CN103643558B

CN103643558B - 一种o/w型无火油印花乳化糊及其制备方法与应用

Info

Publication number: CN103643558B
Application number: CN201310614429.5A
Authority: CN
Inventors: 赵前威; 张小涌; 末定君之
Original assignee: Zhejiang Nicca Chemical Co ltd
Current assignee: (Chinese) Rihua Chemical Co. Ltd.
Priority date: 2013-11-28
Filing date: 2013-11-28
Publication date: 2016-01-13
Anticipated expiration: 2033-11-28
Also published as: CN103643558A

Abstract

本发明属于纺织品的染料、颜料/涂料印花乳化糊领域，具体涉及一种O/W型无火油印花乳化糊及其制备方法与应用，该O/W型无火油印花乳化糊，由以下重量份的原料组成：R-O(PO)_n50~80份，非离子表面活性剂2~5份，水30~40份，防腐剂0~0.5份，消泡剂0~0.5份，所述R-O(PO)_n为高级脂肪醇与环氧丙烷的聚合物，其中R为高级脂肪醇的烷基，所述烷基的碳链长度为C8~C16，PO为聚氧丙烯，n=2~5，其结构式为

Description

一种O/W型无火油印花乳化糊及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于纺织品的染料、颜料/涂料印花乳化糊领域，具体涉及一种O/W型无火油印花乳化糊及其制备方法与应用。

背景技术

纺织品印花是通过将染料、颜料/涂料配制成印花色浆，再印制到局部纺织品上的加工工艺。为了实现准确清晰的图案/花纹，需要对染料和涂料等着色剂调制成较高粘度的色浆来获得印制性能，而色浆的印制性能是由印花原糊来决定的，因此印花原糊很大程度上影响最终的印花效果、印花产品的质量。

纺织品印花的原糊有三方面要求：物理性能、化学性能和印制性能。物理性能是指原糊要具有一定的粘度、流变性和良好的抱水性能，同时具有与染料、助剂等化学药剂的良好相容性以及对织物的粘着力；化学性能是指要具有不易与染料、助剂等起化学反应以及不易出现自身的腐败变质；印制性能是指渗透性、透网率、印花均匀性。

印花糊料按来源分又可分为淀粉及其衍生物、海藻酸钠和乳化糊等，根据印花时使用颜料/染料的种类对印花原糊的选择是有不同的要求。

火油乳化糊是应用在颜料/涂料印花上的经典原糊，具有固含量低、刮浆容易、渗透性好等优点一直以来被广泛使用，近年火油烘干时的挥发引起的环保问题日益明显，同时火油的挥发也成为重大的安全隐患，针对火油乳化糊的问题，在近三十年来已有不少减少火油的使用或避免使用的报道，如中国专利公开号85104114公开了一种涂料印花助剂中添加稀土材料的技术用以减少A帮浆的用量；中国专利公开号1032560公开了利用脂肪酸聚氧乙烯酯等为原料的无火油帮浆的工艺技术；还有最近的中国专利授权公告号CN101538808B公开了一种使用高挥发性的甲基硅氧烷的无火油乳化糊的制备方法。但利用高挥发性（低沸点）疏水性油分的乳化糊仍然面临着挥发性物质对工作/大气环境的污染、以及在焙烘机内部冷凝后滴落在印花织物上造成加工物品质下降的问题。另外，通常的乳化糊的应用范围基本局限于颜料/涂料印花工艺上，无法满足印染厂的同一产品多用途的需求。

自活性染料印花问世以来国内外普遍采用海藻酸钠作为印花糊料，但海藻酸钠存在不耐强酸、强碱和重金属离子以及易霉变等弊端。另外，近年来海藻酸钠的货源开始紧张、价格攀升，已出现压迫印染厂家的收益的状况，印染行业急需一种性能好、价格低的新糊料可以全部替代或者部分替代海藻酸钠用作活性印花的糊料。

配制印花色浆时除了上述的原糊以外、有时还需并用一种增深剂成分以提高得色率。增深原理可理解为对纤维表面进行改性处理，从而改变或改善纤维表面性质，提高纤维对染料的亲和力，使染料能被更好地吸收、固着；另外也可以通过改变染料在溶液中的溶解性能，以提高上染率。但目前的印花原糊基本没有增深效果，如能寻找一种合适的乳化糊油分在印花加工中发挥原糊的功效目的以外、亦能改变纤维表面性质或染料溶解性达到提高得色率的话，则该乳化糊具有一剂多用的效果。这样不但可使印染厂的作业人员方便作业又能节省管理成本。

因此，本发明旨在开发出能解决在焙烘机内部出现挥发性油分冷凝滴落的问题、又能实现部分替代或者全部替代海藻酸钠原糊且具有增深效果的高沸点非火油乳化糊。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种O/W型无火油印花乳化糊。

本发明的另一个目的是提供一种O/W型无火油印花乳化糊的制备方法。

本发明还有一个目的是提供一种O/W型无火油印花乳化糊的应用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种O/W型无火油印花乳化糊，由以下重量份的原料组成：

R-O(PO)_n50~80份

非离子表面活性剂2~5份

水30~40份

防腐剂0~0.5份

消泡剂0~0.5份

所述R-O(PO)_n为高级脂肪醇与环氧丙烷的聚合物，其中R为高级脂肪醇的烷基，所述烷基的碳链长度为C8~C16，PO为聚氧丙烯，n=2~5，其结构式为。

本发明采用了低HLB值的脂肪醇聚氧丙烯醚作为乳化糊的油分，具有以下几个特点：首先，低HLB值的脂肪醇聚氧丙烯醚具有明显的疏水特性，适合在乳化剂的作用下与水混合形成高粘度的乳化糊；其次，可通过控制脂肪醇和聚氧丙烯醚的摩尔比率实现对脂肪醇聚氧丙烯醚沸点的调整；另外，脂肪醇聚氧丙烯醚所带的羟基（OH）为仲羟基，和海藻酸钠一样不会与活性染料反应，适合用于棉织物的活性染料印花，当然也适合没有与染料反应性问题的分散染料等印花工艺；最后，由于是低HLB的脂肪醇聚氧丙烯醚具有合适的疏水性/亲水性的比率，能提高染料的溶解性、加大纤维溶胀幅度从而提高印花时染料的利用率，实现增深效果。

作为优选，所述高级脂肪醇为合成醇或天然醇，高级脂肪醇的烷基的碳链为直链或支链。

作为优选，所述R-O(PO)_n为脂肪醇聚氧丙烯醚中的一种或几种。

作为优选，所述非离子表面活性剂为用异氰酸酯封端的不含活泼氢的脂肪醇聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂。

作为优选，所述O/W型无火油印花乳化糊的粘度为25000~55000mPa·s，印花粘度指数为0.25~0.35。

本发明中R-O(PO)_n的合成步骤如下：1）将高级脂肪醇和催化剂KOH（对脂肪醇0.1wt%）加入到反应容器中；2）然后对上述原料进行减压脱水，然后用氮气回压；3）然后对其加热升温至130±5℃后慢慢加入环氧丙烷PO；4）全部PO加入后，继续保温熟成到内压稳定；5）熟成结束后降温至110℃，再进行减压脱气以去除低沸点的副产物；6）最后用醋酸中和作为催化剂的KOH。

本发明中的R-O(PO)_n的沸点高于200℃，在汽蒸或焙烘过程中挥发进入大气中的比率极低，通过印花后皂洗或者水洗容易去除，是一种环保型的乳化糊原料。

一种O/W型无火油印花乳化糊的制备方法：在25~35℃条件下，将水置入容器中，加入非离子表面活性剂充分搅拌均匀，然后加入R-O(PO)_n、防腐剂和消泡剂，进一步充分搅拌至均匀，即得到O/W型无火油印花乳化糊。

一种O/W型无火油印花乳化糊的应用，所述O/W型无火油印花乳化糊用于制备涂料印花色浆，所述涂料印花色浆的具体组成如下：涂料0.1~10%，粘合剂30~50%，交联剂2.5~3.5%，O/W型无火油印花乳化糊20-50%，尿素2~5%，余量为水，所述百分比为质量百分比。

一种O/W型无火油印花乳化糊的应用，所述O/W型无火油印花乳化糊用于制备活性染料印花色浆，活性染料印花色浆的具体组成如下：活性染料0.5~10%，吸湿剂3~18%，氧化剂0.5~1.5%，海藻酸钠糊30~40%，O/W型无火油印花乳化糊10~30%，小苏打或纯碱1~3%，余量为水，所述百分比为质量百分比。

一种O/W型无火油印花乳化糊的应用，所述O/W型无火油印花乳化糊用于制备分散染料印花色浆，分散染料印花色浆的具体组成如下：分散染料0.5~10%，DL-苹果酸0.2~0.3%，海藻酸钠糊50~60%，O/W型无火油印花乳化糊1~3%，余量为水，所述百分比为质量百分比。

本发明的有益效果是：1）本发明的乳化糊不含火油，作为内相的脂肪醇的聚氧丙烯醚不会在烘干过程中挥发进入空气，因而不会产生火油的安全隐患与冷凝火油回滴到织物上的问题，脂肪醇聚氧丙烯醚经水洗和皂洗后随废水排放而不是排放到大气中，对环境有利；2）脂肪醇聚氧丙烯醚的末端羟基为仲位、活泼性低，不易与活性染料反应从而具有与火油乳化糊一样的染料利用率；3）本发明的乳化糊比火油乳化糊有明显的增深效果。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

防腐剂选自型号为TOPCIDE133、240、500、630中的一种（PERMACHEMASIALtd）；所述消泡剂选自型号为NXH-6022或CF2137-BT（浙江日华化学有限公司生产）或者XP-S-129（南京华兴消泡剂有限公司）或KM-68-1F（日本信越化学工业公司）中的一种。

非离子表面活性剂：选自型号为EV-BT、ST-50A（浙江日华化学有限公司）或、RWREDUCERCONC400H(中山DIC色料有限公司)中的一种。

实施例1：

一种O/W型无火油印花乳化糊，由下列重量份的组分组成：

C_12,14-O(PO)₂（月桂醇聚氧丙烯醚-2）80份

非离子表面活性剂（ST-50A）5份

水40份

防腐剂（TOPCIDE133）0.3份

将以上组分按如下方法制备：在25℃条件下，将水置入容器中，加入非离子表面活性剂ST-50A充分搅拌均匀，然后加入月桂醇聚氧丙烯醚-2和TOPCIDE133（防腐剂），进一步充分搅拌至均匀，即得到O/W型无火油印花乳化糊。用NDJ-1旋转式粘度计测定其粘度为41000mPa·s（测定条件：25℃，转速12r/min，4号转子），PVI值=0.35。

实施例2：

一种O/W型无火油印花乳化糊，由下列重量份的组分组成：

C_12,14-O(PO)₅（月桂醇聚氧丙烯醚-5）50份

非离子表面活性剂（ST-50A）2份

水30份

TOPCIDE2400.5份

NXH-60220.5份

将以上组分按如下方法制备：在35℃条件下，将水置入容器中，加入非离子表面活性剂充分搅拌均匀，然后加入月桂醇聚氧丙烯醚-5、TOPCIDE240（防腐剂）和NXH-6022（消泡剂），进一步充分搅拌至均匀，即得到O/W型无火油印花乳化糊。用NDJ-1旋转式粘度计测定其粘度为25000mPa·s（测定条件：25℃，转速12r/min，4号转子），PVI值=0.25。

实施例3

一种O/W型无火油印花乳化糊的应用，所述O/W型无火油印花乳化糊用于制备涂料印花色浆，所述涂料印花色浆的具体组成如下：涂料0.1%，粘合剂30%，交联剂2.5%，O/W型无火油印花乳化糊50%，尿素2%，余量为水，所述百分比为质量百分比。

实施例4

一种O/W型无火油印花乳化糊的应用，所述O/W型无火油印花乳化糊用于制备涂料印花色浆，所述涂料印花色浆的具体组成如下：涂料10%，粘合剂50%，交联剂3.5%，O/W型无火油印花乳化糊20%，尿素5%，余量为水，所述百分比为质量百分比。

对于实施例3和实施例4的涂料印花色浆，将各组分按比例混合均匀，分别用于印花，具体工艺如下：印花→烘干→固着。合成纤维涤纶布精练去油后白底印花，或者涤纶染色后印花，印花方式可以是平网印花或者圆网印花，烘干温度100℃，固着主要是交联剂和粘合剂与纤维上的活性基团发生交联反应，固着有两种方式：汽蒸固着（102-104℃，4-6min）和焙烘固着（150℃，3-5min），一般涂料印花的小面积花纹可以不进行水洗。

实施例3和实施例4的涂料印花色浆用于印花的有以下优点，由于乳化糊是一种高沸点非火油乳化糊，首先解决了白油挥发污染环境的问题和焙烘机内部出现挥发性油分冷凝滴落的问题；其次因乳化糊中没有火油气味，小花纹可以不需要皂洗。

实施例5

一种O/W型无火油印花乳化糊的应用，所述O/W型无火油印花乳化糊用于制备活性染料印花色浆，活性染料印花色浆的具体组成如下：活性染料（KayacionTurquoiseE-CG）0.5%，尿素3%，防染盐S0.5%，海藻酸钠糊30%，O/W型无火油印花乳化糊30%，小苏打1%，余量为水，所述百分比为质量百分比。

实施例6

一种O/W型无火油印花乳化糊的应用，所述O/W型无火油印花乳化糊用于制备活性染料印花色浆，活性染料印花色浆的具体组成如下：活性染料（KayacionTurquoiseE-CG）10%，硫脲18%，防染盐K1.5%，海藻酸钠糊40%，O/W型无火油印花乳化糊10%，纯碱3%，余量为水，所述百分比为质量百分比。

对于实施例5和实施例6的活性染料印花色浆，将各组分按比例混合均匀，分别用于印花，具体工艺如下：印花→烘干→固着→水洗→皂洗→水洗→烘干。

具体为：棉梭织精练漂白布白底印花，或者染色布印花，印花所用活性染料是反应性低的K型或者KN型等，印花后经过烘干、固色，染料由色浆转移到纤维上，扩散至纤维内部与纤维反应呈共价键结合；固着工艺有汽蒸（100-102℃，3-10min或130-160℃，1min）和焙烘（150℃，3-5min）；固色后，印花织物要充分洗涤，去除织物上的糊料、水解染料和未与纤维反应的染料等。白底织物容易造成沾污，保证白底洁白的关键是首先用大量冷水冲洗，洗液迅速排放，再热水洗、皂洗，否者，在碱性的皂洗液中还会造成永久性沾污。

增深效果的数据：将上述实施例5和实施例6的活性染料印花色浆用于印花工艺而得的棉梭织布的表观颜色深度（K/S）分别与单独的海藻酸钠糊进行对比，表观颜色深度的变化率约为20%（其中染料用量为0.5%时K/S值由2.1增至2.5；染料用量为10%时K/S值由20.1增至23.9）。由于利用上述乳化糊的水溶液对棉梭织布染色布进行浸轧处理后的表观颜色深度没有变化，说明印花过程中的增深原理不是通过改变纤维表面的光学性质而获得表观深色效果的，是通过改变染料的溶解性或者对纤维表面进行改性处理后提高上染率而得。

实施例7

一种O/W型无火油印花乳化糊的应用，所述O/W型无火油印花乳化糊用于制备分散染料印花色浆，分散染料印花色浆的具体组成如下：分散染料D/N(Dianix)BlueUN-SE0.5%，DL-苹果酸0.2%，海藻酸钠糊50%，O/W型无火油印花乳化糊1%，余量为水，所述百分比为质量百分比。

实施例8

一种O/W型无火油印花乳化糊的应用，所述O/W型无火油印花乳化糊用于制备分散染料印花色浆，分散染料印花色浆的具体组成如下：分散染料D/NBlueUN-SE10%，DL-苹果酸0.3%，海藻酸钠糊60%，O/W型无火油印花乳化糊3%，余量为水，所述百分比为质量百分比。

对于实施例7和实施例8的活性染料印花色浆，将各组分按比例混合均匀，分别用于印花，具体工艺如下：印花→烘干（100℃，3min）→焙烘（160℃，8min）→水洗→皂洗→水洗→烘干。

增深效果的数据：上述实施例7和实施例8的分散染料D/NBlueUN-SE印花色浆用于印花工艺而得到的PET梭织布的表观颜色深度（K/S）比单独的海藻酸钠糊有明显提高，表观颜色深度的变化率约为25%（染料用量为0.5%时K/S值由2.5增至3.0；染料用量为10%时K/S值由28.1增至32.3）。同样由于利用上述乳化糊的水溶液对PET梭织布进行浸轧处理后的表观颜色深度没有变化，说明印花过程中的增深原理与上述的棉梭织布染料印花同样，不是通过改变纤维表面的光学性质而获得表观深色效果的，是通过改变染料的溶解性或者对纤维表面进行改性处理后提高上染率而得。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims

1.一种O/W型无火油印花乳化糊，其特征在于，由以下重量份的原料组成：

所述R-O(PO)_n为高级脂肪醇与环氧丙烷的聚合物，其中R为高级脂肪醇的烷基，所述烷基的碳链长度为C8～C16，PO为聚氧丙烯，n＝2～5，其结构式为

所述非离子表面活性剂为用异氰酸酯封端的不含活泼氢的脂肪醇聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂。

2.根据权利要求1所述的一种O/W型无火油印花乳化糊，其特征在于，所述高级脂肪醇为合成醇或天然醇，高级脂肪醇的烷基的碳链为直链或支链。

3.根据权利要求1所述的一种O/W型无火油印花乳化糊，其特征在于，所述R-O(PO)n为脂肪醇聚氧丙烯醚中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种O/W型无火油印花乳化糊，其特征在于，所述O/W型无火油印花乳化糊的粘度为25000～55000mPa·s，印花粘度指数为0.25～0.35。

5.一种权利要求1至4任意一项所述的O/W型无火油印花乳化糊的制备方法，其特征在于，所述制备方法如下：在25～35℃条件下，将水置入容器中，加入非离子表面活性剂充分搅拌均匀，然后加入R-O(PO)n、防腐剂和消泡剂，进一步充分搅拌至均匀，即得到O/W型无火油印花乳化糊。

6.一种权利要求1所述的O/W型无火油印花乳化糊的应用，其特征在于：所述O/W型无火油印花乳化糊用于制备涂料印花色浆，所述涂料印花色浆的具体组成如下：涂料0.1～10％，粘合剂30～50％，交联剂2.5～3.5％，O/W型无火油印花乳化糊20～50％，尿素2～5％，余量为水，所述百分比为质量百分比。

7.一种权利要求1所述的O/W型无火油印花乳化糊的应用，其特征在于：所述O/W型无火油印花乳化糊用于制备活性染料印花色浆，活性染料印花色浆的具体组成如下：活性染料0.5～10％，吸湿剂3～18％，氧化剂0.5～1.5％，海藻酸钠糊30～40％，O/W型无火油印花乳化糊10～30％，小苏打或纯碱1～3％，余量为水，所述百分比为质量百分比。

8.根据权利要求7所述的O/W型无火油印花乳化糊的应用，其特征在于：所述吸湿剂为尿素、硫脲、双氰胺的一种或几种；所述氧化剂为防染盐S、防染盐K、防染盐H中的一种和几种。

9.一种权利要求1所述的O/W型无火油印花乳化糊的应用，其特征在于：所述O/W型无火油印花乳化糊用于制备分散染料印花色浆，分散染料印花色浆的具体组成如下：分散染料0.5～10％，DL-苹果酸0.2～0.3％，海藻酸钠糊50～60％，O/W型无火油印花乳化糊1～3％，余量为水，所述百分比为质量百分比。