專利名稱：一種采用納米纖維素改性制備聚氨酯整理劑的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于羊毛織物非氯防氈縮整理領域，特別涉及一種采用納米纖維素改性制 備聚氨酯整理劑的方法。
背景技術：
纖維素是地球上儲藏量很大的天然高分子，作為一種多羥基化合物，它們通過一 定方式可與聚氨酯復合生成可生物降解聚氨酯材料，同時提高聚氨酯膜的成膜性和強度。羊毛作為重要的紡織原料，它具有許多優(yōu)良特性，如手感柔軟，彈性好，保暖性好， 光澤柔和，易去污等。用羊毛可以制成各種高級織物面料，其以優(yōu)越的性能而頗受廣大消費 者青睞。但是由于羊毛織物的氈縮性，織物在常規(guī)洗衣機洗衣過程中會發(fā)生氈縮，因而極大 地影響了織物的使用性能。傳統(tǒng)的防縮方法大都采用氯化/樹脂處理的工藝進行處理，雖然這一工藝很成 熟、防縮效果好、成本低廉，但是對羊毛的損傷較大，且引起的環(huán)境問題(釋放Α0Χ)日益引 起人們的關注。隨著人們環(huán)保意識的不斷增強，水性聚氨酯防縮整理技術不斷受到人們的 重視。水性聚氨酯防氈縮整理工藝不僅沒有環(huán)境污染，還有操作簡單、不損傷羊毛纖維、與 酸性染料和其它非離子、陰離子助劑有良好的配伍性等優(yōu)點，因而有著廣闊的發(fā)展前景。封端型水性聚氨酯是一種防氈縮效果良好的整理劑。防氈縮處理時，通過加熱 使-NCO基團脫封，在羊毛纖維表面形成聚氨酯涂膜，并與羊毛纖維中的氨基等結合，達到 防氈縮效果。封端型水性聚氨酯可以快速滲透到羊毛織物內(nèi)部而在纖維表面均勻成膜。但 其也有缺點，由于分子量相對較小，成膜性能較差，從而影響了防氈縮效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種采用納米纖維素改性制備聚氨酯整理劑 的方法，本方法工藝簡單，易于工業(yè)化生產(chǎn)，改性的聚氨酯提高了力學強度，經(jīng)本方法所制 得的整理劑整理過的羊毛織物擁有更加優(yōu)異防氈縮效果，有良好的應用前景。本發(fā)明的一種采用納米纖維素改性制備聚氨酯整理劑的方法，包括(1)納米纖維素的制備將IOg微晶纖維素加入到87. 5ml的64襯％硫酸中于45°C攪拌酸解120分鐘，得 到納米纖維素懸浮液，將懸浮液進行后處理得到質量分數(shù)為0. 6%納米纖維素溶液；(2)封端型水性聚氨酯的制備先將聚醚多元醇進行脫水處理，加入異佛爾酮二異氰酸酯，滴加催化劑，反應 50min得到預聚體；分別加入乙酸乙酯、乙醇作為助溶劑，用7wt% 8wt%的NaHSO3溶液進 行封端40min，溶液轉為透明，并用鹽酸將其pH調(diào)節(jié)至3 4，得到含固量為25%的聚氨酯 乳液；(3)納米纖維素改性聚氨酯的制備按納米纖維素聚氨酯質量比1 100的配比，將納米纖維素溶液與上述封端型水性聚氨酯溶液混合攪拌1個小時，得到穩(wěn)定的納米纖維素改性聚氨酯乳液。所述步驟(1)中的后處理工藝為離心分離IOmin去除上層清液，反復3次，再對懸 浮液進行透析，直至PH為中性。所述步驟⑵中的脫水處理工藝為于110°c真空脫水處理1小時，再降溫至85°C。所述步驟(2)中異佛爾酮二異氰酸酯與聚醚多元醇質量比為0. 1 0.2 1，乙酸 乙酯與聚醚多元醇的體積質量比為0.2 0.4ml lg，無水乙醇與聚醚多元醇的質量比為 1 2 1，亞硫酸氫鈉與聚醚多元醇的質量比為0. 1 0.2 1。有益效果(1)本方法工藝簡單，易于工業(yè)化生產(chǎn)，在聚氨酯中添加納米纖維素使得聚氨酯更 易降解成小的片段，提高了其生物可降解性；(2)通過添加納米纖維素改性水性聚氨酯，提高了對羊毛的防氈縮整理的效果，有 良好的應用前景。
具體實施例方式下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領域技術人 員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定 的范圍。實施例1(1)納米纖維素的制備將IOg微晶纖維素加入到87. 5ml的64襯％硫酸中，45°C下快速攪拌酸解120分 鐘，停止加熱加入大量去離子水稀釋硫酸以終止反應。用高速離心機對所得懸浮液進行離 心lOmin，將上層清液倒掉，再向沉淀中加入等量的去離子水攪拌形成新的懸浮液，繼續(xù)高 速離心IOmin去除上層清液，如此反復3次，洗去其中的硫酸。用透析袋對懸浮液進行透析， 直到PH達到穩(wěn)定，用冷凍干燥機對所得的NCC懸浮液進行冷凍干燥得到NCC的固體粉末， 計算得納米纖維素水溶液的濃度為0. 6wt% ；(2)封端型水性聚氨酯的制備將聚醚多元醇304850g加入三頸瓶中，升溫至110°C左右，在不斷攪拌下抽真空1 個小時進行脫水處理。降溫至85°C，加入異佛爾酮二異氰酸酯9. 5g以及催化劑DBTL—滴， 反應50min得到預聚體，測量剩余-NCO的百分含量；室溫下加入乙酸乙酯15ml，加入無水 乙醇95. 3g，亞硫酸氫鈉溶液102. 7g (亞硫酸氫鈉7. 4g)，封端40min，溶液轉為透明，用鹽酸 溶液調(diào)節(jié)PH = 3 4，得到含固量為25%的聚氨酯乳液。(3)納米纖維素與封端型水性聚氨酯共混在不斷攪拌下，將25. 4g濃度為0. 6wt%的納米纖維素溶液逐滴加入到上述聚氨 酯溶液中，持續(xù)攪拌1個小時，得到納米纖維素改性聚氨酯乳液。實施例2(1)羊毛防氈縮整理將實施例1制備的納米纖維素改性聚氨酯加入到水中配制成110g/L整理液，用 NaHCO3溶液調(diào)節(jié)pH至7. 5，二浸二軋，80°C預烘3min，160焙烘3min。
依照同樣方法，分別將織物在水中和未添加納米纖維素的聚氨酯整理液中浸軋， 制備對照樣。(2)防氈縮效果測試參照I. W. S. TM 31測試標準，采用Wascator FQM71CLS洗衣機使用7A+3*5A程序 洗滌，測量并計算面積氈縮率。表1羊毛織物防氈縮率測試結果
權利要求
一種采用納米纖維素改性制備聚氨酯整理劑的方法，包括(1)納米纖維素的制備將10g微晶纖維素加入到87.5ml的64wt％硫酸中于45℃攪拌酸解120分鐘，得到納米纖維素懸浮液，將懸浮液進行后處理得到質量分數(shù)為0.6％納米纖維素溶液；(2)封端型水性聚氨酯的制備先將聚醚多元醇進行脫水處理，加入異佛爾酮二異氰酸酯，滴加催化劑，反應50min得到預聚體；分別加入乙酸乙酯、乙醇作為助溶劑，用7wt％～8wt％的NaHSO3溶液進行封端40min，溶液轉為透明，并用鹽酸將其pH調(diào)節(jié)至3～4，得到含固量為25％的聚氨酯乳液；(3)納米纖維素改性聚氨酯的制備按納米纖維素聚氨酯質量比1∶100的配比，將納米纖維素溶液與上述封端型水性聚氨酯溶液混合攪拌1個小時，得到穩(wěn)定的納米纖維素改性聚氨酯乳液。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種采用納米纖維素改性制備聚氨酯整理劑的方法，其特征 在于所述步驟(1)中的后處理工藝為離心分離IOmin去除上層清液，反復3次，再對懸浮液 進行透析，直至PH為中性。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種采用納米纖維素改性制備聚氨酯整理劑的方法，其特征 在于所述步驟(2)中的脫水處理工藝為于110°C真空脫水處理1小時，再降溫至85°C。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種采用納米纖維素改性制備聚氨酯整理劑的方法，其特征 在于所述步驟(2)中異佛爾酮二異氰酸酯與聚醚多元醇質量比為0.1 0.2 1，乙酸乙酯 與聚醚多元醇的體積質量比為0. 2 0. 4ml lg，無水乙醇與聚醚多元醇的質量比為1 2 1，亞硫酸氫鈉與聚醚多元醇的質量比為0.1 0.2 1。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用納米纖維素改性制備聚氨酯整理劑的方法，包括(1)制備納米纖維素(2)制備封端型水性聚氨酯；(3)將納米纖維素溶液與封端型水性聚氨酯中混合攪拌1個小時，得到穩(wěn)定的納米纖維素改性聚氨酯乳液。本方法工藝簡單，易于工業(yè)化生產(chǎn)，改性的聚氨酯提高了力學強度，經(jīng)本方法所制得的整理劑整理過的羊毛織物擁有更加優(yōu)異防氈縮效果，有良好的應用前景。
文檔編號C08G18/64GK101906201SQ20101021659
公開日2010年12月8日 申請日期2010年7月1日 優(yōu)先權日2010年7月1日
發(fā)明者張勇, 趙群, 閻克路 申請人:東華大學