CN103614910B

CN103614910B - 一种增深剂、其制备方法及改善染色纺织品色牢度的方法

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Publication number: CN103614910B
Application number: CN201310636510.3A
Authority: CN
Inventors: 杨豪杰; 刘菲; 许海军; 于小江; 朱亚伟
Original assignee: JIAXING QUEPING TEXTILE CHEMICAL INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Quping Textile New Materials Co., Ltd.
Priority date: 2013-12-03
Filing date: 2013-12-03
Publication date: 2015-07-22
Anticipated expiration: 2033-12-03
Also published as: CN103614910A

Abstract

本发明公开了一种增深剂、其制备方法及改善染色纺织品色牢度的方法，该增深剂由氨基有机硅、三元共聚有机硅、烷基烯酮、乳化剂和水组成，经其整理的增深纺织品不仅具有较好的深色性，而且色牢度高。此外，该增深剂的制备以及对织物的整理加工方法生产成本低，操作简单，适用于染色纺织品整理领域。

Description

一种增深剂、其制备方法及改善染色纺织品色牢度的方法

技术领域

本发明属于纺织化工技术领域，具体涉及一种增深剂、其制备方法以及改善染色纺织品色牢度的方法。

背景技术

近年来，对纺织品的色深度要求随着人们对纺织品服用性能要求的提高而逐渐提高。纺织品作为高附加值商品往往要求有色深的高档感。

目前，纺织品的深色染色加工仍存在一些问题，特别是细旦或超细旦化学纤维、或具有鳞片结构的蛋白质纤维，很难获得高色牢度的深色染色纺织制品。为改善纺织制品的深色染色，一般采用以下方式：一是选择对纤维具有很好上染性的染料，二是选择合适的染色工艺或染色方法，三是选择增深整理技术。增深整理是通过纺织纤维表面覆盖低折射率的材料来达到的，最典型的纺织品增深剂是水。纺织品的增深剂必须解决二个问题，一是如何获得最大的增深效果，以达到纺织品染色时减少染料用量的目的；二是如何解决增深剂与纤维的结合牢度，既避免因纺织品增深高分子物的覆盖引起的纺织品手感变硬，又起到改善纺织品色牢度的作用。现有的纺织品增深剂主要有二大类：有机硅或改性有机硅类、高分子树脂类。有机硅是常用的增深材料，改性有机硅，特别是氨基改性有机硅的深色作用要优于其他有机硅。

马志等比较了有机硅增深剂MCH-609、有机硅倍半硅氧烷增深剂DS-20和有机硅丙烯酸酯在棉和真丝纤维上的增深效果的差异，经增深处理的棉和真丝织物，其干态和湿态摩擦牢度会下降（参见：马志，陈国强，有机硅增深剂对棉及真丝织物的增深，印染助剂，2012，29(9)，36～38）。

刘岳等采用1,3,5-三(甲基三氟丙基)环三硅氧烷与N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷等为原料合成了N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基硅氧烷/三氟丙基甲基硅氧烷共聚物(AFSO)，虽对棉具有一定的增深效果，但AFSO的氨值较高，容易引起纤维黄变（参见：刘岳，安秋凤，黄良仙，氨烃基/三氟丙基聚硅氧烷增深剂的红外表征及应用性能，有机硅材料，2009，23(5)，308～311）。

对于织物的特黑色染色，必须要使用增深技术才能达到，氨基硅油既有柔软效果又有增深效果，但对特黑色染色的增深效果有限。韩国产的EBONY BLACK能将染色涤纶织物的L值（明度值）从12.8～13.14分别降低至10.41～10.63，具有增深效果，但湿摩擦牢度会下降约0.5级（参见：叶雅君，傅继树，涤纶织物特黑色染色技术，染整技术，2005，6，18～22）。

因此需要研发新型的、有效的增深剂，能减少染料用量获得相同的或更高的染色深度，同时经其整理的织物还需手感柔软、色牢度高。

发明内容

本发明的目的是提供一种增深剂及其制备方法，其不仅具有较好的增深效果，而且经其整理的纺织品具有较好的色牢度，可用于染色织物，特别是特黑色染色织物的增深处理。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种增深剂，其由以下质量百分比的原料制得：

氨基有机硅 10～25%

三元共聚有机硅 0.5～5%

烷基烯酮 0.5～8%

乳化剂 1.3～8%

水余量

所述氨基有机硅的氨值为0.03～0.1，平均分子量为8000～20000；

所述三元共聚有机硅具有以下结构：

式中，R为-CH₂-(OC₂H₄)₃OCH₃或者-(CH₂)₃-NH-(CH₂)₃-NH₂；x+y = 25～35，m 为8～15，n 为10～15；

所述烷基烯酮为C16～C18的烷基烯酮二聚体；

所述乳化剂为仲醇聚氧乙烯醚、十八烷基二甲基羟乙基季铵盐和石蜡乳化剂组成的混合物。

上述技术方案中，所述乳化剂中仲醇聚氧乙烯醚、十八烷基二甲基羟乙基季铵盐和石蜡乳化剂的质量比为3∶4∶1。

上述技术方案中，所述仲醇聚氧乙烯醚为直链的C6～C8仲醇聚氧乙烯醚。

一种制备上述增深剂的方法，包括以下步骤：

（1）按照质量百分比，将氨基有机硅、三元共聚有机硅以及乳化剂加入到反应器中，反应得到混合物A；

（2）按照质量百分比，将烷基烯酮加入到水中，搅拌得到混合物B；

（3）将混合物B加入到混合物A中，充分搅拌得到所述的增深剂。

上述技术方案中，步骤（1）中，反应温度为60℃～65℃，反应时间为2小时；步骤（2）中，搅拌时的温度为60℃～65℃，搅拌时间为30分钟。

本发明还公开了一种利用上述增深剂改善染色纺织品色牢度的方法，具体包括以下步骤：

(1)将染色纺织品浸渍或浸轧含有增深剂的溶液，所述增深剂溶液中增深剂的质量分数为5～10%；

(2)将上述经过浸渍或浸轧的纺织品，经脱水和烘干，再经高温焙烘后即得到成品；高温焙烘温度为160℃～190℃，时间为45秒～3分钟。

上述技术方案中，所述增深剂溶液中溶剂为水。

上述技术方案中，所述烘干温度为90℃～110℃。

上述技术方案中，所述纺织品包括化学纤维、真丝和毛织物及其混纺或交织织物。

本发明中烷基烯酮二聚体（AKD，Alkyl Ketene Dimer）既是一种不溶于水的拒水剂，又是一种柔软剂，内酯环具有反应活性，能与纤维上的羟基形成共价交链，一般用于纺织品的防水增效剂，未见用于纺织品的增深整理的报道。

本发明的思路是：为提高增深剂与纤维的结合力和防止纤维高温焙烘处理时纤维泛黄，选择高分子量和低氨值的氨基有机硅；为解决高分子量的氨基有机硅会导致纺织品手感变硬的问题，在氨基有机硅中添加少量具有柔软性效果的三元共聚有机硅；为获得具有明显增深效果的增深剂，本发明人意外的发现，在氨基有机硅中添加烷基烯酮二聚体，经高温处理，烷基烯酮二聚体的内酯环开环，不仅能与氨基有机硅中的氨基反应，而且能与纤维上的活性基团反应，因此提高了增深剂与纤维结合的牢度；另外，烷基烯酮二聚体具有适度的防水性，整理效果具有耐水洗性。

由于上述技术方案的采用，与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1．本发明利用高分子量和低氨值的氨基有机硅，大幅提高了增深剂与织物纤维的结合力并且避免了纤维高温焙烘处理时的泛黄现象；同时利用少量具有柔性效果的三元共聚有机硅避免了纺织品手感变硬的问题；

2．本发明首次将烷基烯酮二聚体应用于纺织品增深整理，其内酯环开环，能与氨基有机硅的活性基团反应，增加了增深剂与纤维的结合牢度和在纤维表面的成膜性；

3．本发明公开的增深剂用少量的乳化剂即具有明显的增深效果，能减少染料用量获得与现有技术相同的甚至更高的染色深度，并能有效提高纺织品的色牢度，同时其制备方法简单易行，成本较低，适于在纺织品领域推广应用。

附图说明

图1为实施例中不同增深剂处理的黑色涤纶织物的色泽深浅的比较图；

图2为实施例中不同增深剂处理的黑色羊毛织物的色泽深浅的比较图；

图3为实施例中不同增深剂处理的黑色兔毛织物的色泽深浅的比较图。

具体实施方式

下面结合实施例以及附图对本发明作进一步描述：

本实施例涉及的材料都为市售产品，其中三元共聚有机硅为聚硅氧烷和二元聚醚的共聚物，为浙江雀屏纺织化工股份有限公司生产的三元共聚有机硅M；石蜡乳化剂为多种表面活性剂和助乳化剂复合而成，外观为乳白色至淡黄色固状物，由杭州久灵化工有限公司生产。

实施例一：

将10.0Kg氨基有机硅、0.5Kg三元共聚有机硅、0.83Kg仲醇聚氧乙烯(6)醚、1.1Kg十八烷基二甲基羟乙基季铵盐、0.28Kg石蜡乳化剂加入到250Kg的反应釜中，边搅拌边升温至60℃，再先后慢慢加经60℃预热的84.79Kg水和2.5Kg高级烷基烯酮二聚体，经充分搅拌得质量分数为15.2%增深剂。

取上述增深剂9Kg，加入到91K g水中，经搅拌得增深剂整理液。然后，将经染色的真丝织物浸渍上述增深剂整理液，经离心脱水和烘干，再在高温（160℃）处理45秒，得到具有增深功能的真丝织物。

实施例二：

将15.0Kg氨基有机硅、1.5Kg三元共聚有机硅、1.24Kg仲醇聚氧乙烯(6)醚、1.65Kg十八烷基二甲基羟乙基季铵盐、0.41Kg石蜡乳化剂加入到250Kg的反应釜中，边搅拌边升温至65℃，再先后慢慢加经65℃预热的78.2Kg水和2.0Kg高级烷基烯酮二聚体，经充分搅拌得质量分数为21.8%增深剂。

取上述增深剂6Kg，加入到94K g水中，经搅拌得增深剂整理液。然后，将经染色的羊毛织物浸渍上述增深剂整理液，经离心脱水和烘干，再在高温（180℃）处理2min，得到具有增深功能的羊毛织物。

实施例三：

将23.0Kg氨基有机硅、2.5Kg三元共聚有机硅、1.95Kg仲醇聚氧乙烯(8)醚、2.6Kg十八烷基二甲基羟乙基季铵盐、0.65Kg石蜡乳化剂加入到250Kg的反应釜中，边搅拌边升温至65℃，再先后慢慢加经65℃预热的64.1Kg水和5.2Kg高级烷基烯酮二聚体，经充分搅拌得质量分数为35.9%增深剂。

取上述增深剂5Kg，加入到95K g水中，经搅拌得增深剂整理液。然后，将经染色的涤纶织物浸渍上述增深剂整理液，经离心脱水和烘干，再在高温（190℃）处理2.5min，得到具有增深功能的涤纶织物。

实施例四：

按实施例二的方法，处理经染色的锦纶织物，得到具有增深功能的锦纶织物。

实施例五：

按实施例一的方法，处理经染色的兔毛织物，得到具有增深功能的兔绒织物。

对比例一

市售増深增艳整理剂TYZN-4620（国产）5Kg，加入到95K g水中，经搅拌得增深剂整理液。然后，将经染色的涤纶织物浸渍上述增深剂整理液，经离心脱水和烘干，再在高温（180℃）处理2.5min，得到具有增深功能的涤纶织物。

对比例二

市售増深增艳整理剂TYZN-4620（国产）9Kg，加入到91K g水中，经搅拌得增深剂整理液。然后，将经染色的兔毛织物浸渍上述增深剂整理液，经离心脱水和烘干，再在高温（160℃）处理45s，得到具有增深功能的涤纶织物。

对比例三

市售増深增艳整理剂TYZN-4620（国产）6Kg，加入到94K g水中，经搅拌得增深剂整理液。然后，将经染色的羊毛织物浸渍上述增深剂整理液，经离心脱水和烘干，再在高温（180℃）处理2min，得到具有增深功能的涤纶织物。

实施例六：性能测试

染色织物的增深性能在美国Hunter公司的Ultrascan-XE电脑测配色仪测试，测试条件为：光源为D₆₅光源，10^o视角，试样折叠4层，测试K/S值、L* 、a*和b*，取4次的平均值。

以未整理染色织物为标准对照样，按下列方法计算ΔL*、ΔC*、ΔH*和ΔEcmc。计算方法参见：肖刚，王景国，染料工业技术[M]，北京，化学工业出版社，2004年，458-463。

采用CIELAB色差公式和CMC色差公式计算，见公式(1)～公式(6)。

明度差 △L*= L*_试样－L*_标样 (1)

色品差△a*= a*_试样－a*_标样 (2)

△b*= b*_试样－b*_标样 (3)

彩度差△C*=[(a*_试样)²+(b*_试样)²]^1/2－[(a*_标样)²+(b*_标样)²]^1/2(4)

色调差△H*= [(△E*)²－(△L*)²－(△C*)²]^1/ 2 (5)

CMC色差△E_cmc(2∶1)=[()²+()²+()²]^1/2 (6)

式中：

△E*= [(△L*)²+(△a*)²+(△b*)²]^1/ 2 (7)

S_L=0.040975×L_标样*/[1+0.01765×L_标样*] (8)

S_C=0.0638×C_标样*/[1+0.0131×C_标样*]+0.638 (9)

S_H= S_C×（T×f+1-f） (10)

f= [(C_标样*)⁴/( C_标样*)⁴+1900]^1/2 (11)

T= 0.36+｜0.4×cos(tan(b_标样*/a_标样*))+35｜ (12)

性能的测试结果见表1。

表1 性能指标测试结果

由表1可知，经本发明方法制备的涤纶增深织物，与未整理黑色涤纶织物相比，ΔL*较低，ΔEcmc较大，且本发明方法制备的涤纶增深织物的增深效果优于市售增深剂；经本发明方法制备的羊毛织物，与未整理黑色羊毛织物相比，ΔL*较低，ΔEcmc较大，且本发明方法制备的羊毛增深织物的增深效果优于市售增深剂；经本发明方法制备的兔毛织物，与未整理黑色兔毛织物相比，ΔL*较低，ΔEcmc较大，且本发明方法制备的兔毛增深织物的增深效果优于市售增深剂。同样，本发明方法制备的增深织物的色泽深浅值（K/S值）明显变大，说明本发明的增深剂具有优异的整理效果，分别见附图1～图3：

附图1中，A为未增深处理的黑色涤纶织物，B为对比例一整理的黑色涤纶织物，C为实施例三的增深整理的黑色涤纶织物；

附图2中，A为未增深处理的黑色羊毛织物，B为对比例三整理的黑色羊毛织物，C为实施例二的增深整理的黑色羊毛织物；

附图3中，A为未增深处理的黑色兔毛纤维织物，B为对比例二整理的黑色兔毛纤维织物，C为实施例五的增深整理的黑色兔毛纤维织物。

经过整理后的染色织物的耐摩擦色牢度以及耐皂洗色牢度根据GB/T3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测试，结果见表2。

表2 色牢度指标测试结果

由表2可知，实施例二、实施例三和实施例五的本发明专利的增深织物，与未增深样品相比，具有优异的染色牢度，其中涤纶增深织物的湿摩擦提高了0.5级；羊毛和兔毛增深织物的皂洗牢度和摩擦牢度都提高了0.5级。

Claims

1.一种增深剂，其特征在于：所述增深剂由以下质量百分比的原料制得：

氨基有机硅 10～25%

三元共聚有机硅 0.5～5%

烷基烯酮 0.5～8%

乳化剂 1.3～8%

水余量

所述氨基有机硅的氨值为0.03～0.1，平均分子量为8000～20000；

所述三元共聚有机硅具有以下结构：

所述烷基烯酮为C₁₆～C₁₈的烷基烯酮二聚体；

所述乳化剂为仲醇聚氧乙烯醚、十八烷基二甲基羟乙基季铵盐和石蜡乳化剂组成的混合物；

所述增深剂的制备方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的增深剂，其特征在于：所述乳化剂中仲醇聚氧乙烯醚、十八烷基二甲基羟乙基季铵盐和石蜡乳化剂的质量比为3∶4∶1。

3.根据权利要求1所述的增深剂，其特征在于：所述仲醇聚氧乙烯醚为直链的C₆～C₈仲醇聚氧乙烯醚。

4.根据权利要求1所述的增深剂，其特征在于：步骤（1）中，反应温度为60℃～65℃，反应时间为2小时；步骤（2）中，搅拌时的温度为60℃～65℃，搅拌时间为30分钟。

5.一种利用权利要求1～3中任意一种增深剂改善染色纺织品色牢度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的改善染色纺织品色牢度的方法，其特征在于：所述含有增深剂的溶液中溶剂为水。

7.根据权利要求5所述的改善染色纺织品色牢度的方法，其特征在于：所述烘干温度为90℃～110℃。

8.根据权利要求5所述的改善染色纺织品色牢度的方法，其特征在于：所述纺织品包括涤纶织物、锦纶织物、真丝织物、羊毛织物和兔毛织物。