一种利用聚天冬氨酸整理剂提高涤纶织物舒适性的方法 【技术领域】
本发明属于轻化工领域， 涉及一种利用聚天冬氨酸整理剂提高涤纶织物舒适性的方法。 背景技术 涤纶纤维具有断裂强度大、 耐磨性好、 耐虫蛀、 耐霉菌等优良性能， 故其产品受到 人们喜爱， 但随着人们生活水平的不断提高， 人们对穿着舒适性的要求也在不断提高。 涤纶 织物在湿热环境下穿着时， 因导湿性能很差导致织物易粘贴皮肤， 使皮肤表面感到潮湿， 人 体感觉不舒适， 需进行改善。 如何能在不破坏聚酯纤维其他优良特性的基础上， 改善聚酯纤 维的吸湿排汗特性， 是目前诸多纤维研究者们和涤纶纤维生产厂家都在努力追求的目标。 所以目前开发的吸湿排汗纤维主要是指一种经改性的新型聚酯纤维。
吸湿排汗纤维是指一些不亲水的纤维经过改性所形成的同时具有吸水性和快干 性的新型纤维。 一般来说， 无论是天然纤维或是合成纤维都很难兼具这两种性能， 但是吸湿 排汗加工技术则可以做到这一点。 因此， 对于几乎完全不吸水的聚酯纤维而言， 吸湿排汗加 工技术又赋予了它新的生命。
织物对汗液的传递， 大体上可分为四个阶段 ： 织物和汗液的接触、 润湿与吸收 ； 汗 液的传递 ； 汗液的贮存或保持 ； 汗液从织物表面蒸发。因此， 在人体出汗后， 汗水不在织物 内表面扩散， 而是被直接吸向织物外层， 在织物外层蒸发， 以保持织物内层的相对干燥， 减 小了人体与织物之间产生粘着效应， 提高了人体舒适性和人体运动机能。
涤纶织物亲水整理的方法很多， 主要是在纺丝和整理两个方面。纺丝改性是在合 成纤维制造过程中， 使涤纶纤维具有亲水性能 ； 整理改性在涤纶纤维或织物表面进行亲水 整理， 其实质是要在涤纶纤维或织物的表面加上一层亲水性化合物， 达到改变纤维表面亲 水性能的目的。可应用的方法主要是亲水性整理剂的吸附固着、 亲水性单体的表面接枝以 及纤维表面的一些其它处理。
聚天冬氨酸， 分子式是 C4H6NO3(C4H5NO3)nC4H6NO4， 是一种可生物降解、 无毒、 不破坏 生态环境、 被人们誉为 “绿色” 品的新型生物基高分子材料。聚天冬氨酸具有很好的生物相 容性， 和人体亲和力好， 不会对皮肤产生不良影响。作为吸水材料， 要求其具有较高的相对 分子量， 一般为 8000-200000， 此分子量范围内的聚天冬氨酸具有吸水倍率高， 吸水速率快 等特点。 谭天伟等人在 Preparation and Water Absorbent Behavior of Superabsorbent Polyaspartic Acid Resin 一文中利用 L- 天冬氨酸热缩合制备了中间产物聚琥珀酰亚胺 (PSI)， 然后在碱性条件下水解 PSI， 中和， 将水解液缓慢倒入饱和的甲醇 - 氯化钠溶液中沉 淀， 过滤， 在真空度 0.095MPa、 40℃条件下干燥， 得到分子量在 1000-200000 范围内的聚天 它是以天冬氨酸 冬氨酸粉末。 CN1869100A 中叙述了一种高分子量聚天冬氨酸的制备方法。 为原料， 加入催化剂， 在一定温度下， 真空缩聚生成聚天冬氨酸， 将其碾碎， 再聚合， 重复该 过程， 可制得重均分子量在 20000-200000 的高分子量聚天冬氨酸。
聚对苯二甲酸乙二醇酯， 英文简称 PET， 由对苯二甲酸和乙二醇聚合而成， 是一种
常用的化纤涤纶。 发明内容 本发明的目的是针对现有技术的上述不足， 提供一种利用聚天冬氨酸生态整理剂 提高涤纶织物舒适性的方法。
本发明的另一目的是提供利用该方法改性制备的涤纶织物。
本发明的目的可通过如下技术方案实现 ：
一种利用聚天冬氨酸生态整理剂提高涤纶织物舒适性的方法， 利用相对分子质量 在 100000-200000 之间的聚天冬氨酸通过纺丝改性或整理改性对涤纶织物进行改性。
聚天冬氨酸可利用多种合成方法自行制备， 然后筛选合适分子量的聚天冬氨酸， 也可以购买相应的聚天冬氨酸。
所述的通过纺丝改性对涤纶织物进行改性的方法为 ： 将 PET 切片与聚天冬氨酸按 80-100 ∶ 1-20 的质量比混合按照常规工艺制成原丝， 再经过络筒、 加捻、 整经， 穿综筘或摇 圩制成经纬纱， 在丝织机上织造成布。
所述的通过整理改性对涤纶织物进行改性的方法为 ： 将织物放入温度为 45-50℃， 聚天冬氨酸浓度为大于 0 且小于等于 20g/L 的聚天冬氨酸整理液中， 使织物完全 浸渍 10-25min 后， 二浸二轧， 轧余率 100％， 95-105℃烘干后， 再焙烘， 水洗， 烘干。
其中， 所述的织物与所述的聚天冬氨酸整理液的浴比为 1 ∶ 15-30， 优选 1 ∶ 20。
所述的浸渍时间优选 15min。
所述的烘焙温度为 100-120℃， 优选 110℃ ； 烘焙时间为 3-5min。
本发明中所述的浴比指纺织品与整理液的重量比例。
一种利用所述的纺丝改性方法制备得到的纺丝改性涤纶织物。
一种利用所述的整理改性方法制备得到的整理改性涤纶织物。
有益效果 ：
本发明利用聚天冬氨酸对涤纶进行改性， 不仅可以赋予涤纶吸湿透湿性、 抗静电 性等特点， 以提高织物的服用舒适性能。 同时， 聚天冬氨酸和人体、 皮肤亲和力好， 具有非常 好的生物可降解性， 给人以健康、 绿色的穿着理念。
经改性过的涤纶织物吸湿透湿性优异、 抗静电性强、 手感好等优点， 大大提高绦纶 织物的服用舒适性， 并对人体和皮肤有很好的亲和力， 无刺激感， 可广泛用于内衣、 运动服、 床上用品等。
性能测试方式如下 ：
吸湿性测试。将试样在烘箱中烘至恒重， 称量得 W0( 精确至 0.001g)， 在调温调湿 箱 ( 标准状态 ： 温度为 20℃， 相对湿度为 65％ ) 中放置 24h， 取出称量得 W1。吸湿率的计算 公式如下 ： 吸湿率＝ (W1-W0)/W0×100％
透湿性测试。 在透湿量杯中加入一定量的水， 用试样将杯口封住， 在室温条件下放 置 24h， 分别称取放置前后的质量， 计算试样单位面积上透过水分的质量。
抗静电性测试。按照 GB/T12703-1991《纺织品静电测试方法》 进行测试。
透气性测试。按照 GB/T 5453 进行测试。
耐洗性测试。室温条件下， 在洗涤剂 2g/L 的洗涤液中洗 8 分钟， 然后清水洗 4 分
钟， 烘干， 为洗涤一次。在一定洗涤次数后测试试样的吸湿性、 透湿性、 抗静电性。
经改性过的涤纶织物吸湿透湿性优异、 抗静电性强、 手感好等优点， 具备优异的服 用舒适性能。 具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明聚天冬氨酸改性涤纶舒适性进行具体详细说明， 但 并不限制本发明的保护范围。
聚天冬氨酸的准备 ：
聚天冬氨酸可利用多种合成方法自行制备， 然后筛选合适分子量的聚天冬氨 酸， 也可以购买相应的聚天冬氨酸。本发明是采用市售聚天冬氨酸， 相对分子质量在 100000-200000 之间 ( 洛阳采润环保材料有限公司 )。
实施例 1 纺丝改性涤纶织物
将 PET 切片与聚天冬氨酸按 95 ∶ 5 的重量比混合加入到螺杆挤压机中熔融、 混 合， 经纺丝组件等程序制成原丝， 再经过络筒、 加捻、 整经， 穿综筘或摇圩制成经纬纱， 在 K-72 型丝织机上织造成涤纶织物。
实施例 2
将 PET 切片与聚天冬氨酸按 90 ∶ 10 的重量比混合加入到螺杆挤压机中熔融、 混合， 经纺丝组件等程序制成原丝， 再经过络筒、 加捻、 整经， 穿综筘或摇圩制成经纬纱， 在 K-72 型丝织机上织造成涤纶织物。
实施例 3
将 PET 切片与聚天冬氨酸按 85 ∶ 15 的重量比混合加入到螺杆挤压机中熔融、 混合， 经纺丝组件等程序制成原丝， 再经过络筒、 加捻、 整经， 穿综筘或摇圩制成经纬纱， 在 K-72 型丝织机上织造成涤纶织物。
实施例 4
将 PET 切片与聚天冬氨酸按 80 ∶ 20 的重量比混合加入到螺杆挤压机中熔融、 混合， 经纺丝组件等程序制成原丝， 再经过络筒、 加捻、 整经， 穿综筘或摇圩制成经纬纱， 在 K-72 型丝织机上织造成涤纶织物。
实施例 5
将 PET 切片与聚天冬氨酸按 75 ∶ 25 的重量比混合加入到螺杆挤压机中熔融、 混合， 经纺丝组件等程序制成原丝， 再经过络筒、 加捻、 整经， 穿综筘或摇圩制成经纬纱， 在 K-72 型丝织机上织造成涤纶织物。
实施例 6
将 PET 切片与聚天冬氨酸按 70 ∶ 30 的重量比混合加入到螺杆挤压机中熔融、 混合， 经纺丝组件等程序制成原丝， 再经过络筒、 加捻、 整经， 穿综筘或摇圩制成经纬纱， 在 K-72 型丝织机上织造成布。
实施例 7 整理改性涤纶织物
将织物放入 5g/L 聚天冬氨酸整理液中 ( 浴比 1 ∶ 20， 温度 50℃ )， 使织物完全浸 渍 15min 后， 在 M982 实验用轧车上二浸二轧 ( 轧余率 100％ )， 100℃烘干后， 在 110℃焙烘 3min， 50℃下水洗两次， 在 80℃烘干。实施例 8
将织物放入 10g/L 聚天冬氨酸整理液中 ( 浴比 1 ∶ 20， 温度 50℃ )， 使织物完全浸 渍 15min 后， 在 M982 实验用轧车上二浸二轧 ( 轧余率 100％ )， 100℃烘干后， 在 110℃焙烘 3min， 50℃下水洗两次， 在 80℃烘干。
实施例 9
将织物放入 15g/L 聚天冬氨酸整理液中 ( 浴比 1 ∶ 20， 温度 50℃ )， 使织物完全浸 渍 15min 后， 在 M982 实验用轧车上二浸二轧 ( 轧余率 100％ )， 100℃烘干后， 在 110℃焙烘 3min， 水 50℃下洗两次， 在 80℃烘干。
实施例 10
将织物放入 20g/L 聚天冬氨酸整理液中 ( 浴比 1 ∶ 20， 温度 50℃ )， 使织物完全浸 渍 15min 后， 在 M982 实验用轧车上二浸二轧 ( 轧余率 100％ )， 100℃烘干后， 在 110℃焙烘 3min， 50℃下水洗两次， 80℃烘干。
实施例 11
将织物放入 25g/L 聚天冬氨酸整理液中 ( 浴比 1 ∶ 20， 温度 50℃ )， 使织物完全浸 渍 15min 后， 在 M982 实验用轧车上二浸二轧 ( 轧余率 100％ )， 100℃烘干后， 在 110℃焙烘 3min， 50℃下水洗两次， 80℃烘干。 实施例 12
将织物放入 30g/L 聚天冬氨酸整理液中 ( 浴比 1 ∶ 20， 温度 50℃ )， 使织物完全浸 渍 15min 后， 在 M982 实验用轧车上二浸二轧 ( 轧余率 100％ )， 100℃烘干后， 在 110℃焙烘 3min， 50℃下水洗两次， 80℃烘干。
实施例 13
将织物放入 15g/L 聚天冬氨酸整理液中 ( 浴比 1 ∶ 20， 温度 50℃ )， 使织物完全浸 渍 15min 后， 在 M982 实验用轧车上二浸二轧 ( 轧余率 100％ )， 100℃烘干后， 在 100℃焙烘 3min， 50℃下水洗两次， 80℃烘干。
实验例 14
将织物放入 15g/L 聚天冬氨酸整理液中 ( 浴比 1 ∶ 20， 温度 50℃ )， 使织物完全浸 渍 15min 后， 在 M982 实验用轧车上二浸二轧 ( 轧余率 100％ )， 100℃烘干后， 在 120℃焙烘 3min， 50℃下水洗两次， 80℃烘干。
实验例 15
材料的性能测试
将改性后的涤纶织物与纯涤纶舒适性对比， 结果如表 1 至表 4。
表 1 纺丝改性涤纶前后舒适性比较
由表 1 可以得出聚天冬酸与 PET 切片共混纺丝改性的涤纶织物吸湿性和抗静电性 随着 PASP 添加比例的增大而提高。透气量也略有提高。由于聚天冬氨酸的强吸水性， 导致 水分容易扩散到纤维内部， 最终表现为透湿率有所下降， 但在一定加入比例范围内并不影 响涤纶织物的舒适性能。在聚天冬氨酸加入比例较大 ( 大于 20％ ) 时， 会破坏涤纶原有特 点且透湿率下降程度高， 反而降低了涤纶织物的综合性能。
将 PET 切片与聚天冬氨酸按 85 ∶ 15 的比例混合加入到螺杆挤压机中熔融、 混合， 经纺丝组件等程序制成原丝， 再经过络筒、 加捻、 整经， 穿综筘或摇圩制成经纬纱， 在 K-72 型丝织机上以相同组织织造成布。分别测试水洗 0、 5、 10、 20 次后整理织物的静电压半衰 期、 透湿率和手感， 结果见表 2。
表 2 纺丝改性耐水洗效果
由表 2 可知， 随着水洗次数的增加整理织物的手感有所提高， 抗静电性能下降程 度很小， 说明纺丝改性可使涤纶织物达到耐久舒适性。
表 3 整理改性涤纶前后舒适性比较
由表 3 可以得出由聚天冬氨酸整理改性的涤纶织物吸湿性、 透湿性和抗静电性随 着聚天冬氨酸浓度的增大而提高。透气性略有下降， 但影响不大。当聚天冬氨酸浓度大于 20g/L 时， 对涤纶织物舒适度的提高较之聚天冬氨酸浓度为 20g/L 时几乎没有改善， 故聚天 冬氨酸整理液的浓度宜取大于零且小于等于 20g/L。
焙烘温度对涤纶织物舒适性影响不明显， 在 100-120℃的焙烘范围内， 织物都有较 高的吸湿率、 透湿性和抗静电性能。
在聚天冬氨酸浓度为 15g/L， 焙烘工艺为 110℃ ×3min 的条件下整理织物， 分别测 试水洗 0、 5、 10、 20 次后整理织物的静电压半衰期、 透湿率和手感， 结果见表 4。
表 4 整理改性耐水洗效果
由表 4 可知， 随着水洗次数的增加整理织物的手感有所提高， 但抗静电性能和透 湿率都有一定程度的下降， 但仍比未整理涤纶织物的抗静电性能和透湿性要好。
本发明所述的聚天冬氨酸整理液为分子量在 100000-200000 之间的聚天冬氨酸 的水溶液。
以上实施例中所述的浴比指纺织品与整理液的重量比例。
以上实施例中所述的织造成涤纶织物均以相同组织织造成 45×45 规格的涤纶织物。9