CN114032680A - 一种抗黄抗皱功能的再生纤维素织物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抗黄抗皱功能的再生纤维素织物的制备方法。该方法包括：将再生纤维素织物前处理，然后预缩处理；将含有抗黄整理剂溶液与含有抗皱整理剂溶液混合，得到混合整理液，将预缩处理的织物浸渍在混合整理液中整理，然后依次进行松式加工、脱水、拉幅、烘干。该方法无需在整理液中添加粘合剂或交联剂即可实现抗黄整理剂与织物的良好结合，整个整理过程不涉及甲醛的吸收和释放，成本低且环保，整理后的织物具有较好的抗黄抗皱性能。
Description
技术领域
本发明属于纺织品整理技术领域，特别涉及一种抗黄抗皱功能的再生纤维素织物的制备方法。
背景技术
20世纪初，再生纤维素纤维已经实现了工业化生产，因其具有与棉相近的性能，回潮率符合人体皮肤生理需求，同时具有有良好的光泽、手感、悬垂性，织物轻薄、吸湿、透气易染色等优点，广泛应用在医疗卫生、家纺、服装等领域。随着经济和市场的发展，耕地的减少和石油、天然气等化石资源的日益枯竭，合成纤维的产量将会受到越来越多的制约。而纤维素作为一种绿色、环保、可再生的资源，获得了一个空前的发展机遇。利用再生纤维素特点，通过与棉、麻、丝及化纤等混纺、交织，可以提升面料品质，解决价格高、挺括性差、易起绒等问题，进一步拓展再生纤维素市场。再生纤维素织物在高温条件下容易产生黄变的现象。纺织品黄变是指纺织品在外界条件如光、高温、化学物质等作用下表面泛黄的现象。现有的抗黄变整理剂配方原料成本较高，大部分厂家使用的都是进口产品。目前市场上有不少用于锦/氨弹性织物整理的抗热黄变剂产品，如亨斯迈的Stabilon NY和Stabi-lon NY-C，昂高的UmidolPATliq和Umidol UWp。市场上的大部分抗黄整理剂在整理织物时往往会释放甲醛，造成在衣物的后期检测中发生甲醛含量超标的情况。例如，文献1(抗黄变整理对织物中甲醛质量分数的影响[J].2019,1(36),61-64)，研究了抗黄剂己二酸己二酰肼(简称ADH)整理织物中甲醛质量分数的变化，从抗黄剂来源、其他染料助剂及面料材质对织物中甲醛质量分数的影响进行探讨，证实经过抗黄变整理的织物于特定环境中放置一段时间后甲醛质量分数会增加。目前发现能与棉织物反应使其具有抗皱性的多元羧酸有丁烷四羧酸(BTCA)、柠檬酸(CA)、丙三醇、苹果酸、聚马来酸等。因此，研究一种环保型抗黄抗皱的再生纤维素织物具有十分重要的意义。
受阻酚类抗氧剂是链终止型抗氧剂，此类抗氧剂因不污染、不变色、毒性低、相容性强的特点，可有效防止聚合物氧化降解，也是一种重要的主抗氧剂。受阻酚类抗氧剂分为许多种类，近年来诸多研究人员从受阻酚类抗氧剂的相对分子质量、分子结构、性能等内容逐一进行研究，取得了成果斐然科研成绩，研发出了许多新产品，时至今日种类多达百种。受阻酚类抗氧剂按化学结构可分为三种：单酚型抗氧剂、双酚型抗氧剂和多酚型抗氧剂。例如，文献2(抗黄变整理对织物中甲醛质量分数的影响[J].2017,2017，41，6395-6404)，超支化大分子桥联受阻酚的合成及其氧化稳定性，超支化大分子桥联的受阻酚的空间效应随桥联基团烷基链长度的增加而增加，这导致受阻酚与AIBN-中产生的自由基之间的反应性下降。引起苯乙烯的氧化过程。对于简单的自由基***，高支化大分子桥联的受阻酚的氧化稳定性随桥联基团的烷基链长度的增加而降低；文献3(双酚单丙烯酸酯类抗氧剂GS产品的合成与表征[J].2008,02)，以2,2′-乙撑双(4,6-二特戊基苯酚)(简称EBAP)、丙烯酸、氯氧化磷等为反应原料,酯化反应合成了2-[1-(2-羟基-3,5-二特戊基苯基)-乙基]-4,6-二特戊基苯基丙烯酸酯(简称GS)。根据目前的研究领域分析，为了改善再生纤维素织物抗黄抗皱的现状，可以将受阻酚类抗氧剂用于再生纤维素织物的抗黄抗皱整理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种抗黄抗皱功能的再生纤维素织物的制备方法，以克服现有技术中织物抗黄抗皱不环保以及效果差的缺陷。
本发明提供一种抗黄抗皱功能的再生纤维素织物的制备方法，包括以下步骤：
(1)将再生纤维素织物前处理，然后预缩处理；
(2)将含有抗黄整理剂溶液与含有抗皱整理剂溶液混合，得到混合整理液，将步骤(1)中预缩处理的织物浸渍在混合整理液中整理，然后依次进行松式加工、脱水、拉幅、烘干，得到抗黄抗皱功能的再生纤维素织物。
所述步骤(1)中将再生纤维素织物前处理为：将再生纤维素织物浸渍在前处理溶液中处理，其中前处理溶液包括：纯碱1～3g/L，渗透剂0.1～1g/L，水余量，前处理温度为80～100℃，前处理时间为8～15min。
所述步骤(1)中预缩处理使得织物含水量为5～7％。
所述步骤(2)中抗黄整理剂包括酚类氧化剂、亚磷酸酯和聚醚类乳化剂，所述酚类氧化剂和亚磷酸酯的质量比为5:1～7:1，聚醚类乳化剂质量为抗黄整理剂溶液质量的0.2％。
所述酚类氧化剂为双受阻酚结构类化合物。
所述双受阻酚结构类化合物分子结构含有烷氧基和戊烯酸酯基。
所述亚磷酸酯为抗氧剂126。
所述步骤(2)中抗皱整理剂为多元羧酸类物质。
所述多元羧酸类物质结构式为：
所述步骤(2)中混合整理液中抗皱整理剂2～8％，抗黄整理剂1～3％，pH＝4.0～6.0。
所述pH采用醋酸或柠檬酸调节。
所述步骤(2)中浸渍的工艺参数为：浴比为1:20～1:40，浸渍温度为30～50℃，浸渍时间为20～40min。
所述步骤(2)中脱水使得织物残余含水率为70％～80％。
所述步骤(2)中拉幅温度为100～140℃，拉幅时间10～30min，拉幅温度不宜太低，较低时织物的抗皱性较差。
所述步骤(2)中拉幅包括包括湿热定性和干热定型中的一种或两种。湿热定型整理使织物具有较好的手感和防缩性；干热定型整理使织物具有较好的平整度。
本发明还提供一种上述制备方法制备得到的抗黄抗皱功能的再生纤维素织物。
本发明还提供一种抗黄抗皱功能的再生纤维素织物在服装或医疗卫生制品中的应用。
本发明抗黄抗皱整理后的织物分子结构中不含有ADH，且该整理后的织物不会吸收和释放空气中的游离甲醛，符合环保要求，不含APEO。
本发明采用的抗黄整理剂易溶于水，能与大多数非离子阴离子助剂兼容，可与其它整理剂同时使用。
本发明步骤简单，利用含双受阻酚结构类化合物作为抗黄剂，其中抗黄剂的分子量较大，而且酚羟基邻位的烷氧基增加了抗氧化性能，而且分子结构中的酚羟基与烯烃酸结合，增加了抗黄剂的分子量有利于提高抗黄稳定性。选用的多元羧酸类抗皱整理剂不仅可以与织物之间发生反应，而且也可与抗黄整理剂发生交联反应，增加抗黄整理剂与织物的结合，不需要引入聚合物粘结剂，即可得到抗黄抗皱效果良好的织物，也就是说，将抗黄整理剂和抗皱整理剂按一定比例混合处理织物，抗皱整理剂分子结构中的活性官能团，如：羧基等能与织物和抗黄整理剂结合，从而提高抗黄整理剂和织物间的附着力，确保后续抗织物纤维抗黄性能的耐久性同时达到抗皱的效果，而且抗黄整理剂的存在解决了抗皱整理剂整理织物的泛黄问题。
本发明先将整理剂和水混合制成透明溶液，然后通过柠檬酸或者醋酸调节pH值，然后对织物进行整理，再对织物进行松式加工，脱水和拉幅，使织物表明形成一层耐高温的膜，织物内部发生一定程度的交联，得到耐久的抗黄抗皱织物，提高了织物功能的耐久性，避免了抗皱整理剂整理织物的泛黄问题，同时采用湿/干热定型使织物具有不用的风格。将抗黄整理剂和抗皱整理剂采用松式加工和浸渍法的方式整理织物，此方法相对于直接浸轧法，有利于抗黄剂和抗皱剂分子之间的结合，使抗皱效果得以提升。防止氧化导致的黄变和水洗过程中产生褶皱，避免了产品缺乏美感、透气性差、有异味、易老化的问题。
本发明探究了抗黄整理剂和抗皱整理剂用量和拉幅加工方式对织物抗黄抗皱效果和风格的影响，抗黄整理剂和抗皱整理剂的用量不易过低或过高，否则会影响织物的抗黄抗皱效果及织物的手感；发现拉幅加工的方式，会影响整理织物的风格。
有益效果
本发明通过将抗黄整理剂和抗皱整理剂整理到织物上，使织物具有抗黄抗皱效果，在高温条件下也能保持其较好的性能，不会破坏其颜色。抗皱整理剂的分子结构中含有的活性基团如羧基等可与抗黄整理剂和织物在高温条件下进行反应，提高抗黄整理剂和织物结合的作用力，同时解决了抗皱整理剂整理织物的泛黄问题，整理后织物的折皱回复角提高了10～30％。
本发明无需在整理液中添加粘合剂或交联剂即可实现抗黄整理剂与织物的良好结合，整个整理过程不涉及甲醛的吸收和释放，成本低且环保。
综上所述，本发明克服了当前技术的环保不利、抗黄性能弱化、工艺复杂等问题。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
酚类氧化剂、抗黄整理剂、抗皱整理剂等由浙江科纺有机硅有限公司提供。
实施例1
(1)再生纤维素织物前处理：将再生纤维素织物浸渍在前处理溶液里，处理液中各组分的浓度为：纯碱2g/L，渗透剂JFC 0.5g/L，水余量；其中，温度为90℃，时间为10min；然后进行织物防缩处理，使得织物含水量为80％。
(2)制备抗黄整理剂溶液：将抗黄整理剂(酚类氧化剂、亚磷酸酯的质量比6:1，聚醚类乳化剂质量为抗黄整理剂溶液质量的0.2％)、渗透剂和水按照合适的比例进行混合(抗黄整理剂：3％)，渗透剂JFC 2g/L，pH＝5.0左右(柠檬酸调节)，水余量)，然后将溶液在搅拌器下混合均匀备用，搅拌速率200rpm为时间为10min，其中亚磷酸酯抗氧剂126，酚类氧化剂结构式为
(3)制备抗皱整理剂溶液：将抗皱整理剂、强力保护剂和水按照合适的比例进行混合(抗皱整理剂：5％，强力保护剂适量)，然后将溶液在搅拌器下混合均匀备用，搅拌速率200rpm为时间为10min；其中抗皱整理剂结构式为：
式中R3和R4为羧基。
(4)织物进行浸渍整理，抗黄整理剂溶液和抗皱整理剂溶液混合(抗黄整理剂中的酚类氧化剂与抗皱整理剂的摩尔比例为1:1)使用处理织物，浴比1∶30，浸泡温度50℃，浸渍时间为30min，脱水残余含水率70％～80％。
(5)湿热定型使织物表面形成一层耐高温的膜以及抗皱整理剂分子与织物和抗黄整理剂之间发生反应；其中，温度130℃，时间为20min。
织物抗黄抗皱性能测试：
整理后的织物手感手软，织物整理前后，在室温条件下采用电脑测色配色仪测量整理前后的最大吸收波长处的表观色深，并保持测试面平整，测量多次取平均值，即可得出织物的色差，色差为0.2；根据GB/T 3819—1997《纺织品织物折痕回复性的测试回复角法》，测试样品的经向和纬向回复角，这种整理剂整理后织物的经向和纬向回复角分别提高了28％和24％。仅用抗皱整理剂整理的织物的经向和纬向回复角分别提高了19％和17％。这些结果表明织物的抗黄和抗皱效果好。
实施例2
根据实施例1，步骤(1)-步骤(4)与实施例1相同，不同之处在于步骤(5)，步骤(5)具体为：干热定型使织物表面形成一层耐高温的膜以及抗皱整理剂分子与织物和抗黄整理剂之间发生反应；其中，温度为140℃，时间为20min。
织物抗黄抗皱性能测试：
整理后的织物手感手软，织物整理前后，织物整理前后，在室温条件下采用电脑测色配色仪测量整理前后的最大吸收波长处的表观色深，并保持测试面平整，测量多次取平均值，即可得出织物的色差，色差为0.3；根据GB/T 3819—1997《纺织品织物折痕回复性的测试回复角法》，测试样品的经向和纬向回复角，这种整理剂整理后织物的经向和纬向回复角分别提高了25％和21％。仅用抗皱整理剂整理的织物的经向和纬向回复角分别提高了16％和15％。这些结果表明织物的抗黄和抗皱效果好。
实施例3
根据实施例1，步骤(1)-步骤(4)与实施例1相同，不同之处在于步骤(5)，步骤(5)具体为：干热定型使织物表面形成一层耐高温的膜以及抗皱整理剂分子与织物和抗黄整理剂之间发生反应；其中，温度130℃，时间为20min。
织物抗黄抗皱性能测试：
织物整理前后，在室温条件下采用电脑测色配色仪测量整理前后的最大吸收波长处的表观色深，并保持测试面平整，测量多次取平均值，即可得出织物的色差，色差为0.3；根据GB/T 3819—1997《纺织品织物折痕回复性的测试回复角法》，测试样品的经向和纬向回复角，这种整理剂整理后织物的经向和纬向回复角分别提高了21％和20％。仅用抗皱整理剂整理的织物的经向和纬向回复角分别提高了13％和14％。这些结果表明织物的抗黄和抗皱效果好。
对比例1
一种抗黄抗皱功能的再生纤维素织物制备，其步骤与实施例1基本相同，不同之处在于对比例1中步骤(1)的抗黄整理剂用量1％，在对比例1的用量下虽然具有好的抗皱效果，但在室温条件下采用电脑测色配色仪测量整理前后的最大吸收波长处的表观色深，并保持测试面平整，测量多次取平均值，即可得出织物的色差，色差为0.9，织物的抗黄效果差，这是由于抗黄整理剂的含量较少，在该温度发下，可以发生交联，但无法形成连续膜。
对比例2
一种抗黄抗皱功能的再生纤维素织物制备，其步骤与实施例1基本相同，不同之处在于对比例1中步骤(3)的抗皱整理剂用量8％，整理后织物的手感差，原因是抗皱整理剂过多，其与抗黄变整理剂和织物的交联程度越大，手感越差。
对比例3
一种抗黄抗皱功能的再生纤维素织物制备，其步骤与实施例1基本相同，不同之处在于对比例1中步骤(4)，浸渍时间为10min，在室温条件下采用电脑测色配色仪测量整理前后的最大吸收波长处的表观色深，并保持测试面平整，测量多次取平均值，即可得出织物的色差，色差为1.0，抗黄效果差，原因是整理剂和织物的结合时间短，整理剂在织物上的含量少，使抗黄的效果较差。
对比例4
一种抗黄抗皱功能的再生纤维素织物制备，其步骤与实施例1基本相同，不同之处在于对比例1中步骤(4)抗黄剂溶液内不含亚磷酸酯，在室温条件下采用电脑测色配色仪测量整理前后的最大吸收波长处的表观色深，并保持测试面平整，测量多次取平均值，即可得出织物的色差，色差为0.8，织物的抗黄效果略差，原因是主抗氧剂与亚磷酸酯混合使用，可以起到氧化性能互补。
对比例5
一种抗黄抗皱功能的再生纤维素织物制备，其步骤与实施例1基本相同，不同之处在于对比例1中步骤(5)的焙烘温度为100℃，在室温条件下采用电脑测色配色仪测量整理前后的最大吸收波长处的表观色深，并保持测试面平整，测量多次取平均值，即可得出织物的色差，色差为1.0；根据GB/T 3819—1997《纺织品织物折痕回复性的测试回复角法》，测试样品的经向和纬向回复角，这种整理剂整理后织物的经向和纬向回复角分别提高了17％和14％。其制备的整理后织物上的抗黄和抗皱效果较差，耐久性差，这是由于在该温度下整理剂之间以及整理剂与织物的交联效率低。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种抗黄抗皱功能的再生纤维素织物的制备方法，包括以下步骤：
(1)将再生纤维素织物前处理，然后预缩处理；
(2)将含有抗黄整理剂溶液与含有抗皱整理剂溶液混合，得到混合整理液，将步骤(1)中预缩处理的织物浸渍在混合整理液中整理，然后依次进行松式加工、脱水、拉幅、烘干，得到抗黄抗皱功能的再生纤维素织物。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中将再生纤维素织物前处理为：将再生纤维素织物浸渍在前处理溶液中处理，其中前处理溶液包括：纯碱1～3g/L，渗透剂0.1～1g/L，水余量，前处理温度为80～100℃，前处理时间为8～15min。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中预缩处理使得织物含水量为5～7％。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中抗黄整理剂包括酚类氧化剂、亚磷酸酯和聚醚类乳化剂，所述酚类氧化剂和亚磷酸酯的质量比为5:1～7:1，聚醚类乳化剂质量为抗黄整理剂溶液质量的0.2％。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述酚类氧化剂为双受阻酚结构类化合物；所述双受阻酚结构类化合物分子结构含有烷氧基和戊烯酸酯基；亚磷酸酯为抗氧剂126。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中抗皱整理剂为多元羧酸类物质；混合整理液中抗皱整理剂2～8％，抗黄整理剂1～3％，pH＝4.0～6.0。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中浸渍的工艺参数为：浴比为1:20～1:40，浸渍温度为30～50℃，浸渍时间为20～40min。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中脱水使得织物残余含水率为70％～80％；拉幅温度为100～140℃，拉幅时间10～30min；拉幅包括包括湿热定性和干热定型中的一种或两种。
9.一种如权利要求1所述的制备方法制备得到的抗黄抗皱功能的再生纤维素织物。
10.一种如权利要求9所述的抗黄抗皱功能的再生纤维素织物在服装或医疗卫生制品中的应用。
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