CN103628333A

CN103628333A - 数码印花染色处理剂和制备方法及应用方法

Info

Publication number: CN103628333A
Application number: CN201310645397.5A
Authority: CN
Inventors: 刘哲安; 李立刚
Original assignee: TIANJIN RUIJI CHEMICAL CO Ltd
Current assignee: Sainty Jiacheng (Tianjin) new material science and Technology Development Co Ltd
Priority date: 2013-12-05
Filing date: 2013-12-05
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2033-12-05
Also published as: CN103628333B

Abstract

一种数码印花染色处理剂、制备方法和应用方法，它是用阳离子助剂、阳离子醚化剂、保湿剂、有机溶剂、水制备偶联型阳离子接枝改性剂喷洒在经过前处理的织物背面，经烘干、数码印花后，分别浸泡在反应剂、有机酸和水制备的偶联反应剂，显色剂与水制备的显色剂反应溶液，固色剂和水制备的固色反应溶液30秒反应上色，最后水洗。本发明的优点是不需高温，常温快速数码染色处理，能使用直接性染料、酸性染料、活性染料,染制各种纤维。

Description

数码印花染色处理剂和制备方法及应用方法

技术领域

本发明于一种染色处理剂和制备方法及应用，特别涉及一种数码印花染色处理剂和制备方法及应用方法。

背景技术

近几年，染整产业，数码纺织的竞争与技术的快速发展，产业界对染色色彩质量的要求也不断提升，要求使用上染率高的环保方法，具备节省能源、染色速度快、而且染色的色光鲜艳。现有数码纺织品的染色分为冷热转印工艺和数码纺织染整工艺两种工艺路线。数码纺织染整工艺包括活性染料数码印花工艺和酸性染料数码印花工艺，其中：

１、活性染料数码印花工艺是：

印前坯布的上浆→烘干→数码印花→烘干→蒸化显色→水洗→皂洗→水洗→烘干。

（1）、坯布上浆，浆料配方：

浆料组分	单位：g/kg
		尿素	30—150
防染盐S	10
		小苏打	10—30
纯碱	0—5
		热水	X
海藻酸钠糊	350—450

（２）、活性染料印花蒸化显色：汽蒸，汽蒸就是固色的过程，目的是使染料在一定的条件下和纤维充分结合发色，汽蒸是印花的重要一步，此过程中有几个重要影响因素：温度，湿度，时间，酸碱度；不同种类的织物的汽蒸条件略有不同；蒸化机内不能有酸性和还原性气体存在，否则影响色光；对于蒸化机要保证其内部每个区域要有相同的的温度和湿度，否则会造成上色率不同，色泽差异明显。

（３）、活性染料印花水洗处理：冷流水冲洗-60~70℃温水洗-90℃以上热水洗-90℃，3~4min皂水洗-热水洗-冷水洗-烘干定型；水洗过程中，为了防止沾污白地，在热水洗和皂洗以前，先用冷流水冲洗，洗掉未与纤维反应的染料，再洗净后再升温进行热水洗和皂洗，皂洗时可加入活性染料防沾污静洗剂，以提高洗涤效率。　

活性数码印花由于前后处理工序多，工艺相对复杂，因此在工业生产过程中，无论是浆料配方，打印模式的设置，还是汽蒸时间、湿度、温度、酸碱度，后处理的水洗工序等一切流程的每个数据都要详细记录确认，严格按此执行，才能保证批量产品颜色的一致性。

２、酸性染料数码印花工艺是：

　　印前坯布上浆→烘干→数码印花→烘干→蒸化显色→水洗→皂洗→水洗→烘干

（１）酸性染料印花蒸化显色：蒸化时蒸汽要饱和，蒸化过程中前后温度、湿度、压力、时间，要保证一致蒸化过程中严防蒸汽水滴直接打湿布面。

（２）酸性染料印花水洗处理：冷流水冲洗-60~70℃温水洗-90℃以上热水洗-90℃，3~4min皂水洗-热水洗-冷水洗-烘干定型，用水量很大，废水也污染环境。

以上两种工艺水洗都要加很多助剂去高温水洗，才能洗掉一些印染的浆料、印花布上的浮色和水解的染料，因此，需要消耗很多的热能，而且，也需要消耗大量的时间。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种数码印花染色处理剂和制备方法及应用，不需高温，常温快速数码染色处理，能使用直接性染料、酸性染料、活性染料,染制各种纤维。

为实现上述的目的，本发明提供一种数码印花染色处理剂，其特征在于：它包含如下组份：

（一）、偶联型阳离子接枝改性剂

（１）阳离子助剂 0.1 ~4 mol/L

（２）阳离子醚化剂 0.3 ~2.6 mol/L

（３）保湿剂　　　　0.65 ~2 mol/L

（４）有机溶剂 1.5 ~6 mol/L

（５）水补足1L

（二）、偶联反应剂

（１）反应剂 0.4 ~4mol/L

（２）有机酸 0.1～10mol/L

（３）水补足1L

（三）、显色剂反应溶液

（１）显色剂　　　　　　0.02 ~4mol/L

（２）水　　　　　　　　　补足1L。

所说的阳离子助剂为二甲基二烯丙基氯化铵DMDAAC接枝剂、改性剂-LD8201、接枝剂DE、汉邦接枝剂中的一种或者一种以上的组合；

所说的阳离子醚化剂为活性固体阳离子醚化剂2,3-环氧丙基三甲基氯化铵或液体阳离子醚化剂N-（3-氯-2-羟丙基）N，N，N三甲基氯化铵；

所说的保湿剂为甘油、丙二醇、聚乙二醇PEG-200、保湿剂G-18中的一种或者一种以上的组合；

所说的有机溶剂为乙醇或异丙醇。

所说的反应剂为溴酸钠、过氧乙酸、双氧水中的一种；

所说的有机酸为柠檬酸、酒石酸、水杨酸、甲酸、乙酸、氨基三亚甲基膦酸、己二酸、硫酸、氨基三乙酸中的一种或者一种以上的组合。

所说的显色剂为亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、过氧化氢酶、脱氧酶-CY-50中的一种或者一种以上的组合。

一种数码印花染色处理剂的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：

（一）偶联型阳离子接枝改性剂合成

阳离子助剂、阳离子醚化剂和保湿剂加入水中，在55℃~75℃恒温混合分散反应2小时，用氢氧化钠中和，调节pH值至5.0~6.0，加入有机溶剂，搅拌均匀，反应完成制得偶联型阳离子接枝改性剂；

(二)偶联反应剂合成

反应剂与有机酸混合，加入水配成15%～25%浓度的水溶液；

(三)显色剂合成方法

显色剂与水混合，配成15%～30%浓度的水溶液。

一种数码印花染色处理剂的应用方法，其特征在于：它包括以下步骤：

（一）、织物前处理

用于印花的织物须经过前处理，达到无织造弊病，表面光洁，且不含防水剂、树脂整理剂、柔软剂、油剂等处理剂；

（二）、偶联型阳离子接枝改性剂处理

（１）偶联型阳离子接枝改性剂稀释液

用水和/或乙醇混合液稀释偶联型阳离子接枝改性剂至25-100%；

（２）在经过前处理的织物的背面喷洒偶联型阳离子接枝改性剂稀释液；

（３）烘干或晾干；

（三）、数码印花

（四）、反应上色处理

（１）反应剂溶液

偶联反应剂 10%

无水芒硝Na₂SO₄ 3-4%

水H₂O　　 86%

依次将称量好的水、偶联反应剂常温混合均匀，再把无水芒硝Na₂SO₄放入并搅拌溶解，溶解后呈乳白色液体；

（２）显色反应溶液

显色剂 10%

无水芒硝Na₂SO₄ 　3-4%

水H₂O 　86%

依次将称量好的水、显色剂常温混合均匀，再把无水芒硝Na₂SO₄放入并搅拌溶解，溶解后呈乳白色液体；

（３）固色反应溶液

固色剂　　10%

水H₂O　　　　90%

把称量好的固色剂和水H₂O混合均匀即可；

（４）将步骤三、数码印花印好的织物放入反应剂溶液中浸泡反应30秒，之后再直接放到显色反应溶液中浸泡30秒，再放入固色反应溶液中浸泡30秒；

（五）、水洗。

所说的水和乙醇混合液，水与乙醇的质量比为3:17。

所说的偶联型阳离子接枝改性剂稀释液的使用量为每平方米150mL-200mL。

本发明的有益效果是：

１、工业流水在线大量数码印花染色，不需高温，常温就可染各种纤维布，只需先把布使用偶联型阳离子接枝改性剂做接枝改性，在布上移植更多的与染料接上的官能基一端含有反应性基团，能与各种纤维发生反应结合；另一端含有阳离子基团，有利于阴离子染料，再来用数码印花机打上印花，染整处理简单；

２、印前半制品不用上浆，所有反应剂都可重复使用，不需排放，后续工序产生的废水少，无污水排放成本，绿色环保；

３、不用蒸化显色，采用常温氧化显色，节省能源蒸汽，减少碳排放量，设备成本降低；

４、常温水洗，水洗时间短，用水量少，不需要高温和皂洗，工艺更简单，效率更高，达到轻水洗的环保目的；

５、有较为出色和准确的色彩表现能力，色域宽广，可达到92%的SWOP ISO-Coated 覆盖率，以及73%以上的PANTONE®色覆盖率，可以在纺织品上获得照片级打印效果。

具体实施方式

下面结合实施例说明本发明，这里所述实施例的方案，不限制本发明，本领域的专业人员按照本发明的精神可以对其进行改进和变化，所述的这些改进和变化都应视为在本发明的保护范围内，本发明的范围和实质由权利要求来限定。实施例中没有特别指出的试剂均为市售产品。

实施例１：一种数码印花染色处理剂，它包含如下组份：（摩尔/升）

１、偶联型阳离子接枝改性剂

（１）二甲基二烯丙基氯化铵DMDAAC接枝剂 0.6mol/L

（２）2,3-环氧丙基三甲基氯化铵 0.4 mol/L

（３）甘油　　　　0.35mol/L

（４）丙二醇 0.35mol/L

（5）乙醇　　　　　　　　　 3 mol/L

（6）水　　　　　　　　　　补足1L

２、偶联反应剂

（１）过氧乙酸　　　　　　　　　　　　　　　 2.2mol/L

（２）己二酸　　　　　　　　　　　　　0.2mol/L

（３）水　　　　　　　　　　　　　　　　　　补足1L

３、显色剂反应溶液

（１）脱氧酶-CY-50　　　　　　　　　　　　　　　 0.09mol/L

（２）水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　补足1L；

一种数码印花染色处理剂的制备方法，它包括以下步骤：

（一）偶联型阳离子接枝改性剂合成

二甲基二烯丙基氯化铵DMDAAC接枝剂、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、甘油和丙二醇加入水中，在55℃恒温混合分散反应2小时，用氢氧化钠中和，调节pH值至5.0，加入乙醇，搅拌均匀，反应完成制得偶联型阳离子接枝改性剂；

(二)偶联反应剂合成

过氧乙酸与己二酸混合，加入水配成15%浓度的水溶液；

(三)显色剂合成方法

脱氧酶-CY-50与水混合，配成15%浓度的水溶液为显色剂反应溶液。

实施例２：一种数码印花染色处理剂，它包含如下组份：（摩尔/升）

一、偶联型阳离子接枝改性剂

（１）汉邦接枝剂 1.95mol/L

（２）N-（3-氯-2-羟丙基）N，N，N三甲基氯化铵 0.6mol/L

（３）保湿剂G-18 1.3mol/L

（４）乙醇　 4mol/L

（５）水　　补足1L

二、偶联反应剂

（１）双氧水　　　　　　　　2.9mol/L

（２）硫酸　　　　　　　　　 0.2mol/L

（３）水　　　　　　　　　　补足1L

三、显色剂反应溶液

（１）过氧化氢酶　　　　　　　　　　 0.08 mol /L

（２）水　　　　　　　　　　　　　　　　补足1L；

一种数码印花染色处理剂的制备方法，它包括以下步骤：

（一）偶联型阳离子接枝改性剂合成

汉邦接枝剂、N-（3-氯-2-羟丙基）N，N，N三甲基氯化铵和保湿剂G-18加入水中，在６5℃恒温混合分散反应2小时，用氢氧化钠中和，调节pH值至５.５，加入乙醇，搅拌均匀，反应完成制得偶联型阳离子接枝改性剂；

(二)偶联反应剂合成

双氧水与硫酸混合，加入水配成20%浓度的水溶液；

(三)显色剂合成方法

过氧化氢酶与水混合，配成23%浓度的水溶液为显色剂反应溶液。

实施例3：一种数码印花染色处理剂，它包含如下组份：（摩尔/升）

一、偶联型阳离子接枝改性剂

（１）改性剂-DL8201 3.1mol/L 　　　　　　　　

（２）2,3-环氧丙基三甲基氯化铵 1.5mol/L

（３）聚乙二醇PEG-200 1.2mol/L

（４）异丙醇　　4mol/L

（５）水　　补足1L

二、偶联反应剂

（１）溴酸钠　　　　　　　　　0.45mol/L

（２）水　　　　　　　　　　　补足1L

三、显色剂反应溶液

（１）亚硫酸氢钠　　　0.25 mol/L

（２）脱氧酶-CY-50 0.075 mol/L

（3）水　　　　　　　　　　　　　　　　　补足1L；

一种数码印花染色处理剂的制备方法，它包括以下步骤：

（一）偶联型阳离子接枝改性剂合成

改性剂-DL8201与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵和聚乙二醇PEG-200加入水中，在75℃恒温混合分散反应2小时，用氢氧化钠中和，调节pH值至6.0，加入异丙醇，搅拌均匀，反应完成制得偶联型阳离子接枝改性剂；

(二)偶联反应剂合成

溴酸钠加入水配成25%浓度的水溶液；

(三)显色剂合成方法

亚硫酸氢钠、脱氧酶-CY-50与水混合，配成30%浓度的水溶液为显色剂反应溶液。

实施例４：一种数码印花染色处理剂，它包含如下组份：（摩尔/升）

一、偶联型阳离子接枝改性剂

（１）二甲基二烯丙基氯化铵DMDAAC接枝剂 1.3mol/L

（２）N-（3-氯-2-羟丙基）N，N，N三甲基氯化铵　　1.1mol/L

（３）甘油　　　 0.7mol/L

（４）异丙醇　　　　　　　　　　　　4mol/L

（５）水　　　　　　　　　　　补足1L

二、偶联反应剂

（１）双氧水　　　　 3mol/L

（２）甲酸　　 2mol/L

（３）水补足1L

三、显色剂反应溶液

（１）亚硫酸钠 0.25mol/L

（２）过氧化氢酶 0.02mol/L

（２）水　　　　　　　　　　补足1L；

一种数码印花染色处理剂的制备方法，它包括以下步骤：

（一）偶联型阳离子接枝改性剂合成

二甲基二烯丙基氯化铵DMDAAC接枝剂、N-（3-氯-2-羟丙基）N，N，N三甲基氯化铵和甘油加入水中，在60℃恒温混合分散反应2小时，用氢氧化钠中和，调节pH值至５.５，加入异丙醇，搅拌均匀，反应完成制得偶联型阳离子接枝改性剂；

(二)偶联反应剂合成

双氧水与甲酸混合，加入水配成30%浓度的水溶液；

(三)显色剂合成方法

亚硫酸氢钠与过氧化氢酶混合，加入水配成25%浓度的水溶液为显色剂反应溶液。

实施例5：一种数码印花染色处理剂，它包含如下组份：（摩尔/升）

一、偶联型阳离子接枝改性剂

（１）汉邦接枝剂 1.95mol/L

（２）2,3-环氧丙基三甲基氯化铵 1.4mol/L

（３）甘油 0.9mol/L

（４）乙醇　4mol/L

（５）水　　补足1L

二、偶联反应剂

（１）双氧水　　　　　　　　2.9mol/L

（２）己二酸　　　　　　　 0.4mol/L

（３）水　　　　　　　　　　补足1L

三、显色剂反应溶液

（１）过氧化氢酶　　　　　　　　 0.08mol/L

（２）水　　　　　　　　　　　　　　　　补足1L；

一种数码印花染色处理剂的制备方法，它包括以下步骤：

（一）偶联型阳离子接枝改性剂合成

汉邦接枝剂、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵和甘油加入水中，在６5℃恒温混合分散反应2小时，用氢氧化钠中和，调节pH值至５.５，加入乙醇，搅拌均匀，反应完成制得偶联型阳离子接枝改性剂；

(二)偶联反应剂合成

双氧水与己二酸混合，加入水配成20%浓度的水溶液；

(三)显色剂合成方法

过氧化氢酶与水混合，配成23%浓度的水溶液。

实施例6：利用实施例1-5制得的数码印花染色处理剂对织物进行处理的方法，具体包括如下步骤：

１、织物前处理

２、偶联型阳离子接枝改性剂处理

（１）偶联型阳离子接枝改性剂稀释液

以水和乙醇混合液作为稀释剂，将偶联型阳离子接枝改性剂进行稀释后使用，

织物材质	偶联型阳离子接枝改性剂添加量
		真丝类	稀释为25%
纯棉类	稀释为25%
		棉涤混纺类	稀释为40%
涤棉混纺类	稀释为45%
		羊毛类	稀释为50%
纯化纤类（如涤塔夫等）	稀释为65%
		尼龙针织类	100%不用稀释

其中：

水与乙醇的质量比为3:17；

使用过程中，水和乙醇混合液作为稀释剂，将偶联型阳离子接枝改性剂进行稀释后使用，方便织物背面在喷淋偶联型阳离子接枝改性剂后可以快速烘干，进行数码印花，亦可用水作为稀释剂，但要保证织物在烘干后才可进行数码印花；

（２）将经过前处理的织物的背面喷洒偶联型阳离子接枝改性剂稀释液，每平方米喷洒量为150mL-200mL；

（３）烘干或晾干；

３、数码印花

４、反应上色处理

（１）反应剂溶液

偶联反应剂 10%

无水芒硝Na₂SO₄ 3-4%

水H₂O　　 86%

（２）显色反应溶液

显色剂 10%

无水芒硝Na₂SO₄ 　3-4%

水H₂O 　86%

（３）固色反应溶液

固色剂　　10%

水H₂O　　　　90%

把称量好的固色剂和水H₂O混合均匀即可；

（４）将经数码印花的织物放入反应剂溶液中浸泡反应30秒，之后再直接放到显色反应溶液中浸泡30秒，再放入固色反应溶液中浸泡30秒；

（５）水洗。

应用上述数码印花处理剂处理的花布，在没有印到染料的布上喷哂的偶联型阳离子接枝改性剂遇水速溶，因此，在工序中产生的浮色和水解染料较少，因此常温水洗即可去除。

应用上述数码印花处理剂处理的花布，只需六个步骤就可完成染色程序，(一) 是先对布纤维表面作接枝改性，（二）直接数码印花(三)使用反应剂产生偶联反应，使染料变成不溶于水的染料色淀固着在纤维中，（四）使用显色剂终止反应剂使染料产生显色，使色彩更鲜艳，（五)固色处理， (六)水洗。

偶联型阳离子接枝改性剂喷洒在织物背面，可以有效替代织物的上浆工艺，并且达到更好的数码印花效果及图案精度要求。

经过实验证实：

1、使用实施例１制得的数码印花染色处理剂进行处理的织物，其各项检测指标如下：

Figure 2013106453975100002DEST_PATH_IMAGE002

2、使用实施例2制得的数码印花染色处理剂进行处理的织物，其各项检测指标如下：

Figure 2013106453975100002DEST_PATH_IMAGE004

3 、使用实施例3制得的数码印花染色处理剂进行处理的织物，其各项检测指标如下：

Figure 2013106453975100002DEST_PATH_IMAGE006

4、使用实施例4制得的数码印花染色处理剂进行处理的织物，其各项检测指标如下：

Figure 2013106453975100002DEST_PATH_IMAGE008

5、使用实施例5制得的数码印花染色处理剂进行处理的织物，其各项检测指标如下：

Figure 2013106453975100002DEST_PATH_IMAGE010

本发明的阳离子助剂它是具有两性结构的物质，其分子中的一部分基团可与纤维表面的各种官能团反应，形成强有力的化学键合，另一部分基团可与墨水染料中的磺酸基或羧基发生化学反应，从而在纤维和墨水染料之间形成“分子桥”；

利用偶联型阳离子接枝改性剂分子中的反应性基团，如羟基、环氧基等与染料分子上的反应性基团与纤维素分子上的氢基交联，从而降低染料的水溶性，提高染物的上色率，防止白布沾色，提高染料的色牢度。同时，染料间或染料和纤维间通过交联，使断键下来的染料不再从染料上转移到熨烫布上，从而提高了湿烫牢度。将偶联剂分子中引入反应性基团，利用反应性基团的交联作用上色性能，已经成为人们研究新型的一种反应上色剂。

本发明所有工序都是常温操作即可，各段反应的时间都极短，仅需30秒，可染制的纤维为棉类、真丝类、绢丝类、棉类、棉涤混纺类、涤棉混纺类、羊毛类、纯化纤类；不用气蒸，从而减少碳排放量和废水排放量，而且所有的反应剂都可重复使用，所以废水排放量少，污水处理成本低，水洗工艺简单，用水量小，达到轻水洗的目的；印花中的图案设计、印花、后整理过程与传统数码印花工艺相同，免除了上浆和汽蒸，高温水洗工艺。

Claims

1.一种数码印花染色处理剂，其特征在于：它包含如下组份：

（一）、偶联型阳离子接枝改性剂

（１）阳离子助剂 0.1 ~4 mol/L

（２）阳离子醚化剂 0.3 ~2.6 mol/L

（３）保湿剂　　　　0.65 ~2 mol/L

（４）有机溶剂 1.5 ~6 mol/L

（５）水补足1L

（二）、偶联反应剂

（１）反应剂 0.4 ~4mol/L

（２）有机酸 0.1～10mol/L

（３）水补足1L

（三）、显色剂反应溶液

（１）显色剂　　　　　　0.02 ~4mol/L

（２）水　　　　　　　　　补足1L。

2.如权利要求1所述的一种数码印花染色处理剂，其特征在于：

所说的保湿剂为甘油、丙二醇、聚乙二醇 PEG-200 、保湿剂 G-18 中的一种或者一种以上的组合；

所说的有机溶剂为乙醇或异丙醇。

3.如权利要求1所述的一种数码印花染色处理剂，其特征在于：

所说的反应剂为溴酸钠、过氧乙酸、双氧水中的一种；

4.如权利要求1所述的一种数码印花染色处理剂，其特征在于：所说的显色剂为亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、过氧化氢酶、脱氧酶-CY-50中的一种或者一种以上的组合。

5.一种权利要求１所述的数码印花染色处理剂的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：

偶联型阳离子接枝改性剂合成

(二)偶联反应剂合成

反应剂与有机酸混合，加入水配成15%～25%浓度的水溶液；

(三)显色剂合成方法

显色剂与水混合，配成15%～30%浓度的水溶液。

6.一种权利要求１所述数码印花染色处理剂的应用方法，其特征在于：它包括以下步骤：

（一）、织物前处理

（二）、偶联型阳离子接枝改性剂处理

（１）偶联型阳离子接枝改性剂稀释液

（３）烘干或晾干；

（三）、数码印花

（四）、反应上色处理

（１）反应剂溶液

偶联反应剂 10%

无水芒硝Na₂SO₄ 3-4%

水H₂O　　 86%

（２）显色反应溶液

显色剂 10%

无水芒硝Na₂SO₄ 　3-4%

水H₂O 　86%

（３）固色反应溶液

固色剂　　10%

水H₂O　　　　90%

把称量好的固色剂和水H₂O混合均匀即可；

（五）、水洗。

7.如权利要求6所述的一种数码印花染色处理剂的应用方法，其特征在于：所说的水和乙醇混合液，水与乙醇的质量比为3:17。

8.如权利要求6所述的一种数码印花染色处理剂的应用方法，其特征在于：所说的偶联型阳离子接枝改性剂稀释液的使用量为每平方米150mL-200mL。