CN103061166A - 一种高耐晒高耐汗渍牢度锦纶箱包材料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高耐晒高耐汗渍牢度锦纶箱包材料的制备方法，包括：配制染液，加入0.5~4.5%owf的染料，0.25~0.75%owf的匀染剂，1~3%owf的耐光牢度增强剂；调节pH值为3.5~5.5，浴比1:10~20；升温至40~50℃，加入锦纶箱包布样，搅拌染色5~10min，升温至100℃，搅拌保温染色30~45min，降温至室温，皂洗，水洗，烘干。本发明制备的箱包面料具有高耐晒、耐汗渍牢度；本发明操作简便，无需增添设备，成本可控制。

Description

一种高耐晒高耐汗渍牢度锦纶箱包材料的制备方法

技术领域

本发明属于高性能尼龙箱包材料的制造领域，特别涉及一种高耐晒高耐汗渍牢度锦纶箱包材料的制备方法。 

背景技术

背包是户外活动中的必备装备，作为生活中不可或缺的物品，随着时代的发展，背包的材质、配件从传统的真皮发展到聚酯、聚酰胺、PU、PVC等多种质地。现今由于人们生活方式的转变，户外休闲生活日益普遍，由于背包长时间携带于身，当人们着装在户外工作或运动时，不可避免地受到光照作用，因此会发生不同程度的褪色。特别是染色箱包织物在受到光照、氧气及其它化学物质的共同作用时，褪色将更加剧烈。例如箱包在汗液浸渍的同时，还受到烈日的曝晒，其褪色程度比汗液和光单独作用时都要严重。脱离纺织品的染料及其反应副产物还会直接接触皮肤，对人体的服用安全性造成侵害。当纺织品同时受到汗液和光照双重因素影响时，染料的褪色机理变得更为复杂，其耐汗光复合色牢度与单项耐光色牢度和汗渍色牢度有较大的差异，从而使耐汗晒牢度成为一重要议题。 

聚酰胺纤维俗称尼龙（Nylon），英文名称Polyamide（简称PA），具有良好的力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，其最突出的优点是耐磨性高于其他所有纤维；因为户外背包在特殊环境中使用，对背包的材料和工艺提出了较高的要求，尼龙背包的外料主要有420D牛津尼龙，1000D尼龙。理论上，锦纶纤维可用酸性染料，分散性染料染色。 

一般认为,纺织品的光致褪色主要是由日光中的紫外线引起的。染料的光褪色是复杂的物理化学过程,不仅有染料分子本身的因素,还与染色材料、照射光波长及强度、温度、染色介质组分、干湿程度、汗渍等多种因素有关。 

其中染料分子的结构是决定染料光牢度的主要因素，就染料本身而言,光褪色反应的途径及机理也根据分子结构的不同而异，依据褪色的方式，可以分为结构互变和降解两种变化。前者染料分子受光照射,发生互变异构,导致最大吸收波长改变而褪色,例如偶氮染料的偶氮醌腙异构变化引起的染料颜色的改变,醌腙体比偶氮体具有更长的吸收波长。然而,更多的褪色是由于染料分子本身在光照下发生化学反应,转变为降解产物,织物上的染料在受到光照作用时，光还原或光氧化反应常常伴随发生，有时甚至共同作用于染料光褪色过程始末，是决定染料光褪色机理的主要因素。 

有人曾利用染料膜的方法研究了染色光褪色机理,认为染料的光降解依据染色介质的不同通过氧化或还原途径进行，氧化过程一般发生在非蛋白质纤维上，在降解过程中有染料、水、氧共同作用,纤维通常没有直接作用；而在蛋白质纤维上,容易发生还原过程,蛋白质纤维的某些组分(如组氨酸成分)作为还原剂参与反应,但是也有少量染料在非蛋白质纤维上以还原过程褪色,少量染料由于光反应活性很高，氧化和还原过程同时进行,存在着竞争。对于偶氮染料而言，在染料分子上引入令偶氮基电子云密度增加的供电子基将使偶氮染料相对更易发生光氧化反应；而吸电子基团的引入往往会导致偶氮基电子云密度降低，使染料更倾向于发生光还原反应。而蒽醌染料被认为是一类耐光牢度较好的染料。这是因为蒽醌在受到光照作用时，分子上的羰基很容易被激化，从而导致氧原子的电子云密度下降，因此不容易被氧气氧化。而一些具有还原性的介质则易使蒽醌发生还原。如蒽醌会被一些分子中含有α-H原子的物质还原生成半醌，半醌还可以进一步被还原为蒽二酚，使染料发生褪色。在蛋白质纤维和少数疏水的高分子纤维上的染料都可能发生物理褪色和光还原褪色。 

混拼染色织物受到光照作用时，不同结构的染料分子间会发生能量转移而导致拼色织物的色光变化，原因是有的染料分子被光照激化后将能量转移给其它染料，使之转化成激化态而导致褪色，一般来说在偶氮染料与蒽醌染料进行拼色时此类褪色更易发生，而且往往是偶氮染料褪色严重。 

另外一方面当纺织品在汗液浸渍的同时，还受到烈日的曝晒，其褪色程度比汗液和光单独作用时都要严重。这是因为汗液中的组分与日光中能量会对染料发生协同作用（可能是人体汗液中的氨基酸在日晒的催化下,起一种去金属化与其他的复合交互作用），而使染物产生色变的一些原先耐汗渍色牢度和耐光色牢度很好的染料，其汗光复合牢度却很差的原因是染料在光汗以及氧气的复合作用下发生复杂的氧化还原反应，导致染料中的偶氮键断裂或其它发色基团遭到破坏而使染物褪色。 

聚酰胺纤维的组成和结构比蛋白质纤维简单,仅在分子链的末端才具有羧基和氨基,在分子链的中间存在大量碳链和酰胺基，无侧链。聚酰胺纤维染色使用最多的是弱酸性染料，可在弱酸性染浴或中性染浴进行染色，而且最好采用分子量为400～500的单磺化偶氮染料，或分子量为800左右的二磺化偶氮染料。分子量过大,匀染性差；分子量过小，则湿处理牢度下降。酸性染料对聚酰胺纤维的染色机理基本上与羊毛染色相同。在锦纶等电点以下染色时，染料主要以离子键形式固着在纤维的端氨基上，且酸性染料在锦纶上的饱和值与端氨基的含量基本相符。当pH值下降到一定值时,纤维的酰胺基开始吸附质子,产生超 当量吸附。在pH值很低的条件下染色，会促使锦纶纤维降解。在锦纶等电点以上染色时,染料靠范德华力、氢键等分子间引力吸附在纤维上。由于聚酰胺纤维的氨基含量低，其染色饱和值很低，用酸性染料染色时只能染得浅-中色。综合考虑使用酸性染料染色时为提高尼龙背包的耐晒牢度需要采取的措施： 

（1）使用分子量较大的酸性染料进行染色，在染色过程中要加入匀染剂。要染深浓色，需要采用两只或两只以上的染料拼染。在拼染时必须选用上染速率和亲和力相近的染料，否则不同染料间竞染现象突出，在整个染色过程中，前后色泽不一致。 

（2）温度的控制。聚酰胺纤维是热塑性纤维,其吸湿溶胀性比羊毛低得多。当温度高于70℃，上染速率才迅速加快。聚酰胺纤维的染色性能还随染色前所受的热处理条件而变化，经干热定形的纤维上染速率下降，经蒸汽定形的纤维上染速率提高。 

（3）纤维纺丝时的拉伸比大小，对锦纶的染色性能也有影响。拉伸比增大，其结晶度和取向度提高，使染料分子渗透的可及区减小，因而染色时染料的平衡吸附量和扩散系数都有减小。 

有关锦纶面料高耐晒、耐汗渍的报道不多，仅涉及到锦纶织物同浴抗紫外和染色的耐光牢度（印染，2007,18,25~27），和提高锦纶翠蓝染色的耐光色牢度（染料与染色，2008,1,33~35）。 

尹寿虎，许海育.提高锦纶翠蓝染色的耐光色牢度[J].染料与染色，2008,1,33~35。锦纶(聚酰胺纤维)染色使用最多的是弱酸性染料，弱酸性染料对聚酰胺纤维的亲和力比较高，匀染性较差，染色时一般添加匀染剂。弱酸性染料染锦纶可获得鲜艳的色泽，但在染较深色泽时，耐湿摩擦牢度和耐洗色牢度差。一些鲜艳的蓝、绿色品种，如酸性湖蓝A、酸性翠蓝等染料染锦纶时耐光色牢度很差。发现用直接耐晒翠蓝来代替弱酸性翠蓝染料进行锦纶染色，提高了锦纶的翠蓝染色耐光色牢度。 

尹寿虎，许海育.锦纶织物同浴抗紫外和染色的耐光牢度[J].印染，2007,18,25~27。为了提高织物的耐光色牢度，一般使用高日晒牢度的染料，或者使用有机紫外线吸收剂吸收紫外线。受到紫外线照射时，有机紫外线吸收剂的分子结构发生异构变化，并以热能、磷光、荧光等形式释放能量，其本质是把紫外线转化为低能量的热能，而自身不受破坏，且其消耗的能量不会氧化纤维和染料分子。酸性翠蓝匀染性好、上染率高、色泽鲜艳，主要用于染中、浅色，但其吸收紫外线，影响耐光色牢度。用自制的反应型紫外线吸收剂UVX，含有反应性基团(均三嗪结构)，对紫外区的光线有广泛吸收作用，且可以与锦纶形成共价键结合，且无毒性和刺激性，对色光影响较小。天龙翠蓝在紫外区有强烈的吸收，这可能 是导致其光褪色的主要原因；紫外线吸收剂UVX在可见光区域的吸收几乎为零，而在紫外区(200～400nm)有较强吸收。因此，如果能使紫外线吸收剂UVX将紫外线转化为较低的能量释放出来而不引起染料结构的变化，在一定程度上可以改善耐光色牢度。 

因此，从安全、美观、实用等各个角度都需要箱包面料具有高耐晒、耐汗渍牢度。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高耐晒高耐汗渍牢度锦纶箱包材料制备方法，本发明制备的箱包面料具有高耐晒、耐汗渍牢度；本发明操作简便，无需增添设备，成本可控制。 

本发明的一种高耐晒高耐汗渍牢度锦纶箱包材料制备方法，包括： 

配制染液，加入0.5~4.5%owf的染料，0.25~0.75%owf的匀染剂，1~3%owf的耐光牢度增强剂；调节pH值为3.5~5.5，浴比1:10~20；升温至40~50℃，加入锦纶箱包布样，搅拌染色5~10min，升温至100℃，搅拌保温染色30~45min，降温至室温，皂洗，水洗，烘干。 

所述染料为安诺门红MZ-2B，安诺门金黄MZ-3R，安诺门艳兰MZ、安诺门黑MZ-G中的一种或几种。 

所述耐光牢度增强剂由均氮唑并噻二嗪，三氮唑并噻二嗪，7H-噻唑并[3,2-b]-1,2,4-三嗪-7-酮，氯化N-[5-(3-甲硫基-6-甲基)-1,2,4-三嗪基]-吡啶鎓盐中的一种或两种组成； 

匀染剂：匀染剂AKD-250（厦门安科达化工有限公司），匀染剂YJ855（淮安市永佳染料化工有限公司），匀染剂Sacrite AL20（中山市汉科精细化工有限公司），匀染剂ZJ-RH08（广州庄杰化工有限公司），匀染剂KF-S1（浙江科峰化工有限公司）中的任一种。 

所述工艺过程中升温至100℃的速率为1.5~2℃/min。 

所述工艺过程中降温至室温的降温速率为2~5℃/min。 

所述皂洗处方为中性皂片2g/L和纯碱2g/L，皂洗温度为95℃，皂洗时间为10min，浴比1：20。 

性能测试方法： 

①K／S值的测定。将试样叠成四层在SF600型电脑测色配色仪上测试五个不同的位置，每次读数的误差小于0.1时记下每块试样的K/S值； 

②耐日晒牢度。参照GB/T8427-1998《纺织品色牢度试验耐人造光色牢度：氙弧》； 

③耐汗渍色牢度。参照GB/T3922-1995《纺织品色牢度试验耐汗渍色牢度》； 

④耐洗色牢度。参照GB/T3921.3一l997《纺织品色牢度试验耐洗色牢度：试验3》； 

⑤耐摩擦色牢度。参照GB/T3920-1997《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》。 

本专利公开通过筛选锦纶染色染料、匹配一系列耐光牢度增强剂和匀染剂，以一浴一步染色工艺制备高耐晒、耐汗渍牢度的箱包面料的方法。 

有益效果

（1）本发明制备的箱包面料具有高耐晒、耐汗渍牢度； 

（2）本发明操作简便，无需增添设备，成本可控制。 

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。 

实施例1 

配制染液（安诺门红MZ-2B2%OWF，安诺门金黄MZ-3R0.5%OWF，安诺门艳兰MZ1.5%OWF，匀染剂AKD-2501%OWF，均氮唑并噻二嗪0.25%OWF乳液，pH值4.5）→升温至40℃，加入锦纶箱包布样（浴比1:15），搅拌染色5min→以1.5~2℃/min升温至100℃，搅拌保温染色30~45min→以2~5℃/min降温至室温→皂洗（中性皂片2g／L，纯碱2g／L，95℃，10min，浴比1：20）→水洗→烘干→测试性能（结果见表1）。 

表1 

（以上色牢度均为变色牢度） 

实施例2 

配制染液（安诺门红MZ-2B1%OWF，安诺门金黄MZ-3R1%OWF，匀染剂YJ8551%OWF，氯化N-[5-(3-甲硫基-6-甲基)-1,2,4-三嗪基]-吡啶鎓盐0.5%OWF乳液，pH值4）→升温至40℃，加入锦纶箱包布样（浴比1:15），搅拌染色5min→以1.5~2℃/min升温至100℃，搅拌保温染色30~45min→以2~5℃/min降温至室温→皂洗（中性皂片2g／L，纯碱2g／L，95℃，10min，浴比1：20）→水洗→烘干→测试性能（结果见表2）。 

表2 

（以上色牢度均为变色牢度） 

实施例3 

配制染液（安诺门红MZ-2B0.5%OWF，安诺门黑MZ-G2.5%OWF，匀染剂Sacrite AL201.5%OWF，三氮唑并噻二嗪0.75%OWF乳液，pH值4.5）→升温至40℃，加入锦纶箱包布样（浴比1:15），搅拌染色5min→以1.5~2℃/min升温至100℃，搅拌保温染色30~45min→以2~5℃/min降温至室温→皂洗（中性皂片2g／L，纯碱2g／L，95℃，10min，浴比1：20）→水洗→烘干→测试性能（结果见表3）。 

表3 

（以上色牢度均为变色牢度） 

实施例4 

配制染液（安诺门红MZ-2B2.5%OWF，安诺门艳兰MZ0.5%OWF，匀染剂ZJ-RH081%OWF，7H-噻唑并[3,2-b]-1,2,4-三嗪-7-酮0.5%OWF乳液，pH值4.5）→升温至40℃，加入锦纶箱包布样（浴比1:15），搅拌染色5min→以1.5~2℃/min升温至100℃，搅拌保温染色30~45min→以2~5℃/min降温至室温→皂洗（中性皂片2g／L，纯碱2g／L，95℃，10min，浴比1：20）→水洗→烘干→测试性能（结果见表4）。 

表4 

（以上色牢度均为变色牢度）。 

Claims (7)

1.一种高耐晒高耐汗渍牢度锦纶箱包材料的制备方法，包括：

配制染液，加入0.5~4.5%owf的染料，0.25~0.75%owf的匀染剂，1~3%owf的耐光牢度增强剂；调节pH值为3.5~5.5，浴比1:10~20；升温至40~50℃，加入锦纶箱包布样，搅拌染色5~10min，升温至100℃，搅拌保温染色30~45min，降温至室温，皂洗，水洗，烘干。

2.根据权利要求1所述的一种高耐晒高耐汗渍牢度锦纶箱包材料的制备方法，其特征在于：所述染料为安诺门红MZ-2B，安诺门金黄MZ-3R，安诺门艳兰MZ、安诺门黑MZ-G中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种高耐晒高耐汗渍牢度锦纶箱包材料的制备方法，其特征在于：所述耐光牢度增强剂为均氮唑并噻二嗪，三氮唑并噻二嗪，7H-噻唑并[3,2-b]-1,2,4-三嗪-7-酮，氯化N-[5-(3-甲硫基-6-甲基)-1,2,4-三嗪基]-吡啶鎓盐中的一种或两种。

4.根据权利要求1所述的一种高耐晒高耐汗渍牢度锦纶箱包材料的制备方法，其特征在于：所述匀染剂为匀染剂AKD-250，匀染剂YJ855，匀染剂Sacrite AL20，匀染剂ZJ-RH08，匀染剂KF-S1中的任一种。

5.根据权利要求1所述的一种高耐晒高耐汗渍牢度锦纶箱包材料的制备方法，其特征在于：所述工艺过程中升温至100℃的速率为1.5~2℃/min。

6.根据权利要求1所述的一种高耐晒高耐汗渍牢度锦纶箱包材料的制备方法，其特征在于：所述工艺过程中降温至室温的降温速率为2~5℃/min。

7.根据权利要求1所述的一种高耐晒高耐汗渍牢度锦纶箱包材料的制备方法，其特征在于：所述皂洗处方为中性皂片2g/L和纯碱2g/L，皂洗温度为95℃，皂洗时间为10min，浴比1：20。