一种再生纤维素纤维抗原纤化助剂及其染整加工方法与流程

本发明属于再生纤维素纤维染整加工领域，具体涉及一种再生纤维素纤维抗原纤化助剂及其染整加工方法。

背景技术：

1、再生纤维素纤维是以天然纤维素(棉、麻、竹等)为原料，具有自然生物降解、无添加、无重金属、无有害化学物，对皮肤亲和无刺激等优点，是一种性能优良的环保型“绿色”纤维。然而，再生纤维素纤维在湿态以及机械外力的作用下，易发生原纤化分裂出细小的微纤(直径1～4um)，且微纤间极易缠结成球，影响穿着舒适性和观感。因此，改善和解决再生纤维素纤维的原纤化问题，对再生纤维素纤维的推广应用具有十分重要的意义。目前，主要的改进方法有改进生产设备、调整生产工艺、聚合物混纺处理以及交联剂后整理加工等。

2、专利cn211284639u公开了一种降低莱赛尔纤维原纤化的生产设备，该莱赛尔纤维生产设备可使nmmo与木浆纤维素有更充分的溶解时间，纺制得到的莱赛尔纤维结构原纤化显著下降。但该方法需要使用特制生产设备，且溶解时间较长，生产成本和生产效率无法满足大规模的要求。

3、ingildeev等(ingildeev d,hermanutz f,bredereck k,et al.macromolecularmaterials and engineering,2012,297(6):585-594.)将纤维素与聚酰胺或聚丙烯腈(pan)等其它纤维聚合物一起溶解在离子液体中，并通过湿纺加工成纤维混合物并测试了纤维混合物的抗原纤化性能。测试结果表明，间位芳纶含量增加，共混纤维中的晶体有序性降低，共混纤维的抗原纤化性能增加。然而，该技术改变了纤维的组分构成，工艺复杂耗时长，且离子液体的溶解方法尚不适合大规模生产。

4、bui等(bui h m,ehrhardta,bechtold t.cellulose,2009,16(1):27-35)研究了双功能活性黑5染料对莱赛尔单面针织物原纤化的影响，并通过纤维湿耐磨性和原纤化数来评估莱赛尔纤维的原纤化趋势。结果发现，染料与莱赛尔纤维的原纤之间产生了交联，提高了纤维的抗原纤化能力，染色莱赛尔织物的起球现象得以改善。但是，该技术对活性染料的反应基团数量、染料结构等有特殊的要求，因此染料种类的限制制约了该项技术的应用推广。

5、郭俊敏等(郭俊敏,邵惠丽,沈弋弋,等.合成纤维,2001,30(5):4)分别用弱碱性乙醇钠/乙醇溶液和异丙醇/水溶液对湿态lyocell纤维进行后处理，探讨了对纤维原纤化及其结构性能的影响。研究发现，乙醇分子可进入lyocell纤维的无定形区域，影响纤维结构的规整排列，导致无定形区取向降低，原纤间横向粘合力增强，因此lyocell纤维的抗原纤化能力提高。但碱处理不同程度地影响lyocell纤维的机械强度，且乙醇钠、乙醇、异丙醇等极易溶于水，在服用洗涤过程中lyocell纤维的抗原纤化能力会不断下降。

6、此外，为便于再生纤维素纤维的抗原纤化处理，更多的专利选择使用不同结构的交联剂，通过物理或者化学的方式对再生纤维素纤维进行交联整理。专利cn115058006a公开了一种基于二乙烯三胺、氯化铵、双氰胺与dmdheu树脂的交联剂，专利cn201911296394.9公开了一种1,3,5-三丙烯酰基六氢1,3,5-三嗪(taht)交联剂，但二者交联结构会在酸、碱性环境下发生水解，影响其抗原纤化性能；专利cn201410247749.6则公开了一种乙二醛交联剂，醛类交联剂往往在生产过程中会产生有毒气体，不利于再生纤维素纤维的染整后处理；专利cn201310261096.2公开了一种多元酸交联剂，而聚羧酸对纤维素有催化解聚作用，会显著影响再生纤维素纤维的机械性能。此外，上述交联剂均存在交联剂分子链长较短，交联后应力集中现象明显，影响纤维在后期服用过程中的强力性能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种再生纤维素纤维抗原纤化助剂及其染整加工方法，以克服现有莱赛尔等再生纤维素纤维的原纤化问题，同时提高交联结构的稳定性、避免对纤维物理机械性能的影响。

2、为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

3、一种再生纤维素纤维抗原纤化助剂，其特征在于：该抗原纤化助剂包含质量百分比为10～20wt％的反应性组分i，质量百分比为4～7wt％的助溶组分ii，质量百分比为2～6wt％的分散渗透组分iii，其余部分为溶剂组分水；其中，反应性组分i具有以下结构通式：

4、

5、其中，b为封闭基团，由封闭剂提供；r1具有一定的分子链长和可旋转结构；n为重复单元2～4；

6、优选后，b为封闭基团，由乙醇、三苯硫醇、己硫醇、乙二醇一丁醚、二乙二醇单丁醚、苯酚、2,4,6-三氯苯酚、ε-己内酰胺、n-甲基乙酰胺、丙酮肟、丁酮肟、甲基乙基肟、咪唑、2-甲基咪唑、4-硝基咪唑、3,5-二甲基吡唑、丙二酸二乙酯、乙酰乙酸乙酯中的一种提供。

7、优选后，r1为间苯二甲基、六亚甲基、l-赖氨酸基、三甲基己基、3,3'-二氯联苯基、二环己基甲烷基、二苯基甲烷基、3,3'-二甲基联苯基、三苯基甲烷基、硫代磷酸三苯基、甲基硅基中的一种。

8、优选后，所述的分散渗透组分iii选自脂肪醇聚氧乙烯醚、顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、聚氧乙烯醚化合物、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、脂肪酸甲酯乙氧基化物、聚丙二醇的环氧乙烷加成物、脂肪酸聚氧乙烯酯中的一种或多种，上述多种表示两种及以上的。

9、优选后，所述的助溶组分ii选自异丙醇、正己醇、正辛醇、正任醇、丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、丙二醇二乙酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、1-甲基-吡咯烷酮中的一种或多种，上述多种表示两种及以上的。

10、一种再生纤维素纤维抗原纤化助剂的染色同浴加工方法，其特征在于包括如下步骤：

11、(1)将一定量的再生纤维素纤维抗原纤化助剂加入到染液中，在染色条件下助剂吸附渗透至再生纤维素纤维内部；

12、(2)染色结束后，对再生纤维素纤维进行预烘、焙烘处理。

13、优选后，所述再生纤维素纤维抗原纤化助剂用量为2～6％(o.w.f)，助剂染色同浴使用温度为65～90℃，处理时间为40～60min；预烘温度为100～110℃，时间60～90s；焙烘温度为120～180℃，时间60～90s。

14、一种再生纤维素纤维抗原纤化助剂的浸轧加工方法，其特征在于包括如下步骤：

15、(1)将一定量的上述再生纤维素纤维抗原纤化助剂加入到浸轧液中，对再生纤维素纤维进行浸轧处理；

16、(2)浸轧结束后，根据助剂使用条件对再生纤维素纤维进行预烘、焙烘处理。

17、优选后，根据权利要求8所述的一种再生纤维素纤维抗原纤化助剂的浸轧加工方法，其特征在于：所述再生纤维素纤维抗原纤化助剂用量为2～6％(o.w.f)，浸轧方式为：二浸二轧；预烘温度为100～110℃，时间60～90s；焙烘温度为120～180℃，时间60～90s。

18、由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：

19、1、本发明提供的一种再生纤维素纤维抗原纤化助剂及其染整加工方法，通过对反应性组分进行活性封闭，可提高其适应性，满足染色同浴或者浸轧的加工工艺，操作简单、应用灵活。

20、2、本发明提供的一种再生纤维素纤维抗原纤化助剂，其通过预烘脱水和焙烘处理，使反应性组分活化并与纤维素大分子链上的羟基发生共价交联反应，获得稳定的交联结构，同时生成的酰胺结构可进一步与纤维素形成氢键作用。共价键和氢键的协同效应可使再生纤维素纤维获得优异、且耐久的抗原纤化性能。

21、3、本发明提供的一种再生纤维素纤维抗原纤化助剂，其反应性组分中的r1结构，具有一定的分子链长和可旋转结构，使得交联后的再生纤维素纤维不会因为应力集中问题而影响纤维的机械强力。