一种棉织物抗皱整理剂及其制备方法和应用
【专利摘要】本发明公开了一种棉织物抗皱整理剂及其制备方法和应用。该抗皱整理剂为为由如下化学结构式Ⅰ的单元聚合而成的水性聚氨酯。其制备方法是将聚醚柔性链段与过量的异佛尔酮二异氰酸酯聚合，再将过量的异氰酸酯基封端，制备获得封端型的水性聚氨酯，其用于棉织物抗皱效果非常好，有效解决了传统的抗皱整理剂释放甲醛、引起织物强力降低、泛黄的问题，提高了棉织物的耐洗性。（Ⅰ）。
【专利说明】
一种棉织物抗皱整理剂及其制备方法和应用
技术领域
[0001] 本发明涉及整理剂的制备及应用领域，特别涉及一种棉织物抗皱整理剂及其制备 方法和应用。
【背景技术】
[0002] 织物发生折皱时，由于外力使纤维弯曲变形，放松后不能完全恢复原状，在侧序度 低的地方，大分子排列不整齐，在经受外力作用如洗涤或穿着时，区域内的氢键发生形变， 并随氢键强度的不同发生键的断裂和基本结构单位的相对滑移，并能在新的位置上产生新 的氢键。当外力去除后，系统发生蠕性回复，而当外力大、时间长时，新形成的氢键产生的阻 力大于回复力，导致系统形变不能恢复，因此造成永久变形，这是织物折皱形成的原因。
[0003] 随着人们消费水平的不断提高和日常生活工作节奏的加快，尽快解决棉织物的易 起皱问题，使之具有耐久的抗皱效果，同时又不损伤织物的强力，已成为国际上纺织品研究 领域的重要课题。
[0004] 目前的工业化抗皱整理工艺，应用最广泛的抗皱整理剂为N-羟甲基类整理剂，它 的防皱效果好但存在甲醛释放的问题，同时伴随织物抗皱性的提高和改善，强力和耐磨性 下降加剧。近年来开发的多羧酸类、缩醛类、环氧树脂类抗皱整理剂，虽解决了甲醛问题，但 整理效果不如N-羟甲基类整理剂，而且由于大量刚性交联的存在，引起应力集中，致使织 物强力损失严重并伴有泛黄现象。
【发明内容】
[0005] 为了解决传统的抗皱整理剂释放甲醛、引起织物强力降低及泛黄、织物耐洗性不 佳等问题，本发明提供了一种棉织物抗皱整理剂，该整理剂是将聚醚柔性链段与过量的异 佛尔酮二异氰酸酯聚合，再将过量的异氰酸酯基封端，制备的封端型的水性聚氨酯。
[0006] 本发明的棉织物抗皱整理剂，为由如下化学结构式的单元聚合而成的水性聚氨 酯：
[0007] 作为优先方案，上述棉织物抗皱整理剂，水性聚氨酯的分子量为2000~10000。
[0008] 本发明还提供上述棉织物抗皱整理剂的制备方法，步骤为： (1) 合成水性聚氨酯预聚体：在60~10(TC，将25~40g聚醚和3~4g水溶性扩链组分二 羟甲基丙酸脱水后，再加入15~20g异佛尔酮二异氰酸酯和0. 1~0. 2g催化剂，搅拌均匀，升 温至80~10(TC，氮气保护下反应3~5h ; (2) 水性聚氨酯预聚体的封端：在20~40°C，将3~4. 5g封端剂NaHS03、0. 5~lg促进剂 Na2S0jP 4~5mL乙醇加入到上述水性聚氨酯预聚体中，再加入3~4mL三乙胺中和，反应0. 5 h后强力搅拌下加入100~150 mL去离子水分散，0. 5~1 h后，得到20~60% NaHSOjf端的透 明稳定的水性聚氨酯溶液。
[0009] 作为优先方案，上述棉织物抗皱整理剂的制备方法中，步骤（1)中聚醚为聚醚二 元醇，其分子量为1〇〇〇~3000 (数均分子量)，先在60~70°C反应，然后再升温至90~100°C。
[0010] 作为优先方案，上述棉织物抗皱整理剂的制备方法中，步骤（1)中异佛尔酮二异 氰酸酯中的羟基与聚醚和二羟甲基丙酸中羟基的物质的量比为1.7: 1~1. 9: 1。
[0011] 作为优先方案，上述棉织物抗皱整理剂的制备方法中，步骤（1)中催化剂为多元 胺或有机锡。
[0012] 作为优先方案，上述棉织物抗皱整理剂的制备方法中，步骤（1)中催化剂为二月 桂酸二丁基锡。
[0013] 作为优先方案，上述棉织物抗皱整理剂的制备方法中，步骤（2)中封端剂、促进 剂、乙醇、三乙胺和水的质量百分比为：封端剂1~1. 5%、促进剂0. 2~0. 5%、乙醇1~2%、三乙胺 1. 1~1. 3%、水 40~80%。
[0014] 本发明还提供一种棉织物抗皱整理方法，是将棉织物放于上述棉织物抗皱整理 剂水溶液中两浸两轧，带液率70%~90%，含量100g/L，然后分别在针铗链式热定型机中 130~160°C预烘、焙烘 l~3min。
[0015] 作为优先方案，上述棉织物抗皱整理方法，所述棉织物为全棉平纹细布或全棉卡 其。
[0016] 本发明的有益效果： 本发明的棉织物抗皱整理剂为水性聚氨酯，为液体形态，异氰酸酯基（NC0)含量为零， 稳定性良好，可存放半年以上，制备方法简单，成本低，解决了传统的抗皱整理剂释放甲醛、 引起织物强力降低、泛黄的问题，提高了棉织物的耐洗性。
[0017] 本发明利用异佛尔酮二异氰酸酯制备出一种新型的抗皱整理剂，该整理剂分子结 构中还带有聚醚，分子两端是水溶性的聚氨基甲酰磺酸钠，加热解封，脱去封端剂，其中的 异氰酸酯复出与纤维大分子中的氨基和羟基反应形成网状交联结构，赋予织物以抗皱和弹 性；同时分子中还含有亲水成分二羟甲基丙酸，使聚氨酯具有亲水性，分子中的三乙胺用来 中和二羟甲基丙酸。
[0018] 本发明根据棉织物抗皱原理，使用封端型水性聚氨酯对棉织物进行抗皱整理，解 决了传统的抗皱整理剂释放甲醛、强力降低的问题，从而改善整理后的织物强力损失的不 足，采用脂肪族的二异氰酸酯改善了整理后织物的泛黄问题，封端型水性聚氨酯与棉纤维 大分子间的共价交联，以及在纤维表面形成的网状薄膜，使处理后的棉织物的耐洗性提高， 赋予了棉织物优异的耐久抗皱效果。有益效果： (1) 所得的水性聚氨酯稳定性良好，可存放半年以上； (2) 本发明制备方法简单，成本低，对环境无污染，安全性好； ⑶解决了传统的抗皱整理剂释放甲醛、引起织物强力降低、泛黄的问题，提高了棉织 物的耐洗性。
【附图说明】
[0019] 图1为封端型水性聚氨酯的红外光谱图。
【具体实施方式】
[0020] 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。
[0021] 实施例1 (1)水性聚氨酯预聚体的制备： 在60°C，将39g聚醚二元醇(分子量2000)和3. 4g水溶性扩链组分二羟甲基丙酸脱 水后加入16. 7g异佛尔酮二异氰酸酯和0. lg催化剂二月桂酸二丁基锡，搅拌均匀，升温至 95 °C，氮气保护，反应4小时后，得到水性聚氨酯预聚体。
[0022] (2)封端型水性聚氨酯的制备： 在20°C，将3. 2g封端剂NaHS03 0. 7g促进剂Na2S0jP 4. 5mL乙醇加入到上述水性聚氨 酯预聚体中，再加入3. 2mL三乙胺中和，反应0. 5小时后，强力搅拌下加入去离子水150g分 散，0. 5小时后，得到亚硫酸氢钠封端透明稳定的水性聚氨酯溶液。
[0023] (3)抗皱整理： 将全棉平纹细布在上述整理液中两浸两轧，带液率80~90%，含量100g/L，然后在针铗 链式热定型机中90°C预烘3分钟，160°C焙烘3分钟。
[0024] (4)抗皱效果测试： 参照织物折皱回复性：回复角法（AATCC66-1998)测试标准及方法，进行测试后，织物 弹性折皱回复角提高30°以上，断裂强力和撕破强力均无损伤，白度未降低。
[0025] 实施例2 (1)水性聚氨酯预聚体的制备：在60°C，将27. 5g聚醚二元醇(分子量1000)和3. 15g 水溶性扩链组分二羟甲基丙酸脱水后加入19. 9g异佛尔酮二异氰酸酯和0. lg催化剂二月 桂酸二丁基锡，搅拌均匀，升温至95 °C，氮气保护，反应4小时后，得到水性聚氨酯预聚体。
[0026] (2)封端型水性聚氨酯的制备： 在20°C，将4. lg封端剂NaHS030. 9g促进剂Na2S0jP 4mL乙醇加入到上述水性聚氨酯 预聚体中，再加入3. 4mL三乙胺中和，反应0. 5小时后，强力搅拌下加入去离子水130g分 散，0. 5小时后，得到亚硫酸氢钠封端透明稳定的水性聚氨酯溶液。
[0027] (3)抗皱整理： 将全棉卡其在上述整理液中两浸两轧，带液率80~90%，含量100g/L，然后在针铗链式 热定型机中90°C预烘3分钟，160°C焙烘3分钟。
[0028] (4)抗皱效果测试： 参照织物折皱回复性：回复角法（AATCC66-1998)测试标准及方法，进行测试后，织物 弹性折皱回复角提高30°以上，断裂强力和撕破强力均无损伤，白度未降低。
【主权项】
1. 一种棉织物抗皱整理剂，其特征在于，为由如下化学结构式的单元聚合而成的水性 聚氨醋：2. 根据权利要求1所述的棉织物抗皱整理剂，其特征在于，水性聚氨醋的分子量为 2000~10000。3. 权利要求1或2所述的棉织物抗皱整理剂的制备方法，其特征在于，步骤为： (1) 合成水性聚氨醋预聚体：在60~IOOC，将25~40g聚離和3~知水溶性扩链组分二 居甲基丙酸脱水后，再加入15~20g异佛尔丽二异氯酸醋和0. 1~0.2 g催化剂，揽拌均匀，升 温至80~IOOC，氮气保护下反应3~化； (2) 水性聚氨醋预聚体的封端；在20~40°C，将3~4. 5 g封端剂NaHS〇3、0. 5~Ig促进剂 NazSOs和4~5mL己醇加入到上述水性聚氨醋预聚体中，再加入3~4 mL H己胺中和，反应0. 5 h后强力揽拌下加入100~150血去离子水分散，0.5~1 h后，得到20~60% Na服〇3封端的透 明稳定的水性聚氨醋溶液。4. 根据权利要求3所述的棉织物抗皱整理剂的制备方法，其特征在于，步骤（1)中聚 離为聚離二元醇，其分子量为1000~3000,先在60~70°C反应，然后再升温至90~IOOC。5. 根据权利要求4所述的棉织物抗皱整理剂的制备方法，其特征在于，步骤（1)中异 佛尔丽二异氯酸醋中的居基与聚離和二居甲基丙酸中居基的物质的量比为1. 7: 1~1. 9: Io6. 根据权利要求3所述的棉织物抗皱整理剂的制备方法，其特征在于，步骤（1)中催化 剂为多元胺或有机锡。7. 根据权利要求6所述的棉织物抗皱整理剂的制备方法，其特征在于，步骤（1)中催化 剂为二月桂酸二了基锡。8. 根据权利要求3所述的棉织物抗皱整理剂的制备方法，其特征在于，步骤（2)中封 端剂、促进剂、己醇、H己胺和水的质量百分比为；封端剂1~1. 5%、促进剂0. 2~0. 5%、己醇 1~2%、H 己胺 1. 1~1. 3%、水 40~80〇/〇。9. 一种棉织物抗皱整理方法，其特征在于，将棉织物放于权利要求1或2所述的棉织物 抗皱整理剂水溶液中两浸两社，带液率70%~90%，含量lOOg/l，然后分别在针侠链式热定型 机中130~160°C预烘、赔烘1~3min。10. 根据权利要求9所述的棉织物抗皱整理方法，其特征在于，所述棉织物为全棉平纹 细布或全棉卡其。
【文档编号】D06M15/568GK105986482SQ201510040494
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年1月27日
【发明人】向中林
【申请人】江苏联发纺织股份有限公司