[發明專利]用膦酰基烷基聚羧酸對纖維素紡織品進行無甲醛耐久壓燙整理

無效

• 申請號: 93119953.0
• 申請日: 1993-12-21
• 公開（公告）號: CN1090352A
• 公開（公告）日: 1994-08-03
• 發明（設計）人: R·H·唐;W·A·威廉斯
• 申請（專利權）人: PPG工業公司
• 主分類號: D06C15/00
• 分類號: D06C15/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 樊衛民

本發明涉及對纖維素紡織品進行耐久壓燙整理的技術，特別地，是對纖維素紡織品進行無甲醛耐久壓燙整理的技術。

各種用來賦予含纖維素織物耐久壓燙性能的工業方法采用了在加熱設備中甲醛或甲醛衍生物在存在酸性催化劑的條件下使棉纖維的纖維素產生交聯。這些耐久壓燙整理劑是有效和廉價的，但是產生了不希望的結果，如釋放出甲醛蒸氣，其并不危險但具有刺激性，并且在高溫下，酸使聚合物鏈折裂而使纖維素降解導致了織物強度的損失。

Rowland等人在US-3，526，048中描述了一種交聯的纖維素材料，它是由纖維素組成的;用聚羧酸處理這種材料，所述的聚羧酸是由不同數量官能團的羧酸與堿金屬氧化物，氫氧化銨或胺的中和產物，加熱處理了的纖維素以產生酯化反應和同時產生交聯。除羧基之外，聚羧酸必須不含有官能基團，并且必須至少含有三個游離的羧基，每個羧基與不同的碳原子相連，并且至少二個羧基由不超過一個的碳原子隔開。

無甲醛耐久壓燙整理工藝也公開在Welch等人的US-4，820，307中。在該工藝中，成型紡織品中的纖維素纖維在升高溫度并使用催化劑條件下，用聚羧酸例如丁烷-1，2，3，4-四羧酸（BTCA）進行酯化和交聯，催化劑是酸性或弱堿性鹽，例如堿金屬。磷酸二氫鹽和亞磷酸、次磷酸和多磷酸的堿金屬鹽。

本發明提供了一種無甲醛產生的織物耐久壓燙整理，纖維素交聯體系含膦酰基烷基聚羧酸和催化劑。本發明的耐久壓燙整理提供的耐久壓燙性能相當于二羥甲基二羥基亞乙基脲（DMDHEU），并且在織物處理過程中不產生甲醛和處理后織物不釋放甲醛。進一步地，根據本發明處理后的織物體現的耐久壓燙性能相當于DMDHEU或BTCA，并且在織物強度保持上比它們好約10-20%。

本發明的無甲醛耐久壓燙交聯體系較好的是聚膦酰基烷基聚羧酸和酯化反應催化劑的混合物。膦酰基烷基聚羧酸包括一條烷基鏈，較好地包括約3～8個碳原子，至少有一個膦酰基基團連到一個所述的碳原子上，至少三個，較好地是3～6個羧基基團連在所述的碳原子上。可以通過將1，2，3-丙烷三羧酸同次磷酸或次磷酸鈉反應來制備膦酰基丙烷三羧酸。在本發明的無甲醛耐久壓燙交聯體系中最常用的膦酰基烷基聚羧酸有如下結構式：

其中R為H或低級烷基，R′是H、低級烷基或羧基。在US-3，886，204和3，886，205中分別公開了2-膦酰基-丁烷-1，2，3，4-四羧酸和2-膦酰基-丁烷-1，2，4-三羧酸，較好的膦酰基烷基聚羧酸是2-膦酰基丁烷-1，2，4-三羧酸（PBTC）。

酯化反應催化劑可以包括草酸、膦酸、有機膦酸、堿金屬硫化物、對甲苯磺酸、酸性或弱堿性鹽，例如堿金屬磷酸二氫鹽和含磷的酸鹽（例如亞磷酸，次磷酸和多磷酸）的堿金屬鹽。堿金屬鹽可能包括鋰、鈉和鉀鹽，也可使用銨鹽。大多數催化劑是弱堿，即酸性大于正磷酸的酸的堿金屬鹽。較好的催化劑包括堿金屬次磷酸鹽，亞磷酸鹽和單磷酸鹽。

次磷酸鈉和單磷酸鈉是較好的催化劑，特別是結合在一起使用時。可使用任意比例的單磷酸鈉和次磷酸鈉，從100%單磷酸鈉經50/50混合物，到100%次磷酸鈉，但較好的是單磷鈉對次磷酸鈉（二者均以一水合物形式）的重量比為5∶1～1∶3。

所使用的催化劑量（即，催化量）必須是使其能有效地催化酯化反應，交聯纖維素。一般地，以所使用的耐久壓燙組合物為基礎，催化劑約占1-25wt%。例如4-12wt%。經常選擇單磷酸鈉與次磷酸鈉之比為3∶1，特別地當選擇使用催化劑量以耐久壓燙組合物即液體重量為基礎的4-12wt%時。

單獨的膦酰基烷基聚羧酸提供了所希望的耐久壓燙性能，與商業上直接使用于耐久壓燙整理的甲醛類材料相比它是昂貴的化合物。從消費角度較好地選擇使用同至少一個其它聚羧酸結合在一起的膦酰基烷基聚羧酸。第二種聚羧酸可能是一種烷基聚羧酸，例如BTCA，較好地選擇低分子量聚羧酸，例如重均分子量低于8000，較好是1500～5000。低分子量聚丙烯酸可用現有技術中已知的方法通過聚合丙烯酸來制備。聚丙烯酸還包括丙烯酸和共聚單體的共聚物，久的耐久壓燙性能不相反受其影響。適宜的賦予聚丙烯酸性能的共聚單體包括不飽和聚羧酸，例如馬來酸。較常選擇的聚丙烯酸是分子量1500～5000，較好的是1500-3500，最好是3200～3500的聚膦基丙烯酸。聚膦基丙烯酸通過丙烯酸和次磷酸鈉在自由基引發劑存在下反應而制備。