低甲醛n-羥甲基三聚氰胺硬挺整理劑及其制備方法、應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及紡織品整理加工用劑的制備及其應(yīng)用領(lǐng)域，具體地說是一種低甲醛釋 放的N-羥甲基三聚氰胺硬挺整理劑及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 服裝襯布、箱包布和某些窗簾布通常需要進(jìn)行硬挺整理以獲得所需性能。硬挺整 理劑有很多種類，其中N-羥甲基酰胺類化合物是應(yīng)用較廣的一類。但使用這類整理劑存在 加工車間環(huán)境中有甲醛氣體和整理品釋放甲醛影響生產(chǎn)者和使用者健康的風(fēng)險(xiǎn)。各國對加 工場合空氣中甲醛量和紡織品甲醛釋放量都有限量要求。
[0003] 對N-羥甲基酰胺類化合物進(jìn)行醚化封端是降低其甲醛釋放量的一種有效手段。 醚化N-羥甲基酰胺類化合物的合成一般是首先酰胺和甲醛通過加成反應(yīng)，生成N-羥甲基 酰胺（如式1所示），再向該反應(yīng)體系中加入低碳醇或是將該N-羥甲基化反應(yīng)產(chǎn)物加入到 低碳醇中進(jìn)行醚化反應(yīng)（如式2所示）。為使反應(yīng)混合物易于攪拌均勻和反應(yīng)平穩(wěn)易控制， 在N-羥甲基化反應(yīng)時，通常用水作為稀釋劑或用低濃度的甲醛溶液。但對醚化反應(yīng)而言， 由于其為有水生成的平衡反應(yīng)，為使醚化反應(yīng)更高效，要求體系中水越少越好，有時會將醚 化分多步進(jìn)行，在過程中通過蒸餾或加入干燥劑去除水，合成工藝較繁瑣。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于克服織物經(jīng)N-羥甲基酰胺類硬挺劑整理，加工車 間環(huán)境中甲醛氣體超標(biāo)及整理織物甲醛釋放量高的缺陷，提供一種低甲醛釋放的N-羥甲 基三聚氰胺硬挺整理劑及其制備方法和應(yīng)用。
[0007] 為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種低甲醛釋放的N-羥甲基三聚氰胺硬挺整理 劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
[0008] 步驟1):將三聚氰胺、多聚甲醛、醚化劑和水加入四口燒瓶，攪拌均勻。緩慢升 溫，用堿調(diào)節(jié)反應(yīng)體系pH值，保溫反應(yīng)；
[0009] 步驟2):調(diào)節(jié)反應(yīng)體系溫度，用酸調(diào)節(jié)反應(yīng)體系pH值，繼續(xù)反應(yīng)；
[0010] 步驟3):用堿調(diào)節(jié)反應(yīng)體系pH值，降溫，即得目標(biāo)產(chǎn)物；
[0011] 所述反應(yīng)體系中各反應(yīng)物的摩爾比為三聚氰胺：多聚甲醛：醚化劑：水= 1 : (4-11) : (6-12) : (4-33)，其中多聚甲醛以 CH2O 計(jì)。
[0012] 優(yōu)選地，所述步驟1)中的加料方式為一步加料。
[0013] 優(yōu)選地，所述步驟1)中的醚化劑為C1-C6的低碳醇。
[0014] 優(yōu)選地，所述步驟1)中用于調(diào)節(jié)反應(yīng)體系pH值的堿為有機(jī)堿或無機(jī)堿。
[0015] 優(yōu)選地，所述步驟1)中反應(yīng)體系的pH值范圍為7-11，反應(yīng)溫度為65-80°C，反應(yīng) 時間為15_60min。
[0016] 優(yōu)選地，所述步驟2)中用于調(diào)節(jié)反應(yīng)體系pH值的酸為有機(jī)酸或無機(jī)酸。
[0017] 優(yōu)選地，所述步驟2)中反應(yīng)體系的pH值范圍為4-7,反應(yīng)溫度為55-75 °C，反應(yīng)時 間為 5-180min。
[0018] 優(yōu)選地，所述步驟3)中用于調(diào)節(jié)反應(yīng)體系pH值的堿為有機(jī)堿或無機(jī)堿。
[0019] 優(yōu)選地，所述步驟3)中目標(biāo)產(chǎn)物的pH值為8-10。
[0020] 本發(fā)明還提供了一種上述低甲醛釋放的N-羥甲基三聚氰胺硬挺整理劑的制備方 法制得的低甲醛N-羥甲基三聚氰胺硬挺整理劑。
[0021] 本發(fā)明還提供了上述低甲醛N-羥甲基三聚氰胺硬挺整理劑在滌綸、棉、滌棉混紡 織物硬挺整理中的應(yīng)用。
[0022] 本發(fā)明中，所述的低甲醛N-羥甲基三聚氰胺類硬挺整理劑，不揮發(fā)成分含量為 40~50wt %，粘度為50mpa ? s，游離甲醛含量低于2 %，外觀透明。其中，按本領(lǐng)域常識，不 揮發(fā)成分含量指的是烘干至恒重后的干物質(zhì)占物料總量的百分比。
[0023] 本發(fā)明的制備方法采用一步加料的方式制備低甲醛N-羥甲基三聚氰胺硬挺整理 劑。本發(fā)明的醚化劑可兼作N-羥甲基化反應(yīng)體系的稀釋劑，能有效減少水的用量。通過控 制反應(yīng)體系pH值，可使醚化劑的提早加入不對N-羥甲基化反應(yīng)產(chǎn)生影響。本發(fā)明的N-羥 甲基三聚氰胺硬挺整理劑適用于棉、滌綸、滌棉織物等的硬挺整理，使用后織物硬挺度高， 甲醛釋放量低。
[0024] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：
[0025] 本發(fā)明的制備方法是采用一步投料的方式制備低甲醛釋放的N-羥甲基三聚氰胺 硬挺整理劑，醚化劑可兼作反應(yīng)體系的稀釋劑，能有效減少水的用量。通過控制反應(yīng)體系pH 值，可使醚化劑的提早加入不對N-羥甲基化反應(yīng)產(chǎn)生影響。本發(fā)明的N-羥甲基三聚氰胺 硬挺整理劑釋放甲醛量低。該低甲醛N-羥甲基三聚氰胺類硬挺整理劑尤其適用于滌綸織 物的硬挺整理，與兩種同類型的商品硬挺劑比較，在織物硬挺度、斷裂強(qiáng)力和白度方面效果 相當(dāng)，而本發(fā)明的整理品的低甲醛釋放較商品硬挺劑有顯著的優(yōu)勢。
【附圖說明】
[0026] 圖1為三聚氰胺和實(shí)施例1制備的低甲醛N-羥甲基三聚氰胺硬挺整理劑的紅外 光譜圖；其中1為三聚氰胺，2為低甲醛N-羥甲基三聚氰胺。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
[0028] 實(shí)施例1
[0029]將18. 02g三聚氰胺、31. 28g多聚甲醛、112ml 丁醇和18ml水（三聚氰胺、多聚甲 醛、丁醇和水的摩爾比為1 : 7 : 8 : 7)加入四口燒瓶，裝上攪拌器、回流冷凝管和溫度計(jì)。 緩慢升溫，用氨水調(diào)節(jié)PH值至8~9,至75°C保溫反應(yīng)30min ;降溫至70°C，用冰乙酸調(diào)節(jié) pH值至5,繼續(xù)反應(yīng)30~40min ;反應(yīng)結(jié)束用氨水調(diào)節(jié)pH值至10,降溫，出料。
[0030] 圖1為三聚氰胺和實(shí)施例1制備的低甲醛N-羥甲基三聚氰胺硬挺整理劑的紅外 光譜圖；其中1為三聚氰胺，2為低甲醛N-羥甲基三聚氰胺。由圖1可知，低甲醛N-羥甲 基三聚氰胺硬挺劑的特征峰在紅外譜圖中都有歸屬，在
[0031] 3416. 76cm 1處有羥基、氨基等的伸縮振動吸收峰；1555. 85cm 1和812. 90cm 1處分 別為三聚氰胺環(huán)上C = N伸縮振動和環(huán)變形振動吸收峰；1003. 16cm 1處有C-O鍵的伸縮振 動吸收峰，該峰為N-羥甲基的特征吸收峰；在1159. 08cm 1處有C-O-C的伸縮振動吸收峰， 在2970cm 1附近有兩個伸縮振動吸收峰，為甲基和亞甲基的特征吸收峰，說明N-羥甲基被 醚化。
[0032] 實(shí)施例2
[0033] 將12. 6g三聚氰胺、31. 28g多聚甲醛、67. 6ml乙醇和54ml水（三聚氰胺、多聚甲 醛、乙醇和水的摩爾比為I : 10 : 11 : 30)加入四口燒瓶，裝上攪拌器、回流冷凝管和溫 度計(jì)。緩慢升溫，用三乙醇胺調(diào)節(jié)PH值至7~8,至70°C保溫反應(yīng)60min ;降溫至60°C，用 鹽酸調(diào)節(jié)pH值至4,繼續(xù)反應(yīng)90min ;反應(yīng)結(jié)束用三乙醇胺調(diào)節(jié)pH值至8,降溫，出料。
[0034] 實(shí)施例3
[0035] 將18. 02g三聚氰胺、31. 28g多聚甲醛、94ml乙二醇和54ml水（三聚氰胺、多聚甲 醛、乙二醇和水的摩爾比為1 : 7 : 8 : 21)加入四口燒瓶，裝上攪拌器、回流冷凝管和溫 度計(jì)。緩慢升溫，用碳酸鈉調(diào)節(jié)PH值至9~10,