專利名稱：超支化聚酯季銨鹽堿減量促進劑及其應用的制作方法
技術領域：
本發明屬堿減量促進劑領域，特別是涉及一種超支化聚酯季銨鹽堿減量促進劑及 其應用。
背景技術：
自古以來，真絲就是受到人們競相追捧的高檔面料，絲綢織物給人們的感覺光彩 奪目、輕盈飄逸，十分華貴，且穿著舒適，是一種具有獨特風格的紡織品。由于天然資源極其 有限，致使生絲原料緊缺且價格昂貴，已遠遠不能滿足人們日益增長的消費需求。聚酯纖維在合纖中用量最大，滌綸纖維牢度好、質量輕，具有優良的抗皺性和尺寸 穩定性，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。改善措施除了改進纖維原料外，還可以采用堿處理、后整 理或化學變性等方法使之在外表與內在質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程。聚酯纖維表面被堿 刻蝕后，其質量減輕，纖維直徑變細，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劑。目前，常見的堿減量促進劑可以分為季銨鹽陽離子表面活性劑和陽離子聚合物兩 大類。季銨鹽陽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。陽離子聚合物促進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)。這些季銨鹽類陽離子表面活性劑，雖然對聚酯纖維 堿減量處理具有十分明顯的促進作用，但由于結構為小分子或者是線型聚合物，在加工過 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力損失較大。同時，也 較易產生重現性差或減量過度等問題。堿減量的均勻性是聚酯纖維或織物堿減量處理的一個重要指標，因為隨著纖維加 工技術和織造技術的不斷發展，纖維的纖度逐漸減小。如何既要提高均勻性，又要降低聚酯 纖維或織物的強力損失，保證堿減量處理后強力達到要求，選擇正確的堿減量促進劑就顯 得尤為重要。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種超支化聚酯季銨鹽堿減量促進劑及其應 用，該促進劑用量少，堿減量處理均勻，除具有促進作用外，還兼有柔軟作用。本發明的一種超支化聚酯季銨鹽堿減量促進劑，其組成和質量百分比為超支化 聚酯季銨鹽陽離子表面活性劑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離子表面活性劑是具有以下結構的聚合物中的一種 或幾種(質量配比為0 1)
其中，HP表示超支化聚合物的骨架，優選是超支化聚酯的骨架，η是超支化聚合物 的代數，可以是1 8的整數；Z是聚合物末端基團的數目，Z的理論值是2η+2 ；R是超支化 聚合物與改性基團之間的連接基團，可以是-O-CH2CH(OH)CH2-、-NHC0CH2CH2-或-O-CO(CH2) m-(m = 1 4) ；A和B是碳原子數為1 4的烷基，Y是碳原子數為1 22的烷基，X為Cl 或Br。所述的超支化聚酯季銨鹽陽離子表面活性劑是
所述的非離子表面活性劑為CH3 (CH2) nC0NH (CH2CH2O) 16H。 所述的促進劑，其組成和質量百分比為
CH
3
-CH2CH(OH)CH2-^c16H33 Cl
^ 16π33 CH-,/ 32
水60%
所述的促進劑，其組成和質量百分比為
CH3
-CH2CH(OH)CH2-^-C16H33 Cl CH,
32
水60%
所述的促進劑，其組成和質量百分比為
30%
40%
5 非離子表面活性劑為CH3(CH2) nC0NH (CH2CH2O) 16H 5 %水52%本發明的一種超支化聚酯季銨鹽堿減量促進劑的應用，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劑0. 16-0. 50g/L,處理溫度 98°C，時間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。堿減量促進劑在聚酯纖維或織物的堿減量處理過程中促進了纖維大分子中酯鍵 的水解反應。堿減量促進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，促 進劑中負離子與堿液中氫氧根離子的離子交換作用也促進了堿液中的氫氧根負離子轉移 并富集在纖維表面，從而加速水解。堿減量促進劑對纖維表面張力的改變程度與季銨鹽的分子結構有關。隨著季銨鹽 中碳氫鏈的增長，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，對堿減量的促進更為明顯。有益效果(1)本發明的超支化聚酯季銨鹽陽離子表面活性劑含有多個陽離子基團，相互之 間可以起到協同作用，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 高的促進滌綸水解的能力；(2)本發明的超支化聚酯季銨鹽陽離子表面活性劑為支鏈聚合物，具有發散的結 構，合成引入的季銨鹽基團均勻分布在超支化聚酯的內部和端基，在堿減量處理過程中， 可以起到促進劑的作用，提高堿減量的均勻性，進而提高堿減量處理聚酯纖維和織物的強 力；(3)本發明的將不同碳鏈長度的超支化聚酯季銨鹽陽離子表面活性劑進行復配 后，會產生協同作用。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)本發明的超支化聚酯季銨鹽陽離子表面活性劑分子中含有多個長碳鏈，除具 有促進作用外，還兼有柔軟作用。
具體實施例方式下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明 而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定 的范圍。實施例中使用的超支化聚合物是由瑞典Perstorp公司生產的超支化聚酯，有 BoltornH20和Boltorn H30等2個系列。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，分子末端實際羥基值為488mg KOH/g。
Boltorn H20、H30 的結構式 實施例1
超支化聚酯季銨鹽堿減量促進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劑 0. 50g/L，處理溫度98°C，處理時間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。實施例2超支化聚酯季銨鹽堿減量促進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劑 0. 24g/L，處理溫度98°C，處理時間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。實施例3超支化聚酯季銨鹽堿減量促進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劑 0. 16g/L，處理溫度98°C，處理時間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。將上述實施例1、2、3提供的堿減量處理工藝對聚酯織物(滌絲紡)進行堿減量處 理，處理效果與常規陽離子表面活性劑——十六烷基三甲基溴化銨(1631)對同一織物的堿 減量處理效果進行比較。織物堿減量處理效果用減量率來衡量，按下式進行計算
減量率(％)=
處理前織物質量-處理后織物質量
xlOO
處理前織物質量堿減量處理后織物的損傷程度用強力損失率與減量率的比值(f)來比較，f值越 小，織物強力損失越小，織物損傷程度也越小。強力按照《GB/T 3923. 1-1997紡織品織物拉 伸性能第1部分斷裂強力和斷裂伸長率的測定》中的條樣法來測定，測五經五緯，取平均 值，即為經、緯向的斷裂強力。堿減量的均勻性則用織物堿減量處理后強力的標準差(St) 來衡量。St值越小，堿減量越均勻。
織物損傷程二
處理前織物強力-處理后織物強力
處理前織物強力X減量率
比較實施例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，本發明提供的堿減量促進劑對聚酯織物進行堿減 量處理，效果更均勻且織物強力損失較小。
權利要求
一種超支化聚酯季銨鹽堿減量促進劑，其組成和質量百分比為超支化聚酯季銨鹽陽離子表面活性劑10～50％，非離子表面活性劑0～10％，其余為水。
2.根據權利要求1所述的一種超支化聚酯季銨鹽堿減量促進劑，其特征在于所述的 超支化聚酯季銨鹽陽離子表面活性劑是具有以下結構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；ζ是聚合物末端基團的數目，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 是碳原子數為1 4的烷基，Y是碳原子數為1 22的烷基，X為Cl或Br。
3.根據權利要求2所述的一種超支化聚酯季銨鹽堿減量促進劑，其特征在于所述HP 表示超支化聚合物的骨架。
4.根據權利要求1所述的一種超支化聚酯季銨鹽堿減量促進劑，其特征在于所述的 超支化聚酯季銨鹽陽離子表面活性劑是 種或幾種。
5.根據權利要求1所述的一種超支化聚酯季銨鹽堿減量促進劑，其特征在于所述的 非離子表面活性劑是CH3 (CH2) nC0NH (CH2CH2O) 16H。
6.根據權利要求1所述的一種超支化聚酯季銨鹽堿減量促進劑，其特征在于所述的 超支化聚酯季銨鹽堿減量促進劑，其組成和質量百分比為
7.根據權利要求1所述的一種超支化聚酯季銨鹽堿減量促進劑，其特征在于所述的超支化聚酯季銨鹽堿減量促進劑，其組成和質量百分比為水60%
8.根據權利要求1所述的一種超支化聚酯季銨鹽堿減量促進劑，其特征在于所述的 超支化聚酯季銨鹽堿減量促進劑，其組成和質量百分比為 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劑的應用，用于聚酯纖維或織物的堿減量處理。
全文摘要
本發明涉及一種超支化聚酯季銨鹽堿減量促進劑及其應用，其組成和質量百分比為超支化聚酯季銨鹽陽離子表面活性劑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。本發明的促進劑用量少，堿減量處理均勻，除具有促進作用外，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力。
文檔編號D06M15/53GK101886333SQ20101011832
公開日2010年11月17日 申請日期2010年3月5日 優先權日2010年3月5日
發明者戴瑾瑾, 杜英英, 王芳, 邢彥軍 申請人:東華大學