本發(fā)明屬于柔軟劑,具體涉及一種用于腈綸整理的柔軟劑及其制備方法。
背景技術(shù):
1、腈綸(polyacrylonitrile,簡稱pan)是一種合成纖維,通常用于紡織品、地毯、工業(yè)用品以及其他多種用途。腈綸的生產(chǎn)過程主要包括聚合、紡絲、拉伸、熱定型等步驟。首先通過自由基聚合得到聚丙烯腈溶液,然后經(jīng)過噴絲孔擠出成絲,隨后進(jìn)行拉伸以提高強(qiáng)度,并經(jīng)過熱定型以賦予纖維所需的物理性能。腈綸因其獨(dú)特的性能組合,在許多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用,尤其是在那些需要材料具有較高強(qiáng)度、耐化學(xué)性和易染色性的場合。
2、后整理用柔軟劑是在紡織品生產(chǎn)過程中用于改善織物手感、增加柔軟度的一類化學(xué)品。這類柔軟劑可以應(yīng)用于各種織物,包括天然纖維(如棉、羊毛)和合成纖維(如聚酯、腈綸)等。柔軟劑的主要目的是使織物變得更加柔軟、舒適,并且有時還能賦予織物其他特性,如抗靜電、防皺等。柔軟劑的種類有以下幾種:陽離子柔軟劑:這類柔軟劑通常是季銨鹽類化合物,它們帶有正電荷,可以與帶負(fù)電荷的纖維發(fā)生吸附作用,從而使織物變得柔軟。陽離子柔軟劑對于棉、人造纖維等具有較好的效果。非離子柔軟劑:這類柔軟劑不含電荷,它們通過降低纖維間的摩擦力來實(shí)現(xiàn)柔軟的效果。非離子柔軟劑通常用于合成纖維,如聚酯纖維。硅油基柔軟劑:聚硅氧烷(polysiloxane)或稱為硅油,是一種廣泛使用的柔軟劑。它們可以在織物表面形成一層光滑的薄膜,不僅增加了柔軟度,還可能帶來防水、防污等額外功能。蠟基柔軟劑:這類柔軟劑基于天然或合成蠟,能夠在織物表面形成保護(hù)層,使其感覺更加柔軟。脂肪酸酯類柔軟劑:這些柔軟劑含有長鏈脂肪酸酯,可以改善織物的手感。生物基柔軟劑:近年來,隨著環(huán)保意識的提高,一些生物降解的柔軟劑也被開發(fā)出來,它們通常來源于植物油等可再生資源。
3、柔軟劑通常在紡織品完成染色或印花之后,在后整理階段通過浸漬、浸軋、噴涂等方式施加到織物上。具體的使用方法會根據(jù)織物類型、柔軟劑類型以及所需達(dá)到的效果而有所不同。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種用于腈綸整理的柔軟劑及其制備方法。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案:
3、一種用于腈綸整理的柔軟劑,包括以下重量份數(shù)的組分:12份~15份的改性氨基硅油、8份~10份的乳化劑、1份~3份的冰醋酸、12~16份的聚乙烯醇、5~7份的三元共聚硅油、12~15份的聚乙二醇脂肪酸酯、2~3份的穩(wěn)定劑、2~4份的挺度劑、50~60份的水。
4、進(jìn)一步地,改性氨基硅油的制備方法為:
5、步驟一、配方包括以下質(zhì)量份數(shù)的組分:硅烷偶聯(lián)劑,3.4-3.7份;改性單體:甲基丙烯酸縮水甘油酯,2.6-2.9份;水解劑:去離子水,0.55-0.6份;基本原料:八甲基環(huán)四硅氧烷,80-82份;溶劑:二甲基甲酰胺,14-15份;催化劑:氫氧化鉀,0.01-0.03份;
6、步驟二:在氮?dú)夥諊拢瑢⒐柰榕悸?lián)劑升溫至70-75℃時,保溫條件下,滴加改性單體,滴加時間為3-4小時,滴加完畢后,攪拌4-5h,制得高活性硅烷偶聯(lián)劑;
7、步驟三、將高活性硅烷偶聯(lián)劑和水解劑混合,升溫至90-95℃,保溫反應(yīng)1-2小時,然后降溫至50-53℃,抽真空拔除低沸物,制得高活性硅烷偶聯(lián)劑水解料;
8、步驟三、將高活性硅烷偶聯(lián)劑水解料和基本原料、溶劑混合,攪拌加熱,升溫至90-95℃時,加入催化劑,反應(yīng)用時20-30分鐘,溫度保持95-97℃,繼續(xù)保溫?cái)嚢璺磻?yīng)4-6小時,冷卻至室溫,得到改性氨基硅油。
9、進(jìn)一步地,硅烷偶聯(lián)劑選自kh550、kh570、kh590中的一種或多種。
10、進(jìn)一步地,硅烷偶聯(lián)劑為質(zhì)量比1:1.2-1.5:0.6-0.8的kh550、kh570、kh590混合。
11、目前使用市售的氨基硅油整理后的效果仍然無法滿足市場需求,本發(fā)明制備的改性氨基硅油能夠提高柔軟劑對腈綸整理的挺括度和手感,因?yàn)槠涮厥獾幕瘜W(xué)結(jié)構(gòu)和改性過程中引入的功能基團(tuán)所帶來的優(yōu)勢。本發(fā)明的氨基硅油中的氨基具有較強(qiáng)的極性和親水性,可以與腈綸纖維表面的極性基團(tuán)(如氰基)形成氫鍵或其他化學(xué)鍵,從而增強(qiáng)柔軟劑與纖維之間的結(jié)合力。氨基硅油中的氨基可以與纖維表面發(fā)生反應(yīng),形成一層薄膜覆蓋在纖維表面,減少纖維間的摩擦,從而使織物變得更加柔軟。甲基丙烯酸縮水甘油酯(gma):作為一種改性單體,gma可以與氨基硅油中的氨基反應(yīng),形成更加穩(wěn)定的交聯(lián)結(jié)構(gòu),從而增強(qiáng)織物的挺括度。同時,gma還能夠增加柔軟劑的附著力,使其在織物上的分布更加均勻。通過配比的硅烷偶聯(lián)劑可以作為橋梁,連接氨基硅油與腈綸纖維,增強(qiáng)兩者之間的界面結(jié)合力,提高柔軟劑的持久性和穩(wěn)定性,硅烷偶聯(lián)劑通過與纖維表面的羥基反應(yīng),增強(qiáng)了柔軟劑的化學(xué)穩(wěn)定性,使得其在加工過程中不易分解。通過水解和聚合反應(yīng),形成了穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)不僅增強(qiáng)了柔軟劑的粘附性,還使其在織物表面形成一層均勻的保護(hù)膜,進(jìn)一步改善了織物的手感。本發(fā)明的改性氨基硅油不僅能夠與腈綸纖維形成牢固的結(jié)合,還能夠在織物表面形成一層均勻的薄膜,減少纖維間的摩擦,增加織物的柔軟度。同時,改性過程中引入的功能基團(tuán)使得柔軟劑具有更好的附著力和化學(xué)穩(wěn)定性,進(jìn)一步提升了織物的挺括度和手感。
12、進(jìn)一步地,所述穩(wěn)定劑為十三醇聚氧乙烯醚羧酸鈉。
13、進(jìn)一步地,所述挺度劑為n,n-二(2-羥乙基)十二烷基酰胺。
14、進(jìn)一步地,所述乳化劑為質(zhì)量比1:0.3-0.5:1.4-1.7的異構(gòu)十醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇脂肪酸酯和十二烷基硫酸鈉混合。
15、在紡織品整理中,乳化劑對于柔軟劑的有效應(yīng)用至關(guān)重要。乳化劑的主要作用是在改性氨基硅油和水性介質(zhì)之間形成穩(wěn)定的乳液,使油性柔軟劑能夠均勻分散在水中,并且更容易地被纖維吸收。常規(guī)的乳化劑無法滿足本發(fā)明高興氨基硅油和水之間的形成穩(wěn)定的乳液。本發(fā)明加入特定乳化劑組合(異構(gòu)十醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇脂肪酸酯和十二烷基硫酸鈉)可以提高柔軟劑對腈綸整理效果,能顯著降低水與油之間的表面張力,使得油性柔軟劑能夠更好地分散在水中,形成穩(wěn)定的乳液,在油水界面上形成一層保護(hù)膜,防止油滴聚集,保持乳液穩(wěn)定。有助于柔軟劑更均勻地分布在織物表面,并且更容易滲透到纖維內(nèi)部,從而提高其覆蓋范圍和附著效率。
16、進(jìn)一步地,所述聚乙二醇脂肪酸酯為聚乙二醇硬脂酸酯。
17、一種用于腈綸整理的柔軟劑的制備方法,所述制備方法包括以下步驟:
18、(1)將聚乙烯醇、聚乙二醇脂肪酸酯、挺度劑和脂肪酰胺加入到部分水中,加熱至60-80℃,攪拌均勻,制得a混合液;
19、(2)將改性氨基硅油、乳化劑、部份的水和冰醋酸混合并攪拌均勻,制得b混合液;
20、(3)將十八叔胺、三元共聚硅油、穩(wěn)定劑、余下的水、所述a混合液和所述b混合液混合并攪拌均勻,制得用于腈綸整理的柔軟劑。
21、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為:
22、1、本發(fā)明的改性氨基硅油不僅能夠與腈綸纖維形成牢固的結(jié)合,還能夠在織物表面形成一層均勻的薄膜,減少纖維間的摩擦,增加織物的柔軟度。同時,改性過程中引入的功能基團(tuán)使得柔軟劑具有更好的附著力和化學(xué)穩(wěn)定性,進(jìn)一步提升了織物的挺括度和手感。
23、2、本發(fā)明加入特定乳化劑組合(異構(gòu)十醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇脂肪酸酯和十二烷基硫酸鈉)可以提高柔軟劑對腈綸整理效果,能顯著降低水與油之間的表面張力,使得油性柔軟劑能夠更好地分散在水中,形成穩(wěn)定的乳液,在油水界面上形成一層保護(hù)膜,防止油滴聚集,保持乳液穩(wěn)定。有助于柔軟劑更均勻地分布在織物表面,并且更容易滲透到纖維內(nèi)部,從而提高其覆蓋范圍和附著效率。