一种抗静电和阻燃涤纶织物及其整理方法与流程

本发明属于特种纺织品加工，具体地，涉及一种抗静电和阻燃涤纶织物及其整理方法。

背景技术：

1、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。涤纶织物不仅具有较强的纤维强度，手感滑爽，且具有优良保型效果，也广泛用于家纺类产品。由于涤纶纤维缺少亲水性基团，易产生静电且难逸散，不同程度上影响了涤纶织物应用效果。因此，为了拓展涤纶类服装的舒适性和应用范围，部分涤纶织物需抗静电整理。此外，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家纺或产业用纺织品的阻燃指标要求。因此，为提升涤纶及其纺织品的产品附加值，生产中也经常需进行阻燃整理。

2、在实际生产中，涤纶织物常用的抗静电和阻燃整理方法是后整理法，即通过浸轧含抗静电剂或阻燃剂的整理液，结合高温焙烘实现功能整理加工。其中，抗静电整理主要是借助于无机电解质、阴离子或阳离子表面活性剂等进行整理加工，能赋予织物较好的抗静电效果，但由于涤纶表面反应性基团数量较少，这类整理剂难以与纤维形成较牢固的结合力，导致抗静电整理织物的耐洗性较差，整理效果不持久。阻燃整理方面，根据涤纶产品的应用场景要求不同，既有阻燃可分为非耐久性阻燃整理和耐久性阻燃整理。非耐久性阻燃整理是以一定浓度的聚磷酸铵、硼砂-硼酸、氢氧化镁等浸轧织物整理，不但手感差，且整理效果耐洗性较低；耐久阻燃整理工艺多以磷-氮系阻燃剂为整理剂，采用包括浸轧焙烘或涂层整理等方法，这些整理剂能与涤纶纤维反应，其耐洗性较好。此外，目前涤纶织物抗静电或阻燃整理多采用浸轧焙烘法为主，处理温度较高，焙烘中纤维强力易受损和织物手感变差。因此，涤纶织物在获得持久抗静电和阻燃整理的同时，如何最大程度降低对织物手感和强力的影响，是目前涤纶织物抗静电和阻燃整理中亟待解决的问题。

3、综上所述，现有加工技术中，涤纶织物抗静电整理和阻燃整理存在整理效果不持久和性能指标待提升的问题，浸轧焙烘整理过程中织物手感和强力也易发生下降，严重影响了涤纶织物产品附加值的提升。

技术实现思路

1、针对上述涤纶织物的持久抗静电和阻燃性能与手感和强力等特性无法兼顾的问题，本发明提供了一种抗静电和阻燃涤纶织物及其整理方法，该整理方法通过在涤纶织物表面形成聚三磷酸肌醇衍生物，不仅实现涤纶织物持久稳定的抗静电和阻燃效果，而且织物保持较好的手感且纤维强力影响较小。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供一种抗静电和阻燃涤纶织物的整理方法，包括如下步骤：

3、s1、将涤纶织物浸渍于酯键水解酶溶液中进行预处理，使纤维酯键水解产生羟基；

4、s2、将经步骤s1处理的涤纶织物浸渍在甲基丙烯酸酐溶液中处理，得到含乙烯基涤纶织物；

5、s3、将经步骤s2处理的涤纶织物浸渍在含乙烯基三磷酸肌醇的溶液中，通过过氧化物酶催化接枝聚合，在纤维表面形成聚三磷酸肌醇衍生物；

6、其中，所述含乙烯基三磷酸肌醇的制备方法为：在含有三磷酸肌醇30～50g/l、4-乙烯基苯硼酸10～15g/l、乙醇50～75g/l，ph范围为7～8.5的处理液中，在温度为40～55℃下处理3～6h，处理后去除乙醇和不溶性4-乙烯基苯硼酸，得到含乙烯基三磷酸肌醇。

7、上述方法中，首先借助酯键水解酶进行涤纶织物预处理，使纤维中部分酯键水解产生羟基，再通过羟基与甲基丙烯酸酐反应得到含乙烯基涤纶织物；最后，将含乙烯基涤纶织物浸渍在含乙烯基三磷酸肌醇的溶液中，通过过氧化物酶催化接枝聚合，在涤纶织物纤维表面形成聚三磷酸肌醇衍生物，实现涤纶织物抗静电和阻燃整理。

8、其中，含乙烯基三磷酸肌醇以4-乙烯基苯硼酸和三磷酸肌醇为原料制备，反应机理是4-乙烯基苯硼酸上的硼羟基与三磷酸肌醇上的羟基反应，两个羟基之间脱去一分子的水，从而在后者表面引入乙烯基。简言之，用含有乙烯基的苯硼酸修饰三磷酸肌醇，为后续酶催化三磷酸肌醇之间的聚合反应提供条件。含乙烯基三磷酸肌醇含有三个亲水性磷酸根，具有较好水溶性，能减少静电积累，且反应性较强，具有更高的阻燃效率和抗静电效率；此外，含乙烯基三磷酸肌醇还含多个乙烯基，能在酶催化聚合中引发网状聚合交联，不需要交联剂，即可以通过单体表面的1-3个乙烯基发生聚合，形成网状交联结构。

9、通过本发明的整理方法，在涤纶纤维表面形成以共价键方式连接、含较多磷酸根的聚三磷酸肌醇衍生物，该大分子与纤维具有较高的结合牢度，赋予涤纶织物持久稳定的抗静电和阻燃效果，并且织物手感好且损伤少。

10、具体地，所述涤纶织物为以涤纶纤维为原料的针织物或机织物。

11、具体地，步骤s1中，所述酯键水解酶为脂肪酶或角质酶。

12、具体地，步骤s1中，所述酯键水解酶溶液中酯键水解酶的浓度为2～4u/ml；所述预处理的条件为：温度45～50℃，ph值7～8，时间2～4h，浴比1：8～12。

13、通过上述具体步骤，借助酯键水解酶对涤纶织物进行预处理，使涤纶纤维中部分酯键水解产生羟基。

14、具体地，步骤s2中，所述甲基丙烯酸酐溶液中甲基丙烯酸酐的浓度为5～10g/l；所述处理的条件为：温度0～5℃，ph值7～8，时间12～24h，浴比1：8～12。

15、通过上述具体步骤，使涤纶织物纤维中产生的羟基与甲基丙烯酸酐反应得到含乙烯基涤纶织物。

16、具体地，步骤s3中，所述三磷酸肌醇为1,3,5-三磷酸肌醇或1,4,5-三磷酸肌醇。

17、具体地，步骤s3中，所述过氧化物酶为辣根过氧化物酶；所述溶液中：含乙烯基三磷酸肌醇的浓度为20～40g/l，辣根过氧化物酶的浓度为10～15u/ml，双氧水的浓度为0.4～0.8g/l，乙酰丙酮的浓度为3～6g/l。

18、具体地，步骤s3中，所述催化的条件为：温度35～40℃，ph值6.5～7.5，时间2.5～4h，浴比1：8～12。

19、通过上述具体步骤，将含乙烯基涤纶织物与含乙烯基三磷酸肌醇在辣根过氧化物酶的催化作用下发生接枝聚合，在涤纶织物纤维表面形成聚三磷酸肌醇衍生物，实现涤纶织物抗静电和阻燃整理。

20、本发明另一方面提供一种抗静电和阻燃涤纶织物，该涤纶织物由上述的整理方法整理而得。

21、与传统采用浸轧焙烘法进行抗静电和阻燃整理的涤纶织物相比，本发明具有以下优点：

22、(1)抗静电和阻燃效果好：通过在涤纶织物纤维表面引入乙烯基，与含乙烯基三磷酸肌醇在辣根过氧化物酶的催化作用下发生接枝聚合，在纤维表面形成富含磷酸根的聚三磷酸肌醇衍生物大分子，纤维表面磷酸根有很好的抗静电效果和高阻燃性。

23、(2)整理效果持久稳定：本发明的含乙烯基三磷酸肌醇含多个乙烯基，能在酶催化聚合中引发网状聚合交联，不需要交联剂，即可以通过单体表面的1-3个乙烯基发生聚合，形成网状交联结构。酶催化接枝聚合后在涤纶织物纤维表面形成以共价键方式连接、含较多磷酸根的聚三磷酸肌醇衍生物，该大分子与纤维具有较高的结合牢度，赋予涤纶织物持久稳定的抗静电和阻燃效果。

24、(3)织物手感好且损伤少：常规涤纶织物的抗静电和阻燃整理采用浸轧-焙烘法，不仅生产能耗较高，且易造成织物手感和强力下降；本发明通过在涤纶纤维表面接枝聚合形成聚三磷酸肌醇衍生物实现抗静电和阻燃整理，生产能耗低，对织物手感和纤维强力影响较小。