一種復(fù)合高分子表面活性劑、其制備方法及在泡沫涂層工藝中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于紡織面料的后整理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合高分子表面活性劑、 其制備方法及在泡沫涂層工藝中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們對生活水平的要求越來越高，各種功能性紡織品層出不窮。在生活中不 管是成年人還是孩子，都難免會不小心弄臟衣服，像紅酒、咖啡、牛奶、蔬菜湯汁等等，而且 這種污漬越擦越難看，如果是在公共場合，會影響個人形象，如果是小孩子，將衣服弄臟更 是常事，經(jīng)常使做媽媽的為了保持孩子的清潔而不停的忙碌，因此具有防水防污功能的服 裝具有很大的市場前景。三防劑在十幾年前就已經(jīng)出現(xiàn)在市場上，但是使用三防劑對紡織 品整理以后，三防劑滲透進(jìn)布料的纖維，使纖維失去吸濕性，如果服裝貼身穿著，就會失去 吸濕排汗的能力，而且手感較硬，影響服裝的舒適度，因此防水防污的面料一直沒有在日常 穿著的服裝市場上推廣開來。
[0003] 泡沫整理工藝是20世紀(jì)70年代末受能源危機(jī)的影響，在國外迅速發(fā)展起來的。它 具有給料量低、節(jié)約染化藥劑、節(jié)能節(jié)水、降低成本、提高紡織品附加值等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)紡 織品的單面染整，比如單面防污效果，使紡織品接觸泡沫的一面形成防水防污的能力，而未 接觸泡沫的一面保持原有的吸濕排汗的性能，也就是單面涂層，因此通過泡沫涂層實(shí)現(xiàn)單 面防污效果一度成為紡織品后整理行業(yè)研宄的熱點(diǎn)。但是泡沫涂層存在一個明顯的缺點(diǎn)， 因?yàn)槭艿桨l(fā)泡劑和穩(wěn)泡劑性能的限制，導(dǎo)致泡沫的帶液量極少，形成的涂層非常薄，而且涂 層與纖維的結(jié)合不夠牢固，涂層后的紡織品經(jīng)過水洗以后，涂層便被破壞，使紡織品失去防 水防污的效果，這種不耐水洗的缺點(diǎn)限制了單面防污技術(shù)的推廣。
[0004] 如果單純增加防污劑的濃度，一方面會受到溶解度的限制，另外一個方面是如果 防污劑濃度過高，而溶液的量較少，防污劑無法在溶液的牽引下向纖維內(nèi)部滲透，容易堆積 的布料的表面，使得大部分防污劑沒有與纖維活性基團(tuán)接觸，而無法形成穩(wěn)定的結(jié)合力，簡 單的沖洗就可以把表面的防污劑沖洗掉，而使布料防污功能快速的喪失，另外較高濃度的 防污劑堆積在布料的表面還會造成布料變硬，影響布料的手感。
[0005] 單面防污技術(shù)的關(guān)鍵是保證在涂層過程中，防污劑不會滲透到布料的另一面，也 就是需要控制涂層過程中的帶水量，以80支，190*100的純棉面料為例，單位面積質(zhì)量為 105g/m 2,水份剛好滲透到對面時的吸水率為94%，也就是吸水量為98. 7g，為了保證防污劑 不滲透到布料的另一面，那么單位面積布料接受涂層的帶水量應(yīng)少于50g即可滿足要求， 在這個范圍內(nèi)，如果增加防污劑的用量和帶水量，可以使防污劑與布料活性基團(tuán)充分接觸， 形成牢固的結(jié)合，可以提高面料的防污性能和牢固程度。這就需要增加泡沫的帶液量，帶液 量的增加會導(dǎo)致泡沫穩(wěn)定性降低，因此如何同時提高泡沫的帶液量和穩(wěn)定性成為泡沫染整 技術(shù)的難題。
[0006] 泡沫是一種熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，泡沫生成時伴隨著液體表面積的增加，系統(tǒng)的表 面能也相應(yīng)增加，加入表面活性劑以后，溶液的表面張力大為降低，不僅容易起泡，也有利 于泡沫的穩(wěn)定性，但是單純的降低表面張力并不能充分保證泡沫的穩(wěn)定性，只有當(dāng)表面膜 具有一定的強(qiáng)度，能形成多面體的泡沫時，有效降低液膜的表面張力，才能降低表面張力排 液的壓差，防止液膜變薄，有利于泡沫的穩(wěn)定性。另外液膜粘度也有利改善泡沫的穩(wěn)定性， 液膜本體粘度大有助于提高膜的耐沖擊性和減緩排液作用，液膜表面粘度越大，越有利于 提高液膜的強(qiáng)度，也有利增強(qiáng)泡沫的穩(wěn)定性。最后，液膜的致密性也是增強(qiáng)液膜強(qiáng)度的因素 之一。因此總結(jié)下來，要想提高泡沫的穩(wěn)定性，需要改善表面活性劑的起泡性、粘度、成膜強(qiáng) 度和致密性，如果能夠提高泡沫穩(wěn)定劑的以上四個性能，就可形成帶液量高的高穩(wěn)定泡沫。
[0007] 高分子表面活性劑是指分子量在103~106之間，又具有表面活性的物質(zhì)，與低分子 表面活性劑相比，高分子表面活性劑具有溶液粘度高，成膜性能好、致密性好的優(yōu)點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種性能優(yōu)異的復(fù)合高 分子表面活性劑、其制備方法及在泡沫涂層中的應(yīng)用，該復(fù)合高分子表面活性劑與發(fā)泡劑、 增稠劑、三防劑和水復(fù)配后形成一種泡沫涂層劑，該泡沫涂層劑可以保證面料能形成一面 防污、一面吸汗功能的前提下，保證防污涂層的厚度和牢固性，以此來保證面料防污性能的 持久性，使面料多次水洗后依然具有很好的防污功能。
[0009] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取的一種技術(shù)方案是： 一種復(fù)合高分子表面活性劑，其結(jié)構(gòu)式為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種復(fù)合高分子表面活性劑，其特征在于：其結(jié)構(gòu)式為：
其中，n為30~70之間的整數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合高分子表面活性劑，其特征在于：所述的復(fù)合高分子表 面活性劑由殼聚糖、馬來酸和二甲基二三氟丙烯基氯化銨在催化劑的作用下反應(yīng)生成，其 中，所述的殼聚糖(按單元體計(jì))、所述的馬來酸、所述的二甲基二三氟丙烯基氯化按的投料 摩爾比為 1:1. 8~2. 2:0. 9~L2， 所述的二甲基二三氟丙烯基氯化銨的結(jié)構(gòu)式為：
3. -種如權(quán)利要求1所述的復(fù)合高分子表面活性劑的制備方法，其特征在于：將殼聚 糖、馬來酸和二甲基二三氟丙烯基氯化銨在催化劑的作用下，在90°C~110°C下反應(yīng)生成所 述的復(fù)合高分子表面活性劑，其中，所述的殼聚糖(按單元體計(jì))、所述的馬來酸、所述的二 甲基二三氟丙烯基氯化銨的投料摩爾比為1:1. 8~2. 2:0. 9~1. 2， 所述的二甲基二三氟丙烯基氯化銨的結(jié)構(gòu)式為：
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合高分子表面活性劑的制備方法，其特征在于：所述的催 化劑為硝酸鈰銨。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的復(fù)合高分子表面活性劑的制備方法，其特征在于：所述 的二甲基二三氟丙烯基氯化銨的制備方法為：將三氟丙烯和N，N-二甲基胺在有機(jī)溶劑和 堿的存在下，在20°C~40°C下恒溫反應(yīng)5h~7h，然后加入鹽酸調(diào)節(jié)pH為8~9,抽濾，濃縮干燥 后即得所述的二甲基二三氟丙烯基氯化銨，其中，所述的三氟丙烯和所述的N，N-二甲基胺 的投料摩爾比為1:0. 9~1. 2。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合高分子表面活性劑的制備方法，其特征在于：所述的有 機(jī)溶劑為異丙醚，所述的堿為氫氧化鈉或者碳酸鈉。
7. -種泡沫涂層劑，其特征在于：包括權(quán)利要求1所述的復(fù)合高分子表面活性劑、發(fā) 泡劑、增稠劑、三防劑和水，所述的復(fù)合高分子表面活性劑、所述的發(fā)泡劑、所述的增稠劑、 所述的三防劑、所述的水的投料質(zhì)量比為1:0. 9~1. 2:0. 4~0. 6:9~11:100。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的泡沫涂層劑，其特征在于：所述的發(fā)泡劑為十二烷基硫酸 鈉。
9. 一種防污布料，其特征在于：包括布料本體、形成在所述的布料本體的一面上的涂 層，所述的涂層由權(quán)利要求7或8所述的泡沫涂層劑構(gòu)成。
10. -種防污布料的制備方法，其特征在于：將權(quán)利要求7或8所述的泡沫涂層劑進(jìn)行 發(fā)泡，然后通過泡沫涂層機(jī)的泡沫施加器將發(fā)泡后的泡沫涂層劑涂敷在布料的一面上，所 述的布料的行進(jìn)速度為10m/s~14m/s，經(jīng)涂敷后的布料在150°C~170°C下烘干即得所述 的防污布料。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種復(fù)合高分子表面活性劑、其制備方法及在泡沫涂層工藝中的應(yīng)用，將殼聚糖、馬來酸和二甲基二三氟丙烯基氯化銨在催化劑的作用下，在90℃~110℃下反應(yīng)生成復(fù)合高分子表面活性劑。通過將復(fù)合高分子表面活性劑與小分子表面活性劑復(fù)配，再加入增稠劑和三防劑后形成一種起泡性能好，溶液粘度高，泡沫液膜強(qiáng)度大，致密性好的泡沫涂層劑，應(yīng)用于紡織染整行業(yè)的泡沫涂層工藝，可以實(shí)現(xiàn)對泡沫液膜厚度的控制，在一定范圍內(nèi)增加泡沫的帶液量，也就增加了單面涂層的厚度，增強(qiáng)了涂層的牢固性，解決了單面涂層不耐水洗的問題。
【IPC分類】D06M101-06, D06M15-13, C08B37-08, D06M13-262, D06M15-03
【公開號】CN104844729
【申請?zhí)枴緾N201510237126
【發(fā)明人】陳艷珍, 劉宇清, 關(guān)晉平, 黃海彬, 張仁海
【申請人】蘇州棠華納米科技有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月12日