一种通过接枝改性进行涤纶阻燃整理的方法技术

本发明专利技术公开了一种通过接枝改性进行涤纶阻燃整理的方法，属于纺织染整技术领域。具体是首先借助酯水解酶处理涤纶织物，使涤纶表面酯键水解产生羟基；然后，通过甲基丙烯酸酐与涤纶表面羟基反应，在涤纶纤维表面引入乙烯基；最后，将涤纶织物浸渍在乙烯基膦酸和N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺混合溶液中，通过辣根过氧化物酶催化接枝聚合，在涤纶表面形成聚乙烯基磷酸层，实现涤纶阻燃整理的方法。具体步骤包括：（1）涤纶酯水解酶预处理；（2）涤纶表面引入乙烯基；（3）辣根过氧化物酶催化接枝聚合。与传统焙烘整理法相比，本发明专利技术述及的方法阻燃整理好，避免了传统高温焙烘法整理中涤纶强力易下降且生产能耗高的缺点。

【技术实现步骤摘要】
一种通过接枝改性进行涤纶阻燃整理的方法
本专利技术涉及一种通过接枝改性进行涤纶阻燃整理的方法，属于纺织染整

技术介绍
阻燃纺织品长期以来多应用于消防、军队等特种行业，近年来随着科技发展和生活水平提高，人们的安全意识越来越强，对日常服用面料及室内装饰用织物的阻燃要求也越来越高。为减少火灾对人们生命及财产带来的损失，世界各国先后致力于新型织物阻燃技术的研究，开发阻燃性能优异的纺织品，同时制定了各种法规，对特定纺织品的阻燃性能进行了严格的规定。涤纶是常用的合成纤维原料，在运动类和户外服装面料中应用广泛。与天然棉纤维相比，涤纶织物不仅具有较强的纤维强度，手感滑爽，且具有优良的保型效果，因此也大量用于窗帘、幕布、床上用品等家纺领域。涤纶纤维的极限氧指数为20%~22%，属易燃纤维，尚不能满足一些特定领域的使用要求。因此，为了涤纶织物的应用范围，可对其进行阻燃整理。涤纶织物阻燃整理可采用二类方法。其一，以阻燃涤纶纤维为原料进行织物织造，即在合成纤维熔融纺丝过程中添加阻燃材料制成阻燃纤维，但由于受阻燃材料添加量的限制，此种阻燃纤维一般不会达到理想的阻燃效果，应用也较少。其二，采用织物后整理的方法，根据阻燃剂特性又可分为非耐久性阻燃整理和耐久性阻燃整理，前者多以一定浓度的硼砂-硼酸、聚磷酸铵、氢氧化镁等溶液进行织物浸轧烘干整理，不但手感差，且整理效果没有耐洗性；耐久阻燃整理工艺多以磷－氮系阻燃剂为整理剂，采用包括浸轧焙烘、高温粘合或涂层整理等，这些整理剂能与涤纶纤维反应，或者在涤纶纤维表面成膜，因此具有较好的耐洗性。耐久性阻燃整理由于处理温度较高，在赋予织物阻燃效果的同时，也存在高温焙烘中纤维强力受损，面料易泛黄和手感变差等弊端。因此，如何通过优化阻燃整理工艺，在提高涤纶织物阻燃性的同时，减少对纤维损伤等弊病是探究的重点。采用生物酶法进行涤纶阻燃整理加工，具有处理温度低、反应条件缓和、对纤维损伤较小，避免高温焙烘泛黄等问题。鉴于此，可考虑将涤纶进行酶法预处理，催化其表面酯键水解生成羟基，再进一步与甲基丙烯酸酐反应，在涤纶纤维上引入乙烯基，最后再与含磷的乙烯基单体发生接枝聚合，实现基于酶促接枝聚合的涤纶织物阻燃整理。与传统化学整理方法相比，借助于生物法增加涤纶纤维的反应性，实现在温和条件下进行阻燃整理，具有节能降耗和安全高效的特点。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种通过接枝改性进行涤纶阻燃整理的方法，使用本专利技术可提高涤纶织物的阻燃性，解决传统高温焙烘法阻燃整理中能耗高、织物手感下降及泛黄的技术问题，达到优化阻燃整理效果的目的。本专利技术的技术方案：一种通过接枝改性进行涤纶阻燃整理的方法，其特征在于：首先，借助酶水解酶处理涤纶织物，使涤纶表面酯键水解产生羟基；然后，通过甲基丙烯酸酐与涤纶表面羟基反应，通在涤纶纤维表面引入乙烯基；最后，将涤纶织物浸渍在乙烯基膦酸和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺混合溶液中，通过辣根过氧化物酶催化接枝聚合，在涤纶表面形成聚乙烯基磷酸层，实现涤纶阻燃整理的方法，具体工艺步骤如下：（1）涤纶酯水解酶预处理：以酯水解酶进行涤纶织物预处理；处理工艺处方及条件：酯水解酶2~5U/mL，温度40~60℃，pH范围8.0~9.5，处理时间3~6小时；（2）涤纶接枝改性：经步骤（1）处理的涤纶织物以甲基丙烯酸酐处理，处理后以去离子水净洗，得到改性涤纶织物；处理工艺处方及条件：甲基丙烯酸酐2~5g/L；处理温度0~4℃，pH范围8~9，时间12～24小时；（3）辣根过氧化物酶催化接枝接枝：将步骤（2）处理的涤纶织物浸渍在乙烯基膦酸和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺混合溶液中，添加辣根过氧化物酶、乙酰丙酮，在氮气保护下加入H2O2，促进涤纶表面通过接枝聚合形成聚乙烯基磷酸；处理工艺处方及条件：辣根过氧化物酶2.5~5U/mL，乙酰丙酮4~8g/L，H2O21.5~5g/L，乙烯基膦酸15~50g/L，N,N’-亚甲基双丙烯酰胺1~2.5g/L，处理温度30~40℃，pH6.5~7.5，时间3~12小时；整理后涤纶织物在室温下水洗10分钟，在105℃烘干。一种通过接枝改性进行涤纶阻燃整理的方法，所述酯水解酶包括来源于动物、植物或微生物的角质酶、脂肪酶和聚酯水解酶。有益效果：本专利技术首先利用酯水解酶进行涤纶织物预处理，以辣根过氧化物酶催化自由基接枝聚合，在涤纶纤维表面形成具有网络结构的含磷阻燃剂层，达到提高阻燃效果的目的，与传统高温焙烘阻燃整理相比，本专利技术具有以下优点：（1）反应条件缓和，本专利技术借助于酯水解酶和辣根过氧化物酶，催化涤纶水解和接枝聚合反应均是在较低温和近中性条件下进行，避免了高温焙烘整理易造成织物手感下降或布面泛黄的缺陷；（2）生产能耗低，本专利技术通过使涤纶表面产生羟基后再引入乙烯基，并与乙烯基膦酸发生酶促接枝聚合，不但可提高涤纶织物的阻燃性，还实现了低能耗整理加工；（3）整理效果持久，本专利技术酶促涤纶表面接枝聚合生成聚乙烯基磷酸时，存在N,N’-亚甲基双丙烯酰胺与乙烯基膦酸共聚，因此能在涤纶纤维表面形成网状交联结构，不仅增加了涤纶阻燃效果，且具有较持久的整理效果，也有利于保持涤纶强力。具体实施方式:采用酯水解酶进行涤纶处理，结合与甲基丙烯酸酐反应引入乙烯基，通过辣根过氧化物酶酶促接枝聚乙烯基磷酸合，实现涤纶织物阻燃加工。经上述整理后的涤纶织物分别参照GB/T5454-1997氧指数法测定阻燃效果、参照GB/T3923.1-1997织物断裂强力，参照图像法测定织物悬垂性系数。具体实施例如下：实施例1：（1）涤纶角质酶预处理：以角质酶进行涤纶织物预处理；处理工艺处方及条件：角质酶2U/mL，在45℃、pH8.0处理3小时；（2）涤纶表面引入乙烯基：经步骤（1）处理的涤纶织物以甲基丙烯酸酐处理，处理后以去离子水净洗，得到改性涤纶织物；处理工艺处方及条件：甲基丙烯酸酐2g/L，在0℃和pH8条件下处理12小时；（3）辣根过氧化物酶催化接枝聚合：将步骤（2）处理的涤纶织物浸渍在乙烯基膦酸和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺混合溶液中，添加辣根过氧化物酶、乙酰丙酮，在氮气保护下加入H2O2，促进涤纶表面通过接枝聚合形成聚乙烯基磷酸；处理工艺处方及条件：辣根过氧化物酶2.5U/mL，乙酰丙酮4g/L，H2O21.5g/L，乙烯基膦酸15g/L，N,N’-亚甲基双丙烯酰胺1g/L，在30℃和pH6.5下处理3小时；整理后涤纶织物在室温下水洗10分钟，在105℃烘干；试样1：未经任何处理的涤纶织物试样2：采用传统阻燃整理工艺加工，涤纶织物浸轧15g/L聚乙烯基磷酸和2.5g/L粘合剂组成的整理液，在175℃焙烘3分钟；试样3：经步骤（1）和（3）处理，未经步骤（2）处理；试样4：经步骤（1）、（2）和（3）处理；经上述工艺处理后，分别测定试样1~4的极限氧指数、织物强力和悬垂性系数。其中，试样1极限氧指数LOI值为20.1%，悬垂性系数46%本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过接枝改性进行涤纶阻燃整理的方法，其特征在于按以下步骤进行：首先，借助酯水解酶处理涤纶织物，使涤纶表面酯键水解产生羟基；然后，通过甲基丙烯酸酐与涤纶表面羟基反应，在涤纶纤维表面引入乙烯基；最后，将涤纶织物浸渍在乙烯基膦酸和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的混合溶液中，通过辣根过氧化物酶催化接枝聚合，在涤纶表面形成聚乙烯基磷酸层，实现涤纶阻燃整理的方法。/n

【技术特征摘要】
1.一种通过接枝改性进行涤纶阻燃整理的方法，其特征在于按以下步骤进行：首先，借助酯水解酶处理涤纶织物，使涤纶表面酯键水解产生羟基；然后，通过甲基丙烯酸酐与涤纶表面羟基反应，在涤纶纤维表面引入乙烯基；最后，将涤纶织物浸渍在乙烯基膦酸和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的混合溶液中，通过辣根过氧化物酶催化接枝聚合，在涤纶表面形成聚乙烯基磷酸层，实现涤纶阻燃整理的方法。


2.根据根据权利要求1所述的方法，其特征在于，具体工艺步骤如下：
（1）涤纶酯水解酶预处理：以酯水解酶进行涤纶织物预处理；
处理工艺处方及条件：酯水解酶2~5U/mL，温度40~60℃，pH范围8.0~9.5，处理时间3~6小时；
（2）涤纶表面引入乙烯基：经步骤（1）处理的涤纶织物以甲基丙烯酸酐处理，处理后以去离子水净洗，得到改性涤纶织物；
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄兵，王平，余小进，
申请(专利权)人：江苏大同宝富纺织科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32