一种棉织物多元羧酸抗皱整理液及其整理方法
【专利摘要】本发明涉及一种棉织物多元羧酸抗皱整理液及其整理方法，特别是涉及一种无甲醛且无磷的棉织物多元羧酸抗皱整理液及其整理方法，具体为一种以氢氧化钠为催化剂的棉织物多元羧酸抗皱整理液及其整理方法。本发明的方法操作简单，以廉价无磷的氢氧化钠作为催化剂，可以节省企业成本，有利于环保和工业化生产。本发明所得到的抗皱产品，织物的折皱回复角提高较大，撕破强力保留率高。
【专利说明】 一种棉织物多元羧酸抗皱整理液及其整理方法
【技术领域】
[0001]本发明属棉织物抗皱整理【技术领域】，涉及一种棉织物多元羧酸抗皱整理液及其整理方法，特别是涉及一种无甲醛且无磷的棉织物多元羧酸抗皱整理液及其整理方法，具体为一种以氢氧化钠为催化剂的棉织物多元羧酸抗皱整理液及其整理方法。
【背景技术】
[0002]棉纤维织物是服装纺织品应用最广泛的面料之一，由于其穿着舒适、吸湿透汗、对人体刺激性小，广受人们的青睐。但是，棉织物在穿着和水洗过程中易于产生褶皱，影响了织物的美观性。因此，人们对棉织物抗皱整理进行了大量研宄，并取得了很大进展。
[0003]目前，无甲醛抗皱整理剂包括乙二醛-酰胺类化合物、反应性有机硅类化合物、水性热反应型聚氨酯、壳聚糖等天然高分子化合物以及多元羧酸类化合物。但是乙二醛-酰胺类化合物等无甲醛整理剂整理的棉织物存在泛黄、强力损失严重或者整理效果不佳等缺陷。综合考虑整理后织物的抗皱性能、强力保留率、环保、成本和色变等多方面的因素，许多研宄者认为多元羧酸类化合物最有可能取代甲醛类化合物。用于抗皱整理的多元羧酸类化合物包括1，2，3，4- 丁烷四羧酸(BTCA)、柠檬酸(CA)、马来酸、衣康酸、聚马来酸等等，其中最有应用发展前景的是BTCA和CA。多元羧酸用于棉织物的抗皱整理时，所用催化剂主要为含磷化合物次亚磷酸钠或磷酸钠盐，如文献宋慧君，韩冰，张建丽.棉织物的免烫整理[J],纺织学报，2010，31(12):84-88.和文献 Wenting Yao, Bijia Wang, Tao Ye, and YiqiYang，Durable press finishing of cotton fabrics with citric acid:enhancementof whiteness and wrinkle recovery by polyol extenders [J].1nd.Eng.Chem.Res.2013，52，16118-16127.都记载了使用次亚磷酸钠作为催化剂；文献李建，毕松梅.壳聚糖整理棉织物的性能[J].安徽工业大学学报，2010，27 (4):370-373.中报道使用磷酸氢二钠作为催化剂。
[0004]尽管含磷催化剂催化效果较好，但是大量含磷废水的排放具有潜在生态危害，如文献赵不凋，刘柏朱，卢晓芳，等水体富营养化的形成、危害和防治[J].安徽农学通报，2007, 13(17):51-53.阐述了含磷废水大量排放会使水体富营养化，进而导致水味变腥变臭、水体透明度降低、深水层溶解氧降低、有毒物质释放、湖泊生态平衡破坏等。次亚磷酸钠作催化剂时，溶液PH值较低，整理织物的强力损失较大，如文献C.Q.，Yang ；ff.Zhou ；G.C., Lickfield ；K.Parachura, Cellulase treatment of durable press finishedcotton fabric:Effects on fabric strength, abras1n resistance, and handle [J].Textile Research Journal, 2003, 73(12), 1057-1062.报道 BTCA 整理织物的强力损失在50%以上。另外，高效催化剂次亚磷酸钠的价格较高，难以被工厂接受，不利于多元羧酸的工业化应用。因此，需要寻找新的无磷催化剂以替代含磷催化剂的使用。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种棉织物多元羧酸抗皱整理液及其整理方法，提供一种无甲醛且无磷的棉织物多元羧酸抗皱整理液及其整理方法，具体为一种以氢氧化钠为催化剂的棉织物多元羧酸抗皱整理液及其整理方法。氢氧化钠作为多元羧酸抗皱整理的催化剂，具有以下几个优点:不含磷，对环境没有潜在危害；价廉易得；可以中和部分未反应的羧酸，减少因为整理液pH过低造成的强力损伤。
[0006]本发明方法是以氢氧化钠作为催化剂，整理得到的抗皱产品，织物的折皱回复角提高较大，撕破强力保留率高。实验表明，以氢氧化钠作为多元羧酸抗皱整理的催化剂时，整理织物的折皱回复角提高百分率可高达90%以上，而撕破强力保留率在60%以上。以氢氧化钠作为催化剂，不仅可以取得较好的抗皱整理效果，而且降低了企业成本和减少了环境危害，对多元羧酸的工业化应用十分有利。
[0007]本发明的一种棉织物多元羧酸抗皱整理液，所述棉织物多元羧酸抗皱整理液含有30-100g/L的多元羧酸抗皱整理剂和2-6.8g/L催化剂，所述催化剂为氢氧化钠。氢氧化钠(NaOH)的加入有利于适当提高整理液的pH值，减少整理织物由酸降解造成的强力损失。
[0008]作为优选的技术方案:
[0009]如上所述的一种棉织物多元羧酸抗皱整理液，所述多元羧酸抗皱整理剂为含有三个或三个以上羧基的饱和多元羧酸。因为饱和多元羧酸抗皱整理时，至少有两个以上羧基与纤维素反应才能形成交联结构，赋予织物抗皱性。
[0010]如上所述的一种棉织物多元羧酸抗皱整理液，所述多元羧酸抗皱整理剂为1，2，3，4_ 丁烷四羧酸(BTCA)、柠檬酸(CA)中的一种或两种的复配物。但是，丙三酸与柠檬酸的结构类似，也可能会起到相同整理效果，因此丙三酸也包含在本发明以内。
[0011]如上所述的一种棉织物多元羧酸抗皱整理液，所述棉织物为纯棉织物或者含棉量在60wt%以上的混纺/交织织物。因为棉含量在60wt%以上的混纺织物主要体现出棉的性能，因此也需要进行一定的抗皱整理。
[0012]本发明还提供了一种棉织物多元羧酸抗皱整理方法，为将棉织物进行轧烘焙抗皱处理，所述轧烘焙抗皱处理的工艺是指两浸两轧，乳余率为70-110%，然后在80-100°C烘干2-10分钟，在150-180°C下焙烘1-5分钟；所用整理液含有30_100g/L的多元羧酸抗皱整理剂和2-6.8g/L催化剂，所述催化剂为氢氧化钠；整理织物的折皱回复角提高百分率高达90%以上，而撕破强力保留率在60%以上。
[0013]如上所述的一种棉织物多元羧酸抗皱整理方法，所述多元羧酸抗皱整理剂为含有三个或三个以上羧基的饱和多元羧酸。因为饱和多元羧酸抗皱整理时，至少有两个以上羧基与纤维素反应才能形成交联结构，赋予织物抗皱性。NaOH的加入会消耗一个羧基，因此含有两个或两个以下羧基的饱和羧酸不适用于本发明。
[0014]如上所述的一种棉织物多元羧酸抗皱整理方法，所述多元羧酸抗皱整理剂为1，2，3，4_ 丁烷四羧酸(BTCA)、柠檬酸(CA)中的一种或两种的复配物。但是，丙三酸与柠檬酸的结构类似，也可能会起到相同整理效果，因此丙三酸也包含在本发明以内。
[0015]如上所述的一种棉织物多元羧酸抗皱整理方法，所述棉织物为纯棉织物或者含棉量在60wt%以上的混纺/交织织物。因为棉含量在60wt%以上的混纺织物主要体现出棉的性能，因此也需要进行一定的抗皱整理。
[0016]有益效果
[0017]1、本发明的方法操作简单，以廉价无磷的氢氧化钠作为催化剂，可以节省企业成本，有利于环保和工业化生产。
[0018]2、本发明所得到的抗皱产品，织物的折皱回复角提高较大，撕破强力保留率高。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为不同化合物的TG曲线，N2保护气，流速30mL/min，升温速率10°C /min: (a)纯 BTCA ； (b)BTCA+NaOH
[0020]图2为化合物的红外谱图:(a)纯BTCA ； (b) BTCA+NaOH
【具体实施方式】
[0021]下面结合【具体实施方式】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。
[0022]本发明的一种棉织物多元羧酸抗皱整理液，棉织物多元羧酸抗皱整理液含有30-100g/L的多元羧酸抗皱整理剂和2-6.8g/L催化剂，催化剂为氢氧化钠。
[0023]其中，多元羧酸抗皱整理剂为含有三个或三个以上羧基的饱和多元羧酸；多元羧酸抗皱整理剂为1，2，3，4- 丁烷四羧酸(BTCA)、柠檬酸(CA)中的一种或两种的复配物；所述棉织物为纯棉织物或者含棉量在60wt%以上的混纺/交织织物。
[0024]对NaOH的催化机理进行研宄发现，热重分析(TG)表明，NaOH可以使BTCA的成酐温度由190°C左右降低到170°C左右，提高BTCA分子的成酐反应活泼性(如图1所示)。按照先成酐后成酯的理论，这有利于BTCA与纤维素发生有效酯化交联，提高织物折皱回复角。
[0025]红外测试表明，在160°C恒温下保持3min，加入氢氧化钠作催化剂的BTCA酸酐吸收峰(18450^1附近)强度要比纯BTCA的酸酐吸收峰强度大(图2)。这也证明了氢氧化钠促进了 BTCA的成酐。可能原因是:NaOH的加入可以使BTCA生成部分羧酸钠盐，这减弱了 BTCA分子间的氢键相互作用，从而提高其成酐活泼性。
[0026]对于多元羧酸整理棉织物，多元羧酸首先形成酸酐活性中间体，然后酸酐再与纤维素发生酯化交联反应，交联程度是与抗皱性成正比关系的:交联度越高，整理织物的抗皱性越好。因此，NaOH提高BTCA分子的成酐活泼性，最终有利于提高抗皱整理效果。
[0027]实施例1
[0028]配制整理液，整理液中加入30g/L抗皱整理剂BTCA，2g/L催化剂NaOH。将纯棉织物两浸两轧，轧余率为110%，80°C烘干10分钟，180°C焙烘I分钟。整理织物的折皱回复角为186.8°，提高百分率为90.5%。经向和玮向撕破强力保留率分别为72.95%、82.77%。
[0029]实施例2
[0030]配制整理液，整理液中加入70g/L抗皱整理剂BTCA，4.78g/L催化剂NaOH。将纯棉织物两浸两轧，乳余率为90%，100°C烘干2分钟，160°C焙烘3分钟。整理织物的折皱回复角为207.0°，提高百分率为92.9%。经向和玮向撕破强力保留率分别为62.47%、67.75%。
[0031]实施例3
[0032]配制整理液，整理液中加入100g/L抗皱整理剂BTCA，6.8g/L催化剂NaOH。将纯棉织物两浸两轧，乳余率为70%，100°C烘干2分钟，150°C焙烘5分钟。整理织物的折皱回复角为216.4°，提高百分率为91.2%。经向和玮向撕破强力保留率分别为64.57%、70.28%。
[0033]实施例4
[0034]配制整理液，整理液中加入80g/L抗皱整理剂CA，4g/L催化剂NaOH。将纯棉织物两浸两轧，轧余率为90%，90°C烘干5分钟，160°C焙烘3分钟。整理织物的折皱回复角为151.2°，提高百分率为93.6%。经向和玮向撕破强力保留率分别为68.19%、69.01%。
[0035]实施例5
[0036]配制整理液，整理液中加入60g/L抗皱整理剂BTCA和50g/L抗皱整理剂CA，4.78g/L催化剂NaOH。将纯棉织物两浸两轧，轧余率为90%，90°C烘干5分钟，160°C焙烘3分钟。整理织物的折皱回复角为202.2°，提高百分率为92.9%。经向和玮向撕破强力保留率分别为67.77%,65.91%。
[0037]实施例6
[0038]配制整理液，整理液中加入100g/L抗皱整理剂CA，3g/L催化剂NaOH。将65/35棉涤(含棉量在65% )织物两浸两轧，乳余率为100%，80°C烘干8分钟，180°C焙烘I分钟。整理织物的折皱回复角为213.0°，提高百分率为96.0%。经向和玮向撕破强力保留率分别为 70.05%,66.37%o
[0039]实施例7
[0040]配制整理液，整理液中加入70g/L抗皱整理剂BTCA和30g/L抗皱整理剂CA，3.78g/L催化剂NaOH。将65/35棉涤(含棉量在65% )织物两浸两轧，轧余率为90%，90°C烘干5分钟，160°C焙烘3分钟。整理织物的折皱回复角为253.5°，提高百分率为92.9%。经向和玮向撕破强力保留率分别为62.76%,66.83%。
【权利要求】
1.一种棉织物多元羧酸抗皱整理液，其特征在于:所述棉织物多元羧酸抗皱整理液含有30-100g/L的多元羧酸抗皱整理剂和2-6.8g/L催化剂，所述催化剂为氢氧化钠。
2.根据权利要求1所述的一种棉织物多元羧酸抗皱整理液，其特征在于:所述多元羧酸抗皱整理剂为含有三个或三个以上羧基的饱和多元羧酸。
3.根据权利要求1或2所述的一种棉织物多元羧酸抗皱整理液，其特征在于:所述多元羧酸抗皱整理剂为1，2，3，4- 丁烷四羧酸、柠檬酸中的一种或两种的复配物。
4.根据权利要求1所述的一种棉织物多元羧酸抗皱整理液，其特征在于:所述棉织物为纯棉织物或者含棉量在60wt%以上的混纺/交织织物。
5.一种棉织物多元羧酸抗皱整理方法，其特征在于:将棉织物进行轧烘焙抗皱处理，所述轧烘焙抗皱处理的工艺是指两浸两轧，乳余率为70-110%，然后在80-100°C烘干2-10分钟，在150-180°C下焙烘1-5分钟；所用整理液含有30-100g/L的多元羧酸抗皱整理剂和2-6.8g/L催化剂，所述催化剂为氢氧化钠；整理织物的折皱回复角提高百分率高达90%以上，而撕破强力保留率在60%以上。
6.根据权利要求5所述的一种棉织物多元羧酸抗皱整理方法，其特征在于:所述多元羧酸抗皱整理剂为含有三个或三个以上羧基的饱和多元羧酸。
7.根据权利要求5或6所述的一种棉织物多元羧酸抗皱整理方法，其特征在于:所述多元羧酸抗皱整理剂为1，2，3，4- 丁烷四羧酸、柠檬酸中的一种或两种的复配物。
8.根据权利要求5所述的一种棉织物多元羧酸抗皱整理方法，其特征在于:所述棉织物为纯棉织物或者含棉量在60wt%以上的混纺/交织织物。
【文档编号】D06M11/38GK104499277SQ201410784091
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月16日 优先权日:2014年12月16日
【发明者】阎克路, 纪柏林, 汪津, 潘俊兵 申请人:东华大学