專利名稱：超支化聚酯季銨鹽堿減量促進(jìn)劑及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬堿減量促進(jìn)劑領(lǐng)域，特別是涉及一種超支化聚酯季銨鹽堿減量促進(jìn)劑及 其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
自古以來(lái)，真絲就是受到人們競(jìng)相追捧的高檔面料，絲綢織物給人們的感覺(jué)光彩 奪目、輕盈飄逸，十分華貴，且穿著舒適，是一種具有獨(dú)特風(fēng)格的紡織品。由于天然資源極其 有限，致使生絲原料緊缺且價(jià)格昂貴，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的消費(fèi)需求。聚酯纖維在合纖中用量最大，滌綸纖維牢度好、質(zhì)量輕，具有優(yōu)良的抗皺性和尺寸 穩(wěn)定性，但與天然纖維相比，存在很多不足之處，主要是吸濕性差，易沾污，抗靜電差和不易 染色等，舒適性也必須加以改善。改善措施除了改進(jìn)纖維原料外，還可以采用堿處理、后整 理或化學(xué)變性等方法使之在外表與內(nèi)在質(zhì)量上與天然纖維更為接近。其中堿減量或稱“仿 真絲”是改善聚酯纖維性能的重要方法。堿減量是在高溫或較濃燒堿液中處理聚酯纖維或織物的過(guò)程。聚酯纖維表面被堿 刻蝕后，其質(zhì)量減輕，纖維直徑變細(xì)，表面形成凹槽，使得織物手感柔軟、光澤柔和，改善了 吸濕性和排汗性。為了節(jié)約燒堿的用量，提高處理效果，滌綸的堿減量加工常加入促進(jìn)劑。目前，常見(jiàn)的堿減量促進(jìn)劑可以分為季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑和陽(yáng)離子聚合物兩 大類。季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑主要有十二(或六)烷基二甲基芐基氯(溴)化銨、十二 (或六、八)烷基三甲基氯(溴)化銨等。陽(yáng)離子聚合物促進(jìn)劑主要有甲基二乙基銨烷基苯 甲基聚乙二醇醚苯磺酸鹽(MDEABS)、聚二甲基二烯丙基氯化銨(Poly DMDAAC)、聚-4-乙烯 基芐基三甲基氯化銨(Poly 4VBTMAC)。這些季銨鹽類陽(yáng)離子表面活性劑，雖然對(duì)聚酯纖維 堿減量處理具有十分明顯的促進(jìn)作用，但由于結(jié)構(gòu)為小分子或者是線型聚合物，在加工過(guò) 程中較難控制減量加工的均勻性，因此減量處理后聚酯纖維織物的強(qiáng)力損失較大。同時(shí)，也 較易產(chǎn)生重現(xiàn)性差或減量過(guò)度等問(wèn)題。堿減量的均勻性是聚酯纖維或織物堿減量處理的一個(gè)重要指標(biāo)，因?yàn)殡S著纖維加 工技術(shù)和織造技術(shù)的不斷發(fā)展，纖維的纖度逐漸減小。如何既要提高均勻性，又要降低聚酯 纖維或織物的強(qiáng)力損失，保證堿減量處理后強(qiáng)力達(dá)到要求，選擇正確的堿減量促進(jìn)劑就顯 得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種超支化聚酯季銨鹽堿減量促進(jìn)劑及其應(yīng) 用，該促進(jìn)劑用量少，堿減量處理均勻，除具有促進(jìn)作用外，還兼有柔軟作用。本發(fā)明的一種超支化聚酯季銨鹽堿減量促進(jìn)劑，其組成和質(zhì)量百分比為超支化 聚酯季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑10 50%，非離子表面活性劑0 10%，其余為水。所述的超支化聚酯季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑是具有以下結(jié)構(gòu)的聚合物中的一種 或幾種(質(zhì)量配比為0 1)
其中，HP表示超支化聚合物的骨架，優(yōu)選是超支化聚酯的骨架，η是超支化聚合物 的代數(shù)，可以是1 8的整數(shù)；Z是聚合物末端基團(tuán)的數(shù)目，Z的理論值是2η+2 ；R是超支化 聚合物與改性基團(tuán)之間的連接基團(tuán)，可以是-O-CH2CH(OH)CH2-、-NHC0CH2CH2-或-O-CO(CH2) m-(m = 1 4) ；A和B是碳原子數(shù)為1 4的烷基，Y是碳原子數(shù)為1 22的烷基，X為Cl 或Br。所述的超支化聚酯季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑是

所述的非離子表面活性劑為CH3 (CH2) nC0NH (CH2CH2O) 16H。 所述的促進(jìn)劑，其組成和質(zhì)量百分比為

CH
3
-CH2CH(OH)CH2-^c16H33 Cl
^ 16π33 CH-,/ 32
水60%
所述的促進(jìn)劑，其組成和質(zhì)量百分比為
CH3
-CH2CH(OH)CH2-^-C16H33 Cl CH,
32
水60%
所述的促進(jìn)劑，其組成和質(zhì)量百分比為
30%
40%
5 非離子表面活性劑為CH3(CH2) nC0NH (CH2CH2O) 16H 5 %水52%本發(fā)明的一種超支化聚酯季銨鹽堿減量促進(jìn)劑的應(yīng)用，其特征在于用于聚酯纖 維或織物的堿減量處理。使用超支化聚酯季銨鹽堿減量促進(jìn)劑的堿減量處理方法，具體如下氫氧化鈉濃度8g/L，超支化聚酯季銨鹽堿減量促進(jìn)劑0. 16-0. 50g/L,處理溫度 98°C，時(shí)間60min，浴比1 25，處理后用90°C熱水洗10min，60°C水洗lOmin，冷水洗，直至 中性，晾干。堿減量促進(jìn)劑在聚酯纖維或織物的堿減量處理過(guò)程中促進(jìn)了纖維大分子中酯鍵 的水解反應(yīng)。堿減量促進(jìn)劑首先吸附在滌綸織物表面，降低了聚酯纖維的表面張力，因此堿 液中的氫氧根容易進(jìn)攻纖維大分子，并與酯鍵相作用水解，造成纖維大分子斷裂；同時(shí)，促 進(jìn)劑中負(fù)離子與堿液中氫氧根離子的離子交換作用也促進(jìn)了堿液中的氫氧根負(fù)離子轉(zhuǎn)移 并富集在纖維表面，從而加速水解。堿減量促進(jìn)劑對(duì)纖維表面張力的改變程度與季銨鹽的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。隨著季銨鹽 中碳?xì)滏湹脑鲩L(zhǎng)，季銨鹽與纖維大分子之間的親和力增大，在纖維表面的吸附增加，使得纖 維的表面張力降低更多，對(duì)堿減量的促進(jìn)更為明顯。有益效果(1)本發(fā)明的超支化聚酯季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑含有多個(gè)陽(yáng)離子基團(tuán)，相互之 間可以起到協(xié)同作用，其效率更高，用量更少，因此，與普通季銨鹽表面活性劑相比，具有更 高的促進(jìn)滌綸水解的能力；(2)本發(fā)明的超支化聚酯季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑為支鏈聚合物，具有發(fā)散的結(jié) 構(gòu)，合成引入的季銨鹽基團(tuán)均勻分布在超支化聚酯的內(nèi)部和端基，在堿減量處理過(guò)程中， 可以起到促進(jìn)劑的作用，提高堿減量的均勻性，進(jìn)而提高堿減量處理聚酯纖維和織物的強(qiáng) 力；(3)本發(fā)明的將不同碳鏈長(zhǎng)度的超支化聚酯季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑進(jìn)行復(fù)配 后，會(huì)產(chǎn)生協(xié)同作用。加入非離子表面活性劑后，能使堿液均勻滲透，堿減量處理更均勻；(4)本發(fā)明的超支化聚酯季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑分子中含有多個(gè)長(zhǎng)碳鏈，除具 有促進(jìn)作用外，還兼有柔軟作用。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定 的范圍。實(shí)施例中使用的超支化聚合物是由瑞典Perstorp公司生產(chǎn)的超支化聚酯，有 BoltornH20和Boltorn H30等2個(gè)系列。第二代超支化聚酯Boltorn H20的重均分子量 為2100g · moΓ1，分子末端實(shí)際羥基值為519mg KOH/g ；第三代超支化聚酯Boltorn H30的 重均分子量為3500g · moΓ1，分子末端實(shí)際羥基值為488mg KOH/g。
Boltorn H20、H30 的結(jié)構(gòu)式 實(shí)施例1
超支化聚酯季銨鹽堿減量促進(jìn)劑的組成和含量如下 水 60%堿減量處理工藝如下氫氧化鈉濃度8g/L，超支化聚酯季銨鹽堿減量促進(jìn)劑 0. 50g/L，處理溫度98°C，處理時(shí)間60min，浴比1 25，處理后用90°C熱水洗lOmin，60°C水 洗lOmin，冷水洗，直至中性，晾干。實(shí)施例2超支化聚酯季銨鹽堿減量促進(jìn)劑的組成和含量如下 水 60%堿減量處理工藝如下氫氧化鈉濃度8g/L，超支化聚酯季銨鹽堿減量促進(jìn)劑 0. 24g/L，處理溫度98°C，處理時(shí)間60min，浴比1 25，處理后用90°C熱水洗lOmin，60°C水 洗lOmin，冷水洗，直至中性，晾干。實(shí)施例3超支化聚酯季銨鹽堿減量促進(jìn)劑的組成和含量如下 非離子表面活性劑為=CH3(CH2)11CONH(CH2CH2O)16H 5%水52%堿減量處理工藝如下氫氧化鈉濃度8g/L，超支化聚酯季銨鹽堿減量促進(jìn)劑 0. 16g/L，處理溫度98°C，處理時(shí)間60min，浴比1 25，處理后用90°C熱水洗lOmin，60°C水 洗lOmin，冷水洗，直至中性，晾干。將上述實(shí)施例1、2、3提供的堿減量處理工藝對(duì)聚酯織物(滌絲紡)進(jìn)行堿減量處 理，處理效果與常規(guī)陽(yáng)離子表面活性劑——十六烷基三甲基溴化銨(1631)對(duì)同一織物的堿 減量處理效果進(jìn)行比較。織物堿減量處理效果用減量率來(lái)衡量，按下式進(jìn)行計(jì)算
減量率(％)=
處理前織物質(zhì)量-處理后織物質(zhì)量
xlOO
處理前織物質(zhì)量堿減量處理后織物的損傷程度用強(qiáng)力損失率與減量率的比值(f)來(lái)比較，f值越 小，織物強(qiáng)力損失越小，織物損傷程度也越小。強(qiáng)力按照《GB/T 3923. 1-1997紡織品織物拉 伸性能第1部分?jǐn)嗔褟?qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定》中的條樣法來(lái)測(cè)定，測(cè)五經(jīng)五緯，取平均 值，即為經(jīng)、緯向的斷裂強(qiáng)力。堿減量的均勻性則用織物堿減量處理后強(qiáng)力的標(biāo)準(zhǔn)差(St) 來(lái)衡量。St值越小，堿減量越均勻。
織物損傷程二
處理前織物強(qiáng)力-處理后織物強(qiáng)力

處理前織物強(qiáng)力X減量率
比較實(shí)施例1、2、3織物損傷程度及減量均勻性(表1)。 表1堿減量處理效果比較 由表1可以看出，與1631相比，本發(fā)明提供的堿減量促進(jìn)劑對(duì)聚酯織物進(jìn)行堿減 量處理，效果更均勻且織物強(qiáng)力損失較小。
權(quán)利要求
一種超支化聚酯季銨鹽堿減量促進(jìn)劑，其組成和質(zhì)量百分比為超支化聚酯季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑10～50％，非離子表面活性劑0～10％，其余為水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超支化聚酯季銨鹽堿減量促進(jìn)劑，其特征在于所述的 超支化聚酯季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑是具有以下結(jié)構(gòu)的聚合物中的一種或幾種， 其中，HP表示超支化聚合物的骨架，η是1 8的整數(shù)；ζ是聚合物末端基團(tuán)的數(shù)目，ζ 的理論值是 2η+2 ；R 是-O-CH2CH (OH) CH2-, -NHC0CH2CH2-或-0-C0 (CH2) m- (m = 1 4) ；A 和 B 是碳原子數(shù)為1 4的烷基，Y是碳原子數(shù)為1 22的烷基，X為Cl或Br。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種超支化聚酯季銨鹽堿減量促進(jìn)劑，其特征在于所述HP 表示超支化聚合物的骨架。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超支化聚酯季銨鹽堿減量促進(jìn)劑，其特征在于所述的 超支化聚酯季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑是 種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超支化聚酯季銨鹽堿減量促進(jìn)劑，其特征在于所述的 非離子表面活性劑是CH3 (CH2) nC0NH (CH2CH2O) 16H。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超支化聚酯季銨鹽堿減量促進(jìn)劑，其特征在于所述的 超支化聚酯季銨鹽堿減量促進(jìn)劑，其組成和質(zhì)量百分比為
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超支化聚酯季銨鹽堿減量促進(jìn)劑，其特征在于所述的超支化聚酯季銨鹽堿減量促進(jìn)劑，其組成和質(zhì)量百分比為水60%
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超支化聚酯季銨鹽堿減量促進(jìn)劑，其特征在于所述的 超支化聚酯季銨鹽堿減量促進(jìn)劑，其組成和質(zhì)量百分比為 非離子表面活性劑為=CH3(CH2)11CONH (CH2CH2O)16H 5%水52%
9. 一種超支化聚酯季銨鹽堿減量促進(jìn)劑的應(yīng)用，用于聚酯纖維或織物的堿減量處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超支化聚酯季銨鹽堿減量促進(jìn)劑及其應(yīng)用，其組成和質(zhì)量百分比為超支化聚酯季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑10～50％，非離子表面活性劑0～10％，其余為水；用于聚酯纖維或織物的堿減量處理。本發(fā)明的促進(jìn)劑用量少，堿減量處理均勻，除具有促進(jìn)作用外，還兼有柔軟作用，能夠提高堿減量處理聚酯纖維或織物的強(qiáng)力。
文檔編號(hào)D06M15/53GK101886333SQ20101011832
公開(kāi)日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月5日
發(fā)明者戴瑾瑾, 杜英英, 王芳, 邢彥軍 申請(qǐng)人:東華大學(xué)