CN102558552B - 无醛固色剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无醛固色剂的制备方法。其特征在于：所述固色剂是采用胺与环氧氯丙烷反应生成缩合物，所述胺为总胺，它由己二胺和其它物质混合而成，所述其它物质为氨水、一甲胺、二甲胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、乙二胺、尿素及脲取代物中的一种或多种。本发明制备的固色剂具有染色牢度高，能提高干湿摩擦牢度、水洗色牢度，对敏感色色光影响小，用量少等优点，对于翠兰艳兰等敏感色染料固色时基本不产生色相变化，且无甲醛污染环境，原料易得，生产工艺简单。
Description
技术领域
本发明涉及一种无醛固色剂的制备方法，主要用于纺织品染色织物的固色。 尤其适用于翠兰艳兰等敏感色染料的固色。
背景技术
目前的固色剂大致可以分为阳离子聚合物型固色剂、树脂型固色剂（含甲醛树脂型固色剂，含多胺树脂型固色剂）、交联反应型固色剂。
反应型无醛固色剂是以环氧氯丙烷为反应性物质与胺、醚、羧酸、酰胺等反应制得的固色剂。大多数为聚合物，具有阳离子性的反应性基团，能与负电性染料（活性、酸性、直接染料）成盐结合，又能与纤维和染料中的羟基、氨基等基团交联，从而提高其湿处理牢度。
目前造成染色织物牢度不能满足要求的原因是多方面的，直接染料染色时，染料仅靠范德华力，氢键与纤维结合，染料与纤维的结合力较小，并且它们的分子结构中存在磺酸基、羧基等亲水基团，在洗涤时，染料易溶于水中而脱离纤维，导致其湿处理牢度较差。活性染料分子中的反应性基团易与纤维以共价键结合。从理论上讲，活性染料与纤维形成的共价键是相当坚牢的，不存在染色牢度问题。实质上，在染色过程中，特别是染浓色时，往往会发生因染料浓度过高而使染色织物上存在大量未固着的活性染料，这些未固着的染料很难从染色织物上洗除，这部分染料在洗涤过程中就会掉色；同时，有些活性基与纤维间所形成的化学键易水解，造成湿处理牢度较低。
我国加入WTO后，对纺织品的加工要求与国际接轨，其中最重要的是对纺织品上甲醛含量的限制与色牢度的要求。国外订单对色牢度的要求很严格，湿摩擦牢度要求3级以上（而目前国内外固色剂能达到3级的很少，尤其是活性染料染深浓色），湿烫牢度4级以上，皂洗与白布沾色牢度4-5级，为了提高织物的染色牢度，需用固色剂对织物进行固色处理。并且，对甲醛含量的要求也很高，内衣要低于30mg/Kg，婴儿服装要求不含甲醛。因此，高效无甲醛固色剂的开发是目前的发展趋势。
市场上出现多种参次不齐的无醛固色剂，虽对环保上和染色牢度上基本能满足要求。但对于翠兰艳兰等敏感色染料固色时易产生色相变化。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种固色牢度高，且对于翠兰艳兰等敏感色染料固色时不易产生色相变化的固色剂的制备方法。
本发明的目的是这样实现的：
一种无醛固色剂的制备方法，所述固色剂是采用胺与环氧氯丙烷反应生成缩合物，所述胺为总胺，它由己二胺和其它物质混合而成，所述其它物质为氨水、一甲胺、二甲胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、乙二胺、尿素及脲取代物中的一种或多种。
作为本发明的优选方案，所述胺为总胺，它是二乙烯三胺和已二胺的混合物，所述二乙烯三胺与已二胺的摩尔比为1:1.2～1:1.7，所述环氧氯丙烷与总胺的摩尔比为1:1～1:3。
所述具体方法是在四口烧瓶中加入二乙烯三胺、部分己二胺和去离子水，所述部分己二胺为己二胺总量的25-35%，边搅拌边升温，至60℃-65℃，缓缓滴加环氧氯丙烷进行加成反应，滴加时间2-3h，滴加完毕；继续保温反应30-40min，滴加剩余己二胺溶液，滴加时间0.5-1h，滴加完毕，继续保温反应3-4小时，检测合格，冷却降温至40℃以下，加盐酸调PH值为5-6，得成品。
本发明制备固色剂的作用机理：
在此交联反应型的基础上加入另一个基团，使固色剂处理后的被染织物在烘干过程中，固色剂分子上的反应性交联基团自行交联成大分子，在织物和纤维表面形成一层具有一定强度的保护膜，从而把染料包覆在纤维上，使染料不易脱落。
再经缩合反应，其结构式如下：
本发明属交联反应型固色剂，利用固色剂分子中的反应性基团（环氧基）与染料分子上可反应性基团（如氨基、酰胺基、羟基、磺酰胺基等），纤维素分子上的羟基交联，降低染料水溶性，提高染物的皂洗白布沾色和湿烫牢度。
本发明制备固色剂的优点体现在以下几个方面：
1、分子量较大，烘干过程中能自动交联成膜，把染料分子包覆在纤维上，使染料分子不易脱落；
2、分子具有阳荷性，可与染料的磺酸基阴离子以离子键结合，成为难溶的高分子色淀，从而封闭了染料分子中的水溶性基团，有效地降低了染料的水溶性，防止了染料从织物上脱落或水解；
3、分子中的活性基团可与染料分子及纤维上的极性基团（如-OH，-NH2等）形成共价键结合，提高了染色牢度。
综上所述，本发明制备的固色剂具有染色牢度高，能提高干湿摩擦牢度、水洗色牢度，对敏感色色光影响小，用量少等优点，对于翠兰艳兰等敏感色染料固色时基本不产生色相变化，且无甲醛污染环境，原料易得，生产工艺简单。
具体实施方式
实施例1：
在四口烧瓶中加入一定量的二乙烯三胺、部分已二胺（占己二胺总量的25-35%）和去离子水，边搅拌边升温，至60℃-65℃，缓缓滴加一定量的环氧氯丙烷进行加成反应，滴加时间2-3h，滴加完毕；继续保温反应30-40min，滴加剩余的己二胺溶液，滴加时间0.5-1h，滴加完毕，继续保温反应3-4小时，检测合格，冷却降温至40℃以下，加一定量的盐酸调PH值为5-6，最后得到含固量在35%左右的固色剂。
制备过程中，所述二乙烯三胺与已二胺的摩尔比为1:1.2～1:1.7，所述环氧氯丙烷与总胺的摩尔比为1:1～1:3。
本实施例1制备的固色剂的特性如下：
外观：黄绿色透明液体
离子性：阳离子型
PH：6-7
溶解性：能与任何比例混容与冷、热水中
相容性：可与非离子、阳离子型助剂混合使用
储存稳定性：储存稳定期6个月以上。
实施例2：
本实施例与实施例1的区别在于，采用二甲胺代替二乙烯三胺，所述二甲胺与已二胺的摩尔比为1:1.2。
实施例3：
本实施例与实施例1的区别在于，采用三乙烯四胺代替二乙烯三胺，所述三乙烯四胺与已二胺的摩尔比为1:1.5。
实施例4：
本实施例与实施例1的区别在于，采用四乙烯五胺代替二乙烯三胺，所述四乙烯五胺与已二胺的摩尔比为1:1.7。
实施例5：
本实施例与实施例1的区别在于，采用二甲胺与尿素摩尔比1:1混合代替二乙烯三胺，所述二甲胺与尿素的总数与已二胺的摩尔比为1:1.7。
对本发明制备的无醛固色剂进行性能测试分析：
固色使用时的工艺条件：固色剂用量（相对织物量）：浅色0.5%～1.0%，中色1.0%～2.5%，深色3.0%～4.0%，浴比1:20～1:50，固色温度：50-60℃；固色时间：20～30min。
分别取本发明按各实施例方法制备的固色剂并同时取市售常规的固色剂作为对比例，按下述方法进行处理，对固色效果进行对比。
1、染色打样
染料（直接染料或活性染料）2%（相对织物量）；织物为经前处理的机织棉平布；染色方法参照各类染料的染色打样方法。
2、固色处理
固色剂X%（相对织物量），具体用量根据染色深度而定，一般为2%～4%，浴比1:20，温度40-60℃。取染色后并洗净的织物，浸于上述升温至预定温度的固色工作液中，在该温度下进行固色处理30min取出，150～160℃烘干。
3、固色效果的评定
①色相变化，将未固色处理布与固色（翠兰艳兰等敏感色）处理布用灰色变色分及样卡评级，并以未固色处理布为基准，注明色调变化情况。
②水洗色牢度。将固色前后的染色布按下法测定耐水浸色牢度，比较测定结果。取5cm×8cm布样一块，在正面缝合面积相同的标准白棉织物一块，浸入50ml蒸馏水中，保持30±5℃，6h后取出挤干，分开试样和白布，在室温或40℃以下干燥，分别用褪色样卡测定色布褪色级数和用沾色样卡测定的布与色布接触的一面的沾色级数，耐水浸色牢度的标准测定方法可详见GB5713-85标准。
③皂洗牢度。将固色前后的染色布按下法测定耐洗色牢度，比较测定结果。取5cm×10cm的试样布一块，在正面缝合面积相同的标准白棉织物一块，投入到盛有100ml含5g皂片的工作液的250ml玻璃染杯中，置于水浴锅上，稍加搅拌，使其湿透，在40℃下处理30min（在10min和20min时需剧烈搅拌一次，每次30转），取出，用40℃温水洗涤并挤干，分开试样和白布，在室温或40℃以下干燥。分别评定色布皂洗褪色（变色）和白布沾色的级别。耐洗色牢度的标准测定方法可详见GB3921-83方法标准。
④干、湿摩擦牢度。将固色前后的染色试样按GB3920-83方法的测定耐摩擦色牢度，比较固色前后牢度的提高程度。
⑤汗渍牢度。将固色前后的染色布按下法测定耐汗渍色牢度，比较测定结果。取5cm×50cm试样一块，在正面缝合面积相同的标准白织物，放在每升含有5g食盐和6ml24%氨液的40ml试液中。操作时试样浸透后两面各夹以玻片，在37±2℃试液中浸30min，取出挤干；然后在上诉溶液中加入10%醋酸2.8ml，并按上述操作法，将试样再浸渍30min，取出挤干，分开试样和白布，不经洗涤，在室温或40℃以下干燥，分别用褪色样卡和沾色样卡评级。耐汗渍色牢度的标准测试方法可详见GB3922-83方法标准。
固色剂的性能测试结果汇总表：
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 对比例1 | |
| 色相变化 | 无色相变化 | 甚小色相变化 | 无色相变化 | 无色相变化 | 甚小色相变化 | 色相变化明显 |
| 水洗色牢度 | 5级 | 5级 | 5级 | 5级 | 4级 | 3级 |
| 皂洗牢度 | 5级 | 4级 | 4级 | 4级 | 4级 | 4级 |
| 干摩擦牢度 | 4级 | 3级 | 4级 | 4级 | 4级 | 3级 |
| 湿摩擦牢度 | 3级 | 3级 | 3级 | 3级 | 3级 | 2-3级 |
| 汗渍牢度 | 4级 | 4级 | 4级 | 3级 | 3级 | 3级 |
Claims (3)
1.一种无醛固色剂的制备方法，其特征在于：所述固色剂是采用胺与环氧氯丙烷反应生成缩合物，所述胺为总胺，它由己二胺和其它物质混合而成，所述其它物质为二乙烯三胺；
所述方法是在反应容器中加入二乙烯三胺、部分己二胺和去离子水，所述部分己二胺为己二胺总量的25-35%，边搅拌边升温，至60℃-65℃，缓缓滴加环氧氯丙烷进行加成反应，滴加时间2-3h，滴加完毕；继续保温反应30-40min，滴加剩余的己二胺溶液，滴加时间0.5-1h，滴加完毕，继续保温反应3-4小时，冷却降温至40℃以下，加盐酸调PH值为5-6，得成品。
2.根据权利要求1所述的一种无醛固色剂的制备方法，其特征在于：所述环氧氯丙烷与总胺的摩尔比为1:1～1:3。
3.根据权利要求1所述的一种无醛固色剂的制备方法，其特征在于：所述其它物质与已二胺的摩尔比为1:1.2～1:1.7。
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