一种抗起球功能面料及其制备方法与流程

1.本发明涉及纺织面料技术领域，具体涉及一种抗起球功能面料及其制备方法。


背景技术：

2.近些年来，随着人们生活水平的提高，对于面料的需求也越来越大，衣物、窗帘、床单被罩等许多方面都离不开各种各样的面料，其中，棉布因为其具有轻松保暖、柔和贴身、透气性佳等特点，被广泛应用于各行各业中。棉布被分为细棉布、粗棉布、印染棉布、松江棉布、高昌棉布、北朝棉布等，棉布的染色性好色彩鲜艳且色谱齐全，经常被用于服饰的制作，制造出来的服饰柔软亲肤具有很强的穿着舒适度，但是棉布中的棉纤维在摩擦或者静电的作用下容易断裂，会在棉布表面形成许多小绒毛，使用一段时间之后，棉布表面的绒毛缠结导致棉布表面起球，从而影响美观且手感较差，并且棉布耐老化性能很差，尤其是在高强度的紫外光照射或者高温湿热的环境中，棉纤维易发生形变，影响衣物的美观，还会使棉布变得脆性大、韧性低容易被撕裂，大大缩短棉布的使用寿命。
3.公开号为cn112941924b的专利公开了一种抗起毛球涤棉针织面料及其制备方法，该面料是通过涤纶丝包覆丝与棉线混纺而成，以常规涤纶丝为芯层，采用低熔点聚酯作为包覆层材料，二者具有优良的相容性，可以制得皮芯复合结构的涤纶丝，并且由于低熔点聚酯的结晶度低，断裂强度低，所以导致涤纶丝包覆丝表面的绒毛可以及时脱落，不易形成毛球，使得面料的抗起毛球性能得到提高，该发明是从绒毛及时脱落的角度避免形成毛球，但是绒毛还是会产生甚至在绒毛脱落较多时，影响到面料的力学性能，导致面料破损，并且该发明通过涤纶丝包覆丝与棉线混纺，降低了棉线的柔软度，制成的衣物舒适度不足，另外，该发明在耐老化方面未作出改进。
4.基于此，本发明提出一种兼具抗起球、抗老化的面料及其制备方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种抗起球功能面料及其制备方法，解决了以下几点技术问题：(1)棉面料易被紫外光以及热氧老化，使用寿命不长的问题；(2)棉面料容易起球，影响衣物舒适度以及美观的问题；
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
7.一种抗起球功能面料的制备方法，包括以下制备步骤：
8.步骤一、将抗起球整理剂加入水中，混合均匀，得到抗起球处理液；
9.步骤二、将抗紫外棉纤维置于抗起球处理液中浸泡3-4h，捞出后在80-90℃下预烘5-8mi n，继续置于抗起球处理液中浸泡1-2h,捞出，得到抗起球棉纤维中间体；
10.步骤三、将抗起球棉纤维中间体在160-170℃下焙烘3-5mi n，使用热水冲洗5-8mi n，再使用冷水冲洗3-5mi n，80-90℃下烘干至恒重，得到抗起球棉纤维；
11.步骤四、将抗起球棉纤维采用经纬编织的方式纺织加工，得到抗起球面料。
12.进一步地，步骤一中，所述抗起球处理液的体积分数为6-8％。
13.进一步地，步骤三中，所述热水温度为50-60℃，所述冷水温度为20-25℃。
14.进一步地，所述抗紫外棉纤维的制备方法包括以下步骤：
15.s1:将棉纤维置于氢氧化钠溶液中，浸泡1-2h后取出，洗涤、烘干后加入水中，室温下溶胀0.5-1h,加入氢氧化钠和环氧氯丙烷，升温至40-50℃，搅拌3-5h，过滤、洗涤、烘干后得到环氧化棉纤维；
16.s2:将环氧化棉纤维置于三氯甲烷中,充分溶胀后，加入2,4-二羟二苯甲酮与催化剂,升温至50-60℃，反应4-6h,过滤、洗涤、干燥后得到抗紫外棉纤维。
17.通过上述技术方案，经过氢氧化钠活化后的棉纤维结构中的羟基与环氧氯丙烷结构中的环氧基团发生开环反应，在碱性条件下重新成环得到环氧化棉纤维，在催化剂的作用下，环氧化棉纤维结构中的环氧基团与2,4-二羟二苯甲酮结构中的羟基发生开环反应，得到抗紫外棉纤维。
18.进一步地，步骤s2中，所述催化剂为四丁基溴化铵。
19.进一步地，所述抗起球整理剂的制备方法包括以下步骤：
20.ss1:将端环氧硅油加入丙酮中，搅拌10-20mi n后，加入2,6-二叔丁基-4-氨基苯酚，升温至70-80℃反应3-5h，减压蒸馏后得到改性硅油；
21.ss2：将异佛尔酮二异氰酸酯、聚四氢呋喃醚二醇混合，通入氮气，加入促进剂，常温搅拌混合均匀，升温至50-55℃反应1-2h,继续升温至70-80℃反应0.5-1h,加入改性硅油与1,4-丁二醇，继续升温至80-85℃反应5-8h,降温至40-45℃加入重量份的三乙胺，反应1-2h后，加入水，以300-500r/mi n的速率，搅拌3-6h,自然消泡后，得到抗起球整理剂。
22.通过上述技术方案，端环氧基硅油两端的环氧基团与2,6-二叔丁基-4-氨基苯酚结构中的氨基发生开环反应，得到结构中两端含有活性羟基的改性硅油，在合成聚氨酯的过程中，改性硅油结构中的活性羟基与聚氨酯结构中的异氰酸酯基团发生反应得到抗起球整理剂。
23.进一步地，步骤ss1中，所述端环氧硅油粘度为100-140cs，环氧值为0.03-0.05mo l/100g。
24.进一步地，步骤ss2中，所述促进剂为二月桂酸二丁基锡。
25.一种抗起球功能面料，由上述任一项制得。
26.本发明的有益效果：
27.(1)本发明通过制备抗紫外棉纤维作为面料的基体材料，棉纤维有着柔软蓬松的特点，纺织出来的面料舒适度较高，2,4-二羟二苯甲酮作为紫外吸收剂，将其与经过环氧氯丙烷改性后的棉纤维化学键合后，能够显著增加棉纤维的抗紫外老化的性能，纺织后制成的面料，具有优异的耐水洗功能。
28.(2)本发明通过制备结构中含有改性硅油的聚氨酯作为棉纤维的抗起球整理剂，硅油对棉纤维具有柔顺的作用，能够提高棉纤维的平滑性，改性后的硅油两端含有活性羟基能够连接在聚氨酯的分子结构中，同时在其结构中引入受阻酚基团，受阻酚基团可以阻断、抑制或者延缓聚氨酯的氧化进程，尤其是抗热氧化效果显著，可以增加聚氨酯的抗老化的性能以致于延长使用寿命，将该聚氨酯作为棉纤维的抗起球整理剂使用时，不但可以增强棉纤维的抗老化性能，其结构中的异氰酸酯基团经过高温活化后能够与棉纤维产生相互作用，可以减少纤维间的相对滑移，同时在棉纤维表面形成薄膜使得断裂的绒毛服帖，经过
摩擦后也不易起球，使制得的面料达到理想的抗起球效果。
29.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本发明实施例1中环氧化棉纤维与抗氧化棉纤维的红外光谱图；
32.图2为本发明实施例1中抗起球整理剂的红外光谱图。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
34.实施例1
35.一种抗起球功能面料的制备方法，包括以下步骤:
36.步骤一、将6ml抗起球整理剂加入水中，混合均匀，得到体积分数为6％的抗起球处理液；
37.步骤二、将10g抗紫外棉纤维置于100ml抗起球处理液中浸泡3h，捞出后在80℃下预烘5mi n，继续置于该抗起球处理液中浸泡1h,捞出，得到抗起球棉纤维中间体；
38.步骤三、将10g抗起球棉纤维中间体在160℃下焙烘3mi n，使用50℃热水冲洗5mi n，再使用20℃冷水冲洗3mi n，80℃下烘干至恒重，得到抗起球棉纤维；
39.步骤四、将步骤三所得抗起球棉纤维采用经纬编织的方式纺织加工，得到抗起球面料。
40.其中，抗紫外棉纤维的制备方法包括以下步骤：
41.s1:将10g棉纤维置于80ml质量分数为18％的氢氧化钠溶液中，浸泡1h后取出，洗涤、烘干后加入100m l水中，室温下溶胀0.5h,加入60ml质量分数为30％的氢氧化钠溶液和50ml环氧氯丙烷，升温至40℃，搅拌3h，过滤、洗涤、烘干后得到环氧化棉纤维；
42.s2:将10g环氧化棉纤维置于100ml三氯甲烷中,搅拌0.5h后，加入3ml的2,4-二羟二苯甲酮与1g四丁基溴化铵,升温至50℃，反应4h,过滤、洗涤、干燥后得到抗紫外棉纤维。
43.通过红外光谱对环氧化棉纤维和抗紫外棉纤维进行表征，由图1可知，环氧化棉纤维的红外光谱中，910cm-1
处为环氧基的特征吸收峰，1245cm-1
处是环氧基团中碳氧键的吸收峰；抗紫外棉纤维的红外光谱中，1269cm-1
处为芳香醚的ar-o的吸收峰，在3038cm-1
处为苯环中碳氢键的吸收峰，1715cm-1
处出现酮羰基中碳氧双键的吸收峰，与环氧化棉纤维的红外光谱对比可知原本910cm-1
处的环氧基的特征吸收峰与1245cm-1
处的环氧基团中碳氧键吸收峰均消失，说明环氧化棉纤维中的环氧基团与2,4-二羟二苯甲酮结构中的羟基发生反应得到抗紫外棉纤维。
44.其中，抗起球整理剂的制备方法包括以下步骤：
45.ss1:将3ml端环氧硅油加入50ml丙酮中，搅拌10-20mi n后，加入2g的2,6-二叔丁基-4-氨基苯酚与0.2ml邻苯二甲酸二辛酯，升温至70-80℃反应3-5h，减压蒸馏后得到改性硅油；
46.ss2：将5ml异佛尔酮二异氰酸酯、4ml聚四氢呋喃醚二醇混合，通入氮气，加入0.2g的二月桂酸二丁基锡，常温搅拌混合均匀，升温至50℃反应1h,继续升温至70℃反应0.5h,加入3ml改性硅油与2ml的1,4-丁二醇，继续升温至80℃反应5h,降温至40℃加入重量份的三乙胺，反应1h后，加入水，以300r/mi n的速率，搅拌3h,自然消泡后，得到抗起球整理剂；
47.通过红外光谱对抗起球整理剂进行表征，由图2可知，2965cm-1
处为甲基中碳氢键的吸收峰，3056cm-1
处为苯环中碳氢键的吸收峰，1050cm-1
处为硅油中si-o-si的吸收峰,1095cm-1
处为c-o-c的吸收峰，1718cm-1
处为氨基甲酸酯中羰基的碳氧双键的吸收峰，3408cm-1
处为亚胺基团中碳氢键的吸收峰，由红外光谱结果可知，聚氨酯与改性硅油分子链共聚形成了聚合物。
48.实施例2
49.一种抗起球功能面料的制备方法，包括以下步骤:
50.步骤一、将7ml抗起球整理剂加入水中，混合均匀，得到体积分数为7％抗起球处理液；
51.步骤二、将10g抗紫外棉纤维置于100ml抗起球处理液中浸泡3.5h，捞出后在85℃下预烘7mi n，继续置于该抗起球处理液中浸泡1.5h,捞出，得到抗起球棉纤维中间体；
52.步骤三、将10g抗起球棉纤维中间体在165℃下焙烘4mi n，使用55℃热水冲洗6mi n，再使用22℃冷水冲洗4mi n，85℃下烘干至恒重，得到抗起球棉纤维；
53.步骤四、将步骤三所得抗起球棉纤维采用经纬编织的方式纺织加工，得到抗起球面料。
54.其中，抗紫外棉纤维与抗起球整理剂的制备方法与实施例1相同。
55.实施例3
56.一种抗起球功能面料的制备方法，包括以下步骤:
57.步骤一、将8ml抗起球整理剂加入水中，混合均匀，得到体积分数为8％的抗起球处理液；
58.步骤二、将10g抗紫外棉纤维置于100ml抗起球处理液中浸泡3.5h，捞出后在85℃下预烘7mi n，继续置于抗起球处理液中浸泡1.5h,捞出，得到抗起球棉纤维中间体；
59.步骤三、将10g抗起球棉纤维中间体在165℃下焙烘4mi n，使用55℃热水冲洗6mi n，再使用22℃冷水冲洗4mi n，85℃下烘干至恒重，得到抗起球棉纤维；
60.步骤四、将步骤三所得抗起球棉纤维采用经纬编织的方式纺织加工，得到抗起球面料。
61.其中，抗紫外棉纤维与抗起球整理剂的制备方法与实施例1相同。
62.对比例1
63.一种面料的制备方法，包括以下步骤:
64.步骤一、将7ml抗起球整理剂加入水中，混合均匀，得到体积分数为7％的抗起球处理液；
65.步骤二、将10g棉纤维置于100ml抗起球处理液中浸泡3.5h，捞出后在85℃下预烘7mi n，继续置于该抗起球处理液中浸泡1.5h,捞出，得到抗起球棉纤维中间体；
66.步骤三、将10g抗起球棉纤维中间体在165℃下焙烘4mi n，使用55℃热水冲洗6mi n，再使用22℃冷水冲洗4mi n，85℃下烘干至恒重，得到抗起球棉纤维；
67.步骤四、将步骤三所得抗起球棉纤维采用经纬编织的方式纺织加工，得到面料。
68.其中，抗起球整理剂的制备方法与实施例1相同。
69.对比例2
70.一种面料的制备方法，包括以下步骤:
71.步骤一、将10g抗紫外棉纤维置于100ml水中浸泡3.5h，捞出后在85℃下预烘7mi n，继续置于该水中浸泡1.5h,捞出，得到棉纤维中间体；
72.步骤二、将10g棉纤维中间体在165℃下焙烘4mi n，使用55℃热水冲洗6mi n，再使用22℃冷水冲洗4mi n，85℃下烘干至恒重，得到棉纤维；
73.步骤三、将步骤二所得棉纤维采用经纬编织的方式纺织加工，得到面料。
74.其中，抗紫外棉纤维的制备方法与实施例1相同。
75.对比例3
76.一种面料的制备方法，包括以下步骤:
77.步骤一、将10g棉纤维置于100m l水中浸泡3.5h，捞出后在85℃下预烘7mi n，继续置于该水中浸泡1.5h,捞出，得到棉纤维中间体；
78.步骤二、将10g棉纤维中间体在165℃下焙烘4mi n，使用55℃热水冲洗6mi n，再使用22℃冷水冲洗4mi n，85℃下烘干至恒重，得到棉纤维；
79.步骤三、将步骤二所得棉纤维采用经纬编织的方式纺织加工，得到面料。
80.对比例4
81.一种抗起球功能面料的制备方法，包括以下步骤:
82.步骤一、将7ml聚氨酯加入水中，混合均匀，得到体积分数为7％的处理液；
83.步骤二、将10g抗紫外棉纤维置于100ml处理液中浸泡3.5h，捞出后在85℃下预烘7mi n，继续置于处理液中浸泡1.5h,捞出，得到棉纤维中间体；
84.步骤三、将10g棉纤维中间体在165℃下焙烘4mi n，使用55℃热水冲洗6mi n，再使用22℃冷水冲洗4mi n，85℃下烘干至恒重，得到棉纤维；
85.步骤四、将步骤三所得棉纤维采用经纬编织的方式纺织加工，得到面料。
86.其中，抗紫外棉纤维的制备方法与实施例1相同。
87.性能检测：
88.将实施例1-实施例3，对比例1-对比例4制备出来的面料制成符合规格的样品，参考标准gb/t 4802.2-2008《纺织品织物起毛球性能的测定第2部分：改型马丁代尔法》实验转数为7000r对样品进行抗起球等级测试；参考标准fz/t 70006-2022《针织物拉伸弹性回复率试验方法》对样品以及经过200℃烘箱中处理48h的样品、经过紫外老化箱处理48h后的样品、使用ece标准洗涤剂浸泡并搅拌20h后的样品分别进行径向定力伸长率的检测；具体检测结果见下表：
[0089][0090]
由上表可知，实施例1-实施例3制备出来的样品，在抗紫外老化、抗起球、耐水洗以及耐热老化性能方面均具有优异的效果，对比例1制备的样品中使用普通的棉纤维，虽然在抗紫外老化性能以及耐水洗性能上较弱，但是其抗起球以及抗热氧老化性能均处在不错的水平，对比例2制备的样品中未使用抗起球整理剂对抗紫外棉纤维进行处理，在抗紫外性能以及耐水洗方面较强，但是抗起球以及耐热老化性能较差，对比例3制备出来的样品，使用普通的棉纤维且未使用抗起球整理剂进行处理，制备出来的样品在抗紫外、抗起球以及耐热老化方面均处在较差的水平，对比例4制备出来的样品，使用普通的聚氨酯作为整理剂，抗紫外效果与耐水洗性能良好，抗起球效果优良，但是耐热老化性能较差。
[0091]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0092]
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种抗起球功能面料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：步骤一、将抗起球整理剂加入水中，混合均匀，得到抗起球处理液；步骤二、将抗紫外棉纤维置于抗起球处理液中浸泡3-4h，捞出后在80-90℃下预烘5-8min，继续置于抗起球处理液中浸泡1-2h,捞出，得到抗起球棉纤维中间体；步骤三、将抗起球棉纤维中间体在160-170℃下焙烘3-5min，使用热水冲洗5-8min，再使用冷水冲洗3-5min，80-90℃下烘干至恒重，得到抗起球棉纤维；步骤四、将抗起球棉纤维采用经纬编织的方式纺织加工，得到抗起球面料。2.根据权利要求1所述的一种抗起球功能面料的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述抗起球处理液的体积分数为6-8％。3.根据权利要求1所述的一种抗起球功能面料的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述热水温度为50-60℃，所述冷水温度为20-25℃。4.根据权利要求1所述的一种抗起球功能面料的制备方法，其特征在于，所述抗紫外棉纤维的制备方法包括以下步骤：s1:将棉纤维置于氢氧化钠溶液中，浸泡1-2h后取出，洗涤、烘干后加入水中，室温下溶胀0.5-1h,加入氢氧化钠和环氧氯丙烷，升温至40-50℃，搅拌3-5h，过滤、洗涤、烘干后得到环氧化棉纤维；s2:将环氧化棉纤维置于三氯甲烷中,充分溶胀后，加入2,4-二羟二苯甲酮与催化剂,升温至50-60℃，反应4-6h,过滤、洗涤、干燥后得到抗紫外棉纤维。5.根据权利要求4所述的一种抗起球功能面料的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述催化剂为四丁基溴化铵。6.根据权利要求1所述的一种抗起球功能面料的制备方法，其特征在于，所述抗起球整理剂的制备方法包括以下步骤：ss1:将端环氧硅油加入丙酮中，搅拌10-20min后，加入2,6-二叔丁基-4-氨基苯酚，升温至70-80℃反应3-5h，减压蒸馏后得到改性硅油；ss2：将异佛尔酮二异氰酸酯、聚四氢呋喃醚二醇混合，通入氮气，加入促进剂，常温搅拌混合均匀，升温至50-55℃反应1-2h,继续升温至70-80℃反应0.5-1h,加入改性硅油与1,4-丁二醇，继续升温至80-85℃反应5-8h,降温至40-45℃加入三乙胺，反应1-2h后，加入水，以300-500r/min的速率，搅拌3-6h,自然消泡后，得到抗起球整理剂。7.根据权利要求6所述的一种抗起球功能面料的制备方法，其特征在于，步骤ss1中，所述端环氧硅油粘度为100-140cs，环氧值为0.03-0.05mol/100g。8.根据权利要求6所述的一种抗起球功能面料的制备方法，其特征在于，步骤ss2中，所述促进剂为二月桂酸二丁基锡。9.一种抗起球功能面料，其特征在于，采用权利要求1-8任意一项所述的制备方法制得。

技术总结
本发明涉及纺织面料技术领域，公开了一种抗起球功能面料及其制备方法，该种抗起球功能面料由抗紫外棉纤维浸泡于抗起球整理剂中，烘干后经过经纬编织而成，其中抗紫外棉纤维是经过环氧化改性后接枝了2,4-二羟二苯甲酮的棉纤维，具有优异的抗紫外性能；抗起球整理剂是结构中含有改性硅油的聚氨酯整理剂，本发明以棉纤维作为基体材料制备出来的面料舒适度高、透气性好，经过抗起球整理剂处理之后，纺织成的面料不易起球、质地柔软、舒适度高，并且还具有优异抗紫外老化以及抗热氧老化的性能，可以显著提高面料的使用寿命。显著提高面料的使用寿命。显著提高面料的使用寿命。


技术研发人员：段梦豪 赵越 刘志 毛智平
受保护的技术使用者：杭州蓝邮差网络科技有限公司
技术研发日：2023.07.18
技术公布日：2023/9/20