CN102154829B

CN102154829B - 一种防起毛起球防紫外整理剂及制备方法与应用

Info

Publication number: CN102154829B
Application number: CN 201010595876
Authority: CN
Inventors: 王然; 陈英; 王锐; 陈静茹
Original assignee: Beijing Institute Fashion Technology
Current assignee: Lancy Co ltd
Priority date: 2010-12-20
Filing date: 2010-12-20
Publication date: 2012-11-07
Anticipated expiration: 2030-12-20
Also published as: CN102154829A

Abstract

本发明为一种防起毛起球防紫外整理剂及制备方法与应用。所述的整理剂，由包括以下步骤制备而得：(1)将钛醇盐溶于有机溶剂中，再将所得的溶液加入酸性水溶液中，搅拌均匀，得到混合物；(2)将硅醇盐加入到步骤(1)中得到的混合物中，搅拌均匀，得到透明溶液；或者(1)将酸、硅醇盐依次溶于水中，搅拌均匀，得到混合物；(2)将钛醇盐溶于有机溶剂中，所得的溶液加入到步骤(1)中得到的混合物中，搅拌均匀，得到透明溶液。本发明的整理剂具有制备简单、整理流程短特点，符合节水节能、低碳环保的要求。

Description

一种防起毛起球防紫外整理剂及制备方法与应用

技术领域

本发明属于纺织品功能整理领域，涉及一种整理剂，特别是一种防起毛起球、防紫外整理剂，及其制备方法与应用。

背景技术

功能整理是提升纺织品服用性能、增加纺织品附加值的重要手段，主要包括防紫外、防起毛起球、防皱、抗菌、拒水、拒油、防毡缩、阻燃、柔软等。由于每种功能整理的机理各不相同，因此往往需要采用不同的整理助剂。随着消费需求的迅速发展，对纺织品功能性要求不断提高，特别对纺织品同时具有多功能性的要求逐渐增加。

防起毛起球与防紫外整理是纯棉与涤棉混纺织物经常采用的两种整理。防紫外整理主要通过对紫外线的吸收与反射实现，主要采用羟苯甲酮、羟苯基苯并***、羟苯基三嗪等；此外，纳米二氧化钛也具有一定紫外屏蔽作用。防起毛起球整理以减少纤维间的滑移或增加棉织物表面光洁度为途径，生物酶、聚丙烯酸酯、聚氨酯、有机硅化合物等为主要助剂。

羟苯甲酮、羟苯基苯并***、羟苯基三嗪与生物酶对纺织品进行同浴处理时，生物酶的活性会受到影响，减弱整理效果；而传统防紫外整理剂与聚丙烯酸酯、聚氨酯、有机硅化合物、溶胶等助剂联用时，又将降低防紫外整理剂的扩散性。因此目前纺织品如果需要实现防起毛起球与防紫外两种功能性，必须先进行一种整理实现一种功能后再进行一次整理实现另一种功能，加工工艺复杂，耗水耗能，增加成本。

因此研究纺织品防起毛起球、防紫外机理，开发新型整理剂，实现一浴法，减少化学助剂对环境的污染，降低能耗，这是当前功能整理领域主要发展方向之一。

发明内容

针对现有加工工艺的不足，本发明提供一种可通过一浴法制得的防起毛起球、防紫外的纺织品功能整理剂。

本发明的目的之一在于提供该种防起毛起球、防紫外整理剂。所述的整理剂由包括以下步骤的方法制备而得：

(1)将钛醇盐溶于有机溶剂中，再将所得的溶液加入酸性水溶液中，搅拌均匀，得到混合物；

(2)将硅醇盐加入到步骤(1)中得到的混合物中，搅拌均匀，得到透明溶液，即所述的整理剂；

或者由包括以下步骤的方法制备而得：

(1)将酸、硅醇盐依次溶于水中，搅拌均匀，得到混合物；

(2)将钛醇盐溶于有机溶剂中，所得的溶液加入到步骤(1)中得到的混合物中，搅拌均匀，得到透明溶液，即所述的整理剂；

在上述的两种制备步骤中，优选第一种。

更为具体的，

所述的硅醇盐选自C4～C20烷氧基硅烷中的至少一种；优选自C4～C9烷氧基硅烷中的至少一种。更为具体的化合物实例包括：正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲基氧硅烷、乙烯基三甲基氧硅烷、乙烯基三乙基氧硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲基氧硅烷；其中，优选γ-缩水甘油醚氧丙基三甲基氧硅烷、乙烯基三甲基氧硅烷。

所述的钛醇盐选自C8～C20烷氧基钛酸酯中的至少一种；优选自C8～C16烷氧基钛酸酯中的至少一种。更为具体的化合物实例包括：钛酸四丁酯、钛酸四正丙酯、钛酸四异丙酯、钛酸四异丁酯、钛酸四乙酯；其中，优选钛酸四丁酯。

所述的酸选自无机酸或水溶性的有机酸中的至少一种；优选自盐酸、硝酸、蚁酸中的至少一种。

所述的有机溶剂为能够与钛醇盐形成螯合结构且溶于水的有机溶剂，选自含羟基有机配位体化合物中的至少一种；优选自醋酸、乙酰丙酮中的至少一种。其中，各组分的用量如下：

所述的钛醇盐与水的摩尔比为1∶(1～200)；优选1∶(30～100)；

所述的钛醇盐与有机溶剂的摩尔比为1∶(0.5～100)；优选1∶(4～10)；

所述的钛醇盐与酸的摩尔比为1∶(0.001～10)；优选1∶(0.01～0.1)；

所述的钛醇盐与硅醇盐的摩尔比为1∶(0.01～100)；优选1∶(1～10)。

本发明的整理剂的效果在于各试剂的配合作用，其用量可以在较宽的范围内进行调节，并对效果没有太大影响。

本发明采用钛醇盐与硅醇盐为原料，利用它们在水中发生水解和缩聚反应，生成均匀分布于水中，含有Si-O-Si、Ti-O-Ti、Si-O-Ti键的纳米颗粒，由于Ti-O键具有优异的抗紫外性能，而Si-O同时具有二维与三维的价键结构，二者结合后还可提高织物的防起毛起球性。另外，由于纳米结构具有较大比表面积，能够自发的在织物表面发生快速吸附、聚集，因此整理剂中不需要添加任何粘合剂，更为安全环保，同时还降低了成本。

本发明的目的之二在于提供该种整理剂的制备方法，该制备方法为一浴法过程，包括以下步骤：

(2)将硅醇盐加入到步骤(1)得到的混合物中，搅拌均匀，得到透明溶液，即所述的整理剂；

或者所述的方法包括以下步骤：

(1)将酸、硅醇盐依次溶于水中，搅拌均匀，得到混合物；

(2)将钛醇盐溶于有机溶剂中，所得的溶液加入到步骤(1)中得到的混合物中，搅拌均匀，得到透明溶液，即所述的整理剂。

所述的操作中，其物料的添加与搅拌方式均为常见的处理方法。

本发明的目的之三在于提供该种整理剂的用途，所述整理剂用于整理纯棉织物，或化纤与棉混纺织物。

其中，所述的化纤选自聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯纤维中的至少一种。所述步骤(2)中的纺织品是棉或化纤与棉混纺织物，其中化纤包括聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯纤维等。

使用本发明的整理剂整理纺织品时，可以通过浸轧或浸渍一浴法将本发明的整理剂处理到纺织品上，带液率为40～100％，烘干，然后在100～130℃中焙烘0.5～3分钟，即完成整理过程。

本发明具有以下优点：

(1)使用钛醇盐与硅醇盐制备了纺织品整理剂，采用浸轧或浸渍一浴法整理，同时提高纺织品防起毛起球、防紫外性能。

(2)本发明的整理剂的效果在于各试剂的配合作用，其用量可以在较宽的范围内进行调节，并对效果没有太大影响，使得生产条件简化，工艺过程不苛刻。

(3)应用该整理剂可通过一浴法实现纺织品防起毛起球、防紫外整理，简化了加工工艺，减少了对水、能源的消耗，降低了加工成本，提高了生产效率。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。但本发明并不仅限于下述实施例。

实施例1

(1)整理剂制备

a.将1mol钛酸四丁酯溶解于6mol冰醋酸中，配成钛酸四丁酯的冰醋酸溶液；将0.03mol盐酸溶于37.5mol纯水中，再加入所述的钛酸四丁酯的冰醋酸溶液搅拌均匀，得到混合物；

b.将8molγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入到步骤a中得到的混合物中，搅拌均匀，得到透明溶液；

(2)纺织品整理

将纯棉织物(2/1斜纹，40×40/128×60，140g/m²)在上述整理剂中二浸二轧，带液率80％～90％，于80℃烘干后，再在130℃焙烘3分钟。

依照同样方法，不使用整理剂，织物直接浸轧水，制备对照样。

(3)性能测试

根据《GBT 4802.2-2008纺织品织物起毛起球性能的测定第二部分：马丁代尔法》，使用M235Martindale耐磨性及起球性测试仪(锡莱亚太拉斯(深圳)有限公司)测试纺织品防起毛起球性能；

根据《GB/T 18830-2009纺织品防紫外线性能的评定》，使用Lambda 750UV/VIS Spectrometer(铂金埃尔默仪器(上海)有限公司)测试纺织品防紫外线性能。

经上述整理后，棉织物起毛起球性能与紫外透过性能如表1所示，整理后试样起毛起球性能由1级提高到3～4级，UPF值由25提高到146，可以看出经本发明的整理剂整理所得的织物，抗起毛起球性能与抗紫外透过性能均得到大幅提高。

表1实施例1纯棉织物整理前后性能比较

-	起毛起球性能(级)	紫外透过性能(UPF值)
			对照样	1	25
整理样	3～4	50+

实施例2

(1)整理剂制备

a.依次将0.06mol蚁酸，1.2mol γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷添加到68mol水中，搅拌均匀，得到混合物；

b.将1mol钛酸四丁酯溶于8mol乙酰丙酮配成钛酸四丁酯的溶液，将该钛酸四丁酯的乙酰丙酮溶液加入到步骤a中得到的混合物中，搅拌均匀，得到透明溶液；

(2)纺织品整理

将70/30涤棉混纺针织物(单面纬平组织，18tex，纵密85横列/5厘米，横密68纵行/5厘米，克重175g/m²)在上述整理剂中二浸二轧，带液率70％～80％，于80℃烘干后，再在130℃焙烘3分钟。

(3)性能测试

根据《GB/T 4802.3-2008纺织品织物起毛起球性能的测定第3部分：起球箱法》，使用YG511A箱式起球箱(浙江宁波纺织仪器厂)测试纺织品防起毛起球性能；

经上述整理后，涤棉织物起毛起球性能与紫外透过性能如表2所示，整理后试样起毛起球性能由2级提高到4～5级，UPF值由36提高到152，可以看出经本发明的整理剂整理所得的织物，抗起毛起球性能与抗紫外透过性能均得到大幅提高。

表2实施例2中70/30涤棉混纺针织物整理前后性能比较

-	起毛起球性能(级)	紫外透过性能(UPF值)
			对照样	2	36
整理样	4～5	50+

Claims

1.一种防起毛起球防紫外整理剂，其特征在于所述的整理剂由包括以下步骤的方法制得：

（1）将钛醇盐溶于有机溶剂中，再将所得的溶液加入酸性水溶液中，搅拌均匀，得到混合物；

（2）将硅醇盐加入到步骤（1）得到的混合物中，搅拌均匀，得到透明溶液，即所述的整理剂；

或者由包括以下步骤的方法制得：

（1）将酸、硅醇盐依次溶于水中，搅拌均匀，得到混合物；

（2）将钛醇盐溶于有机溶剂中，所得的溶液加入到步骤（1）中得到的混合物中，搅拌均匀，得到透明溶液，即所述的整理剂；

所述的硅醇盐选自C4~C20的烷氧基硅烷中的至少一种；

所述的钛醇盐选自C8~C20烷氧基钛酸酯中的至少一种。

2.如权利要求1所述的整理剂，其特征在于：

所述的酸选自无机酸或水溶性的有机酸中的至少一种；

所述的有机溶剂选自含羟基有机配位体化合物中的至少一种。

3.如权利要求1所述的整理剂，其特征在于：

所述的硅醇盐选自正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲基氧硅烷、乙烯基三甲基氧硅烷、乙烯基三乙基氧硅烷、γ-（甲基丙烯酰氧基）丙基三甲基氧硅烷中的至少一种。

4.如权利要求1所述的整理剂，其特征在于：

所述的钛醇盐选自钛酸四丁酯、钛酸四正丙酯、钛酸四异丙酯、钛酸四异丁酯、钛酸四乙酯中的至少一种。

5.如权利要求1所述的整理剂，其特征在于：

所述的酸选自盐酸、硝酸、蚁酸中的至少一种。

6.如权利要求1所述的整理剂，其特征在于：

所述的有机溶剂选自醋酸、乙酰丙酮中的至少一种。

7.如权利要求1~6之一所述的整理剂，其特征在于：

所述的钛醇盐与水的摩尔比为1:（1~200）；

所述的钛醇盐与有机溶剂的摩尔比为1:（0.5~100）；

所述的钛醇盐与酸的摩尔比为1:（0.001~10）；

所述的钛醇盐与硅醇盐的摩尔比为1:（0.01~100）。

8.如权利要求7所述的整理剂，其特征在于：

所述的钛醇盐与水的摩尔比为1:（30~100）；

所述的钛醇盐与有机溶剂的摩尔比为1:（4~10）；

所述的钛醇盐与酸的摩尔比为1:（0.01~0.1）；

所述的钛醇盐与硅醇盐的摩尔比为1:（1~10）。

9.制备如权利要求1~8之一所述的防起毛起球防紫外整理剂的制备方法，其特征在于所述的方法包括以下步骤：

或者所述的方法包括以下步骤：

（1）将酸、硅醇盐依次溶于水中，搅拌均匀，得到混合物；

（2）将钛醇盐溶于有机溶剂中，所得的溶液加入到步骤（1）中得到的混合物中，搅拌均匀，得到透明溶液，即所述的整理剂。

10.如权利要求1~8之一所述的防起毛起球防紫外整理剂的用途，其特征在于：

所述整理剂用于纯棉织物，或化纤与棉的混纺织物的防起毛起球和防紫外整理；

所述的化纤选自聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯纤维中的至少一种。