纯棉织物具有吸湿透气、穿着舒适、手感柔软等优点,但也存在弹性差、易起皱、洗后需熨烫等缺点。为提高纯棉织物的抗皱性,在染整加工过程中,通常需要对其进行抗皱整理。酰胺-甲醛类整理剂是最早工业化应用的抗皱整理剂,但用酰胺-甲醛类整理剂整理织物后,织物上会有游离甲醛释放,为降低织物上甲醛含量,采用甲醇、乙二醇和二缩乙二醇等化合物对酰胺-甲醛类整理剂进行醚化改性,可制得低甲醛或超低甲醛整理剂,但这依然无法从根本上消除甲醛。
为解决现有技术的不足,本发明提供了一种无甲醛抗皱整理剂的制备方法,该方法利用乙二胺与丙烯酸甲酯间的迈克尔加成反应,制备0.5代聚酰胺-胺(PAMAM);然后通过与多乙烯多胺反应,在0.5代PAMAM分子末端引入多个端氨基,再与乙二醛反应制备无甲醛抗皱整理剂;所得抗皱整理剂可用于纯棉织物的抗皱整理,整理织物抗皱性能好,无甲醛释放。
(1)在氮气保护和冰盐浴条件下,将0.1mol乙二胺和40mL无水甲醇先后加入到带有磁力搅拌、回流冷凝管、温度计的三口烧瓶中,搅拌均匀;称取0.5-0.6mol丙烯酸甲酯加入到40mL无水甲醇中,通过恒压滴液漏斗逐滴滴加至上述三口瓶中,约2h滴加完毕,然后在冰盐浴条件下反应30min,去掉冰盐浴,在25-30℃下反应24-48h,反应结束后,在30℃、125Pa压力下,用旋转蒸发仪进行减压蒸馏除去溶剂甲醇和过量的丙烯酸甲酯,即得0.5代PAMAM;
(2)在氮气保护和冰盐浴条件下,将步骤(1)所得的0.5代PAMAM和150-250mL无水甲醇加入到带有磁力搅拌、回流冷凝管、温度计的三口烧瓶中,搅拌均匀;在搅拌条件下逐滴滴加多乙烯多胺至上述三口瓶中,约2h滴加完毕,然后在冰盐浴条件下反应30min,去掉冰盐浴,在25-30℃下反应48-72h,反应结束后,在30℃、125Pa压力下,用旋转蒸发仪进行减压蒸馏除去溶剂甲醇和过量的多乙烯多胺,即得多乙烯多胺改性PAMAM;
(3)在氮气保护条件下,将10g步骤(2)所得的多乙烯多胺改性PAMAM和150-250mL无水甲醇加入到带有磁力搅拌、回流冷凝管、温度计的三口烧瓶中,搅拌均匀;然后将40%乙二醛溶液缓慢滴加至上述三口烧瓶内,滴加完毕后,在30-40℃反应24-48h,反应结束后,在30℃、125Pa压力下,用旋转蒸发仪进行减压蒸馏除去部分甲醇,得到浓缩的反应液;剧烈搅拌下,将浓缩的反应液缓慢滴加到大量无水中,得到黄色沉淀,收集沉淀,50-60℃真空干燥至恒重,即得无甲醛抗皱整理剂。
上述步骤(2)中所述的多乙烯多胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种,0.5代PAMAM与多乙烯多胺摩尔比为n0.5代PAMAM:n多乙烯多胺=1:5-1:7。
由上述技术方案可知:本发明首先制得多乙烯多胺修饰PAMAM分子,然后利用PAMAM分子末端伯氨基与醛基之间的席夫碱反应,制备无甲醛抗皱整理剂;由于所得的抗皱整理剂分子结构中含有醛基,在纺织品抗皱整理过程中,醛基可与纤维素纤维上羟基交联,赋予纺织品优异的抗皱性能。
称取无甲醛抗皱整理剂溶于无水甲醇中,配制质量-体积浓度60-80g/L抗皱整理液,然后加入渗透剂JFC,渗透剂JFC质量-体积浓度为2g/L;将纯棉织物浸渍整理液中,2-5min后取出,轧辊轧压织物,两浸两轧,轧余率90%-100%,然后在80-85℃烘干,再经145-170℃焙烘3-5min,然后水洗3-5次,皂煮、烘干即可。
下面结合具体的实施例,进一步详细地描述本发明。应理解,这些实施例只是为了举例说明本发明,而非以任何方式限制本发明的范围。
(1)在氮气保护和冰盐浴条件下,将0.1mol乙二胺和40mL无水甲醇先后加入到带有磁力搅拌、回流冷凝管、温度计的三口烧瓶中,搅拌均匀;称取0.5mol丙烯酸甲酯加入到40mL无水甲醇中,通过恒压滴液漏斗逐滴滴加至上述三口瓶中,约2h滴加完毕,然后在冰盐浴条件下反应30min,去掉冰盐浴,在25℃下反应48h,反应结束后,在30℃、125Pa压力下,用旋转蒸发仪进行减压蒸馏除去溶剂甲醇和过量的丙烯酸甲酯,即得0.5代PAMAM;
(2)在氮气保护和冰盐浴条件下,将步骤(1)所得的0.5代PAMAM和150mL无水甲醇加入到带有磁力搅拌、回流冷凝管、温度计的三口烧瓶中,搅拌均匀;在搅拌条件下逐滴滴加二乙烯三胺至上述三口瓶中,0.5代PAMAM与二乙烯三胺摩尔比为n0.5代PAMAM:n二乙烯三胺=1:5,约2h滴加完毕,然后在冰盐浴条件下反应30min,去掉冰盐浴,在25℃下反应72h,反应结束后,在30℃、125Pa压力下,用旋转蒸发仪进行减压蒸馏除去溶剂甲醇和过量的二乙烯三胺,即得二乙烯三胺改性PAMAM;
(3)在氮气保护条件下,将10g步骤(2)所得的二乙烯三胺改性PAMAM和150mL无水甲醇加入到带有磁力搅拌、回流冷凝管、温度计的三口烧瓶中,搅拌均匀;然后将40%乙二醛溶液缓慢滴加至上述三口烧瓶内,40%乙二醛溶液与二乙烯三胺改性PAMAM质量之比为3:1,滴加完毕后,在30℃反应48h,反应结束后,在30℃、125Pa压力下,用旋转蒸发仪进行减压蒸馏除去部分甲醇,得到浓缩的反应液;剧烈搅拌下,将浓缩的反应液缓慢滴加到大量无水中,得到黄色沉淀,收集沉淀,50℃真空干燥至恒重,即得无甲醛抗皱整理剂;
(4)称取无甲醛抗皱整理剂溶于无水甲醇中,配制质量-体积浓度60g/L抗皱整理液,然后加入渗透剂JFC,渗透剂JFC质量-体积浓度为2g/L;将纯棉织物浸渍整理液中,2min后取出,轧辊轧压织物,两浸两轧,轧余率90%,然后在80℃烘干,再经145℃焙烘5min,然后水洗3次,皂煮、烘干即可。
(1)在氮气保护条件下,将适量乙二醛、催化剂对甲苯磺酸、无水甲醇加入到带有磁力搅拌、回流冷凝管、温度计的三口烧瓶中,搅拌均匀;用二乙醇胺调节体系pH值至9-10,然后升温至60℃,加入三聚氰胺进行反应,反应约20min,待三聚氰胺完全溶解变清后,用盐酸调节pH至6,保温2h,反应结束后,降温,调节pH至中性,即得固含量45%的三聚氰胺-乙二醛树脂溶液;
(2)称取步骤(1)所得三聚氰胺-乙二醛树脂溶液,用无水甲醇稀释,配制三聚氰胺-乙二醛树脂质量-体积浓度60g/L防皱整理液,然后加入渗透剂JFC,渗透剂JFC质量-体积浓度为2g/L;将纯棉织物浸渍整理液中,2min后取出,轧辊轧压织物,两浸两轧,轧余率90%,然后在80℃烘干,再经145℃焙烘5min,然后水洗3次,皂煮、烘干即可。
(1)在氮气保护和冰盐浴条件下,将0.1mol乙二胺和40mL无水甲醇先后加入到带有磁力搅拌、回流冷凝管、温度计的三口烧瓶中,搅拌均匀;称取0.6mol丙烯酸甲酯加入到40mL无水甲醇中,通过恒压滴液漏斗逐滴滴加至上述三口瓶中,约2h滴加完毕,然后在冰盐浴条件下反应30min,去掉冰盐浴,在30℃下反应24h,反应结束后,在30℃、125Pa压力下,用旋转蒸发仪进行减压蒸馏除去溶剂甲醇和过量的丙烯酸甲酯,即得0.5代PAMAM;
(2)在氮气保护和冰盐浴条件下,将步骤(1)所得的0.5代PAMAM和250mL无水甲醇加入到带有磁力搅拌、回流冷凝管、温度计的三口烧瓶中,搅拌均匀;在搅拌条件下逐滴滴加三乙烯四胺至上述三口瓶中,0.5代PAMAM与三乙烯四胺摩尔比为n0.5代PAMAM:n三乙烯四胺=1:7,约2h滴加完毕,然后在冰盐浴条件下反应30min,去掉冰盐浴,在30℃下反应48h,反应结束后,在30℃、125Pa压力下,用旋转蒸发仪进行减压蒸馏除去溶剂甲醇和过量的三乙烯四胺,即得三乙烯四胺改性PAMAM;
(3)在氮气保护条件下,将10g步骤(2)所得的三乙烯四胺改性PAMAM和250mL无水甲醇加入到带有磁力搅拌、回流冷凝管、温度计的三口烧瓶中,搅拌均匀;然后将40%乙二醛溶液缓慢滴加至上述三口烧瓶内,40%乙二醛溶液与三乙烯四胺改性PAMAM质量之比为5:1,滴加完毕后,在40℃反应24h,反应结束后,在30℃、125Pa压力下,用旋转蒸发仪进行减压蒸馏除去部分甲醇,得到浓缩的反应液;剧烈搅拌下,将浓缩的反应液缓慢滴加到大量无水中,得到黄色沉淀,收集沉淀,60℃真空干燥至恒重,即得无甲醛抗皱整理剂;
(4)称取无甲醛抗皱整理剂溶于无水甲醇中,配制质量-体积浓度80g/L抗皱整理液,然后加入渗透剂JFC,渗透剂JFC质量-体积浓度为2g/L;将纯棉织物浸渍整理液中,5min后取出,轧辊轧压织物,两浸两轧,轧余率100%,然后在85℃烘干,再经170℃焙烘3min,然后水洗5次,皂煮、烘干即可
(1)在氮气保护和冰盐浴条件下,将0.1mol乙二胺和40mL无水甲醇先后加入到带有磁力搅拌、回流冷凝管、温度计的三口烧瓶中,搅拌均匀;称取0.55mol丙烯酸甲酯加入到40mL无水甲醇中,通过恒压滴液漏斗逐滴滴加至上述三口瓶中,约2h滴加完毕,然后在冰盐浴条件下反应30min,去掉冰盐浴,在28℃下反应36h,反应结束后,在30℃、125Pa压力下,用旋转蒸发仪进行减压蒸馏除去溶剂甲醇和过量的丙烯酸甲酯,即得0.5代PAMAM;
(2)在氮气保护和冰盐浴条件下,将步骤(1)所得的0.5代PAMAM和200mL无水甲醇加入到带有磁力搅拌、回流冷凝管、温度计的三口烧瓶中,搅拌均匀;在搅拌条件下逐滴滴加四乙烯五胺至上述三口瓶中,0.5代PAMAM与四乙烯五胺摩尔比为n0.5代PAMAM:n四乙烯五胺=1:6,约2h滴加完毕,然后在冰盐浴条件下反应30min,去掉冰盐浴,在28℃下反应60h,反应结束后,在30℃、125Pa压力下,用旋转蒸发仪进行减压蒸馏除去溶剂甲醇和过量的四乙烯五胺,即得四乙烯五胺改性PAMAM;
(3)在氮气保护条件下,将10g步骤(2)所得的四乙烯五胺改性PAMAM和200mL无水甲醇加入到带有磁力搅拌、回流冷凝管、温度计的三口烧瓶中,搅拌均匀;然后将40%乙二醛溶液缓慢滴加至上述三口烧瓶内,40%乙二醛溶液与四乙烯五胺改性PAMAM质量之比为4:1,滴加完毕后,在35℃反应36h,反应结束后,在30℃、125Pa压力下,用旋转蒸发仪进行减压蒸馏除去部分甲醇,得到浓缩的反应液;剧烈搅拌下,将浓缩的反应液缓慢滴加到大量无水中,得到黄色沉淀,收集沉淀,55℃真空干燥至恒重,即得无甲醛抗皱整理剂;
(4)称取无甲醛抗皱整理剂溶于无水甲醇中,配制质量-体积浓度70g/L抗皱整理液,然后加入渗透剂JFC,渗透剂JFC质量-体积浓度为2g/L;将纯棉织物浸渍整理液中,3min后取出,轧辊轧压织物,两浸两轧,轧余率95%,然后在82℃烘干,再经160℃焙烘4min,然后水洗4次,皂煮、烘干即可。
(1)在氮气保护和冰盐浴条件下,将0.1mol乙二胺和40mL无水甲醇先后加入到带有磁力搅拌、回流冷凝管、温度计的三口烧瓶中,搅拌均匀;称取0.58mol丙烯酸甲酯加入到40mL无水甲醇中,通过恒压滴液漏斗逐滴滴加至上述三口瓶中,约2h滴加完毕,然后在冰盐浴条件下反应30min,去掉冰盐浴,在26℃下反应28h,反应结束后,在30℃、125Pa压力下,用旋转蒸发仪进行减压蒸馏除去溶剂甲醇和过量的丙烯酸甲酯,即得0.5代PAMAM;
(2)在氮气保护和冰盐浴条件下,将步骤(1)所得的0.5代PAMAM和180mL无水甲醇加入到带有磁力搅拌、回流冷凝管、温度计的三口烧瓶中,搅拌均匀;在搅拌条件下逐滴滴加四乙烯五胺至上述三口瓶中,0.5代PAMAM与四乙烯五胺摩尔比为n0.5代PAMAM:n四乙烯五胺=1:5.5,约2h滴加完毕,然后在冰盐浴条件下反应30min,去掉冰盐浴,在26℃下反应54h,反应结束后,在30℃、125Pa压力下,用旋转蒸发仪进行减压蒸馏除去溶剂甲醇和过量的四乙烯五胺,即得四乙烯五胺改性PAMAM;
(3)在氮气保护条件下,将10g步骤(2)所得的四乙烯五胺改性PAMAM和180mL无水甲醇加入到带有磁力搅拌、回流冷凝管、温度计的三口烧瓶中,搅拌均匀;然后将40%乙二醛溶液缓慢滴加至上述三口烧瓶内,40%乙二醛溶液与四乙烯五胺改性PAMAM质量之比为4.5:1,滴加完毕后,在32℃反应40h,反应结束后,在30℃、125Pa压力下,用旋转蒸发仪进行减压蒸馏除去部分甲醇,得到浓缩的反应液;剧烈搅拌下,将浓缩的反应液缓慢滴加到大量无水中,得到黄色沉淀,收集沉淀,58℃真空干燥至恒重,即得无甲醛抗皱整理剂;
(4)称取无甲醛抗皱整理剂溶于无水甲醇中,配制质量-体积浓度65g/L抗皱整理液,然后加入渗透剂JFC,渗透剂JFC质量-体积浓度为2g/L;将纯棉织物浸渍整理液中,4min后取出,轧辊轧压织物,两浸两轧,轧余率92%,然后在83℃烘干,再经150℃焙烘3.5min,然后水洗3次,皂煮、烘干即可。
从上表可看出,本发明的抗皱整理剂整理织物抗皱性能好,织物强力损伤小,且整理织物不泛黄,其综合性能与市场上广泛使用的2D树脂整理效果相当。对比例1所得三聚氰胺-乙二醛树脂整理剂对织物强力损伤大,且泛黄严重。