一种皮芯结构莫代尔纤维起绒开纤剂及其制备方法

摘要

本发明涉及开纤剂及其制备方法，公开了一种皮芯结构莫代尔纤维起绒开纤剂及其制备方法，由如下质量百分比的各组分构成：有机膦酸20‑40%；对甲苯磺酸10‑20%；高分子聚丙烯酸5%；去离子水余量。本发明具有以下优点和效果：其不仅能够达到起绒开纤的目的，而且对织物的强力影响小，又不会损坏到机缸。

权利要求

1.一种皮芯结构莫代尔纤维起绒开纤剂，其特征是由如下质量百分比的各组分构成：所述有机膦酸为1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸；

或所述有机膦酸为氨基三亚甲基膦酸；

或所述有机膦酸为乙二胺四亚甲基膦酸；

或所述有机膦酸为1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸、氨基三亚甲基膦酸和乙二胺四亚甲基膦酸。

2.根据权利要求1所述的一种皮芯结构莫代尔纤维起绒开纤剂，其特征是：所述1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸、氨基三亚甲基膦酸和乙二胺四亚甲基膦酸的重量比为(6～8):(4～

6):(1～3)。

3.根据权利要求1所述的一种皮芯结构莫代尔纤维起绒开纤剂，其特征是：所述高分子聚丙烯酸的分子量为2000—6000。

4.根据权利要求1所述的一种皮芯结构莫代尔纤维起绒开纤剂的制备方法，其特征包括如下步骤：首先按比例在去离子水中加入有机膦酸和对甲苯磺酸并搅拌均匀成混合液，接着在混合液中按比例加入高分子聚丙烯酸并搅拌均匀制成开纤剂。

说明书

一种皮芯结构莫代尔纤维起绒开纤剂及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及开纤剂及其制备方法，特别涉及一种皮芯结构莫代尔纤维起绒开纤剂及其制备方法。

背景技术

[0002] 随着合成纤维技术的创新发展，“开纤”的新概念随之而来。染整加工中纤维的“开纤”涉及化学复合纤维的开纤和皮芯结构再生纤维的开纤，开纤的目的是获得某种特殊手感风格的面料。

[0003] 莫代尔纤维是奥地利兰精公司研发的一种高湿模量粘胶纤维，纤维原料是来自欧洲的榉木，经过特殊的纺丝工艺制作而成，整个生产过程中没有任何污染，并能够自然降解。它的干强接近涤纶，湿强要强于普通粘胶纤维，综合了天然纤维的优良质感与合成纤维的实用性，制成的面料同时具有“棉的柔软、丝的光泽、麻的滑爽”，吸湿性、染色性、柔软性等均优于纯棉织物，经多次水洗后仍具有宜人的柔软触感、悬垂感以及极好的耐穿性能，被认为是21世纪最具潜质的纤维。

[0004] 莫代尔属于新一代的再生纤维素纤维，主要组成物质是纤维素，其横截面是圆形的皮芯结构。在湿法纺丝时，喷丝孔处的膨化效应使细流外表层出现拉伸效应，同时外表皮层先接触空气冷凝，而芯层仍处于黏流状态，导致皮层和芯层的结构和性能差别较大。莫代尔纤维的皮层表现为结晶度和取向度高，而芯层结晶度低、取向度低，结构松散，存在巨原纤。

[0005] 莫代尔纤维的横截面为圆形，表面光滑，纤维手感细腻柔软、亲肤性强，穿着舒适。如果通过染整加工，破坏皮层，使芯层的巨原纤得以裸露，再结合砂洗工艺，可以获得细腻的毛绒手感，同时保持莫代尔纤维原有的服用性能。

[0006] 纤维素是一种多糖物质，主要是由葡萄糖剩基联结起来的线型大分子，其结构是由β—D葡萄糖剩基彼此以1,4-苷键联结而成。该分子结构耐碱不耐酸，在酸性条件下能催化苷键的水解，使纤维素聚合度降低。因此，为了破坏莫代尔纤维的皮层结构，必须选用酸性的开纤剂。专利公告号为CN103952917A的专利公开了一种莫代尔梭织面料开纤工艺，通过选用硫酸开纤，最终获得开纤效果均匀，绒感强、手感柔软、布面无杂毛羽的莫代尔梭织面料。

[0007] 硫酸是强无机酸，可以用作开纤剂，而醋酸酸性弱，起不到开纤的效果。硫酸是二元无机强酸，能和许多金属发生反应，具有强烈的腐蚀性和氧化性，属于公安局管制药品。在染整加工中，浓硫酸的使用一方面会损坏机缸内壁，经验证实，如果连续使用2个月就会使溢流缸报废；另一方面浓硫酸的使用对操作工的安全也存在隐患。除此之外，更重要的是硫酸破坏皮层的同时也会损坏到芯层，导致织物的强力显著降低，使用不稳定。

[0008] 皮芯结构莫代尔纤维的开纤在碱的溶胀作用下不足以破坏皮的结构。

发明内容

[0009] 本发明的目的是提供一种皮芯结构莫代尔纤维起绒开纤剂及其制备方法，其不仅能够达到起绒开纤的目的，而且对织物的强力影响小，又不会损坏到机缸。

[0010] 本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种皮芯结构莫代尔纤维起绒开纤剂，其特征是由如下质量百分比的各组分构成：

[0011]

[0012] 通过采用上述技术方案，有机膦酸与对甲苯磺酸复配，通过调节比例，酸度足以起到开纤的效果，同时对织物的强力影响小，又不会损坏到机缸；高分子聚丙烯酸具有良好的分散性，一方面可以提供酸，另一方面皮芯结构开纤时，有助于皮结构的分解和剥离，对布面的毛羽能及时分散开，有助于酸与纤维接触，提高开纤效率。

[0013] 本发明进一步设置为，所述有机膦酸为1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸。

[0014] 通过采用上述技术方案，有机膦酸为1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸能同铁、铜、铝、锌等多种金属离子形成稳定的络合物，可避免溢流缸生锈和无机盐垢的产生；同时1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸是强螯合剂，具有一定的分散能力，能起到净洗效果，有助于去除布面的浆料等杂质。

[0015] 本发明进一步设置为，所述有机膦酸为氨基三亚甲基膦酸。

[0016] 通过采用上述技术方案，氨基三亚甲基膦酸能与铁、铜、铝、锌等多种金属离子形成稳定络合物，具有良好的分散性能和缓蚀性能；同时氨基三亚甲基膦酸是强螯合剂，具有一定的分散能力，能起到净洗效果，有助于去除布面的浆料等杂质。

[0017] 本发明进一步设置为，所述有机膦酸为乙二胺四亚甲基膦酸。

[0018] 通过采用上述技术方案，乙二胺四亚甲基膦酸为阻垢缓蚀剂，同时乙二胺四亚甲基膦酸是强螯合剂，具有一定的分散能力，能起到净洗效果，有助于去除布面的浆料等杂质。

[0019] 本发明进一步设置为，所述有机膦酸为1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸、氨基三亚甲基膦酸和乙二胺四亚甲基膦酸，所述1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸、氨基三亚甲基膦酸和乙二胺四亚甲基膦酸的重量比为(6—8):(4—6):(1—3)。

[0020] 通过采用上述技术方案，能够避免溢流缸生锈，同时有机膦酸为强螯合剂，具有一定的分散能力，能起到净洗效果，有助于去除布面的浆料等杂质。

[0021] 本发明进一步设置为，所述高分子聚丙烯酸的分子量为2000—6000。

[0022] 通过采用上述技术方案，高分子聚丙烯酸具有良好的分散性，一方面可以提供酸，另一方面皮芯结构开纤时，有助于皮结构的分解和剥离，对布面的毛羽能及时分散开，有助于酸与纤维接触，提高开纤效率。

[0023] 一种皮芯结构莫代尔纤维起绒开纤剂的制备方法，包括如下步骤：首先按比例在去离子水中加入有机膦酸和对甲苯磺酸并搅拌均匀成混合液，接着在混合液中按比例加入高分子聚丙烯酸并搅拌均匀制成开纤剂。

[0024] 通过采用上述技术方案，有机膦酸具有很强的酸性，将其与酸性更强的对甲苯磺酸复配，可以起到复配增效的作用，其酸度足以达到开纤的目的，有去离子水的稀释能够避免酸度过度；当去离子水、有机膦酸和对甲苯磺酸混合均匀后再加入高分子聚丙烯酸进一步复配增效。

[0025] 综上所述，本发明具有以下有益效果：

[0026] 1、有机膦酸与对甲苯磺酸复配，通过调节比例，酸度足以起到开纤的效果，同时对织物的强力影响小，又不会损坏到机缸；有机膦酸为强螯合剂，具有一定的分散能力，能起到净洗效果，有助于去除布面的浆料等杂质，防止色点；

[0027] 2、高分子聚丙烯酸具有良好的分散性，一方面可以提供酸，另一方面皮芯结构开纤时，有助于皮结构的分解和剥离，对布面的毛羽能及时分散开，有助于酸与纤维接触，提高开纤效率；

[0028] 3、可以获得比硫酸更为稳定的起绒开纤效果，布面杂毛去除干净、绒感强、对纤维强力影响小、工艺适用性更广。

具体实施方式

[0029] 实施例1

[0030] 一种皮芯结构莫代尔纤维起绒开纤剂，由如下质量百分比的各组分构成：

[0031]

[0032] 所述高分子聚丙烯酸的分子量为2000—6000。

[0033] 一种皮芯结构莫代尔纤维起绒开纤剂的制备方法，包括如下步骤：首先按比例在去离子水中加入1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸和对甲苯磺酸并搅拌均匀成混合液，接着在混合液中按比例加入高分子聚丙烯酸并搅拌均匀制成开纤剂。

[0034] 实施例2

[0035] 一种皮芯结构莫代尔纤维起绒开纤剂，由如下质量百分比的各组分构成：

[0036]

[0037] 所述高分子聚丙烯酸的分子量为2000—6000。

[0038] 一种皮芯结构莫代尔纤维起绒开纤剂的制备方法，包括如下步骤：首先按比例在去离子水中加入氨基三亚甲基膦酸和对甲苯磺酸并搅拌均匀成混合液，接着在混合液中按比例加入高分子聚丙烯酸并搅拌均匀制成开纤剂。

[0039] 实施例3

[0040] 一种皮芯结构莫代尔纤维起绒开纤剂，由如下质量百分比的各组分构成：

[0041]

[0042] 所述高分子聚丙烯酸的分子量为2000—6000。

[0043] 一种皮芯结构莫代尔纤维起绒开纤剂的制备方法，包括如下步骤：首先按比例在去离子水中加入乙二胺四亚甲基膦酸和对甲苯磺酸并搅拌均匀成混合液，接着在混合液中按比例加入高分子聚丙烯酸并搅拌均匀制成开纤剂。

[0044] 实施例4

[0045] 一种皮芯结构莫代尔纤维起绒开纤剂，由如下质量百分比的各组分构成：

[0046]

[0047] 所述有机膦酸为1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸、氨基三亚甲基膦酸和乙二胺四亚甲基膦酸，所述1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸、氨基三亚甲基膦酸和乙二胺四亚甲基膦酸的重量比为7:5:2。

[0048] 所述高分子聚丙烯酸的分子量为2000—6000。

[0049] 一种皮芯结构莫代尔纤维起绒开纤剂的制备方法，包括如下步骤：首先将1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸、氨基三亚甲基膦酸和乙二胺四亚甲基膦酸按比例配制成有机膦酸水溶液，接着按比例在去离子水中加入有机膦酸水溶液和对甲苯磺酸并搅拌均匀成混合液，最后在混合液中按比例加入高分子聚丙烯酸并搅拌均匀制成开纤剂。

[0050] 本发明开纤剂与硫酸开纤实验对比

[0051] 评价指标为撕裂强力和手感风格。手感评价分为1级、2级、3级。

[0052] 1级为不合格；绒感差，毛羽去除不尽；开纤不充分或开纤过分导致，客户不认可。

[0053] 2级为合格；绒感满足要求，毛羽去除干净；客户能接受的风格，灰霜感略差一点。

[0054] 3级为优秀；绒感强，毛羽去除干净，灰霜感强。

[0055] 布样选用莫代尔涤梭织布，经向是莫代尔，纬向是涤纶。

[0056] 1、保持温度和时间不变，用量对织物强力的影响。

[0057] 条件：110℃保温90分钟。

[0058]

[0059]

[0060] 保持温度和时间不变(110℃保温90分钟)，由表格可以看出，随着用量的提高，硫酸对撕裂强力的降低(特别是经向强力)幅度明显高于本发明开纤剂，本发明开纤剂对织物强力的影响并不十分敏感；随着用量的提高，当本发明开纤剂的用量达到2.4g/L时，绒感达到3级，且随着用量的提高，绒感保持不变；而硫酸的用量超过1.2g/L时，绒感会呈下降趋势，同时织物的强力也会明显下降，影响纺织品的服用。由此看出，本发明开纤剂对工艺的适应性更广，而硫酸相对很敏感，容易导致绒感和强力上面的巨大变化，造成缸差严重。

[0061] 2、保持用量和时间不变，温度对织物强力的影响。

[0062] 条件：开纤剂2.5g/L；硫酸1g/L；时间是90分钟。

[0063]

[0064] 由表格可以看出，本发明开纤剂在110℃获得最佳绒感，随着温度的提升，绒感会略有下降，但仍能满足客户需求；硫酸在110℃时，获得最佳绒感，但随着温度的提升，绒感会明显下降，满足不了客户需要。随着温度的提高，本发明开纤剂开纤的织物经向和纬向强力也会下降，但仍能满足客户需求，而硫酸下降的比较明显，强力受损大，且绒感下降明显，不能满足客户需求。由此看出，硫酸对温度更加明显，不利于控制缸差。

[0065] 3.保持温度和用量不变，保温时间对织物强力的影响。

[0066] 条件：温度110℃；开纤剂用量2.5g/L；硫酸用量1g/L.

[0067]

[0068] 由表格看出，随着时间的延长，硫酸对织物的撕裂强力影响剧烈，而本发明开纤剂影响幅度不大，且在90分钟以后，撕裂强力变化并不大。同时，本发明开纤剂在90分钟以上时，绒感始终在3级，没有明显下降，而硫酸在超过90分钟后，开纤过分，导致绒感逐渐降低。由此看出，硫酸对时间也更为敏感。综上实验看出，本发明开纤剂对工艺的适用性更广，不会破坏到纤维的芯层结构，保持强力在稳定的区间，而硫酸作为开纤剂对用量、温度、时间比较敏感，容易破坏到纤维的芯层结构，导致强力发生显著下降。

[0069] 4、本发明开纤剂与硫酸作为开纤剂在染厂中的应用现状对比。

[0070]

[0071] 从表格中各方面评价可看出，连续使用对机缸的影响来源于实际应用，客户连续使用浓硫酸1个月，机缸报废，而本发明开纤剂对机缸没有影响，反而有清缸作用。本发明开纤剂用于莫代尔涤交织物的开纤可以取代浓硫酸，除克服硫酸的使用缺陷外，还能带来更佳的安全使用效果。

[0072] 本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。