CN106758236A - 一种疏水型硬挺剂及其制备方法、使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种疏水型硬挺剂及其制备方法、使用方法，其中，所述疏水型硬挺剂的制备原料组分包括分散稳定剂2～5%；共聚单体45～50%；引发剂0.05～0.3%；调节酸0.4～1%；中和碱0.1～0.6%；去离子水43～53%；以上涉及制备原料组分的百分比为重量百分比。

Description

一种疏水型硬挺剂及其制备方法、使用方法

技术领域

本发明属于纺织产品的染整助剂，尤其涉及一种疏水型硬挺剂及其制备方法、使用方法。

背景技术

硬挺剂是指用于纺织品硬挺整理的一种纺织助剂，主要作用就是改进纺织品外观、增加纺织品弹性与丰满感，并赋予纺织品硬挺性所用的物质，使纺织品整理后获得刚性、硬挺、弹性、厚实的手感。在纺织行业中其应用性很广，可以应用于窗帘、蚊帐、箱包、工装、衬布以及无纺布，等等。

目前，市面上常见的硬挺剂产品主要包括：

(1)热固型：如(醚化)三聚氰胺树脂、尿醛树脂等；

(2)热塑型：如聚丙烯酸酯乳液、聚苯-丙乳液、聚醋-丙乳液、聚醋酸乙烯酯乳液(白胶类)、聚乙烯醇等；

(3)天然类：如淀粉等。

其中，(醚化)三聚氰胺树脂、尿醛树脂等热固型硬挺剂，由于含有较高的甲醛，低于各国的环保标准，被限制使用。聚丙烯酸酯乳液、聚苯-丙乳液、聚醋-丙乳液等，其原料中都是采用阴离子乳化剂。而在布染工艺中，在硬挺处理工艺之后常见的后整理剂阳离子性的偏多，例如手感剂等等，阴离子性的聚丙烯酸酯硬挺剂无法与其他的阳离子性整理剂同浴使用，需要多个步骤工艺，这就影响了染厂的工作效率，而且进一步增大了能耗。此外，这类硬挺剂聚合时大都使用了N-羟甲基丙烯酰胺做交联单体，整理后的纺织品还是会释放出少量甲醛，同样具有一定的局限性。而聚乙烯醇制成的硬挺剂，由于分子中含有大量羟基，亲水性强，整理后的纺织品回潮(回软)明显，且溶液粘度大，无法做成高浓度产品。淀粉类硬挺剂硬挺效果不佳，仅适合于改善手感。

相对于上述几种硬挺剂，聚醋酸乙烯酯乳液(白胶类)由于原料成本低廉，性能优越，在用量较少的情况下即可获得优良的硬挺效果，且产品本身是非离子性的，适用性广，此类硬挺剂具有广阔的应用前景。

聚乙烯醇PVA是一种含有大量羟基的聚合物，而羟基是强亲水性基团，所以它是一种水溶性的高分子化合物，其离子性为非离子。聚乙烯醇PVA按醇解程度，可以分为以下几类：完全醇解(醇解度为98～99mol％)、中间醇解(醇解度为92～94mol％)、部分醇解(醇解度为87～89mol％)和低醇解(醇解度为79～81mol％)。由于高醇解度的聚乙烯醇PVA大分子内和分子间存在着较强的氢键，阻碍了其水溶性，而低醇解度PVA中的酯基是疏水性基团，它的空间位阻很大，会阻止PVA分子内和分子间氢键的形成，促进了水溶性，所以醇解度越低的PVA亲水性越强，反之疏水性越强。

聚醋酸乙烯酯乳液(白胶类)通常情况下用醇解度为88mol％的部分醇解聚乙烯醇PVA(如PVA-0588、1788、2488等)作为保护胶体，用含有聚氧乙烯的非离子表面活性剂(如烷基聚氧乙烯醚(平平加O)、脂肪醇醚、异构醇醚)做为乳化剂，在引发剂过硫酸盐的条件下聚合而成。

以醇解度PVA为部分原料合成的聚醋酸乙烯酯乳液亲水性好，而原料中的非离子表面活性剂同样具有良好的亲水性，如果将聚醋酸乙烯酯乳液与有机氟防水剂同浴整理，影响防水效果，因此，在现有技术中，硬挺剂整理工艺与防水剂整理工艺是分成两道工序来完成的。此外，含有聚氧乙烯的表面活性剂在氧化时会形成少量甲醛，聚醋酸乙烯酯乳液氧化后也会产生少量甲醛，可能会污染环境。

发明内容

本发明的目的在于提供一种疏水型硬挺剂，以解决现有技术中存在的环保型硬挺剂与有机氟防水剂同浴整理时，会影响纺织品防水效果的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的一个实施方式提供了一种疏水型硬挺剂，其制备原料组分包括：

分散稳定剂 2～5％；

共聚单体 45～50％；

引发剂 0.05～0.3％；

调节酸 0.4～1％；

中和碱 0.1～0.6％；

去离子水 43～53％；

以上涉及制备原料组分的百分比为重量百分比。

进一步地，在不同实施方式中，所述分散稳定剂包括聚乙烯醇和改性聚乙烯醇，所述聚乙烯醇与所述改性聚乙烯醇的质量比为1：1；或者，包括两种聚乙烯醇，两种聚乙烯醇的质量比为1：1；或者，包括两种改性聚乙烯醇，两种改性聚乙烯醇的质量比为1：1。

进一步地，在不同实施方式中，所述聚乙烯醇包括聚乙烯醇0599、聚乙烯醇1799、聚乙烯醇2499或聚乙烯醇2699；改性聚乙烯醇为乙烯基疏水改性聚乙烯醇RS-1717。

进一步地，在不同实施方式中，所述共聚单体的组分包括：

醋酸乙烯酯 45～78％；

丙烯酸丁酯 5～20％；

甲基丙烯酸异冰片酯 10～25％；

丙烯酸十八酯 5～11％；

甲基丙烯酸二甲氨基乙酯 2～5％；

以上涉及组分的百分比为重量百分比。

进一步地，在不同实施方式中，所述引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、叔丁基过氧化氢中的至少一种。

进一步地，在不同实施方式中，所述调节酸包括甲酸、乙酸、柠檬酸、磷酸中的至少一种。

进一步地，在不同实施方式中，所述中和碱为碳酸钠，碳酸氢钠，乙酸钠，氢氧化钠中的至少一种。

本发明的又一个实施方式提供一种上述疏水型硬挺剂的制备方法，包括以下步骤：

将分散稳定剂2～5份、去离子水43～53份加入至反应容器；

升温至88～94℃，以180rpm～220rpm的速度搅拌30～60分钟，形成混合溶液；

待所述分散稳定剂完全溶解于去离子水后，降温至70～85℃；

将调节酸0.4～1份加入至所述反应容器，以120rpm～150rpm的速度持续搅拌，将所述混合溶液的PH值调节为3～6；

将引发剂0.05～0.3份加入至所述反应容器；

保持温度在70～85℃，将共聚单体45～50份滴加至所述反应容器，3.5～5小时滴完；

升温至85～95℃，保温30～60分钟；

降温至室温，将中和碱0.1～0.6份加入至所述反应容器，将所述混合溶液的PH值调节为6～9；

停止搅拌，过滤收料，获得所述疏水型硬挺剂；

以上涉及各组分的份数皆为重量份(质量份)的数量。

本发明的又一个实施方式提供一种上述疏水型硬挺剂的使用方法，包括以下步骤：

将有机氟防水剂与水混合，配制成防水剂工作液；

将上述疏水型硬挺剂与水混合，配制成硬挺剂工作液；

将所述防水剂工作液与所述硬挺剂工作液按照1:1的质量比，配制成混合工作液；

采用二浸二轧工艺利用所述混合工作液浸轧待处理的纺织品；

在150～210℃的温度下，对所述纺织品进行湿定型处理40～80秒钟；

获取硬挺整理后的纺织品。

进一步地，在所述疏水型硬挺剂的使用方法的不同实施方式中，所述防水剂工作液的质量浓度为10g/L～30g/L，所述硬挺剂工作液的质量浓度为10g/L～30g/L。

本发明采用高醇解度的聚乙烯醇和改性聚乙烯醇与去离子水混合，形成分散稳定剂溶液，再滴加入醋酸乙烯酯等共聚单体，共聚反应后形成疏水型硬挺剂，其亲水性较差、疏水性较强，可以与有机氟防水剂同浴整理纺织品，整理过程中硬挺剂不会影响防水剂的防水效果。

相对于现有技术，本发明的优点在于：提供一种疏水型硬挺剂，适用于各种纤维面料的硬挺整理，利用本发明的疏水型硬挺剂整理后的纺织品具有硬度高、弹性好、挺括厚实的手感风格。本发明所述疏水型硬挺剂可以与有机氟防水剂同浴整理纺织品，整理过程中硬挺剂不会影响防水剂的防水效果，可以进一步减少工序，提高印染效率，降低印染成本。同时，本发明提供一种疏水型硬挺剂的制备方法及使用方法，其步骤简单，工艺可控性高，对设备要求低，适合于批量生产。此外，本发明不使用含有聚氧乙烯的表面活性剂，因此在生产和使用中不会产生甲醛，避免污染环境。

具体实施方式

以下将结合实施例，对本发明涉及的一种疏水型硬挺剂的技术方案作进一步的详细描述。

本发明的一个实施方式提供了一种疏水型硬挺剂，其制备原料组分包括分散稳定剂2～5％；共聚单体45～50％；引发剂0.05～0.3％；调节酸0.4～1％；中和碱0.1～0.6％；去离子水43～53％；以上涉及制备原料组分的百分比为重量百分比。

所述分散稳定剂包括聚乙烯醇和改性聚乙烯醇，二者的质量比为1：1；所述聚乙烯醇包括聚乙烯醇0599，聚乙烯醇1799，聚乙烯醇2499，聚乙烯醇2699中的至少一种，改性聚乙烯醇为乙烯基疏水改性聚乙烯醇RS-1717。

所述共聚单体的组分包括：醋酸乙烯酯45～78％；丙烯酸丁酯5～20％；甲基丙烯酸异冰片酯10～25％；丙烯酸十八酯5～11％；甲基丙烯酸二甲氨基乙酯2～5％；以上涉及组分的百分比为重量百分比。

本发明的一个实施方式提供了一种疏水型硬挺剂的制备方法，以下将结合多个设计疏水型硬挺剂及其制备方法的具体实施例，对本发明做进一步的描述。

实施例1

步骤S101)将分散稳定剂2份、去离子水52.45份加入至反应容器；分散稳定剂中包括1份聚乙烯醇0599和1份改性聚乙烯醇RS-1717。

步骤S102)升温至88℃，以180rpm～220rpm的速度搅拌30分钟，形成混合溶液。

步骤S103)待所述分散稳定剂完全溶解于去离子水后，降温至70℃。

步骤S104)将调节酸0.4份加入至所述反应容器，以120rpm～150rpm的速度持续搅拌，将所述混合溶液的PH值调节为6；为了便于调节，加入调节酸可以采用滴加方式，所述调节酸为甲酸。

步骤S105)将引发剂0.05份加入至所述反应容器；所述引发剂为过硫酸铵。

步骤S106)将温度保持在70℃，将共聚单体45份滴加至所述反应容器，3.5小时滴完；45份共聚单体中包括：醋酸乙烯酯35.1份、丙烯酸丁酯2.25份、甲基丙烯酸异冰片酯4.5份、丙烯酸十八酯4.5份、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯0.9份；该反应为放热反应，反应过程中将温度控制在78～80℃之间。

步骤S107)升温至85℃，保温30分钟。

步骤S108)降温至室温，将中和碱0.1份加入至所述反应容器，将所述混合溶液的PH值调节为6；为了便于调节，加入中和碱可以采用滴加方式，所述中和碱为碳酸钠。

步骤S109)停止搅拌，过滤收料，获得第一种疏水型硬挺剂。

以上涉及各组分的份数皆为重量份(质量份)的数量。

实施例2

步骤S201)将分散稳定剂3份、去离子水50.1份加入至反应容器；分散稳定剂中包括1.5份聚乙烯醇1799和1.5份改性聚乙烯醇RS-1717。

步骤S202)升温至90℃，以180rpm～220rpm的速度搅拌40分钟，形成混合溶液。

步骤S203)待所述分散稳定剂完全溶解于去离子水后，降温至75℃。

步骤S204)将调节酸0.6份加入至所述反应容器，以120rpm～150rpm的速度持续搅拌，将所述混合溶液的PH值调节为5；为了便于调节，加入调节酸可以采用滴加方式，所述调节酸为乙酸。

步骤S205)将引发剂0.1份加入至所述反应容器；所述引发剂为过硫酸钠。

步骤S206)将温度保持在75℃，将共聚单体46份滴加至所述反应容器，4小时滴完；46份共聚单体中包括：醋酸乙烯酯29.9份、丙烯酸丁酯4.6份、甲基丙烯酸异冰片酯6.9份、丙烯酸十八酯3.22份、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯1.38份；该反应为放热反应，反应过程中将温度控制在78～80℃之间。

步骤S207)升温至88℃，保温40分钟。

步骤S208)降温至室温，将中和碱0.2份加入至所述反应容器，将所述混合溶液的PH值调节为7；为了便于调节，加入中和碱可以采用滴加方式，所述中和碱为碳酸氢钠。

步骤S209)停止搅拌，过滤收料，获得第二种疏水型硬挺剂。

以上涉及各组分的份数皆为重量份(质量份)的数量。

实施例3

步骤S301)将分散稳定剂4份、去离子水46.6份加入至反应容器；分散稳定剂中包括2份聚乙烯醇1799和2份改性聚乙烯醇RS-1717。

步骤S302)升温至92℃，以180rpm～220rpm的速度搅拌50分钟，形成混合溶液。

步骤S303)待所述分散稳定剂完全溶解于去离子水后，降温至80℃。

步骤S304)将调节酸0.8份加入至所述反应容器，以120rpm～150rpm的速度持续搅拌，将所述混合溶液的PH值调节为4；为了便于调节，加入调节酸可以采用滴加方式，所述调节酸为柠檬酸。

步骤S305)将引发剂0.2份加入至所述反应容器；所述引发剂为过硫酸钾。

步骤S306)将温度保持在80℃，将共聚单体48份滴加至所述反应容器，4.5小时滴完；48份共聚单体中包括：醋酸乙烯酯24.96份、丙烯酸丁酯7.2份、甲基丙烯酸异冰片酯9.6份、丙烯酸十八酯4.32份、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯1.92份；该反应为放热反应，反应过程中将温度控制在80～82℃之间。

步骤S307)升温至91℃，保温50分钟。

步骤S308)降温至室温，将中和碱0.4份加入至所述反应容器，将所述混合溶液的PH值调节为8；为了便于调节，加入中和碱可以采用滴加方式，所述中和碱为乙酸钠。

步骤S309)停止搅拌，过滤收料，获得第三种疏水型硬挺剂。

以上涉及各组分的份数皆为重量份(质量份)的数量。

实施例4

步骤S401)将分散稳定剂5份、去离子水43.1份加入至反应容器；分散稳定剂中包括2.5份改性聚乙烯醇RS-2117和2.5份改性聚乙烯醇RS-1717。

步骤S402)升温至94℃，以180rpm～220rpm的速度搅拌50分钟，形成混合溶液。

步骤S403)待所述分散稳定剂完全溶解于去离子水后，降温至85℃。

步骤S404)将调节酸1份加入至所述反应容器，以120rpm～150rpm的速度持续搅拌，将所述混合溶液的PH值调节为3；为了便于调节，加入调节酸可以采用滴加方式，所述调节酸为磷酸。

步骤S405)将引发剂0.3份加入至所述反应容器；所述引发剂为叔丁基过氧化氢。

步骤S406)将温度保持在85℃，将共聚单体50份滴加至所述反应容器，5小时滴完；50份共聚单体中包括：醋酸乙烯酯22.5份、丙烯酸丁酯8.5份、甲基丙烯酸异冰片酯11份、丙烯酸十八酯5.5份、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯2.5份；该反应为放热反应，反应过程中将温度控制在82～85℃之间。

步骤S407)升温至95℃，保温60分钟。

步骤S408)降温至室温，将中和碱0.6份加入至所述反应容器，将所述混合溶液的PH值调节为9；为了便于调节，加入中和碱可以采用滴加方式，所述中和碱为氢氧化钠。

步骤S409)停止搅拌，过滤收料，获得第四种疏水型硬挺剂。

以上涉及各组分的份数皆为重量份(质量份)的数量。

本发明的又一个实施方式提供一种疏水型硬挺剂的使用方法，具体包括如下所示的步骤S501)～步骤S506)。

步骤S501)将有机氟防水剂与水混合，配制成防水剂工作液；所述防水剂工作液的质量浓度为10g/L～30g/L。

步骤S502)将上述疏水型硬挺剂与水混合，配制成硬挺剂工作液；，所述硬挺剂工作液的质量浓度为10g/L～30g/L。

步骤S503)将所述防水剂工作液与所述硬挺剂工作液按照1:1的质量比，配制成混合工作液。

步骤S504)采用二浸二轧工艺利用所述混合工作液浸轧待处理的纺织品。

步骤S505)在150～210℃的温度下，对所述纺织品进行湿定型处理40～80秒钟。对于棉纺织品，在170℃的温度下，对其进行湿定型处理60秒钟：对于涤纶纺织品，在190℃的温度下，对其进行湿定型处理60秒钟。

步骤S506)获取硬挺整理后的纺织品。

将实施例1、2、3、4获取的四种疏水型硬挺剂，参照步骤S501)～步骤S506)，应用于纺织品的硬挺整理工艺中，观察混合工作液的稳定性，并测试硬挺整理后的纺织品的硬挺度和防水效果，必要时，在测试过程中还要对纺织品进行回潮处理。

样品硬挺度的测试按照标准GB/T 18318.1-209《纺织品弯曲性能的测定第一部分：斜面法》，采用LFY-207自动硬挺度试验仪进行测定；防水测试按照标准GB/T 4745-2012《纺织品防水性能的检测和评价沾水法》，采用喷淋装置进行测定。在测试过程中，可以选用某公司的聚醋酸乙烯酯类硬挺剂PM-192作为对比样品，选用有机氟防水剂LS-410进行同浴试验对比，对比测试结果参见附表1。

表1硬挺剂与防水剂同浴整理后效果对照表。

从表1数据可知，本发明中实施例1～4得到的疏水型硬挺剂与防水剂混合，同浴整理后的纺织品，无论是棉纺织品还是涤纶纺织品，其硬挺度都要高于现有硬挺剂整理后的纺织品，硬挺效果更好，可以获得更好的挺弹性和手感。此外，现有硬挺剂与防水剂同浴处理纺织品，纺织品的防水性能明显降低较大，更容易回潮；而本发明的四个实施例，与防水剂同浴处理纺织品，纺织品的防水性能没有明显变化，基本不会影响纺织品的防水效果。

本发明采用高醇解度的聚乙烯醇和改性聚乙烯醇与去离子水混合，形成分散稳定剂溶液，再滴加入醋酸乙烯酯等共聚单体，共聚反应后形成疏水型硬挺剂，其亲水性较差、疏水性较强，可以与有机氟防水剂同浴整理纺织品，整理过程中硬挺剂不会影响防水剂的防水效果。

相对于现有技术，本发明的优点在于：提供一种疏水型硬挺剂，适用于各种纤维面料的硬挺整理，利用本发明的疏水型硬挺剂整理后的纺织品具有硬度高、弹性好、挺括厚实的手感风格。本发明所述疏水型硬挺剂可以与有机氟防水剂同浴整理纺织品，整理过程中硬挺剂不会影响防水剂的防水效果，可以进一步减少工序，提高印染效率，降低印染成本。同时，本发明提供一种疏水型硬挺剂的制备方法及使用方法，其步骤简单，工艺可控性高，对设备要求低，适合于批量生产。此外，本发明不使用含有聚氧乙烯的表面活性剂，因此在生产和使用中不会产生甲醛，避免污染环境。

本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种疏水型硬挺剂；其特征在于，其制备原料组分包括：

分散稳定剂2～5%；

共聚单体45～50%；

引发剂0.05～0.3%；

调节酸0.4～1%；

中和碱0.1～0.6%；

去离子水43～53%；

以上涉及制备原料组分的百分比为重量百分比。

2.根据权利要求1所述的疏水型硬挺剂；其特征在于，所述分散稳定剂包括聚乙烯醇和改性聚乙烯醇，所述聚乙烯醇与所述改性聚乙烯醇的质量比为1：1；或者，包括两种聚乙烯醇，两种聚乙烯醇的质量比为1：1；或者，包括两种改性聚乙烯醇，两种改性聚乙烯醇的质量比为1：1。

3.根据权利要求2所述的疏水型硬挺剂；其特征在于，所述聚乙烯醇包括聚乙烯醇0599、聚乙烯醇1799、聚乙烯醇2499或聚乙烯醇2699中的至少一种；改性聚乙烯醇为乙烯基疏水改性聚乙烯醇RS-1717。

4.根据权利要求1所述的疏水型硬挺剂，其特征在于，所述共聚单体的组分包括：

醋酸乙烯酯45～78%；

丙烯酸丁酯5～20%；

甲基丙烯酸异冰片酯10～25%；

丙烯酸十八酯5～11%；

甲基丙烯酸二甲氨基乙酯2～5%；

以上涉及组分的百分比为重量百分比。

5.根据权利要求1所述的疏水型硬挺剂，其特征在于，所述引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、叔丁基过氧化氢中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的疏水型硬挺剂；其特征在于，所述调节酸包括甲酸、乙酸、柠檬酸、磷酸中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的疏水型硬挺剂；其特征在于，所述中和碱为碳酸钠，碳酸氢钠，乙酸钠，氢氧化钠中的至少一种。

8.一种根据权利要求1~7中任一项所述的疏水型硬挺剂的制备方法；其特征在于，其包括以下步骤：

将分散稳定剂2~5份、去离子水43～53份加入至反应容器；

升温至88~94℃，以180rpm~220rpm的速度搅拌30~60分钟，形成混合溶液；

待所述分散稳定剂完全溶解于去离子水后，降温至70~85℃；

将调节酸0.4～1份加入至所述反应容器，以120rpm~150rpm的速度持续搅拌，将所述混合溶液的PH值调节为3～6；

将引发剂0.05～0.3份加入至所述反应容器；

保持温度在70~85℃，将共聚单体45～50份滴加至所述反应容器，3.5~5小时滴完；

升温至85~95℃，保温30~60分钟；

降温至室温，将中和碱0.1～0.6份加入至所述反应容器，将所述混合溶液的PH值调节为6～9；

停止搅拌，过滤收料，获得所述疏水型硬挺剂；

以上涉及各组分的份数皆为重量份的数量。

9.一种疏水型硬挺剂的使用方法；其特征在于，其包括以下步骤：

将有机氟防水剂与水混合，配制成防水剂工作液；

将根据权利要求1~7中任一项所述的疏水型硬挺剂与水混合，配制成硬挺剂工作液；

将所述防水剂工作液与所述硬挺剂工作液按照1:1的质量比，配制成混合工作液；

采用二浸二轧工艺利用所述混合工作液浸轧待处理的纺织品；

在150~210℃的温度下，对所述纺织品进行湿定型处理40~80秒钟；

获取硬挺整理后的纺织品。

10.根据权利要求9所述的一种疏水型硬挺剂的使用方法；其特征在于，所述防水剂工作液的质量浓度为10 g/L ~30g/L，所述硬挺剂工作液的质量浓度为10 g/L ~30g/L。