[发明专利]一种阻燃和拒水双功能棉织物的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于染整技术领域，具体涉及一种阻燃和拒水双功能棉织物的制备方法，所制备的整理剂具有可赋予织物较好的阻燃和拒水整理耐久性。

背景技术

随着科技的进步、人们生活水平的提高，具有阻燃和拒水两种功能的纺织面料需求日益增多，在最常用的棉织物阻燃整理剂中四羟甲基类阻燃剂(THPC或THPOH)和N-羟甲基-3-二甲氧磷酰基丙酰胺类阻燃剂(商品名Pyrovatex CP)均存在游离甲醛的释放问题。而当前拒水拒油整理剂中，含氟系C8防水整理剂已经禁用，目前大多数生产厂家正在积极开发新的防水整理剂替代氟系C8系列的整理剂。棉织物阻燃和拒水整理通常需要在整理剂中加入适量的阻燃剂和拒水整理剂采用一浴一步或二浴二步的方法才能实现棉织物的阻燃和拒水整理。

由上可知，当前成功市场化的阻燃剂大多存在释放游离甲醛的问题，氟系C8防水整理剂也面临禁用；获得棉织物的阻燃和拒水双重功能往往需要采用多种功能整理剂或多步才能实现。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对当前市场上常用棉织物用阻燃剂存在游离甲醛释放的问题，常用氟系C8系列拒水整理剂面临禁用，提供一种阻燃和拒水双功能棉织物的制备方法，该方法采用天然有机磷酸类化合物植酸、植酸钠作为棉织物阻燃整理剂的原料与γ-环氧丙氧基三甲氧基硅烷、硅烷偶联剂和正硅酸乙酯等进行反应制得含有活性基团的兼具阻燃和拒水功能的整理剂。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种阻燃和拒水双功能棉织物的制备方法，步骤如下：

(1)制备阻燃整理液：将0.5～3mol的天然植酸类化合物、0.5～12mol的γ-环氧丙氧基三甲氧基硅烷加入到50～250mL的有机溶剂中，在50～80℃条件下搅拌反应0.5～2h，得到阻燃整理液，所述阻燃整理液中含有接枝不同数目γ-环氧丙氧基三甲氧基硅烷的植酸衍生物；

(2)制备阻燃和拒水双功能整理液：在上述阻燃整理液中加入2～12mol硅烷偶联剂和0.5～6mol的正硅酸乙酯，在60～90℃条件下搅拌反应2～8h，得到具有阻燃和拒水双功能整理液，所述阻燃和拒水双功能整理液中含有阻燃和拒水双功能整理剂；

(3)对棉织物进行阻燃和拒水整理：将棉织物在步骤(2)得到的具有阻燃和拒水双功能的整理液中浸渍8～15min后二浸二轧，轧余率80～105％，然后将棉织物在60～90℃的条件下烘燥5～10min，再于150～180℃的条件下焙烘2～8min，最后将织物水洗、皂洗、烘干。

所述天然植酸类化合物为植酸或植酸钠中的至少一种。

所述有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、丙酮、甲基丁酮、甲基异丁酮、乙腈、吡啶、苯酚、N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种。

所述步骤(1)中植酸衍生物的结构如下：

式中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆为H或

所述步骤(2)中的硅烷偶联剂结构如下：

式中m＝8～16，n＝1～2，或

式中m＝3～6，n＝1～2；

所述步骤(2)中阻燃和拒水双功能整理剂的结构如下：式中X为植酸衍生物，Y为硅烷偶联剂。

本发明的有益效果是：采用天然植酸为反应原料，制得阻燃拒水纺织品上无游离甲醛，解决了当前大多数阻燃剂甲醛释放的问题，将γ-环氧丙氧基三甲氧基硅烷引入阻燃和拒水剂分子中，制得的阻燃剂含有多个反应性基团，解决了棉织物阻燃整理的耐久性问题，将烷基或含氟长链硅烷偶联剂引入阻燃和拒水剂分子中，制得的整理剂具有拒水功能。本发明的技术方案工艺简单、便于操作，对设备无特殊要求，利用常规设备就可进行大规模生产，具有广阔的应用前景。

具体实施方式

实施例1

一种阻燃棉织物的制备方法，步骤如下：

(1)将1mol的天然植酸类化合物、2mol的γ-环氧丙氧基三甲氧基硅烷加入到100mL丙酮溶液中，在70℃下不断搅拌反应1h，得到阻燃整理液，其含有2个活性基团的植酸衍生物；

(2)在上述阻燃整理液中加入4mol硅烷偶联剂辛基三乙氧基硅烷，2mol的正硅酸乙酯，在80℃下不断搅拌反应5h，得到具有阻燃和拒水双功能的整理液；