尼龙地毯的高分子量丙烯酸类防污处理制造技术

叙述了一种用耐久的防污剂处理纤维的方法。该防污剂含有约１－２０％（重量）的丙烯酸和约８０－９０％（重量）的甲基丙烯酸的共聚物，其重均分子量大于８０，０００，较好大于１００，０００，最好在１３０，０００以上。还叙述了一种浸有这种防污剂的纤维。防污剂可用在处理尼龙６和尼龙６６纤维制成的地毯上，并能经得起地毯洗涤剂洗净。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种处理地毯的改进的防污组合物。具体地讲，本专利技术涉及相对耐用和抗洗涤剂洗涤的高分子量丙烯酸类材料。本专利技术尤其涉及尼龙或酰胺纤维地毯的防污处理。尼龙制毯在地毯工业占有很大的百分比。尼龙66纤维和尼龙6纤维可用于地毯。尼龙66比尼龙6具有较高的结晶度，因此，在其染色时限制了其色度的加深，同时也有利地限制了它的污染。相反地，尼龙6的优点是可以得到较深的色度，但是不足的是已知的防污处理对这类纤维都不够有效。已知的含尼龙纤维地毯的防污处理剂包括磺化萘酚/苯酚和甲醛缩合物以及二羟基二苯砜。然而，在处理尼龙6纤维时，需要相当大用量的已知防污材料。这使纤维的手感较硬，同时尽管增加了用量，在地毯洗涤时这些防污材料还是易于脱掉。此外，用作清洁染料的已知的萘酚/苯酚缩合物和砜类化合物都具有明显的缺点。两种材料都改变被处理的地毯股线的颜色，需要较大量这些材料的尼龙6尤其如此。当这些已知的材料暴露于紫外光时会显著地变黄，并且其生态安全性不可靠。已经发现，用甲基丙烯酸低聚物与甲基丙烯酸和磺化蓖麻油的接枝共聚物的混合物作防污处理剂在颜色稳定上比酚类和砜类化合物有优势。本专利技术的一个目的是开发一种对纤维，尤其是尼龙纤维有效的和耐久的防污处理剂。本专利技术另一个目的是提供一种针对现行制毯工艺生产的尼龙地毯的改进的防污材料。本专利技术提供了一种尼龙地毯的防污剂，以及一种用防污剂处理尼龙地毯的改进方法。其中防污剂包含约1%-20%(重量)的丙烯酸和约80%-99%(重量)的甲基丙烯酸的水溶性共聚物。约5%-15%(重量)的丙烯酸和约85%-95%(重量)甲基丙烯酸的共聚物则更好，其平均分子量(MW)经水凝胶渗透色谱(GPC)测定，约在80，000和350，000之间，在100，000和250，000之间则更好，在130，000-200，000之间则最好。在本专利技术实施中起作用的共聚物平均分子量的上限是由水溶性、粘度和生产工艺要求决定的。本专利技术还提供一种浸渍有防污剂的纤维，本专利技术的防污剂可以任意地与辅助剂混合，如表面活性剂、酚醛清漆树脂、紫外线吸收剂、有机或无机酸、抗氧剂、乙氧基化或磺化脂肪酸，聚合物涂料或它们的混合物。本专利技术的防污剂用于处理纤维材料，如由尼龙和或酰胺纤维制成的纤维，尤其是地毯，使它们能防污染。本专利技术所用的纤维最好由己内酰胺聚合物尼龙6或己二酸和己二胺缩聚产物尼龙66组成，它们在地毯制造中已被熟知，如在美国专利4，501，591和4，780499中已有公开，上述文献在此供作参考。其它有用的尼龙纤维包括那些由11-氨基十一酸的聚合物尼龙11、癸二酸和己二胺的缩聚产物尼龙610以及尼龙6和尼龙66共聚物构成的纤维。所有这些已在上述的美国专利4，501，591中公开而被熟知。本专利技术纤维最好浸在含有防污剂的酸性水浴中处理，水浴pH值约在1.5-5.5之间，在约2.1-4.0之间较好、在约2.5-3.5之间最好，水浴温度维持在38℃和100℃之间较好维持在80℃和100℃更好。为达到最佳防污效果，浸泡时间在1-20分钟内变化，较好在5-15分钟之间，最好在7-12分钟之间变化。水浴中的防污剂的用量在待处理尼龙纤维重量的0.8-10%之间变化，较好在1.0%-4.0%1之间，最好在约1.2%-3.0%之间变化。维持水浴的酸度和加热温度以保证尼龙纤维的最佳吸收。用于维持合适的pH的酸包括有机和无机酸，如乙酸、氨基磺酸、柠檬酸、硝酸、甲酸和磷酸。加入足够量的上述的酸将其pH维持在优选的范围内。最好往水浴中加入0.8%-1.5%(尼龙纤维重量)的表面活性剂以助于润湿尼龙纤维。有用的表面活性剂包括非离子和阴离子表面活性剂，如磺基琥珀酸钠、磺基琥珀酸二辛酯和二壬酯、壬基苯酚乙氧化物、直链烷基磺酸酯和十二烷基苯磺酸，以待处理尼龙纤维重量的约1%-3%的量加到水浴中的其它可取的添加剂包括阴离子-酸性染料匀平剂和酚醛清漆树脂，例如磺化萘酚/苯酚甲醛缩合物和二羟基二苯砜;紫外线吸收剂，例如二苯甲酮类，如2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸、2，2′-二羟基-4，4′二甲氧基二苯甲酮-5，5′-二磺酸钠、2，2′，4，4′-四羟基二苯甲酮、2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和2，2′-二羟基-4，4′-二甲氧基二苯甲酮和2，2′-二羟基4，4′-二甲氧基二苯甲酮;抗氧剂，如硫氰化钠;乙氧基化或磺化脂肪酸，如椰子油松浆油、蓖麻油、大豆油和花生油;以及聚合物涂料化合物，如聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、丙烯酸类、苯乙烯类和含氟化合物，如三氟乙烷。典型的地毯处理方法最好包括首先将地毯染至所需的颜色，然后在含有防污剂的浴液中进行饱和。但是，染色也可在防污处理之后或同时进行。依照本专利技术在处理地毯时可以采用有市售的染色设备，如可以Oting公司或Kuster公司得到的设备。这些设备以及它们的操作都已被熟知，如在前述的美国专利4，501，591公开。叙述一种优选的处理地毯的工艺系统。首先将地毯润湿，例如用含有0.2%(重量)Triton GR-5M(Rohm & Haas)和0.1%TEA(三乙醇胺)的溶液。经过压料辊，将地毯进行喷染、过蒸汽和水洗。下一步是在约180°F/4秒条件下采用Kuster设备进行防污处理。然后将地毯在如205°F/120秒的条件下过蒸汽和水洗。最后，地毯再经过氟碳物喷涂处理。依照本专利技术处理地毯时，用足够量的防污剂浸渍纤维使其具有防污性能。浸入纤维的防污剂的量为尼龙纤维重量的约0.2%-10.0%，较好为0.2%-1.0%，最好为0.3%-0.75%。依照本专利技术处理的纤维对许多种材料如食物和饮料显示出防污能力。许多这类材料中含有染料，如Food、Drug and Cosmeti c(FD & C)Red Dye 40(食物、药品和化妆品红色染料40)，当这些物品偶然洒在地毯上时，其中的染料就会和地毯接触。然而，依照本专利技术处理过的地毯纤维经简单的水洗或用温和的阴离子地毯洗涤液洗涤即可容易的将这些染料去除。洗涤水温维持在约15-65℃比较好，在26-38℃更好。为更清楚地描述本专利技术，提供如下非限制性例子，在例子中，除非另行指明，所有的份数和百分比都以重量计。例子中，MW表示由水相GPC测定的重均分子量，Mn表示数均分子量，MW/Mn表示分子量分布。实施例1按如下方法制备本专利技术的防污剂将2000克去离子(DI)水和9克0.2%硫酸铁加入到5升四口烧瓶中，瓶上装有搅拌器、冷凝器和氮气入口。在氮气保护下加热溶液至70℃。将12.3g SMBS(偏亚硫酸钠)溶于22.88g去离子水配成溶液。取17.5克(50%重量)的该溶液加至烧瓶中(1%SMBS，基于单体总量)。在1.5小时内，分别逐渐往烧瓶中加入如下物料70克AA(丙烯酸)，530克MAA(甲基丙烯酸)、溶于72克去离子水中的0.9克过硫酸钠和剩余的SMBS溶液(1%SMBS，基于单体总量)，烧瓶内物料温度一直维持在70℃。加完所有物料后再延续聚合反应15分钟。期间加入18克30%的H O。15分钟后，加入1379克去离子水。然后让烧瓶冷至室温。如此形成的共聚物(样品1)的MW为197，000，Mn为2本文档来自技高网...

【技术保护点】
在用防污剂处理纤维方法中的改进，其中防污剂含有约１－２０％（重量）的丙烯酸和约８０－９９％（重量）的甲基丙烯酸的共聚物，其重均分子量大于８０，０００，和３５０，０００之间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特米歇尔布来克什，哈尔克米伊莫里斯，
申请(专利权)人：罗姆和哈斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]