專利名稱：一種棉織物抗皺整理劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于整理劑的制備及應(yīng)用領(lǐng)域，特別是涉及一種棉織物抗皺整理劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：
織物發(fā)生折皺時(shí)，由于外力使纖維彎曲變形，放松后不能完全恢復(fù)原狀，在側(cè)序度低的地方，大分子排列不整齊，在經(jīng)受外力作用如洗滌或穿著時(shí)，區(qū)域內(nèi)的氫鍵發(fā)生形變，并隨氫鍵強(qiáng)度的不同發(fā)生鍵的斷裂和基本結(jié)構(gòu)單位的相對(duì)滑移，并能在新的位置上產(chǎn)生新的氫鍵。當(dāng)外力去除后，系統(tǒng)發(fā)生蠕性回復(fù)，而當(dāng)外力大、時(shí)間長(zhǎng)時(shí)，新形成的氫鍵產(chǎn)生的阻力大于回復(fù)力，導(dǎo)致系統(tǒng)形變不能恢復(fù)，因此造成永久變形，即織物折皺形成的原因。
隨著人們消費(fèi)水平的不斷提高和日常生活工作節(jié)奏的加快，盡快解決棉織物的易起皺，使之具有耐久的抗皺效果，同時(shí)又不損傷織物的強(qiáng)力，已成為國(guó)際上紡織品研究領(lǐng)域的重要課題。
目前的工業(yè)化抗皺整理工藝，應(yīng)用最廣泛的抗皺整理劑為N-羥甲基類整理劑，它的防皺效果好但存在甲醛釋放的問(wèn)題，同時(shí)伴隨織物抗皺性的提高和改善，強(qiáng)力和耐磨性下降加劇。近年來(lái)開(kāi)發(fā)的多羧酸類、縮醛類、環(huán)氧樹(shù)脂類抗皺整理劑，雖解決了甲醛問(wèn)題，但整理效果不如N-羥甲基類整理劑，而且由于大量剛性交聯(lián)的存在，引起應(yīng)力集中，致使織物強(qiáng)力損失嚴(yán)重并伴有泛黃現(xiàn)象。
為此，將聚醚柔性鏈段與過(guò)量的異佛爾酮二異氰酸酯聚合，再將過(guò)量的異氰酸酯基封端，制備的封端型的水性聚氨酯作為整理劑，用于棉織物的抗皺整理加工，在保證抗皺效果的同時(shí)，改善以往抗皺整理強(qiáng)力和耐磨性損失較大的問(wèn)題，同時(shí)織物無(wú)泛黃現(xiàn)象，迄今為止未見(jiàn)專利或文獻(xiàn)報(bào)道。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種棉織物抗皺整理劑及其制備方法和應(yīng)用，所得的水性聚氨酯穩(wěn)定性良好，可存放半年以上，制備方法簡(jiǎn)單，成本低，解決了傳統(tǒng)的抗皺整理劑釋放甲醛、引起織物強(qiáng)力降低、泛黃的問(wèn)題，提高了棉織物的耐洗性。
本發(fā)明的一種棉織物抗皺整理劑，其結(jié)構(gòu)式為
其物質(zhì)為液體，分子量2000～10000，異氰酸酯基(NCO)含量為零。
本發(fā)明的一種棉織物抗皺整理劑的制備方法，包括 (1)合成水性聚氨酯預(yù)聚體在60～100℃，將25～40g聚醚和3～4g水溶性擴(kuò)鏈組分二羥甲基丙酸脫水后，再加入15～20g異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)和0.1～0.2g催化劑，攪拌均勻，升溫至80-110℃，氮?dú)獗Ｗo(hù)，反應(yīng)3～5h； (2)水性聚氨酯預(yù)聚體的封端在20～40℃，將3～4.5g封端劑NaHSO3、0.5～1g促進(jìn)劑Na2SO3和4～5mL乙醇加入到上述水性聚氨酯預(yù)聚體中，再加入3～4mL三乙胺中和，反應(yīng)0.5h后強(qiáng)力攪拌下加入100～150mL去離子水分散，0.5～1h后，得到20～60％NaHSO3封端的透明穩(wěn)定的水性聚氨酯溶液。
所述的步驟(1)中聚醚為聚醚二元醇，其分子量為1000～3000，異佛爾酮二異氰酸酯為工業(yè)級(jí)原料，60～70℃反應(yīng)，然后升溫至90～100℃。
所述的步驟(1)中異佛爾酮二異氰酸酯中的羥基與聚醚和二羥甲基丙酸中羥基的物質(zhì)的量比為1.7∶1～1.9∶1。
所述的步驟(1)中催化劑為多元胺或有機(jī)錫，優(yōu)選的催化劑為二月桂酸二丁基錫。
所述的步驟(2)中封端劑、促進(jìn)劑、乙醇、三乙胺和水的質(zhì)量百分比為封端劑1～1.5％、促進(jìn)劑0.2～0.5％、乙醇1～2％、三乙胺1.1～1.3％、水40～80％。
本發(fā)明的一種棉織物抗皺整理劑的應(yīng)用，在于將棉織物在上述水性聚氨酯溶液中兩浸兩軋，帶液率70％～90％，含量100g/L，然后分別在針?shù)e鏈?zhǔn)綗岫ㄐ蜋C(jī)中130～160℃預(yù)烘、焙烘1～3min。
所述的棉織物為全棉平紋細(xì)布或全棉卡其。
本發(fā)明利用異佛爾酮二異氰酸酯制備出一種新型的抗皺整理劑，該整理劑分子結(jié)構(gòu)中還帶有聚醚，分子兩端是水溶性的聚氨基甲?；撬徕c，加熱解封，脫去封端劑，其中的異氰酸酯復(fù)出與纖維大分子中的氨基和羥基反應(yīng)形成網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)，賦予織物以抗皺和彈性；同時(shí)分子中還含有親水成分二羥甲基丙酸，使聚氨酯具有親水性，分子中的三乙胺用來(lái)中和二羥甲基丙酸。
本發(fā)明是根據(jù)棉織物抗皺原理，使用封端型水性聚氨酯對(duì)棉織物進(jìn)行抗皺整理，解決了傳統(tǒng)的抗皺整理劑釋放甲醛、強(qiáng)力降低的問(wèn)題，從而改善整理后的織物強(qiáng)力損失的不足，采用脂肪族的二異氰酸酯改善了整理后織物的泛黃問(wèn)題，封端型水性聚氨酯與棉纖維大分子間的共價(jià)交聯(lián)，以及在纖維表面形成的網(wǎng)狀薄膜，使處理后的棉織物的耐洗性提高，賦予了棉織物優(yōu)異的耐久抗皺效果。
有益效果 (1)所得的水性聚氨酯穩(wěn)定性良好，可存放半年以上； (2)本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單，成本低，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，安全性好； (3)解決了傳統(tǒng)的抗皺整理劑釋放甲醛、引起織物強(qiáng)力降低、泛黃的問(wèn)題，提高了棉織物的耐洗性。



圖1為封端型水性聚氨酯的紅外光譜圖。

具體實(shí)施例方式 下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。
實(shí)施例1 (1)水性聚氨酯預(yù)聚體的制備 在60℃，將39克聚醚二元醇(分子量2000)和3.4克水溶性擴(kuò)鏈組分二羥甲基丙酸脫水后加入16.7克異佛爾酮二異氰酸酯和0.1克催化劑二月桂酸二丁基錫，攪拌均勻，升溫至95℃，氮?dú)獗Ｗo(hù)，反應(yīng)4小時(shí)后，得到水性聚氨酯預(yù)聚體。
(2)封端型水性聚氨酯的制備 在20℃，將3.2克封端劑NaHSO30.7克促進(jìn)劑Na2SO3和4.5mL乙醇加入到上述水性聚氨酯預(yù)聚體中，再加入3.2mL三乙胺中和，反應(yīng)0.5小時(shí)后，強(qiáng)力攪拌下加入去離子水150克分散，0.5小時(shí)后，得到亞硫酸氫鈉封端透明穩(wěn)定的水性聚氨酯溶液。
(3)抗皺整理 將全棉平紋細(xì)布在上述整理液中兩浸兩軋，帶液率80～90％，含量100g/L，然后在針?shù)e鏈?zhǔn)綗岫ㄐ蜋C(jī)中90℃預(yù)烘3分鐘，160℃焙烘3分鐘。
(4)抗皺效果測(cè)試 參照織物折皺回復(fù)性回復(fù)角法(AATCC 66-1998)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及方法，進(jìn)行測(cè)試后，織物彈性折皺回復(fù)角提高30°以上，斷裂強(qiáng)力和撕破強(qiáng)力均無(wú)損傷，白度未降低。
實(shí)施例2 (1)水性聚氨酯預(yù)聚體的制備 在60℃，將27.5克聚醚二元醇(分子量1000)和3.15克水溶性擴(kuò)鏈組分二羥甲基丙酸脫水后加入19.9克異佛爾酮二異氰酸酯和0.1克催化劑二月桂酸二丁基錫，攪拌均勻，升溫至95℃，氮?dú)獗Ｗo(hù)，反應(yīng)4小時(shí)后，得到水性聚氨酯預(yù)聚體。
(2)封端型水性聚氨酯的制備 在20℃，將4.1克封端劑NaHSO30.9克促進(jìn)劑Na2SO3和4mL乙醇加入到上述水性聚氨酯預(yù)聚體中，再加入3.4mL三乙胺中和，反應(yīng)0.5小時(shí)后，強(qiáng)力攪拌下加入去離子水130克分散，0.5小時(shí)后，得到亞硫酸氫鈉封端透明穩(wěn)定的水性聚氨酯溶液。
(3)抗皺整理 將全棉卡其在上述整理液中兩浸兩軋，帶液率80～90％，含量100g/L，然后在針?shù)e鏈?zhǔn)綗岫ㄐ蜋C(jī)中90℃預(yù)烘3分鐘，160℃焙烘3分鐘。
(4)抗皺效果測(cè)試 參照織物折皺回復(fù)性回復(fù)角法(AATCC 66-1998)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及方法，進(jìn)行測(cè)試后，織物彈性折皺回復(fù)角提高30°以上，斷裂強(qiáng)力和撕破強(qiáng)力均無(wú)損傷，白度未降低。
權(quán)利要求
1.一種棉織物抗皺整理劑，其結(jié)構(gòu)式為
其物質(zhì)為液體，分子量2000～10000，異氰酸酯基NCO含量為零。
2.一種棉織物抗皺整理劑的制備方法，包括
(1)合成水性聚氨酯預(yù)聚體在60～100℃，將25～40g聚醚和3～4g水溶性擴(kuò)鏈組分二羥甲基丙酸脫水后，再加入15～20g異佛爾酮二異氰酸酯IPDI和0.1～0.2g催化劑，攪拌均勻，升溫至80-110℃，氮?dú)獗Ｗo(hù)，反應(yīng)3～5h；
(2)水性聚氨酯預(yù)聚體的封端在20～40℃，將3～4.5g封端劑NaHSO3、0.5～1g促進(jìn)劑Na2SO3和4～5mL乙醇加入到上述水性聚氨酯預(yù)聚體中，再加入3～4mL三乙胺中和，反應(yīng)0.5h后強(qiáng)力攪拌下加入100～150mL去離子水分散，0.5～1h后，得到20～60％NaHSO3封端的透明穩(wěn)定的水性聚氨酯溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的棉織物抗皺整理劑的制備方法，其特征在于所述的步驟(1)中聚醚為聚醚二元醇，其分子量為1000～3000，異佛爾酮二異氰酸酯為工業(yè)級(jí)原料，60～70℃反應(yīng)，然后升溫至90～100℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的棉織物抗皺整理劑的制備方法，其特征在于所述的步驟(1)中異佛爾酮二異氰酸酯中的羥基與聚醚和二羥甲基丙酸中羥基的物質(zhì)的量比為1.7∶1～1.9∶1。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的棉織物抗皺整理劑的制備方法，其特征在于所述的步驟(1)中催化劑為多元胺或有機(jī)錫。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的棉織物抗皺整理劑的制備方法，其特征在于所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的棉織物抗皺整理劑的制備方法，其特征在于所述的步驟(2)中封端劑、促進(jìn)劑、乙醇、三乙胺和水的質(zhì)量百分比為封端劑1～1.5％、促進(jìn)劑0.2～0.5％、乙醇1～2％、三乙胺1.1～1.3％、水40～80％。
8.一種棉織物抗皺整理劑的應(yīng)用，其特征在于將棉織物在水性聚氨酯溶液中兩浸兩軋，帶液率70％～90％，含量100g/L，然后分別在針?shù)e鏈?zhǔn)綗岫ㄐ蜋C(jī)中130～160℃預(yù)烘、焙烘1～3min。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的棉織物抗皺整理劑的應(yīng)用，其特征在于所述的棉織物為全棉平紋細(xì)布或全棉卡其。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種棉織物抗皺整理劑及其制備方法和應(yīng)用，其結(jié)構(gòu)式如右，其物質(zhì)為液體，分子量2000～10000；其制備，包括(1)在60～100℃，將聚醚和水溶性擴(kuò)鏈組分二羥甲基丙酸脫水，再加入異佛爾酮二異氰酸酯IPDI和催化劑，攪拌升溫反應(yīng)；(2)在20～40℃，將封端劑NaHSO3、促進(jìn)劑Na2SO3和乙醇加入到上述水性聚氨酯預(yù)聚體中，加入三乙胺中和，反應(yīng)0.5h后強(qiáng)力攪拌下加入去離子水分散，得到亞硫酸氫鈉封端的水性聚氨酯溶液；本發(fā)明抗皺整理劑用于對(duì)棉織物的抗皺整理。所得的水性聚氨酯穩(wěn)定性良好，制備方法簡(jiǎn)單，解決了傳統(tǒng)的抗皺整理劑釋放甲醛、引起織物強(qiáng)力降低、泛黃的問(wèn)題，提高了棉織物的耐洗性。
文檔編號(hào)C08G18/66GK101294352SQ20081003899
公開(kāi)日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2008年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月16日
發(fā)明者煒 王, 曹風(fēng)采 申請(qǐng)人:東華大學(xué)