一種紡織用抗起毛起球劑及其製備方法與流程
2023-05-25 04:37:31
本發明涉及紡織染整助劑技術領域，尤其涉及一種紡織用抗起毛起球劑及其製備方法。
背景技術：
目前大多數紡織織物會產生起毛起球現象，這樣會嚴重影響紡織產品的美觀和穿著使用舒適性，使得產品的價值大打折扣。所以現在的廣大消費者在選擇紡織家用服飾方面時，對質地、檔次等方面要求越來越高，對於產品的使用舒適性以及親近自然的性能趨於突出。因此對織物進行抗起毛起球整理，從而提高織物的使用舒適性以及提高紡織產品品質，在以後的印染加工中會需求越來越多。
現在抗起毛起球劑主要是水性丙烯酸酯和水性聚氨酯兩種；水性丙烯酸酯和水性聚氨酯產品符合綠色環保可持續發展要求，它們本身的優越性能能夠在纖維表面形成一層薄薄的透明薄膜，利用其成膜韌性好、耐擦洗好、耐日曬以及透氣好等，從而達到抗起毛起球。
水性聚氨酯類抗起毛起球劑雖然應用性能好，但是目前國內技術不成熟，產品穩定性不好，而且價格貴，所以使用受到限制。水性丙烯酸酯類抗起毛起球劑應用性能比水性聚氨酯類略差，但是整體性能能滿足應用需求，而且穩定性好，價格便宜，整體性價比較高；目前市面上的丙烯酸酯類的抗起毛起球產品，抗起毛起球效果一般，而且是陰離子性的，這樣無法與絕大多陽離子性後整理劑同浴使用，需要多步驟工藝，大大影響了染廠的工作效率，同時進一步增加了能耗。
因此能滿足性能要求，且能提高使用效率的抗起毛起球劑是目前市場上急需解決的技術問題。
技術實現要素：
為克服上述缺點，本發明的目的在於提供一種環保型陽離子性聚丙酸酯乳液紡織用抗起毛起球劑及其製備方法，其能夠代替水性聚氨酯和陰離子性丙烯酸酯類的抗起毛起球劑，使得其性能達到水性聚氨酯抗起毛起球劑的效果，同時提高適用性，使之可以與陽離子性後整理劑同浴使用，工藝簡單，且能夠對不同的面料起到抗起毛起球的效果。
為了達到以上目的，本發明採用的技術方案是：一種紡織用抗起毛起球劑，按原料組成的重量百分比計算，其組成是丙烯酸酯單體25％～27％，陽離子單體0.1～1％，交聯劑1％～2％，聚乙烯吡咯烷酮2％～3％，冰醋酸0.05％～1％,陽離子乳化劑0.1％～0.3％,非離子乳化劑0.2％～0.6％，水溶性引發劑0.05％～0.1％，餘量為去離子水。
進一步地，所述丙烯酸酯單體是丙烯酸丁酯，丙烯酸異辛酯和甲基丙烯酸甲酯中的一種或者幾種。
進一步地，所述聚乙烯吡咯烷酮是pvp-k30和pvp-k90中的一種或者兩種。
進一步地，所述交聯劑採用甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥乙酯和雙丙酮丙烯醯胺中的一種或幾種。
進一步地，所述陽離子單體採用丙烯醯氧乙基二甲基苄基氯化銨、甲基丙烯醯氧乙基三甲基氯化銨和丙烯醯氧乙基三甲基氯化銨中的一種或幾種。
進一步地，所述陽離子乳化劑採用椰油基(二羥乙基)甲基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨(1831)和牛脂基三甲基氯化銨中的一種或兩種。
進一步地，所述非離子乳化劑採用支鏈c13脂肪醇聚氧乙烯醚、支鏈脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚中的一種或幾種。
進一步地，所述水溶性引發劑採用過硫酸銨、過硫酸鉀和偶氮二異丙基咪唑啉中的一種或幾種。
進一步地，紡織用抗起毛起球劑的工藝步驟如下：
1)預乳化：將稱量好的丙烯酸酯單體、陽離子單體、交聯劑、冰醋酸、二分之一陽離子乳化劑、全部非離子乳化劑、三分之一水溶性引發劑以及三分之一去離子水加入到反應瓶中，在常溫下控制攪拌機攪拌速度2000rpm左右，攪拌30～40分鐘，製備出乳白色不分層狀的預乳液；
2)種子打底料：先稱取預乳業總量的四分之一加入四口燒瓶中，再將剩餘的陽離子/非離子乳化劑和三分之一水溶性引發劑以及剩餘去離子水加入到反應四口燒瓶中，開動攪拌機緩慢攪拌；
3)滴加聚合反應：向反應瓶中先通入氮氣30分鐘除氧，同時用水浴鍋加熱升溫到75～85℃，控制攪拌機緩慢攪拌，待反應溫度上升到75℃時開始滴加剩餘預乳液，1.5～2小時滴完，滴完後將剩餘引發劑快速滴加到反應瓶中，並升溫至86℃～88℃保溫2小時。保溫結束，降溫至50℃以下，然後再將定量的聚乙烯吡咯烷酮緩慢加入到反應瓶中，持續攪拌30min，攪拌結束後用80目的過濾網過濾收料，製備出含量28％～30％半透藍白抗起毛起球劑乳液。
本發明提供的一種紡織用抗起毛起球劑及其製備方法，符合歐盟、美國以及日本環保要求，不含apeo和甲醛；可以和陽離子後整理助劑共同使用，可以賦予織物良好的抗起毛起球性，以滿足織物的穿著舒適性和美觀性；能夠代替現有水性聚氨酯類抗起毛起球劑。
具體實施方式
下面對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特徵能更易於被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護範圍做出更為清楚明確的界定。
實施例1
預乳化：稱量丙烯酸丁酯101g、甲基丙烯酸甲酯33.8g、甲基丙烯醯氧乙基三甲基氯化銨8g、甲基丙烯酸羥乙酯4.5g、1831，0.33g和efs-1310，0.66g、過硫酸銨0.25g、冰醋酸1g和去離子水117g加入到反應瓶中，在常溫下控制攪拌機攪拌速度2000rpm左右，攪拌30分鐘，製備出乳白色不分層狀的預乳液；
打底種子料：先稱取40g預乳液，再稱量1831，0.49g，過硫酸銨0.25g以及去離子水234g一起加入到反應四口燒瓶中，然後接上溫度計、冷凝管、氮氣管，並開動攪拌機緩慢攪拌；
聚合反應：往反應瓶中先通入氮氣30分鐘左右除氧，同時用水浴鍋加熱升溫到80℃，控制攪拌機緩慢攪拌，待反應溫度上升到75℃時開始滴加剩餘預乳液，大概2小時滴完，然後就加入剩餘過硫酸銨0.25g(10g水化料)，升溫至86-88℃保溫2小時。保溫結束，降溫至50℃以下，然後再將定量的聚乙烯吡咯烷酮pvp-k30，4.5g緩慢加入到反應瓶中，持續攪拌30min，攪拌均勻結束後用80目的過濾網過濾收料。製備出半透藍白抗起毛起球劑乳液。
實施例2
預乳化：稱量丙烯酸異辛酯83.7g、甲基丙烯酸甲酯50.6g、甲基丙烯醯氧乙基三甲基氯化銨8g、丙烯酸羥乙酯4.5g、椰油基(二羥乙基)甲基氯化銨0.33g和efs-1310，0.66g、過硫酸鉀0.25g、冰醋酸1g和去離子水117g加入到反應瓶中，在常溫下控制攪拌機攪拌速度2000rpm左右，攪拌30分鐘，製備出乳白色不分層狀的預乳液；
打底種子料：先稱取40g預乳液，再稱量椰油基(二羥乙基)甲基氯化銨0.49g，過硫酸鉀0.25g以及去離子水234g一起加入到反應四口燒瓶中，然後接上溫度計、冷凝管、氮氣管，並開動攪拌機緩慢攪拌；
聚合反應：往反應瓶中先通入氮氣30分鐘左右除氧，同時用水浴鍋加熱升溫到80℃，控制攪拌機緩慢攪拌，待反應溫度上升到75℃時開始滴加剩餘預乳液，大概2小時滴完，然後就加入剩餘過硫酸鉀0.25g(10g水化料)，升溫至86-88℃保溫2小時。保溫結束，降溫至50℃以下，然後再將定量的聚乙烯吡咯烷酮pvp-k30，4.5g緩慢加入到反應瓶中，持續攪拌30min，攪拌均勻結束後用80目的過濾網過濾收料。製備出半透藍白抗起毛起球劑乳液。
實施例3
預乳化：稱量丙烯酸丁酯77.8g、丙烯酸異辛酯18.6、甲基丙烯酸甲酯37.8g、甲基丙烯醯氧乙基三甲基氯化銨8g、雙丙酮丙烯醯胺4.5g、1831，0.33g和支鏈c13脂肪醇聚氧乙烯醚0.66g、過硫酸銨0.25g、冰醋酸1g和去離子水117g加入到反應瓶中，在常溫下控制攪拌機攪拌速度2000rpm左右，攪拌30分鐘，製備出乳白色不分層狀的預乳液；
打底種子料：先稱取40g預乳液，再稱量1831，0.49g，過硫酸銨0.25g以及去離子水234g一起加入到反應四口燒瓶中，然後接上溫度計、冷凝管、氮氣管，並開動攪拌機緩慢攪拌；
聚合反應：往反應瓶中先通入氮氣30分鐘左右除氧，同時用水浴鍋加熱升溫到80℃，控制攪拌機緩慢攪拌，待反應溫度上升到75℃時開始滴加剩餘預乳液，大概2小時滴完，然後就加入剩餘過硫酸銨0.25g(10g水化料)，升溫至86-88℃保溫2小時。保溫結束，降溫至50℃以下，然後再將定量的聚乙烯吡咯烷酮pvp-k30，4.5g緩慢加入到反應瓶中，持續攪拌30min，攪拌均勻結束後用80目的過濾網過濾收料。製備出半透藍白抗起毛起球劑乳液。
實施例4
預乳化：稱量丙烯酸丁酯77.8g、丙烯酸異辛酯18.6、甲基丙烯酸甲酯37.8g、丙烯醯氧乙基二甲基苄基氯化銨8g、雙丙酮丙烯醯胺4.5g、牛脂基三甲基氯化銨0.33g和支鏈脂肪醇聚氧乙烯醚0.66g、偶氮二異丙基咪唑啉0.25g、冰醋酸1g和去離子水117g加入到反應瓶中，在常溫下控制攪拌機攪拌速度2000rpm左右，攪拌30分鐘，製備出乳白色不分層狀的預乳液；
打底種子料：先稱取40g預乳液，再稱量牛脂基三甲基氯化銨0.49g，偶氮二異丙基咪唑啉0.25g以及去離子水234g一起加入到反應四口燒瓶中，然後接上溫度計、冷凝管、氮氣管，並開動攪拌機緩慢攪拌；
聚合反應：往反應瓶中先通入氮氣30分鐘左右除氧，同時用水浴鍋加熱升溫到80℃，控制攪拌機緩慢攪拌，待反應溫度上升到75℃時開始滴加剩餘預乳液，大概2小時滴完，然後就加入剩餘偶氮二異丙基咪唑啉0.25g(10g水化料)，升溫至86-88℃保溫2小時。保溫結束，降溫至50℃以下，然後再將定量的聚乙烯吡咯烷酮pvp-k90，4.5g緩慢加入到反應瓶中，持續攪拌30min，攪拌均勻結束後用80目的過濾網過濾收料。製備出半透藍白抗起毛起球劑乳液。
本發明紡織用抗起毛起球劑的使用方法：
本發明紡織用抗起毛起球劑在滌針織物上，工藝採用一浴一步法浸軋：
用量：抗起毛起球劑20～40g/l
工藝：浸軋本發明抗起毛起球劑工作液(壓力2kgf/cm2，車速50rpm)→定型160℃～170℃×80s；抗起毛起球性能評判1-5級，5級最優。
應用測試結果如下表：
本發明產品主要成分為特種高分子聚合物乳液，聚合物主鏈上具有活性基團，這些活性基團具有多功能性和極強的活性，可以自身交聯；也可以與纖維上的活性基團鍵合，在織物表面形成具有耐摩擦、耐水洗、耐日曬的網狀透明薄膜。利用聚合物在纖維表面交聯成膜的功能，使纖維表面包覆一層耐磨的高分子薄膜，減弱纖維的滑移，減少起毛起球傾向；同時，聚合物均勻地交聯粘結在紗線的表層，使纖維末梢粘附於紗線上，摩擦時不易起毛起球。在織物整理過程中，具有優良的成膜性能和滲透性，使之在織物表面成膜的同時能滲入到纖維內部，使纖維與毛絨交聯粘結形成網狀膜結構，從而起到良好的抗起毛起球效果。
本發明採用陽離子乳化劑，而非現有技術中常用的陰離子乳化劑，使得其可以和其他陽離子性的整理劑共同使用(同浴)，而不會像現有技術中的陰離子很容易與其他陽離子發生中和反應。在生產中，現有技術中的抗起毛起球劑必須單獨使用，不能和其他工藝涉及的整理劑一起使用，如手感劑(柔軟劑)、固色劑等，這樣在布料加工中就會有很多工藝步驟。而本發明則不存在發生反應問題，因而可以減少布料加工中的工藝流程，減少能耗，提高印染效率。
本發明中添加的聚乙烯吡咯烷酮，其組份佔所有原料質量比為1％～3％，是為了讓本發明的抗起毛起球劑具有更好的成膜性和耐刮擦性；因為聚乙烯吡咯烷酮本身是高分子聚合物，可溶於水，具有很好的成膜、分散、增稠、粘結以及耐刮擦性，與丙烯酸酯乳液混合後具有協同作用，提高本發明產品的抗起毛起球效果。
以上實施方式只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項技術的人了解本發明的內容並加以實施，並不能以此限制本發明的保護範圍，凡根據本發明精神實質所做的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍內。