一种涤棉混纺织物的阻燃防紫外线整理剂的制作方法

文档序号:13768421阅读:186来源:国知局

技术领域
:本发明涉及纺织加工
技术领域
,具体涉及一种涤棉混纺织物的阻燃防紫外线整理剂。
背景技术
::涤棉,是指涤纶与棉的混纺织物的统称,采用65%-67%涤纶和33%-35%的棉花混纱线织成的纺织品,俗称“的确良”。是制作衣物的常见材料。涤棉混纺织物既突出了涤纶的风格又有棉织物的长处,在干、湿情况下弹性和耐磨性都较好,尺寸稳定,缩水率小,具有挺拔、不易皱折、易洗、快干的特点,不能用高温熨烫和沸水浸泡。为了提高涤棉混纺织物的使用性能,尤其是阻燃和防紫外线性能,需要对涤棉混纺织物进行加工处理。而后整理是近年来人们应用最为广泛的一种织物性能改善方法。目前,阻燃剂分为卤系阻燃剂和无卤阻燃剂,卤系阻燃剂虽然价格便宜、阻燃性能好但燃烧时烟雾量大,并且释放出来的卤化氢气体具有高度的腐蚀性,往往发生二次污染。不同种类的无卤阻燃剂阻燃性能相差甚大,并且为了提高阻燃性能而增加阻燃剂添加量后会导致面料力学性能的下降,从而影响面料的综合使用性能。目前,紫外线遮蔽剂分为两种,一种是无机类紫外线反射剂,作用机理主要是对紫外线进行反射和散射以阻止其透过面料,常用二氧化钛和氧化锌;另一种是有机类紫外线吸收剂,主要是对紫外线具有吸收作用,其结构上含有羟基,在形成稳定氢键、氢键螯合环等过程中吸收紫外线能量并转变为热能散失,常用二苯甲酮类和苯并三唑类。上述两类紫外线遮蔽剂通过共混纺丝和后整理方法制备防紫外线织物,就无机类紫外线反射剂来说其具有防紫外线效果稳定性差且效率低的问题,而就有机类紫外线吸收剂来说其具有一定的毒性,不适合与人体皮肤的长时间接触。技术实现要素::本发明所要解决的技术问题在于提供一种使用安全性高、利于缩短后整理时间和增强后整理效果的涤棉混纺织物的阻燃防紫外线整理剂。本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现:一种涤棉混纺织物的阻燃防紫外线整理剂,由如下重量份数的原料制成:泊洛沙姆40710-15份、二甲基丙烯酸锌5-10份、二甲基丙烯酸镁5-10份、钛酸酯偶联剂tmc-2011-5份、三羟甲基丙烷三油酸酯1-5份、氢化蓖麻油酸1-5份、羟丙基纤维素0.5-3份、四羟甲基甘脲0.5-3份、过硫酸钾0.05-0.5份;其制备方法包括如下步骤:(1)将泊洛沙姆407、钛酸酯偶联剂tmc-201和三羟甲基丙烷三油酸酯加入混炼机中,于熔融状态下混炼5-10min,静置5-10min,并再次于熔融状态下混炼5-10min,出料,自然冷却至室温,所得混合物经超微粉碎机制成微粉,即得改性泊洛沙姆;(2)将过硫酸钾加水配成5-10wt%的过硫酸钾水溶液,并将二甲基丙烯酸锌和二甲基丙烯酸镁混合后加入3-5倍二甲基丙烯酸锌重量的无水乙醇中,再加入过硫酸钾水溶液,加热至回流状态保温搅拌2-4h,即得丙烯酸树脂;(3)向改性泊洛沙姆中加入丙烯酸树脂、氢化蓖麻油酸、羟丙基纤维素和四羟甲基甘脲,充分混合后利用微波处理器微波处理5-10min,间隔5-10min后再次微波处理5-10min,所得混合物自然冷却至室温,最后经行星式球磨机制成粒度小于10μm的微粉,即得整理剂。所述微波处理器的工作条件为微波频率2450mhz、功率700w。所述氢化蓖麻油酸使用前经过改性处理,其具体改性方法为:将氢化蓖麻油酸加热至熔融状态保温搅拌10min,再加入双丙酮丙烯酰胺和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚,继续加热至120-125℃保温搅拌1h,并向所得混合物中滴加50-55℃温水,滴完后于50-55℃保温搅拌10min,经静置15min后过滤沉淀,所得沉淀于75-80℃烘箱中烘干至恒重,即得改性氢化蓖麻油酸。所述氢化蓖麻油酸、双丙酮丙烯酰胺、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、温水的重量比为5-10∶0.5-3∶0.5-3∶20-40。所述羟丙基纤维素使用前经过改性处理,其具体改性方法为:搅拌下向羟丙基纤维素中滴加去离子水直至完全溶解,再加入多聚谷氨酸和二茂铁,加热至回流状态保温搅拌3h,再加入鲸蜡醇,继续回流保温搅拌30min,所得混合物送入喷雾干燥机中,干燥所得颗粒经超微粉碎机制成微粉,即得改性纤维素。所述羟丙基纤维素、多聚谷氨酸、二茂铁、鲸蜡醇的重量比为1-5∶0.5-2∶0.01-0.05∶0.1-1。本发明的有益效果是:(1)整理剂制备原料氢化蓖麻油酸与羟丙基纤维素经所述改性处理后,不仅能增强其与整理剂其余制备原料之间的共混相容性,还能提高其作为助剂的阻燃和防紫外线性能;其中,改性处理涉及物理交联和化学酯化反应;(2)泊洛沙姆407经所述改性处理后,赋予其良好的阻燃和防紫外线性能,并同时保留其优异的乳化性和分散性;(3)所合成的丙烯酸树脂不同于普通丙烯酸树脂,该丙烯酸树脂具有较强的阻燃和防紫外线性能,并且具有丙烯酸树脂特有的成膜性,从而便于所制整理剂在织物纤维上牢固附着,以增强其阻燃和防紫外线性能稳定性;(4)所制整理剂易溶于水且附着性与渗透性强,能牢固附着于织物纤维表面以及织物纤维空间结构上,从而在保证优异阻燃和防紫外线性能的同时提高其性能稳定性;并且该整理剂的环保性强,溶于水后形成的整理液在废弃时经常规废水处理工序处理后即可排放,减轻其整理废液的处理难度。具体实施方式:为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。实施例1阻燃防紫外线整理剂的制备:(1)将15g泊洛沙姆407、3g钛酸酯偶联剂tmc-201和1g三羟甲基丙烷三油酸酯加入混炼机中,于熔融状态下混炼10min,静置10min,并再次于熔融状态下混炼10min,出料,自然冷却至室温,所得混合物经超微粉碎机制成微粉,即得改性泊洛沙姆;(2)将0.1g过硫酸钾加水配成10wt%的过硫酸钾水溶液,并将5g二甲基丙烯酸锌和5g二甲基丙烯酸镁混合后加入5倍二甲基丙烯酸锌重量的无水乙醇中,再加入过硫酸钾水溶液,加热至回流状态保温搅拌3h,即得丙烯酸树脂;(3)向改性泊洛沙姆中加入丙烯酸树脂、2g氢化蓖麻油酸、2g羟丙基纤维素和0.5g四羟甲基甘脲,充分混合后利用微波频率2450mhz、功率700w的微波处理器微波处理5min,间隔5min后再次微波处理5min,所得混合物自然冷却至室温,最后经行星式球磨机制成粒度小于10μm的微粉,即得整理剂。实施例2阻燃防紫外线整理剂的制备:(1)将15g泊洛沙姆407、5g钛酸酯偶联剂tmc-201和2g三羟甲基丙烷三油酸酯加入混炼机中,于熔融状态下混炼10min,静置10min,并再次于熔融状态下混炼10min,出料,自然冷却至室温,所得混合物经超微粉碎机制成微粉,即得改性泊洛沙姆;(2)将0.2g过硫酸钾加水配成10wt%的过硫酸钾水溶液,并将10g二甲基丙烯酸锌和5g二甲基丙烯酸镁混合后加入5倍二甲基丙烯酸锌重量的无水乙醇中,再加入过硫酸钾水溶液,加热至回流状态保温搅拌3h,即得丙烯酸树脂;(3)向改性泊洛沙姆中加入丙烯酸树脂、1g氢化蓖麻油酸、2g羟丙基纤维素和0.5g四羟甲基甘脲,充分混合后利用微波频率2450mhz、功率700w的微波处理器微波处理5min,间隔5min后再次微波处理5min,所得混合物自然冷却至室温,最后经行星式球磨机制成粒度小于10μm的微粉,即得整理剂。实施例3阻燃防紫外线整理剂的制备:(1)将15g泊洛沙姆407、3g钛酸酯偶联剂tmc-201和1g三羟甲基丙烷三油酸酯加入混炼机中,于熔融状态下混炼10min,静置10min,并再次于熔融状态下混炼10min,出料,自然冷却至室温,所得混合物经超微粉碎机制成微粉,即得改性泊洛沙姆;(2)将0.1g过硫酸钾加水配成10wt%的过硫酸钾水溶液,并将5g二甲基丙烯酸锌和5g二甲基丙烯酸镁混合后加入5倍二甲基丙烯酸锌重量的无水乙醇中,再加入过硫酸钾水溶液,加热至回流状态保温搅拌3h,即得丙烯酸树脂;(3)向改性泊洛沙姆中加入丙烯酸树脂、2g氢化蓖麻油酸、2g羟丙基纤维素和0.5g四羟甲基甘脲,充分混合后利用微波频率2450mhz、功率700w的微波处理器微波处理5min,间隔5min后再次微波处理5min,所得混合物自然冷却至室温,最后经行星式球磨机制成粒度小于10μm的微粉,即得整理剂。氢化蓖麻油酸的改性处理:将5g氢化蓖麻油酸加热至熔融状态保温搅拌10min,再加入0.5g双丙酮丙烯酰胺和0.5g三羟甲基丙烷三缩水甘油醚,继续加热至120-125℃保温搅拌1h,并向所得混合物中滴加40g50-55℃温水,滴完后于50-55℃保温搅拌10min,经静置15min后过滤沉淀,所得沉淀于75-80℃烘箱中烘干至恒重,即得改性氢化蓖麻油酸。实施例4阻燃防紫外线整理剂的制备:(1)将15g泊洛沙姆407、5g钛酸酯偶联剂tmc-201和2g三羟甲基丙烷三油酸酯加入混炼机中,于熔融状态下混炼10min,静置10min,并再次于熔融状态下混炼10min,出料,自然冷却至室温,所得混合物经超微粉碎机制成微粉,即得改性泊洛沙姆;(2)将0.2g过硫酸钾加水配成10wt%的过硫酸钾水溶液,并将10g二甲基丙烯酸锌和5g二甲基丙烯酸镁混合后加入5倍二甲基丙烯酸锌重量的无水乙醇中,再加入过硫酸钾水溶液,加热至回流状态保温搅拌3h,即得丙烯酸树脂;(3)向改性泊洛沙姆中加入丙烯酸树脂、1g氢化蓖麻油酸、1g羟丙基纤维素和0.5g四羟甲基甘脲,充分混合后利用微波频率2450mhz、功率700w的微波处理器微波处理5min,间隔5min后再次微波处理5min,所得混合物自然冷却至室温,最后经行星式球磨机制成粒度小于10μm的微粉,即得整理剂。羟丙基纤维素的改性处理:搅拌下向5g羟丙基纤维素中滴加去离子水直至完全溶解,再加入1g多聚谷氨酸和0.03g二茂铁,加热至回流状态保温搅拌3h,再加入0.3g鲸蜡醇,继续回流保温搅拌30min,所得混合物送入喷雾干燥机中,干燥所得颗粒经超微粉碎机制成微粉,即得改性纤维素。实施例5阻燃防紫外线整理剂的制备:(1)将15g泊洛沙姆407、3g钛酸酯偶联剂tmc-201和1g三羟甲基丙烷三油酸酯加入混炼机中,于熔融状态下混炼10min,静置10min,并再次于熔融状态下混炼10min,出料,自然冷却至室温,所得混合物经超微粉碎机制成微粉,即得改性泊洛沙姆;(2)将0.1g过硫酸钾加水配成10wt%的过硫酸钾水溶液,并将5g二甲基丙烯酸锌和5g二甲基丙烯酸镁混合后加入5倍二甲基丙烯酸锌重量的无水乙醇中,再加入过硫酸钾水溶液,加热至回流状态保温搅拌3h,即得丙烯酸树脂;(3)向改性泊洛沙姆中加入丙烯酸树脂、2g氢化蓖麻油酸、2g羟丙基纤维素和0.5g四羟甲基甘脲,充分混合后利用微波频率2450mhz、功率700w的微波处理器微波处理5min,间隔5min后再次微波处理5min,所得混合物自然冷却至室温,最后经行星式球磨机制成粒度小于10μm的微粉,即得整理剂。氢化蓖麻油酸的改性处理:将5g氢化蓖麻油酸加热至熔融状态保温搅拌10min,再加入0.5g双丙酮丙烯酰胺和0.5g三羟甲基丙烷三缩水甘油醚,继续加热至120-125℃保温搅拌1h,并向所得混合物中滴加40g50-55℃温水,滴完后于50-55℃保温搅拌10min,经静置15min后过滤沉淀,所得沉淀于75-80℃烘箱中烘干至恒重,即得改性氢化蓖麻油酸。羟丙基纤维素的改性处理:搅拌下向5g羟丙基纤维素中滴加去离子水直至完全溶解,再加入2g多聚谷氨酸和0.05g二茂铁,加热至回流状态保温搅拌3h,再加入0.5g鲸蜡醇,继续回流保温搅拌30min,所得混合物送入喷雾干燥机中,干燥所得颗粒经超微粉碎机制成微粉,即得改性纤维素。实施例6阻燃防紫外线整理剂的制备:(1)将15g泊洛沙姆407、5g钛酸酯偶联剂tmc-201和2g三羟甲基丙烷三油酸酯加入混炼机中,于熔融状态下混炼10min,静置10min,并再次于熔融状态下混炼10min,出料,自然冷却至室温,所得混合物经超微粉碎机制成微粉,即得改性泊洛沙姆;(2)将0.2g过硫酸钾加水配成10wt%的过硫酸钾水溶液,并将10g二甲基丙烯酸锌和5g二甲基丙烯酸镁混合后加入5倍二甲基丙烯酸锌重量的无水乙醇中,再加入过硫酸钾水溶液,加热至回流状态保温搅拌3h,即得丙烯酸树脂;(3)向改性泊洛沙姆中加入丙烯酸树脂、1g氢化蓖麻油酸、1g羟丙基纤维素和0.5g四羟甲基甘脲,充分混合后利用微波频率2450mhz、功率700w的微波处理器微波处理5min,间隔5min后再次微波处理5min,所得混合物自然冷却至室温,最后经行星式球磨机制成粒度小于10μm的微粉,即得整理剂。氢化蓖麻油酸的改性处理:将10g氢化蓖麻油酸加热至熔融状态保温搅拌10min,再加入1g双丙酮丙烯酰胺和1g三羟甲基丙烷三缩水甘油醚,继续加热至120-125℃保温搅拌1h,并向所得混合物中滴加40g50-55℃温水,滴完后于50-55℃保温搅拌10min,经静置15min后过滤沉淀,所得沉淀于75-80℃烘箱中烘干至恒重,即得改性氢化蓖麻油酸。羟丙基纤维素的改性处理:搅拌下向5g羟丙基纤维素中滴加去离子水直至完全溶解,再加入1g多聚谷氨酸和0.03g二茂铁,加热至回流状态保温搅拌3h,再加入0.3g鲸蜡醇,继续回流保温搅拌30min,所得混合物送入喷雾干燥机中,干燥所得颗粒经超微粉碎机制成微粉,即得改性纤维素。对照例1阻燃防紫外线整理剂的制备:(1)将15g泊洛沙姆407、5g钛酸酯偶联剂tmc-201和2g三羟甲基丙烷三油酸酯加入混炼机中,于熔融状态下混炼10min,静置10min,并再次于熔融状态下混炼10min,出料,自然冷却至室温,所得混合物经超微粉碎机制成微粉,即得改性泊洛沙姆;(2)向改性泊洛沙姆中加入丙烯酸树脂j-678、1g氢化蓖麻油酸、1g羟丙基纤维素和0.5g四羟甲基甘脲,充分混合后利用微波频率2450mhz、功率700w的微波处理器微波处理5min,间隔5min后再次微波处理5min,所得混合物自然冷却至室温,最后经行星式球磨机制成粒度小于10μm的微粉,即得整理剂。氢化蓖麻油酸的改性处理:将10g氢化蓖麻油酸加热至熔融状态保温搅拌10min,再加入1g双丙酮丙烯酰胺和1g三羟甲基丙烷三缩水甘油醚,继续加热至120-125℃保温搅拌1h,并向所得混合物中滴加40g50-55℃温水,滴完后于50-55℃保温搅拌10min,经静置15min后过滤沉淀,所得沉淀于75-80℃烘箱中烘干至恒重,即得改性氢化蓖麻油酸。羟丙基纤维素的改性处理:搅拌下向5g羟丙基纤维素中滴加去离子水直至完全溶解,再加入1g多聚谷氨酸和0.03g二茂铁,加热至回流状态保温搅拌3h,再加入0.3g鲸蜡醇,继续回流保温搅拌30min,所得混合物送入喷雾干燥机中,干燥所得颗粒经超微粉碎机制成微粉,即得改性纤维素。对照例2阻燃防紫外线整理剂的制备:(1)将0.2g过硫酸钾加水配成10wt%的过硫酸钾水溶液,并将10g二甲基丙烯酸锌和5g二甲基丙烯酸镁混合后加入5倍二甲基丙烯酸锌重量的无水乙醇中,再加入过硫酸钾水溶液,加热至回流状态保温搅拌3h,即得丙烯酸树脂;(2)向15g泊洛沙姆407中加入丙烯酸树脂、1g氢化蓖麻油酸、1g羟丙基纤维素和0.5g四羟甲基甘脲,充分混合后利用微波频率2450mhz、功率700w的微波处理器微波处理5min,间隔5min后再次微波处理5min,所得混合物自然冷却至室温,最后经行星式球磨机制成粒度小于10μm的微粉,即得整理剂。氢化蓖麻油酸的改性处理:将10g氢化蓖麻油酸加热至熔融状态保温搅拌10min,再加入1g双丙酮丙烯酰胺和1g三羟甲基丙烷三缩水甘油醚,继续加热至120-125℃保温搅拌1h,并向所得混合物中滴加40g50-55℃温水,滴完后于50-55℃保温搅拌10min,经静置15min后过滤沉淀,所得沉淀于75-80℃烘箱中烘干至恒重,即得改性氢化蓖麻油酸。羟丙基纤维素的改性处理:搅拌下向5g羟丙基纤维素中滴加去离子水直至完全溶解,再加入1g多聚谷氨酸和0.03g二茂铁,加热至回流状态保温搅拌3h,再加入0.3g鲸蜡醇,继续回流保温搅拌30min,所得混合物送入喷雾干燥机中,干燥所得颗粒经超微粉碎机制成微粉,即得改性纤维素。对照例3后整理剂的制备:由10g乙烯基封端的二甲基甲基乙烯基、3g阻燃剂frc-4、3g十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、2g紫外线吸收剂uv-360、0.5g纳米二氧化钛混合制成。实施例7将实施例1-6、对照例1-3所制整理剂按下述后整理方法对同批同规格的等量涤棉混纺织物进行后整理加工,并设置不进行后整理加工的空白对照例4,测定所制涤棉混纺织物的阻燃、防紫外线性能,性能测试结果如表1所示。涤棉混纺织物的后整理工艺:(1)整理液的配制:先于搅拌速度300-400r/min下将整理剂添加到35-40℃水中,整理剂与水的重量比为5∶100,添加完后再于700-800r/min、50-55℃下保温搅拌10min,即得整理液;(2)涤棉混纺织物的预处理:将配制好的整理液经雾化后均匀喷在干燥的涤棉混纺织物正反面上,使涤棉混纺织物含水量达到15-20%,静置30min,并于65-70℃条件下干燥至恒重;(3)涤棉混纺织物的二次后整理:将经预处理后的涤棉混纺织物浸没于50-55℃的后整理液中,涤棉混纺织物与后整理液的重量比为15∶100,浸没10min后利用轧液机去除多余整理液,并于115-120℃条件下静置5min,再将涤棉混纺织物浸没于50-55℃的整理液中,浸没10min后再次利用轧液机去除多余整理液,并再次于115-120℃条件下静置5min,最后于65-70℃条件下烘干至恒重,即完成涤棉混纺织物的后整理。表1经整理后涤棉混纺织物的阻燃、防紫外线性能项目极限氧指数uva透过率/%upf实施例1304.5333.16实施例230.54.4733.40实施例3344.0835.24实施例4334.1536.12实施例534.53.8637.35实施例634.53.7938.47对照例1314.3530.51对照例229.55.2026.63对照例3279.6824.75对照例422.521.1618.02以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。当前第1页12
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