CN101349019A - 渗透助剂及其在染色过程及麻脱胶工艺中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种渗透助剂，按重量份计，包含：月桂基氮酮0.00018－0.0006，十四烷基甜菜碱0.5－25，二丙二醇甲醚0.1－12，N－甲基吡咯烷酮0.01－5，磷酸三正丁酯0.05－2.5，二乙二醇或丁醚5－60，苯甲醇1－20，木质素磺酸铵盐1－3。本发明同时公开了该渗透助剂在染色过程中的应用及在麻脱胶过程中的应用。本发明的渗透助剂在染色过程中使双组分纤维得色同色性好，匀染性好，克服了白芯现象。
Description
技术领域
本发明涉及纺织领域，尤其涉及一种渗透助剂，该渗透助剂具有改善颜料分散和染色色牢度的特性，因而可应用在染色过程中，并且该渗透助剂还可在麻脱胶工艺中应用。
背景技术
由超细聚酰胺和聚氨酯复合的合成革制造正在国内兴起。由于色牢度等因素，表现在产品的档次和附加值低，严重影响了产品的质量，其售价仅为国外(如日本)同类产品的十分之一。如若在色牢度方面能取得突破，将会使我国的合成革业外贸增长显著改观。
虽然颜料在涂料、涂料印花、油漆、油墨、油彩、油画彩色、铁印、橡胶、塑料、纸张、化妆品等行业已应用多年，然而颜料在合成革和纺织品上的染色应用却寥寥无几。问题主要在颜料若用于合成革染色如有粘合剂使手感变差、增稠剂影响颜料对合成革的渗透，出现″白芯″问题。而去除了粘合剂和增稠剂的涂料也即颜料的悬浮体染色，则必须使颜料悬浮体的增溶和分散至少确保整个染色过程中，颜料要呈微细颗粒分散、不凝聚、不沉积。若悬浮体颗粒太大及分布不均匀，如用传统的分散剂(包括甲醛萘磺酸和木质素磺酸钠等)，免不了会出现染色不匀和色花等染疵。
(一)涂料中粘合剂、增稠剂问题
之前，凡称涂料总离不开使用粘合剂，因为粘度大，影响了颜料迁移度，由此产生″白芯″问题。
不论是涂料轧染、还是采用颜料悬浮体印花或轧染、浸染，目前为止均由于增稠剂的存在，使聚酰胺/聚酯/聚氨酯合成革的渗透变差，“白芯”问题更为严重。
1、Donenfeld等人(USP 4863483，1989年)提出，除了阳离子染料，在给酸剂存在下，均可用交联剂六甲氧基-甲基-三聚氰胺将颜料染料固着。
2、Cheng等人(USP 5766817，1998年)提出，为固着颜料，要用苯乙烯丙烯酸酯形成的树脂包裹颜料。
3、Ishwarlal(USP 6080687，2000年)提出，甲基丙烯酸二甲基氨乙酯带有环氧氯丙烷的阳离子树脂可将颜料轧固在含阴离子基团的纺织纤维材料上。
4、即使到了2004年，Bartl等人(USP 6802873，2004年)在专利第5例中，对聚酰胺35％/聚酯65％的微细旦非织布的颜料染色方案，仍是添加粘合剂。但到目前为止，凡添加粘合剂均因其品种有限，用量又高，不仅有″白芯″问题，而且手感总是比较差，而对制作皮革服装等高档用品而言更是不能接受的。
(二)助剂中的有害物质问题
作为颜料应视为不溶于水(在水中溶解度仅1g/L)，将不溶于水的颜料制成液体颜料，这为颜料以水为载体的纺织品、合成革的染色作出了良好的开端。
1、甲醛问题
Becker等人(BASF)(USP.4281999(1981))提出用甲醛、氯乙酰胺、乙酰苯树脂及烷基聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段共聚醚将颜料制成液体颜料。然而其中应用了太多的有害物质，而今天是不能再被采用。
2、重金属问题
重金属问题是指含有害的金属络合物的颜料染料问题。
Donenfeld(USP4863483，1989年)提出了酸性染料中独特的一类1:2金属络合分散染料，如酸性黄C.I.119、红C.I.226、黑C.I.63、兰C.I.12195、紫C.I.12196等作颜料染色品种，然而终因含有铬、钴等金属含量大大超过标准，在今天难以再被采用。
Nishikawa等人(USP4756947，1988年)提出对聚酰胺超细纤维/聚氨酯磨毛合成革用Egalan等酸性1:2络合染料染色，染料中也含铬、钴等有害物质而不宜采用。
发明内容
本发明目的为提供一种改善颜料分散和染色色牢度的渗透助剂，其以溶剂和分散剂组合，以摆脱传统的涂料粘合剂和增稠剂对产品手感的不良影响，使颜料悬浮体在整个染色过程中保持良好的细化分散状态，不凝聚、不沉积，有充分渗透能力以克服合成革染色的“白芯”问题，克服超细聚酰胺/聚氨酯用悬浮体染色的色花问题，并克服染色后色牢度差及聚酰胺和聚氨酯双组分同色性差等问题。
实现上述发明目的的技术方案如下：
本发明提供的改善颜料分散和染色色牢度的渗透助剂，以重量份计，包含：
月桂基氮酮 0.00018-0.0006
十四烷基甜菜碱 0.5-25
二丙二醇甲醚 0.1-12
N-甲基吡咯烷酮 0.01-5
磷酸三正丁酯 0.05-2.5
二乙二醇或丁醚 5-60
苯甲醇 1-20
木质素磺酸铵盐 1-3
所述的渗透助剂，还可进一步含有3-羟基-2-丁酮0.5-8.0重量份。
所述的渗透助剂，还可进一步含有二丙酮醇5-25重量份。
所述的渗透助剂，还可含有β萘酚聚氧乙烯醚5-40重量份，该β萘酚聚氧乙烯醚，其中氧乙烯摩尔数n值为4-20。
所述的渗透助剂，还可含有甲氧基苯甲醇0.1-10重量份。
本发明的另一个目的是提供本发明渗透助剂在染色过程中的应用，其步骤如下：
按渗透助剂的组成配比配制渗透助剂SSD，备用；
颜料的增溶分散：
用颜料重量1倍至10倍的SSD与颜料打浆，颜料从原来水不溶状态，增溶分散为液体悬浮状态，放置，染色前用沸水稀释后即可加入染缸、进行染色。
更具体而言：坯布于60℃染缸中净洗前处理30分钟，前处理工艺使染浴中SSD浓度为1.0-10.0g/L，消泡剂浓度为1-2g/L，匀染剂浓度为1-2g/L；处理后降温至30℃，加入经增溶分散的颜料，用缓冲液调整染浴pH值，运转20分钟，然后以常用的速度升温、保温，清洗出缸。
本发明的再一个目的是提供本发明渗透助剂在麻脱胶过程中的应用，其步骤如下：
按渗透助剂的组成配比配制渗透助剂SSD，备用；
将带有植物茎壳残留的麻浸于为麻的20倍重量的水中，加入重量百分比为35％的H2O2至溶液中H2O2的浓度达到10ml/L，然后用NaOH将浴液的pH调至11.0，添加渗透助剂SSD，至溶液中SSD的浓度达到2.5-5.0g/L，于85℃处理60分钟，然后清洗；
换新鲜水，浴比1∶20，加麻重量5-10％的漂毛粉，加SSD至水浴中SSD的浓度达到1g/L，于85℃处理30-60分钟，清洗烘干。
本发明的渗透助剂可用于染色过程对纤维的处理，如细旦聚酰胺纤维/聚氨酯组成的合成革。可以是磨毛的、也可以是不磨毛的。也适于羊毛、棉、天丝、蛋白纤维、玉米纤维、PPT、PBT、莫代尔等纤维，还可用于麻纤维脱胶处理和羊毛漂白处理。
1、染色过程适用的颜料
本发明不使用含铬、镍、钴等有害重金属染料，使用适合于本发明的颜料包括不含羧酸基和磺酸基，在水中的溶解度≤1.0g/L的水不溶性颜料，颜料粒径为1.0μm。这些颜料包括：
蒽醌、三氮唑蒽醌类；双偶氮类；特别是含乙酰乙酰碳酰基类的单偶氮钡、锰、铁、锶、钙及磷钨钼酸盐类色淀；噻吨类等颜料及少数偶氮、酞氰、蒽酮的溶剂类染料。例：按染料索引号(世界染料品种2000年，沈阳化工研究院)如：
C.I.Pigment.黄1#、3#、4#、13#、18#、24#、73#、74#、81#、83#、97#、100#、139#、147#、151#、154#、168#、175#、213#。
C.I.pigment橙5#、13#、17#、24#、74#。
C.I.pigment红2#、3#、4#、5#、8#、9#、12#、13#、17#、18#、21#、31#、32#、481#、52:1#、522#、54#、57#、63:1#、81#、112#、114#、116#、200#。
C.I.pigment绿7#、8#、36#。
C.I.pigment棕23#、28#
C.I.pigment黑1#、32#
C.I.pi gment紫13#
C.I.pigment兰38#
C.I.pigment兰15:1#、15:3#、16#、16:1#、17#、60#。
上述染料粒径经研磨后≤1.0μm。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明渗透助剂应用在染色过程中使摩擦牢度，日晒牢度和皂洗牢度等有很大程度提高，双组分纤维得色的同色性高，尤其是适合于超细聚酰胺/聚氨酯合成革染色中克服粘合剂对手感的影响，克服增稠剂对″白芯″渗透的影响，使颜料悬浮体在整个染色过程中保持细化、分散状态、不凝聚、不沉积，有充分渗透力克服″白芯″现象，有充分匀染性，克服染色色花以及改善色牢度和双组份得色同色性，
具体实施方式
实施例1
聚酰胺/聚氨酯合成革染色工艺，由0.1旦超细聚酰胺纤维75％/聚氨酯25％(重量百分比)组成的磨毛仿鹿皮合成革，单位重量为500g/m2，用颜料棕C.I.Pigment棕23#染棕色。
渗透助剂配制(按重量份计)：
月桂基氮酮 0.0004
十四烷基甜菜碱 20.0
二丙二醇甲醚 4
N甲基吡咯烷酮 4
磷酸三正丁酯 2.0
丁醚 50.0006
苯甲醇 18.0
木质素磺酸铵盐 1.0
渗透助剂按上述组分以重量份混配，备用，以下简称SSD-1。
颜料的增溶分散：
将颜料∶SSD-1＝1∶1(重量比)打浆，颜料从原来水不溶状态，增溶分散为液体悬浮状态，即8kg颜料棕c.1.23#，先用8kg的SSD-1打浆，放置1小时，染色前用沸水稀释成40kg后即可加入染缸、进行染色。
坯布160kg在60℃染缸中进行30min净洗前处理，换新鲜水，浴比1∶20，在水中加SSD-1、非硅消泡剂和脂肪胺聚氧乙烯醚(其中氧乙烯摩尔数n＝20)，至水中SSD-1的浓度达到1.5g/L，非硅消泡剂的浓度达到2g/L，脂肪胺聚氧乙烯醚的浓度达到2g/L；处理后降温至30℃，加入上述己打浆稀释的颜料棕C.I.23#，用缓冲液调染浴pH为6.5，升温速度为1℃/2min升至105℃保温40min，降温，清洗，出缸，染得中等深度的棕色，烘干后测试色牢度，日晒牢度5级、皂洗各项沾色牢度均为4-5级。表1为本实施例与传统染法各项指标的对比。
表1
实施例2
聚酯纤维与聚氨酯组成的合成革，单重700g/m2，用颜料绿6#，染色工艺如下：
渗透助剂按如下重量份配制：
3羟基-2-丁酮 6
二丙酮醇 15
月桂基氮酮 0.0002
十四烷基甜菜碱 15
二丙二醇甲醚 2
N-甲基吡咯烷酮 3
磷酸三正丁酯 1.5
二乙二醇 21
β萘酚聚氧乙烯醚(其中氧乙烯摩尔数n＝10) 10
甲氧基苯甲醇 1.5
苯甲醇 5
木质素磺酸铵盐 2
按上述组分重量份混配制成SSD-2，备用；
坯布于60℃染缸中净洗前处理30分钟，用SSD-2及涤纶分散染色用消泡王(上海丽雷化工助剂公司)调浆至浆液中SSD-2的浓度达到5g/L，消泡王的浓度达到1-2g/L，然后用由甲酸、柠檬酸、醋酸、醋酸钠组分的缓冲液，调染浴pH为4.0，加涤纶分散染色用的高温匀染剂FZ810(上海纺织助剂厂)匀染剂并使其在染浴中的浓度达到1-2g/L；
颜料的增溶分散：
用颜料重量2倍的SSD-2颜料打浆，颜料从原来水不溶状态，增溶分散为液体悬浮状态，即8kg颜料绿6#，先用16kg的SSD-2打浆，放置1小时，染色前用沸水稀释成40kg后加入染缸，同时在染缸中加入染坯160kg，运转20分钟，然后以1℃/2min升温至90℃，再以1℃/1min，升温至125℃，保温40-60分钟，清洗出缸。
染色结果与传统染法对比见表2。
表2晒、湿牢度、摩擦牢度对比
实施例3
麻脱胶工艺
渗透助剂按如下重量份配比
3羟基-2-丁酮 3
二丙酮醇 10
月桂基氮酮 0.0002
十四烷基甜菜碱 15
二丙二醇甲醚 3
N甲基吡咯烷酮 5
磷酸三正丁酯 1.5
二乙二醇或丁醚 21
苯甲醇 10
木质素磺酸铵盐 2
按上述组分重量份混配制成SSD-3，备用；
将带有植物茎壳残留的麻浸于为麻的20倍重量的水中，加入35％的H2O2至水中H2O2的浓度达到10ml/L，然后用NaOH将浴液pH调至11.0，添加渗透助剂SSD-3至溶液中SSD-3的浓度达到2.5-5.0g/L，于85℃处理60分钟，然后清洗；
将经碱性氧化处理并经清洗后的麻放入1∶20浴比的新鲜水中，加麻纤维重量的5-10％(owf)漂毛粉，再加SSD至溶液中SSD的浓度达到1-2g/L，于85℃处理30-60分钟，清洗烘干。
脱胶的麻可纺制100％麻制品，支数在45s-60s之间；色泽白净，而没有添加SSD-3时，用未加本发明渗透助剂的传统工艺为对比工艺(其余参数一样处理)仅能纺制15s纱，色泽带有微棕色。
实施例4
棉纱染色
渗透助剂按如下重量份配比
二丙酮醇 10
月桂基氮酮 0.0002
十四烷基甜菜碱 20.5
二丙二醇甲醚 2
N甲基吡咯烷酮 4
磷酸三正丁酯 1.5
二乙二醇 18
苯甲醇 14
木质素磺酸铵盐 2
按上述组分重量份混配制成SSD-4，备用；
坯布于60℃染缸中净洗前处理30分钟，即用SSD-4及消泡王(上海丽雷化工助剂公司)调浆，至浆液中SSD-4的浓度达到5g/L及消泡王的浓度达到1-2g/L，然后用甲酸、柠檬酸、醋酸钠的缓冲液调染浴pH6.5，添加常温用匀染剂NSF(上海助剂厂)，至染浴中匀染剂的浓度达到1-2g/L，加入棉纱；
颜料的增溶分散：
将颜料∶SSD-4＝1∶1(重量比)打浆，颜料从原来水不溶状态，增溶分散为液体悬浮状态，即8kg C.I.Pigement黑32#染黑色，先用8kg的SSD-4打浆，放置1小时，染色前用沸水稀释成40kg后加入染缸、运转20分钟，然后1℃/min，升温至100℃，保温沸染60分钟，清洗出缸。染色结果见表3
表3
实施例5
羊毛漂白
渗透助剂按如下重量份配比
月桂基氮酮 0.0002
十四烷基甜菜碱 20.5
二丙二醇甲醚 2
N甲基吡咯烷酮 4
磷酸三正丁酯 1.5
二乙二醇或丁醚 20
苯甲醇 11
木质素磺酸铵盐 2
按上述组分重量份混配制成SSD-5，备用；
在浴比为1∶20处理水浴中加入SSD-5、焦磷酸钠、漂毛粉，至水浴中SSD-5的浓度达到3-5g/L，焦磷酸钠的浓度达到2-4g/L，漂毛粉的浓度达到3-6g/L，加入羊毛，运转15分钟，从30℃升温以1℃/min至70℃处理45-60分钟，清洗，出缸。
漂白结果见表4
表4
| 对比项目 | 羊毛漂白后白度(WI) |
| 本发明方法 | 65 |
| 传统染法 | 75 |
上表说明本发明创造的配方比传统方法白度提高了10％。
Claims (11)
1、一种渗透助剂，其特征在于，以重量份计，包含：
月桂基氮酮 0.00018-0.0006
十四烷基甜菜碱 0.5-25
二丙二醇甲醚 0.1-12
N-甲基吡咯烷酮 0.01-5
磷酸三正丁酯 0.05-2.5
二乙二醇或丁醚 5-60
苯甲醇 1-20
木质素磺酸铵盐 1-3。
2、根据权利要求1所述的渗透助剂，其特征在于，所述的渗透助剂还含有3-羟基-2-丁酮0.5-8重量份。
3、根据权利要求1所述的渗透助剂，其特征在于，所述的渗透助剂还含有二丙酮醇5-25重量份。
4、根据权利要求1所述的渗透助剂，其特征在于，所述的渗透助剂还含有β萘酚聚氧乙烯醚5-40重量份，所述β萘酚聚氧乙烯醚的氧乙烯摩尔数n值为4-20。
5、根据权利要求1所述的渗透助剂，其特征在于，所述的渗透助剂还含有甲氧基苯甲醇0.1-10重量份。
6、根据权利要求1～5中任一项所述的渗透助剂，其特征在于，以重量份计，包含：
月桂基氮酮 0.0004
十四烷基甜菜碱 20.0
二丙二醇甲醚 4
N-甲基吡咯烷酮 4
磷酸三正丁酯 2.0
二乙二醇或丁醚 50.0
苯甲醇 18.0
木质素磺酸铵盐 1.0。
7、根据权利要求1～5中任一项所述的渗透助剂，其特征在于，以重量份计，包含：
3-羟基-2-丁酮 3
二丙酮醇 10
月桂基氮酮 0.0002
十四烷基甜菜碱 15
二丙二醇甲醚 3
N-甲基吡咯烷酮 5
磷酸三正丁酯 1.5
二乙二醇或丁醚 21
苯甲醇 10
木质素磺酸铵盐 2。
8、根据权利要求1～5中任一项所述的渗透助剂，其特征在于，以重量份计，包含：
3-羟基-2-丁酮 6
二丙酮醇 15
月桂基氮酮 0.0002
十四烷基甜菜碱 15
二丙二醇甲醚 2
N-甲基吡咯烷酮 3
磷酸三正丁酯 1.5
二乙二醇 21
β萘酚聚氧乙烯醚，其中氧乙烯摩尔数n＝10 10
甲氧基苯甲醇 1.5
苯甲醇 5
木质素磺酸铵盐 2。
9、根据权利要求1～5中任一项所述的渗透助剂在染色过程中的应用，其特征在于，按如下方法应用：
按渗透助剂的组成配比配制渗透助剂即SSD备用；
颜料的增溶分散，用颜料重量1倍至10倍的SSD与颜料打浆，颜料从原来水不溶状态，增溶分散为液体悬浮状态，放置，染色前用沸水稀释后即可加入染缸、进行染色。
10、根据权利要求9所述的渗透助剂在染色过程中的应用，其特征在于，坯布于60℃染缸中净洗前处理30分钟，前处理工艺是染浴中SSD浓度为1.0-10.0g/L，消泡剂浓度为1-2g/L，匀染剂浓度为1-2g/L；处理后降温至30℃，加入经增溶分散的颜料，用缓冲液调整染浴pH值，运转20分钟，然后以常用的速度升温、保温，清洗出缸。
11、根据权利要求1～5中任一项所述的渗透助剂在麻脱胶工艺中的应用，其特征在于，按如下方法应用：
按渗透助剂的组成配比配制渗透助剂SSD备用；
将带有植物茎壳残留的麻浸于为麻的20倍重量的水中，加入重量百分比为35％的H2O2至溶液中H2O2的浓度达到10ml/L，然后用NaOH将浴液的pH调至11.0，添加渗透助剂SSD，至溶液中SSD的浓度达到2.5-5.0g/L，于85℃处理60分钟，然后清洗；
换新鲜水，浴比1∶20，加麻重量5-10％的漂毛粉，加SSD至溶液中SSD的浓度达到1g/L，于85℃处理30-60分钟，清洗烘干。
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