60g二癸胺,105℃反應0.5小時,得到聚氨酯化合物C;
混合300g乙酸烯丁基酯、50g碳酸鉀和1Kg水;然后滴加500g全氟丁基碘烷,-5℃反應1.5小時;然后滴加1Kg氫氧化鉀溶液(3wt%),于25℃反應0.5小時;然后加入700g1,4-丁二醇、200g醋酸乙烯酯,于0℃反應15分鐘,然后加入120g三氟化硼二甲醇絡合物,于15℃反應38分鐘后,加入240gN-乙烯基吡咯烷酮與300g三氟甲苯,于75℃反應1小時;用甲酸(50wt%)調整體系pH值為7,再加入280g 4-氨基-1-丁醇、50mg二月桂酸二丁基錫、600g六亞甲基二異氰酸酯,于60℃反應1小時,加入120gN,N'-羰基二咪唑與60g二癸胺,90℃反應0.5小時,得到聚氨酯化合物D。
實施例三
將1Kg丙烯酸、190g2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、320g馬來酸酐、290壬基酚聚氧乙烯醚、140g二環戊二烯、50g乙烯基膦酸二甲酯、5Kg水混合均勻,70℃反應0.5小時;然后加入480g雙-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、200g異構十三醇聚氧乙烯醚、310g十八烷基三甲基溴化銨,攪拌3分鐘后滴加400g過硫酸銨水溶液(1wt%),反應3小時;加入750g環氧化合物A以及1.15Kg聚氨酯化合物A,90℃攪拌3小時;制備得到聚合物體系A。
將1Kg丙烯酸、190g2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、320g馬來酸酐、290壬基酚聚氧乙烯醚、140g二環戊二烯、50g乙烯基膦酸二甲酯、5Kg水混合均勻,75℃反應0.5小時;然后加入480g雙-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、200g異構十三醇聚氧乙烯醚、310g十八烷基三甲基溴化銨,攪拌10分鐘后滴加400g過硫酸銨水溶液(1wt%),反應3小時;加入800g環氧化合物B以及1.15Kg聚氨酯化合物B,105℃攪拌3小時;制備得到聚合物體系B。
將1Kg丙烯酸、190g2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、320g馬來酸酐、290壬基酚聚氧乙烯醚、140g二環戊二烯、50g乙烯基膦酸二甲酯、5Kg水混合均勻,5℃反應1小時;然后加入480g雙-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、200g異構十三醇聚氧乙烯醚、310g十八烷基三甲基溴化銨,攪拌10分鐘后滴加400g過硫酸銨水溶液(1.3wt%),反應3小時;加入780g環氧化合物C以及1.15Kg聚氨酯化合物C,90℃攪拌4.5小時;制備得到聚合物體系C。
將1Kg丙烯酸、190g2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、320g馬來酸酐、290壬基酚聚氧乙烯醚、140g二環戊二烯、50g乙烯基膦酸二甲酯、5Kg水混合均勻,75℃反應1小時;然后加入480g雙-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、200g異構十三醇聚氧乙烯醚、310g十八烷基三甲基溴化銨,攪拌10分鐘后滴加400g過硫酸銨水溶液(1wt%),反應3小時;加入750g環氧化合物C以及1.15Kg聚氨酯化合物D,105℃攪拌5.5小時;制備得到聚合物體系D。
將1Kg丙烯酸、190g2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、320g馬來酸酐、290壬基酚聚氧乙烯醚、140g二環戊二烯、50g乙烯基膦酸二甲酯、5Kg水混合均勻,75℃反應0.5小時;然后加入480g雙-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、200g異構十三醇聚氧乙烯醚、310g十八烷基三甲基溴化銨,攪拌10分鐘后滴加400g過硫酸銨水溶液(1.2wt%),反應2小時;加入750g環氧化合物B以及1.15Kg聚氨酯化合物C,105℃攪拌4小時;制備得到聚合物體系E。
實施例四
將聚合物體系A加入水中,得到固含量65%的整理液;然后將紡織品浸入整理液中,40分鐘后在10℃下進行浸軋處理;然后進行預熱處理;最后進行焙烘處理,完成紡織品拒水整理;浸軋處理為二浸二軋;預熱處理為90℃處理1分鐘;焙烘處理為160℃處理4分鐘,然后180℃處理20秒。
測試整理織物對水的接觸角,棉織物、滌綸織物、錦綸織物的接觸角分別為138.5°、138.9°、139.6°;皂洗50次后,接觸角分別為137.2°、136.7°、136.9°;皂洗前后手感柔軟。
實施例五
將聚合物體系B加入水中,得到固含量65%的整理液;然后將紡織品浸入整理液中,40分鐘后在10℃下進行浸軋處理;然后進行預熱處理;最后進行焙烘處理,完成紡織品拒水整理;浸軋處理為二浸二軋;預熱處理為90℃處理2分鐘;焙烘處理為160℃處理3分鐘,然后180℃處理20秒。
測試整理織物對水的接觸角,棉織物、滌綸織物、棉氨混紡織物的接觸角分別為138.1°、139.0°、139.8°;皂洗50次后,接觸角分別為136.9°、136.8°、136.4°;皂洗前后手感柔軟。
實施例六
將聚合物體系C加入水中,得到固含量65%的整理液;然后將紡織品浸入整理液中,50分鐘后在25℃下進行浸軋處理;然后進行預熱處理;最后進行焙烘處理,完成紡織品拒水整理;浸軋處理為二浸二軋;預熱處理為95℃處理2分鐘;焙烘處理為150℃處理4分鐘,然后190℃處理30秒。
測試整理織物對水的接觸角,棉織物、滌綸織物、氨綸織物的接觸角分別為138.8°、138.6°、139.9°;皂洗50次后,接觸角分別為137.1°、136.9°、136.2°;皂洗前后手感柔軟。
實施例七
將聚合物體系D加入水中,得到固含量60%的整理液;然后將紡織品浸入整理液中,40分鐘后在15℃下進行浸軋處理;然后進行預熱處理;最后進行焙烘處理,完成紡織品拒水整理;浸軋處理為二浸二軋;預熱處理為90℃處理2分鐘;焙烘處理為150℃處理3分鐘,然后190℃處理20秒。
測試整理織物對水的接觸角,棉織物、滌綸織物、錦綸織物的接觸角分別為138.9°、138.8°、139.7°;皂洗50次后,接觸角分別為137.9°、136.0°、136.1°;皂洗前后手感柔軟。
實施例八
將聚合物體系E加入水中,得到固含量60%的整理液;然后將紡織品浸入整理液中,45分鐘后在15℃下進行浸軋處理;然后進行預熱處理;最后進行焙烘處理,完成紡織品拒水整理;浸軋處理為二浸二軋;預熱處理為90℃處理1分鐘;焙烘處理為155℃處理3分鐘,然后180℃處理25秒。
測試整理織物對水的接觸角,棉織物、滌綸織物、棉滌混紡綸織物的接觸角分別為139.3°、138.4°、139.9°;皂洗50次后,接觸角分別為136.6°、136.8°、136.7°;皂洗前后手感柔軟。