CN114045677B - 一种织物抗皱整理剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种织物抗皱整理剂，由碱性疏水多肽、含羟基的多元羧酸和水组成，质量比为5‑10︰10‑20︰90‑100，所述碱性疏水多肽中碱性氨基酸残基个数占比20％‑40％，疏水性氨基酸残基个数占比60％‑80％，等电点在8‑10之间；该抗皱整理剂中碱性疏水多肽和多元羧酸与纤维素可以在更低的定型温度下快速交联，形成三维网络结构，具有良好的抗皱性能，同时保持了织物原有的白度，有效避免了织物黄变；该抗皱整理剂所需原料安全环保，应用工艺简单，适合工业化。

Description

一种织物抗皱整理剂及其应用
技术领域
本发明涉及织物整理剂及其应用，特别涉及一种织物抗皱整理剂及其应用。
背景技术
棉织物因柔软亲肤备受人们喜爱，但在穿着和洗涤过程中易受外力，造成棉织物失弹、变形和起皱等缺点。现有技术中对棉织物的抗皱整理主要是低甲醛免烫树脂和多元羧酸整理这两大类。常见的免烫树脂和多元羧酸整理后的棉织物虽有较好的抗皱回弹性，但仍存在甲醛污染，易黄变等技术弊端。现有研究发现，BTCA作为一种四元羧酸抗皱效果最好，且白度好、无刺激性气味，但价格昂贵，难以推广应用。多元羧酸特别是柠檬酸，价格低廉，也有较好的抗皱性能，但是因为其属于羟基酸，在长时间高温作用下，易发生分子内失水生成不饱和酸，由于共轭增色效应使织物发生黄变。
文献《丝素整理剂的制备及在丝绸防皱整理中的应用》中报道了丝素可减少柠檬酸中游离羟基数，降低织物黄变程度，但丝素与柠檬酸的交联作用需在170℃焙烘，面料黄变率为11.71％。只有获得足够能量丝素、柠檬酸才能和纤维素纤维发生交联反应，而只要存在游离羟基，长时间高温焙烘仍会使柠檬酸脱水形成不饱和酸，织物黄变不可避免。
发明内容
发明目的：本发明旨在提供一种织物抗皱整理剂，使织物在抗皱整理过程不产生黄变，保留原有的面料白度；本发明的另一目的是提供该织物抗皱整理剂的应用。
技术方案：本发明所述的织物抗皱整理剂，包括碱性疏水多肽、含羟基的多元羧酸和水，质量比为5-10︰10-20︰90-100。
所述碱性疏水多肽中碱性氨基酸残基个数占比20％-40％，疏水性氨基酸残基个数占比60％-80％，等电点为8-10。
所述含羟基的多元羧酸为苹果酸、柠檬酸、2-羟基戊二酸、3-羟基戊二酸中的任意一种。
本发发明还提供了上述织物抗皱整理剂在织物抗皱整理中的应用，所述织物为天然纤维面料和天然与再生纤维混纺面料。
所述的织物抗皱整理剂在织物中的应用包括以下步骤：
(1)将抗皱整理剂配制成整理液，整理液浓度为20-50g/L；
(2)将织物在整理液中浸轧、预烘及焙烘定型，其中预烘温度80-100℃，预烘时间120-210秒；焙烘定型温度130-150℃，焙烘定型时间60-120秒。
机理：碱性疏水多肽可以看作一种路易斯碱，具有类似亲核试剂作用，碱性氨基酸的残基个数占比和等电点共同决定其亲核作用，碱性氨基酸残基个数占比大，等电点高，其亲核能力强。多元羧酸脱水缩合生成多元酸酐，碱性疏水多肽进攻多元酸酐上的碳正离子发生亲核反应形成活化中间体，活化中间体与纤维素纤维发生交联反应需要的能量低于多元酸酐直接与纤维素纤维发生交联反应所需要的能量，因此降低了交联反应的温度，缩短了反应时间，避免了织物黄变。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：(1)该抗皱整理剂在多元羧酸的基础上加入碱性疏水多肽，多元羧酸脱水缩合生成多元酸酐后，碱性疏水多肽与多元酸酐酸生成活性中间体，降低了交联反应的温度，缩短了反应时间，使织物在抗皱整理过程具有较好的抗皱性同时避免了织物黄变；(2)该抗皱整理剂应用于天然纤维面料和天然与再生纤维混纺面料抗皱整理，烘焙定型温度130～150℃，烘焙时间为60-120秒，面料经抗皱整理后抗皱性能好且保留了面料原有的白度，避免了黄变；(3)该抗皱整理剂所需原料安全环保，应用工艺简单，适合工业化。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1
本发明所述的抗皱整理剂，按质量份数，取5份碱性疏水多肽、10份柠檬酸、90份水，混合均匀得到。其中碱性疏水多肽的碱性氨基酸残基个数占比20％，疏水性氨基酸残基个数占比80％，等电点为8。
将抗皱整理剂配置成50g/L工作液，将全棉面料在此工作液中一浸一轧，预烘温度100℃、预烘时间120秒，焙烘定型温度130℃、焙烘定型时间120秒，即得抗皱全棉面料。
实施例2
本发明所述的抗皱整理剂，按质量份数，取10份碱性疏水多肽、20份苹果酸、100份水，混合均匀得到。其中碱性疏水多肽的碱性氨基酸残基个数占比40％，疏水性氨基酸残基个数占比60％，等电点为10。
将抗皱整理剂配置成20g/L工作液，将全棉面料在此工作液中一浸一轧，预烘温度80℃、预烘时间210秒，焙烘定型温度150℃、焙烘定型时间60秒，即得抗皱全棉面料。
实施例3
本发明所述的抗皱整理剂，按质量份数，取7.5份碱性疏水多肽、15份2-羟基戊二酸、95份水，混合均匀得到。其中碱性疏水多肽的碱性氨基酸残基个数占比30％，疏水性氨基酸残基个数占比70％，等电点为9。
将抗皱整理剂配置成35g/L工作液，将全棉面料在此工作液中一浸一轧，预烘温度90℃、预烘时间160秒，焙烘定型温度140℃、焙烘定型时间90秒，即得抗皱全棉面料。
对比例1
在实施例1基础上，柠檬酸的质量份数为8份，其他组分和条件不变。
对比例2
在实施例1基础上，柠檬酸的质量份数为22份，其他组分和条件不变。
对比例3
在实施例1基础上，碱性疏水多肽的质量份数为3份，其他组分和条件不变。
对比例4
在实施例1基础上，碱性疏水多肽的质量份数为12份，其他组分和条件不变。
对比例5
在实施例1基础上，碱性疏水多肽中碱性氨基酸残基个数占比15％，疏水性氨基酸残基个数占比85％，等电点为7.5，其他组分和条件不变。
对比例6
在实施例1基础上，碱性疏水多肽中碱性氨基酸残基个数占比45％，疏水性氨基酸残基个数占比55％，等电点为11，其他组分和条件不变。
对比例7
在实施例1基础上，焙烘定型温度为120℃，其他组分和条件不变。
对比例8
在实施例1基础上，焙烘定型温度为160℃，其他组分和条件不变。
对比例9
在实施例1基础上，焙烘定型时间为50秒，其他组分和条件不变。
对比例10
在实施例1基础上，焙烘定型时间为130秒，其他组分和条件不变。
对比例11
在实施例2基础上，将碱性疏水多肽改为市售丝素粉，延长焙烘定型时间至120秒，其他组分和条件不变。
对比例12
在实施例1基础上，将碱性疏水多肽改为市售丝素粉，焙烘定型温度160℃，时间180秒，其他组分和条件不变。
织物折皱回复角和白度测定
检测方法：
(1)织物抗皱性能测定-折皱回复角
参照GB/T3819-1997《纺织品织物折痕回复性的测定回复角法》，测算织物抗皱回复角WRA。
(2)织物白度测定
参照GB/T 8424.2-2001《纺织品色牢度试验相对白度的仪器评定方法》，测定织物白度。
织物折皱回复角和白度测定结果如表1所示。
表1织物折皱回复角和白度测试结果
样品 空白组 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
折皱回复角/° 163.9 252.2 251.0 249.7 192.4 252.6
白度值 74.85 74.68 74.34 74.50 74.71 73.97
样品 对比例3 对比例4 对比例5 对比例6 对比例7 对比例8
折皱回复角/° 206.7 251.6 168.3 250.5 178.8 253.3
白度值 74.01 74.33 74.18 73.89 74.09 70.72
样品 对比例9 对比例10 对比例11 对比例12 —— ——
折皱回复角/° 181.0 253.5 169.3 249.2 —— ——
白度值 74.17 70.46 74.47 65.61 —— ——
由表1可知，与空白组未经过处理的全棉面料相比，实施例1-3处理后得到的全棉面料折皱回复角均有显著提升，具有良好的抗皱性，且面料白度值没有明显变化，布面没有出现黄变现象。
对比例1中，在实施例1的基础上抗皱整理剂中减少了柠檬酸的含量，得到的面料相比实施例1抗皱性能下降较多，白度无明显变化。这是因为柠檬酸含量较少，纤维素上仍存在部分游离羟基，纤维素分子链没有得到充分的锚定，布面交联程度不足，抗皱性能下降。
对比例2中，在实施例1的基础上抗皱整理剂中增加了柠檬酸的含量，得到的面料相比实施例1抗皱性能和白度无明显变化。这是因为碱性疏水多肽的量不变，即使增加了柠檬酸的量，碱性疏水多肽与柠檬酸生成的活性中间体数量不变，多的柠檬酸在此温度下无法与纤维素纤维发生交联反应，因此无法进一步提升面料抗皱性。
对比例3中，在实施例1的基础上抗皱整理剂中减少了碱性疏水多肽的含量，得到的面料相比实施例1抗皱性能下降较多，白度无明显变化。碱性疏水多肽量减少，随着反应的进行，碱性疏水多肽被消耗完以后，柠檬酸在此温度下无法与纤维素纤维发生交联反应，布面交联程度不足，抗皱性下降。
对比例4中，在实施例1的基础上抗皱整理剂中增加了碱性疏水多肽的含量，得到的面料相比实施例1抗皱性能和白度均无明显变化。柠檬酸的量没有变化，碱性疏水多肽与柠檬酸生成的活性中间体数量不变，多余的碱性疏水多肽没有生成活性中间体，所以面料抗皱性没有进一步提升。
对比例5中，在实施例1的基础上抗皱整理剂中碱性疏水多肽中碱性氨基酸残基个数占比减小，等电点降低，得到的面料相比实施例1抗皱性能降低较多，白度无明显变化。碱性疏水多肽中碱性氨基酸残基个数占比和等电点共同决定碱性疏水多肽的亲核作用，碱性氨基酸残基比减小，等电点降低，碱性疏水多肽的亲核作用减弱，与柠檬酸生成的活化中间体减少，布面交联反应效果差，抗皱性差。
对比例6中，在实施例1的基础上抗皱整理剂中碱性疏水多肽中碱性氨基酸残基个数占比增大，等电点升高，得到的面料相比实施例1抗皱性能和白度没有明显变化。碱性疏水多肽中碱性氨基酸残基个数占比增大，等电点增大，其亲核作用增强，虽可以使反应更容易进行，但不能提升碱性疏水多肽和柠檬酸与纤维素中羟基的交联程度，面料抗皱性几乎不变。
对比例7中，在实施例1的基础上降低了定型温度，得到的面料相比实施例1抗皱性能下降较多，白度无明显变化。这是因为定型温度低，提供的能量不足，布面几乎没有发生抗皱的交联反应，纤维素上存在大量游离羟基，易受外力影响发生形变，面料抗皱性差。
对比例8中，在实施例1的基础上升高了定型温度，到的面料相比实施例1抗皱性能略有提高，但白度下降较多。定型温度较高，部分柠檬酸上的羟基发生分子内脱水生成不饱和羧酸，因共轭效应在焙烘过程中显色，面料白度下降。
对比例9中，在实施例1的基础上缩短了定型时间，得到的面料相比实施例1抗皱性能下降较多，白度没有明显变化。因为定型时间较短，因提供的能量不足，布面几乎没有发生抗皱的交联反应，纤维素上存在大量游离羟基，易受外力影响发生形变，面料抗皱性差。
对比例10中，在实施例1的基础上延长了定型时间，得到的面料相比实施例1抗皱性能略有提高，但白度下降较多。定型时间较长，部分柠檬酸上的羟基发生分子内脱水生成不饱和羧酸，因共轭效应在焙烘过程中显色，面料白度下降。
对比例11中，在实施例2的基础上采用丝素粉代替碱性疏水多肽，并延长烘焙定型时间至120秒，得到的面料折皱回复角几乎没有提高，白度值没有明显变化。因提供的能量低于丝素和柠檬酸与纤维素中羟基发生交联反应所需的能量，布面没有发生抗皱的交联反应，面料折皱回复角几乎没有提高。
对比例12中，在实施例1的基础上采用丝素粉代替碱性疏水多肽，提高烘焙温度至160℃，并延长烘焙时间180秒，得到的面料相比实施例1相比，抗皱性能略有下降，白度下降较多。此反应需要长时间的高温焙烘，在此过程中，柠檬酸脱水生成大量不饱和羧酸，面料白度显著下降，布面泛黄明显。

Claims (5)

1.一种织物抗皱整理剂，其特征在于，所述织物抗皱整理剂包括碱性疏水多肽、含羟基的多元羧酸和水，质量比为5-10︰10-20︰90-100；所述碱性疏水多肽中碱性氨基酸残基个数占比20%-40%，疏水性氨基酸残基个数占比60%-80%，等电点为8-10；所述含羟基的多元羧酸为苹果酸、柠檬酸、2-羟基戊二酸、3-羟基戊二酸中的任意一种。
2.权利要求1所述的织物抗皱整理剂在织物抗皱整理中的应用，所述织物为天然纤维面料或天然纤维与再生纤维混纺面料。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将抗皱整理剂配制成整理液；
（2）将织物在整理液中浸轧、预烘及焙烘定型，其中焙烘定型温度130-150℃，时间60-120秒。
4.根据权利要求3所述的织物抗皱整理剂的应用，其特征在于，所述步骤（1）中整理液浓度为20-50g/L。
5.根据权利要求3所述的织物抗皱整理剂的应用，其特征在于，所述步骤（2）中预烘温度80-100℃，预烘时间120-210秒。
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