一种改性石蜡无氟拒水整理剂的制备及应用方法

本发明涉及一种无氟拒水整理剂的制备及应用方法，属于纺织品拒水整理，尤其涉及一种改性石蜡无氟拒水整理剂的制备及应用方法。

背景技术：

1、拒水整理是使纺织品获得拒水功能的有效方法之一，即在织物上施加低表面能的拒水整理剂，使纤维的亲水性改变为疏水性，从而不被水润湿。

2、蜡类拒水剂虽然是我国最早使用的无氟拒水剂之一，但因为拒水效果与耐久性问题，长期以来没有被充分应用。传统的蜡类拒水整理主要是通过将石蜡涂覆在织物上的方法实现的。这种整理方式存在拒水效果不佳，水洗牢度差，织物手感硬且涂层容易脆裂等缺陷。

3、石蜡是一种从原油蒸馏的馏分中提取的高级烃类混合物，主要成分为正二十二烷和正二十八烷以及少量带有支链的烷烃和带长侧链的单环环烷烃。石蜡不溶于水、甲醇等极性溶剂，但能溶解于二甲苯、乙醚等非极性溶剂。

4、我国的石蜡资源丰富，产量多，但多年来，石蜡在我国仅通过初加工作为低档产品使用。随着科技的发展与工业化进步，石蜡的初级产品已经不能满足我国工业化快速发展的要求，各行各业对特种蜡的需求日益增加，石蜡的改性越来越受到科研工作者的重视。通过改性技术可以改善石蜡本身的使用性能，从而使成本较低的石蜡能够代替部分价格昂贵的特种蜡，增加我国石蜡工业发展的核心竞争力，使其获得更广泛的用途、创造更大的经济效益，如在纺织品拒水整理技术领域。

5、公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术中存在的无法采用石蜡制作无氟拒水整理剂的缺陷与问题，提供一种能够采用石蜡制作无氟拒水整理剂的改性石蜡无氟拒水整理剂的制备及应用方法。

2、为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种改性石蜡无氟拒水整理剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

3、第一步，先将全精炼石蜡、硬脂酸置于加热器皿中进行激发加热，加热温度为150—180 ℃，激发加热结束之后，再将加热温度降为130—150℃，并通入空气，以进行氧化加热，从而获得氧化改性石蜡；所述全精炼石蜡、硬脂酸之间的重量比为10—15：0.5—1.2；

4、第二步，先将上述氧化改性石蜡、复配乳化剂一并作为样品置于加热器皿中进行加热，直至样品熔融，再向熔融的样品中边搅拌边加入去离子水，直至获得均匀细腻的白色乳液，该白色乳液即为氧化改性石蜡溶液：所述复配乳化剂的质量为氧化改性石蜡质量的10%—25%，所述去离子水的质量为氧化改性石蜡质量的4—7倍；

5、第三步，将上述氧化改性石蜡溶液与水性聚氨酯、水一起进行搅拌混合，直至混合均匀，即可获得所述的改性石蜡无氟拒水整理剂。

6、所述第二步中，所述置于加热器皿中进行加热的温度为60—100℃，所述去离子水的温度为60—80℃。

7、所述第二步中，所述边搅拌边加入去离子水是指：将去离子水分三次添加，每次添加的体积一致，每次添加去离子水的间隔时间为8—10 min，搅拌速度为500—1000 r/min。

8、所述第一步中，先采用油浴加热的方式进行150—180 ℃的加热，加热5—10 min后，再降温至130—150 ℃，并通入0.3—0.6 l/min的空气，以进行氧化加热，加热3—6h后，即可获得氧化改性石蜡。

9、所述第一步中，所述氧化改性石蜡的酸值为12—20，皂化值为15—25。

10、所述第二步中，所述去离子水的质量为氧化改性石蜡质量的5倍。

11、所述第二步中，所述复配乳化剂的成分为tween80与span60。

12、所述第三步中，所述改性石蜡无氟拒水整理剂中，所述氧化改性石蜡溶液的浓度为250—300g/l，所述水性聚氨酯的浓度为10—30g/l。

13、一种改性石蜡无氟拒水整理剂的应用方法，所述改性石蜡无氟拒水整理剂采用上述的改性石蜡无氟拒水整理剂的制备方法而制得；所述应用方法包括以下步骤：

14、先将经过退浆、煮练处理后的织物在常温下浸渍于上述改性石蜡无氟拒水整理剂中，采用二浸二轧工艺，浸渍时间为5—10 min，轧车压力为0.1—0.23 mpa，轧液率为90%—98%，烘干温度为70—100 ℃，烘干时间为2—5min，烘干结束后，再进行焙烘，以结束应用。

15、所述织物为纯棉织物或涤棉织物；

16、所述纯棉织物的焙烘温度为150—170℃，焙烘时间为90—120s；

17、所述涤棉织物的焙烘温度为140—160℃，焙烘时间为80—100s。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

19、1、本发明一种改性石蜡无氟拒水整理剂的制备及应用方法中，先采用无催化氧化法对全精炼石蜡进行氧化改性以得到氧化改性石蜡，从而改善石蜡的亲水性、乳化性、润滑性等性能，再采用复配乳化剂对氧化改性石蜡进行乳化，以制作出均匀、细腻、流动性好、稳定性佳且可以长期储存的氧化改性石蜡乳液，然后将氧化改性石蜡溶液与wpu混合并搅拌均匀，以得到拒水整理剂，从而在后续对织物进行拒水整理，该设计的优点包括：首先，本设计能够赋予石蜡新的应用价值，克服现有技术中石蜡只能初加工，作为低档产品使用的缺陷；其次，独创出一种无氟的拒水整理剂，以满足织物拒水的需求，克服传统蜡类拒水剂存在的拒水效果不佳、水洗牢度差、织物手感硬、涂层容易脆裂等缺陷；再次，本设计不仅原材料成本较低，而且整体步骤清晰，易于操作，可大规模工业化生产，人工成本也较低，故整体成本较低，最后，本设计采用的所有原材料都是无毒材料，制作过程中也不会产生废水、废气以污染环境，具备较强的环保效果。因此，本发明不仅能够采用石蜡制作无氟拒水整理剂，生产成本较低，适合于大规模工业化生产，而且能够拓展石蜡的应用领域，环保性较强。

20、2、本发明一种改性石蜡无氟拒水整理剂的制备及应用方法中，本设计在反应结束获得氧化改性石蜡之后，该氧化改性石蜡能够在常温条件下密封静置，且能直至凝固后进行密封保存备用，同时，本设计在获得氧化改性石蜡溶液之后，氧化改性石蜡溶液呈现为均匀细腻的白色乳液，随后，可以将氧化改性石蜡溶液收集于洁净的容器中，以进行密封保存，直至需要拒水整理时，才与水性聚氨酯、水一起搅拌混合，以获得改性石蜡无氟拒水整理剂，整体可见，本发明的中间产物氧化改性石蜡、氧化改性石蜡溶液都具备较强的易存储性，不易变质，且在作为拒水整理剂使用时，可以随配随用，十分方便。因此，本发明不仅产品易储存，而且应用方便。

21、3、本发明一种改性石蜡无氟拒水整理剂的制备及应用方法中，采用无催化剂氧化改性方法对石蜡进行改性处理以获得氧化改性石蜡，不仅没有采用现有技术中常用的催化剂，而采取硬脂酸作为引发剂，而且将加热过程分为两段进行，即150—180℃的激发加热，与130—150℃的氧化加热，其优点在于：该类引发剂的过氧键的键能低，容易分解产生烃氧、烃过氧自由基，从而直接引发石蜡烃分子发生新的链反应，也容易与氧化产物进行反应，因此，引发剂的加入在很大程度上加快了石蜡的氧化速度。过氧化物反应的活性低于自由基，在支链反应过程中会生成一些稳定的产物（醛、酮和醇），支链反应温和，属于退化支链反应；有机过氧化物和石蜡烃互溶，跳过了初始自由基链启动的缓慢步骤，大大缩短了反应诱导期，不仅降低了氧化反应的激发温度（即可），而且有利于后续的石蜡的液相氧化，便于配制氧化改性石蜡溶液——在石蜡分子中引入极性基团，如－cooh、-oh、-co等，可以降低石蜡与水的界面张力，增加石蜡的溶解性，从而改善石蜡的乳化性能，再通过机械外力的搅拌作用，复配乳化剂会定向吸附石蜡分子，从而使石蜡分子均匀地分散于水相中，形成分散性好、细腻均匀且稳定的氧化改性石蜡乳液。此外，还能克服现有催化剂在氧化应用中造成的产物颜色较深，且后续的提纯、分离及催化剂的残渣处理会进一步增加生产成本，使得氧化改性石蜡制备精细化工产品受到了极大限制的缺陷。因此，本发明不仅能够制作出适合制备氧化改性石蜡乳液的氧化改性石蜡，前后衔接性较强，而且能够避免现有催化剂氧化的缺陷，提升工作效率。

22、4、本发明一种改性石蜡无氟拒水整理剂的制备及应用方法中，制取的氧化改性石蜡溶液为一种均匀细腻的白色乳液，其性质稳定，使用时不需要用溶剂溶解或加热熔融，并且相溶性好、成膜性好，具有安全、高效、经济方便等特点，当以其为主要成分来制作拒水整理剂时，该种拒水整理剂会使得整理后的织物更柔软，且对织物的透气性影响较小，最大程度上保留织物原本的透气性、柔软性，适合于被广泛应用于纺织、造纸、食品、日化、陶瓷、农业等领域。因此，本发明能减弱拒水整理对织物透气性的影响，确保织物的透气性与柔软性。

23、5、本发明一种改性石蜡无氟拒水整理剂的制备及应用方法中，限定氧化改性石蜡溶液与水性聚氨酯（即wpu）、水一起进行搅拌混合，以获得改性石蜡无氟拒水整理剂，而不是氧化改性石蜡溶液直接与水一起混合以作为拒水整理剂，其原因在于：wpu偏重于发挥粘合剂的作用，能够提高蜡类拒水剂的耐久性，因而，当将wpu与本设计制作的氧化改性石蜡溶液一并混合以制作拒水整理剂之后，能提升氧化改性石蜡溶液在织物上的附着效果，即使后续经历各种处理工序，如浸渍、浸轧、烘干、焙烘等，都能确保本拒水整理剂均匀牢固地与织物结合，从而改善织物拒水效果的耐久性。因此，本发明能够提升织物拒水效果的耐久性。