一种棉布后整理用改性三聚氰胺树脂及其制备方法与流程

本发明涉及织物整理剂制备工艺领域，特别涉及一种棉布后整理用改性三聚氰胺树脂及其制备方法。

背景技术：

1、织物硬挺剂是改进织物外观、增加织物的弹性与厚重感,并能赋予其硬挺手感的有机高分子物质,是后整理助剂的一个重要组成部分。

2、现有的硬挺剂大致为：聚氰胺树脂、脲醛树脂、聚丙烯酸酯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇和淀粉等以及它们的改性产品。这些不同的硬挺剂对不同的织物，如棉织物、涤纶织物的整理效果亦有不同，其中，三聚氰胺树脂因为成本较低效果好而受到青睐，但在对于棉织物整理后的硬挺度，聚乙烯醇＞聚丙烯酸酯＞淀粉＞三聚氰胺树脂，可见，三聚氰胺树脂对于棉织物的整理效果较差，这可能是由于棉织物的纤维较为柔软细密,三聚氰胺树脂与棉纤维无法有效结合，三聚氰胺树脂难以渗透进入纤维内起到良好的固化作用，并且，在棉织物整理后，会释放甲醛，对人体造成损害。在三聚氰胺树脂处理织物后，织物容易受潮，导致硬度下降、变质发霉。

3、因此，需要一种改性的三聚氰胺树脂，以提高三聚氰胺树脂对棉织物的硬挺整理效果，并降低甲醛释放。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决上述背景技术中所述的当前棉织物使用三聚氰胺树脂处理效果差的问题，在此提出一种棉布后整理用改性三聚氰胺树脂的制备方法，该方法制备得三聚氰胺树脂处理棉织物的硬挺效果好，且甲醛含量低。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种棉布后整理用改性三聚氰胺树脂的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

3、1)改性和羟甲基化反应：

4、将三聚氰胺和1/2配方量的甲醛溶液混合，加热至70-80℃保温反应10-20min，再加入聚乙二醇和剩余的甲醛溶液，加热至80-90℃保温反应30-50min得到混合液，所述三聚氰胺和甲醛的摩尔比为1：3-4，所述聚乙二醇的加入量为三聚氰胺的6-10wt％；

5、在上述改性和羟甲基化反应过程中，持续加入碱液控制反应ph为8-9；

6、2)初步缩聚反应：

7、将甲醇加入至混合液中，调节ph至7-8，降低温度至50-60℃保温反应10-30min得到初聚物溶液，所述三聚氰胺和甲醇的质量比为1：2-4；

8、3)磺化和缩聚反应：

9、将磺化剂加入至初聚物溶液中，调节ph至8-10，加热至70-80℃保温反应1-2h得到棉布后整理用改性三聚氰胺树脂，所述磺化剂选自亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠或氨基磺酸，所述三聚氰胺和磺化剂中的亚硫酸根离子的摩尔比为1：2-4。

10、上述制备方法中，先通过聚乙二醇改性三聚氰胺，使聚乙二醇的羟基取代亚甲基，增强三聚氰胺树脂的韧性，选择先将部分甲醛与三聚氰胺反应后再将剩余甲醛与聚乙二醇加入，能够促进羟甲基化反应完全，从而降低甲醛含量，并促进聚乙二醇与三聚氰胺反应改性；在步骤2)下，羟甲基三聚氰胺初步的发生缩聚，该缩聚发生为羟甲基三聚氰胺的自缩聚、各羟甲基三聚氰胺之间的缩聚以及氨基的缩聚，导致此时的初聚物溶液中存在大量的游离羟甲基；步骤3)将磺化剂加入，使亚硫酸根离子与羟甲基反应得到棉布后整理用改性的三聚氰胺树脂，该树脂具有一定的水溶性，使得在浸轧时能和棉织物充分接触，同时，该三聚氰胺树脂能够包覆在棉纤维表面，增强与棉纤维的结合能力，从而增强对棉织物的硬挺效果。

11、作为优选，步骤1)中所述甲醛溶液为37wt％甲醛水溶液。

12、作为优选，步骤1)中所述碱液为30％氢氧化钠水溶液。

13、作为优选，步骤1)中所述三聚氰胺和甲醛的摩尔比为1：3，所述聚乙二醇的加入量为三聚氰胺的8 -10wt％，进一步的，所述聚乙二醇的加入量优选为三聚氰胺的8wt％。

14、作为优选，步骤2)中所述三聚氰胺和甲醇的质量比为1：3-4。

15、作为优选，步骤3)中磺化剂为亚硫酸氢钠，所述三聚氰胺和亚硫酸氢钠的摩尔比为1：3。

16、作为优选，在步骤3)之后，在改性三聚氰胺树脂中添加改性木质素，超声处理10-30min，所述改性木质素与三聚氰胺的质量比为1：10-20，进一步的，所述改性木质素与三聚氰胺的质量比优选为1：10。

17、作为优选，所述改性木质素的制备方法为：将碱木质素溶于丙酮中，加入纳米二氧化钛，超声处理10-30min，加热至80-120℃保温回流5-24h，离心取沉淀，洗涤，干燥得到改性木质素，在上述加热期间不断搅拌，所述碱木质素和丙酮的质量比为1：4-6。

18、作为优选，所述碱木质素和丙酮的质量比为1：5，所述纳米二氧化钛和碱木质素的质量比为1：2-4，进一步的，所述纳米二氧化钛和碱木质素的质量比优选为1：3。

19、在上述技术方案中，改性三聚氰胺树脂末端仍然存在羟甲基，该羟甲基容易脱离产生甲醛，加入二氧化钛改性木质素后，二氧化钛改性木质素与甲醛能够反应交联，进一步使二氧化钛和木质素结合，从而固定甲醛分子，同时该改性木质素能够均匀分散于三聚氰胺树脂中，使得处理后的棉织物不易因受潮而变质发霉，二氧化钛也能作为甲醛分解的催化剂，降低后续甲醛释放带来的安全问题。

20、作为一种优选的技术方案，一种改性三聚氰胺树脂的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

21、1)改性和羟甲基化反应：

22、将三聚氰胺和1/2配方量的甲醛溶液混合，加热至80℃保温反应10min，再加入聚乙二醇和剩余的甲醛溶液，加热至85℃保温反应30min得到混合液，所述三聚氰胺和甲醛的摩尔比为1：3，所述聚乙二醇的加入量为三聚氰胺的8wt％；

23、在上述改性和羟甲基化反应过程中，持续加入碱液控制反应ph为8.5；

24、2)初步缩聚反应：

25、将甲醇加入至混合液中，调节ph至8，降低温度至55℃保温反应20min得到初聚物溶液，所述三聚氰胺和甲醇的质量比为1：3；

26、3)磺化和缩聚反应：

27、将磺化剂加入至初聚物溶液中，调节ph至10，加热至80℃保温反应2h得到改性三聚氰胺树脂，所述磺化剂为亚硫酸氢钠，所述三聚氰胺和磺化剂中的亚硫酸根离子的摩尔比为1：3；

28、4)助剂添加：

29、在改性三聚氰胺树脂中添加改性木质素，超声处理20min，所述改性木质素与三聚氰胺的质量比为1：10。

30、一种如上所述的制备方法制备得到的改性三聚氰胺树脂。

31、本发明的有益效果是：

32、1、本发明先加入部分甲醛，使这部分甲醛与三聚氰胺充分反应，并在后续将聚乙二醇和剩余甲醛一起加入，分步加入甲醛促进羟甲基化反应完全降低甲醛含量，后加入聚乙二醇，可以促进聚乙二醇和三聚氰胺发生反应。

33、2、本发明加入改性木质素，改性三聚氰胺树脂中的甲醛能够和改性木质素发生反应交联固定，从而降低三聚氰胺树脂内的甲醛含量，同时，改性木质素内的二氧化钛能够起到催化分解甲醛的作用，木质素具有抗氧化性，以降低后续棉织物处理后受潮发霉变质问题。

34、3、本发明先将羟甲基三聚氰胺初步缩合，再加入磺化剂与羟甲基反应得到磺化改性三聚氰胺树脂，该树脂能够包覆在棉纤维表面，从而增强树脂与棉纤维的结合强度，以增强硬挺效果。