本發(fā)明屬于紡織品，尤其涉及一種多功能羊毛織物及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、羊毛織物是一種高檔纖維，廣泛應(yīng)用于飛機(jī)地毯、室內(nèi)裝潢的墻布等領(lǐng)域，然而這些領(lǐng)域?qū)ρ蛎椢锏淖枞夹阅?、抗菌性能和抗紫外性能要求較高，開發(fā)環(huán)保耐久多功能羊毛織物意義重大。

2、植酸主要存在于植物和谷物中，磷含量高達(dá)28.0%，阻燃效率高。然而植酸的磷酸根結(jié)構(gòu)主要通過靜電引力與羊毛織物產(chǎn)生結(jié)合，且植酸易溶于水，導(dǎo)致改性羊毛織物的耐久性差。

3、參考文獻(xiàn)（劉新華,劉海龍,方寅春,等.聚乙烯亞胺/植酸層層自組裝阻燃滌/棉混紡織物制備及其性能[j].紡織學(xué)報(bào),2021,42(11):103-109.）采用聚乙烯亞胺和植酸通過層層自組裝方法，在滌/棉混紡織物表面構(gòu)建阻燃涂層，然而層層自組裝技術(shù)需通過反復(fù)浸漬在織物表面沉積足量阻燃劑，工藝流程繁雜，且對織物的物理性能如手感等影響嚴(yán)重。

4、中國發(fā)明專利cn115323771a公開了一種具有阻燃性能的改性毛織物的制備方法，首先在羊毛中摻雜了具有阻燃性能的芳綸纖維，然后采用1,2,3,4-丁烷四羧酸作為交聯(lián)劑將植酸/硅雜化溶膠接枝在羊毛織物上，然而植酸/硅雜化溶膠的活性基團(tuán)較少，接枝效率差，且1,2,3,4-丁烷四羧酸的反應(yīng)效率低，需要在155℃-165℃條件下焙烘促進(jìn)交聯(lián)反應(yīng)進(jìn)行，導(dǎo)致羊毛纖維產(chǎn)生損傷。

5、參考文獻(xiàn)（cheng?x?w,?wang?z?y,?jin?w?j,?et?al.?covalent?flame-retardant?functionalization?of?wool?fabric?using?ammonium?phytate?withimproved?washing?durability[j].?industrial?crops?and?products,?2022,?187:115332.）采用植酸和尿素合成植酸銨鹽，然而其反應(yīng)效率低，需通過160℃的焙烘處理將阻燃劑接枝在羊毛織物上，然而羊毛纖維在高溫處理?xiàng)l件下容易產(chǎn)生損傷，且其耐水洗性能仍需進(jìn)一步提高。

6、因此，如何開發(fā)新型植酸基阻燃劑，并通過溫和條件制備具有耐久阻燃抗菌抗紫外等功能的羊毛織物意義重大，且仍存在較大挑戰(zhàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種多功能羊毛織物及其制備方法，首先采用生物質(zhì)植酸和香草醛合成香草醛植酸酯整理劑，然后采用香草醛植酸酯整理劑和亞磷酸酯對羊毛織物進(jìn)行改性，制得耐久阻燃抗菌抗紫外的多功能羊毛織物。

2、本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種多功能羊毛織物的制備方法，包括以下步驟：

3、s1、在催化劑和吸水劑作用下，植酸和香草醛在有機(jī)溶劑中進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到香草醛植酸酯整理劑；

4、s2、將羊毛織物浸漬于香草醛植酸酯整理劑溶液進(jìn)行第一階段整理，然后向所述香草醛植酸酯整理劑溶液中加入亞磷酸酯類化合物進(jìn)行第二階段整理，得到多功能羊毛織物；所述香草醛植酸酯整理劑溶液包括s1所述的香草醛植酸酯整理劑和溶劑。

5、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在s1中，所述植酸和香草醛的摩爾比為1:（4-4.5），香草醛用量稍微過量，有利于香草醛對植酸的接枝反應(yīng)；所述吸水劑和香草醛的摩爾比為1:（1.2-2）；所述香草醛和有機(jī)溶劑的用量比為1g:（20-30）ml。

6、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在s1中，酯化反應(yīng)過程中催化劑的濃度為3g/l-5g/l。

7、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在s1中，所述催化劑為4-二甲氨基吡啶；所述吸水劑為二環(huán)己基碳二亞胺，吸水劑可吸收植酸與香草醛酯化反應(yīng)生成的水分子，有助于促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行；所述有機(jī)溶劑選自n,n-二甲基甲酰胺和/或n,n-二甲基乙酰胺。

8、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在s1中，所述酯化反應(yīng)的溫度為120℃-130℃，時(shí)間為3h-4h，植酸的磷酸根與香草醛的酚羥基發(fā)生酯化反應(yīng)，從而合成香草醛植酸酯整理劑。

9、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在s1中，還包括對香草醛植酸酯整理劑粗品進(jìn)行過濾、旋蒸、水洗、干燥的步驟，以去除雜質(zhì)和有機(jī)溶劑。

10、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在s2中，所述香草醛植酸酯整理劑溶液的濃度為50g/l-80g/l，ph為4-5，香草醛植酸酯整理劑的用量越高，改性羊毛織物的阻燃性能、抗菌性能和抗紫外性能越高，但過高則浪費(fèi)；所述香草醛植酸酯整理劑和亞磷酸酯類化合物的摩爾比為1:（3-4）。

11、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述ph的調(diào)節(jié)劑選自氫氧化鈉和/或碳酸鈉。

12、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在s2中，所述溶劑包括乙醇和水；所述乙醇的體積占比為5%-10%。

13、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在s2中，所述亞磷酸酯類化合物選自亞磷酸二乙酯和/或亞磷酸二甲酯。

14、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在s2中，所述第一階段整理的溫度為85℃-90℃，時(shí)間為30min-50min；所述第二階段整理的時(shí)間為30min-40min；香草醛植酸酯整理劑的醛基、亞磷酸酯類化合物的p-h鍵和羊毛織物的氨基三者之間可發(fā)生席夫堿反應(yīng)和pudovik加成反應(yīng)，從而將香草醛植酸酯整理劑通過共價(jià)鍵接枝在羊毛織物上。

15、本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種所述的方法制備的多功能羊毛織物。

16、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述多功能羊毛織物的損毀長度低于8.3cm，達(dá)到阻燃b1級，極限氧指數(shù)高于30.5%；對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌率高于91%，upf為50+，表明多功能羊毛織物具有優(yōu)異的阻燃性能、抗菌性能和抗紫外性能；經(jīng)30次洗滌后多功能羊毛織物的損毀長度仍低于14.7cm，達(dá)到阻燃b1級；對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌率高于83%，upf為50+，表明多功能羊毛織物具有良好的耐水洗性能。

17、本發(fā)明的技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

18、本發(fā)明所述的制備方法中采用植酸和香草醛通過共價(jià)鍵結(jié)合合成香草醛植酸酯整理劑，然后采用香草醛植酸酯整理劑和亞磷酸酯對羊毛織物進(jìn)行改性制得多功能羊毛織物。一方面，香草醛植酸酯整理劑的醛基、亞磷酸酯類化合物的p-h鍵、羊毛織物的氨基可發(fā)生席夫堿反應(yīng)和pudovik加成反應(yīng)，通過共價(jià)鍵將香草醛植酸酯整理劑、亞磷酸酯類化合物接枝在羊毛織物上，從而提供持久的功能性；另一方面，植酸的磷酸根、亞磷酸酯類化合物的磷酸根具有較高的催化成炭性能，而香草醛的芳香族結(jié)構(gòu)可作為成炭劑，在磷酸根的催化下成炭，成炭性能好，生成膨脹炭層，有助于保護(hù)下方羊毛織物，因此植酸、亞磷酸酯類化合物和香草醛之間可產(chǎn)生協(xié)同阻燃效果，阻燃效率高。

19、本發(fā)明所述的制備方法采用的香草醛具有較強(qiáng)的抗菌性能和抗紫外性能，有助于提高羊毛織物的抗菌性能和抗紫外性能。由其制備得到的香草醛植酸酯整理劑與羊毛織物結(jié)合產(chǎn)生的席夫堿結(jié)合也有助于進(jìn)一步提高羊毛織物的抗菌性能。

技術(shù)特征：

1.一種多功能羊毛織物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能羊毛織物的制備方法，其特征在于，在s1中，所述植酸和香草醛的摩爾比為1:（4-4.5）；所述吸水劑和香草醛的摩爾比為1:（1.2-2）；所述香草醛和有機(jī)溶劑的用量比為1g:（20-30）ml。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能羊毛織物的制備方法，其特征在于，在s1中，酯化反應(yīng)過程中催化劑的濃度為3g/l-5g/l。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能羊毛織物的制備方法，其特征在于，在s1中，所述催化劑為4-二甲氨基吡啶；所述吸水劑為二環(huán)己基碳二亞胺；所述有機(jī)溶劑選自n,n-二甲基甲酰胺和/或n,n-二甲基乙酰胺。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能羊毛織物的制備方法，其特征在于，在s1中，所述酯化反應(yīng)的溫度為120℃-130℃，時(shí)間為3h-4h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能羊毛織物的制備方法，其特征在于，在s2中，所述香草醛植酸酯整理劑溶液的濃度為50g/l-80g/l，ph為4-5；所述香草醛植酸酯整理劑和亞磷酸酯類化合物的摩爾比為1:（3-4）。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能羊毛織物的制備方法，其特征在于，在s2中，所述溶劑包括乙醇和水；所述乙醇的體積占比為5%-10%。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能羊毛織物的制備方法，其特征在于，在s2中，所述亞磷酸酯類化合物選自亞磷酸二乙酯和/或亞磷酸二甲酯。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能羊毛織物的制備方法，其特征在于，在s2中，所述第一階段整理的溫度為85℃-90℃，時(shí)間為30min-50min；所述第二階段整理的時(shí)間為30min-40min。

10.一種如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的方法制備的多功能羊毛織物。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種多功能羊毛織物及其制備方法，屬于紡織品技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的制備方法包括以下步驟：S1、在催化劑和吸水劑作用下，植酸和香草醛在有機(jī)溶劑中進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到香草醛植酸酯整理劑；S2、將羊毛織物浸漬于香草醛植酸酯整理劑溶液進(jìn)行整理，然后加入亞磷酸酯類化合物繼續(xù)進(jìn)行整理，得到多功能羊毛織物。一方面，香草醛植酸酯整理劑的醛基、亞磷酸酯類化合物的P?H鍵、羊毛織物的氨基可發(fā)生席夫堿反應(yīng)和Pudovik加成反應(yīng)，通過共價(jià)鍵接枝在羊毛織物上，提高耐久性；另一方面，植酸的磷酸根、亞磷酸酯類化合物的磷酸根具有較高的催化成炭性能，而香草醛的芳香族結(jié)構(gòu)可作為成炭劑，生成膨脹炭層，三者可產(chǎn)生協(xié)同阻燃效果。

技術(shù)研發(fā)人員：沈計(jì)成,計(jì)虎泉,沈黎
受保護(hù)的技術(shù)使用者：德沐新材料科技（蘇州）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9