[发明专利]一种用于纤维素及蛋白质纤维织物的生态整理剂制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于天然纤维、再生天然纤维织物整理的脱乙酰壳聚糖生态整理剂的制备方法，以及生态环保性良好的织物整理应用。 

背景技术

壳聚糖是一种水溶性氨基多糖类的高分子线性聚胺，其良好的生物相容性、抗菌抑菌性、多种功能等受到了广泛的关注，在生物医学、纺织、轻工食品、农业、化学化工等诸多领域正得到广泛的应用。国内外已有用壳聚糖制备医用纤维、纳米纤维及其非织造布的研究，由于纤维加工难度较大，设备性能要求高，资金投入大，研究周期长等，在一定程度上影响了其实际应用。目前壳聚糖在纺织中的应用主要是在后整理加工方面，即甲壳质脱乙酰基制成壳聚糖，然后制成整理剂，通过在织物上负载并固着，形成抗菌及其他功能的产品。 

天然纤维及其再生纤维的分子结构上通常具有氨基、羟基等活性基团，可在一定条件下与壳聚糖整理剂发生反应，形成稳定牢固的键合。壳聚糖中的氨基含量会直接影响其物理化学性能，如溶解度、粘度、离子交换能力及抗菌性能等， 而这些性能又与壳聚糖溶液及胶体的稳定性、反应性等直接相关。同时壳聚糖醋酸溶液形成胶体粒子的大小对后整理加工的工艺、固着性能、抗菌功能等有重要影响。 

壳聚糖易溶于醋酸的水溶液中，但纤维素与壳聚糖的稀醋酸溶液无法产生牢固的化学键，耐洗性有限。通常方法制备的壳聚糖醋酸溶液很难长时期保证胶体的稳定性，胶体粒子会因外界环境及离子、分子间作用力的原因等而发生团聚或分离，从而影响其使用性能和功能的发挥。 

目前壳聚糖与织物的结合方式主要采用了如乙二醛或戊二醛、多元羧酸等作交联剂进行交联固着。醛类试剂对羟基和胺基均有较高的反应性，但环保性较差，对人体和环境有一定的危害且织物强力下降明显，采用的多元羧酸为柠檬酸和酒石酸，属无甲醛的环保型助剂，但单一多元羧酸与织物的固着功效大都不太理想，丁烷四羧酸(BTCA)被认为是一种很好的的交联剂，但因价格昂贵、水溶性稍差、有一定毒性而影响其应用。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术所存在的不足之处，通过使用环保性优良、复合多元羧酸交联剂、催化剂等助剂解决交联问题，有效调控壳聚糖醋酸溶胶粒子的大小及均匀性，提高溶胶的稳定性。 

本发明所采取的技术方案是： 

一种用于纤维素及蛋白质纤维织物的生态整理剂由醋酸壳聚糖胶体和多元羧酸或其复配的交联剂、催化剂组成，其制备方法如下： 

(1)壳聚糖：选取分子量2000-20000，脱乙酰度为50％-90％的壳聚糖，滴加浓度为10％-30％的过氧化氢对壳聚糖进行氧化降解反应，制成所需的分子量3000-7000壳聚糖； 

(2)醋酸水溶液的制备：取冰醋酸1.41g-2.88g、去离子水90.16g-94.08g，配成醋酸浓度1.5％-3％的醋酸水溶液； 

(3)醋酸壳聚糖胶体溶液的制备：将上述脱乙酰度为50％-90％的3g-8g壳聚糖溶于配成的醋酸浓度为1.5％-3％的97g-92g醋酸水溶液中，加热至70℃-80℃，充分搅拌，缓慢滴加10g／L的离子稳定剂琼脂溶液，调控壳聚糖胶体粒子的大小在60-100nm分布范围，形成胶体大小为纳米尺度、均匀稳定的醋酸壳聚糖胶体溶液； 

(4)pH值的调节：采用三乙醇胺(TEA)或氢氧化钠水溶液调节醋酸壳聚糖胶体溶液的pH值，根据用途的需要及载织物的性质，如纤维素类、蛋白质类，pH值控制在4-7，胶体溶液黏度范围为2-60mPa·s，通过调节pH值也可来控制胶体粒子的大小； 

(5)交联剂：采用柠檬酸(CA)和苹果酸(MA)二者摩尔比为1：1的复配组分，或柠檬酸(CA)和苹果酸二者中的 一种与乙醇纳(GA)复配为1：1和1：1.5的复配组分，或柠檬酸(CA)和苹果酸(MA)与乙醇纳(GA)复配为1：1：0.5的复配组分作为交联剂； 

(6)催化剂：采用次亚磷酸钠(SHP)或氯化镁(MCH)作为催化剂； 

(7)生态整理剂的制备：将含壳聚糖1wt％-10wt％的壳聚糖醋酸溶液、含交联剂1wt％-10wt％、含催化剂1wt％-10wt％加入去离子水中配至成生态整理剂。 

将纤维素纤维、再生纤维素纤维、蛋白质纤维、再生蛋白质纤维等材料制成的纤维及纱线或纱布、针织布、机织布、非织造物放入上述生态整理剂槽中，采用二浸二轧整理工艺，浸泡时间3-5min，轧余率80％-90％，保持温度25℃-40℃，再预烘3-5min、90℃-100℃，最后焙烘150℃-180℃、2-4min至干燥。 

本发明的有益效果是：