CN103757944B - 一种复合印染助剂及其制备方法和用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种复合印染助剂及其制备方法和用途。所述复合印染助剂由聚氧乙烯二胺、N-羟甲基丙烯酰胺、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸铵、双鼠李糖脂、植物提取物、鞣酸、牛磺酸钠、1-羧基-N,N,N-三甲基乙内酯、氯化十四烷基二甲基苄基铵、1-苯氧基-2-丙醇、2-对磺酸基苯氨基-4-氯代-6-β-萘氧基三嗪、二氧化硅、三氯化铕、乙醇和聚乙二醇600复配而成。该助剂通过引入特定的聚合物成分、植物提取物、季铵盐、天然酯类，以及形成稀土配合物和增加其他合适组分通过复配和协同作用而表现出优异的增色、护色和提高色牢度的技术效果，并表现出具有一定的抗菌、防静电的功能，因此在纺织印染行业具有广泛的工业化应用前景。

Description

一种复合印染助剂及其制备方法和用途

技术领域

本发明涉及一种印染助剂，更具体地涉及一种多功能的复合印染助剂，属于功能性织物材料制备领域。

背景技术

印染是织物处理的必要工序，人们日常生活中所穿的服装、所用的铺盖、装饰用的窗帘、防尘套、挂件，均在制备中涉及印染处理的工艺，而染色牢度差的织物碰到水、汗渍、日晒、唾液或物理摩擦时，染料容易脱落和褪色，影响美观，且脱落的染料分子或重金属离子可能通过皮肤被人体吸收而危害健康。因而印染工艺中常常采用助剂，其用于提高染色的效果、增加色牢度等。现有技术中已存在多种印染助剂或处理剂的报道，例如：

CN1445411A的专利申请报道了一种多功能的无机染色助剂及其制备方法，该助剂由含硅酸盐的天然纳米介孔矿物材料或该矿物材料提取钾、镁、铝后的矿渣制备而成，因而具有原料天然、制备工艺简单、性价比较高的优点。

CN103184686A的专利申请公开了一种对羊毛纤维改性染色的方法，其以钛酸四丁酯为助剂，与兰纳素染料配合使用，实现了改性的羊毛纤维具有良好的抗菌、抗紫外线功能，色牢度也在一定程度上增强。

CN103321064A的专利申请报道了一种阳离子染料用的天然缓染剂，其为壳聚糖或壳聚糖衍生物中的至少一种，浓度为0.1-4g/L。该天然缓染剂的使用解决了染料中存在的固有鱼腥味，使得产品质量相当，并表现出一定的抗菌和抗静电性。

尽管现有技术中已存在多种染色助剂，但其增色，护色性能仍然不够理想，抗菌、抗静电功能的或存在缺失或效果较差，随着公众生活质量的提高，对抗菌、抗静电等多功能的织物要求也加剧，这些使得现有市场中的印染助剂已远远不能满足人们的需求。针对现有技术中存在的缺陷，本发明人潜心研究各种材料的单一性能和复配性能，旨在开发一种具备多组分的新型复合印染助剂，其通过组分的合适筛选和配比优化，促使各自材料间发挥较大的协同效应，使复合印染助剂表现出良好的提高色牢度、护色、防褪色的功效，并兼具抗菌、防静电的功能，充分满足人们的生活和工作需求，具有广泛的工业化应用前景。

发明内容

为了制备得到优异性能的新型复合印染助剂，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量的创造性劳动和经过深入研究探索后，从而完成了本发明。

具体而言，本发明主要涉及三个方面。

第一个方面，本发明涉及一种复合印染助剂，所述复合印染助剂由聚氧乙烯二胺、N-羟甲基丙烯酰胺、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸铵、双鼠李糖脂、植物提取物、鞣酸、牛磺酸钠、1-羧基-N,N,N-三甲基乙内酯、氯化十四烷基二甲基苄基铵、1-苯氧基-2-丙醇、2-对磺酸基苯氨基-4-氯代-6-β-萘氧基三嗪、二氧化硅、三氯化铕、乙醇和聚乙二醇600(即PEG-600)复配而成。

在本发明所述的复合印染助剂中，以重量份计，其具体组分含量如下：

在本发明的所述复合印染助剂中，聚氧乙烯二胺的重量份数为5-15份，如为6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份或15份。所述聚氧乙烯二胺的种类并无特别的限定，例如其重均分子量(MW)可为1000-4000，例如可为1000-2000、2000-3000、3000-4000。

在本发明的所述复合印染助剂中，N-羟甲基丙烯酰胺的重量份数为10-30份，如为10份、12份、14份、16份、18份、20份、22份、24份、26份、28份或30份，优选为15-25份。

在本发明的所述复合印染助剂中，十二烷基苯磺酸钠的重量份数为1-5份，如为1份、2份、3份、4份或5份。

在本发明的所述复合印染助剂中，过硫酸铵的重量份数为1-5份，如为1份、2份、3份、4份或5份。

在本发明的所述复合印染助剂中，双鼠李糖脂的重量份数为0.5-3份，如为0.5份、1份、1.5份、2份、2.5份或3份。

在本发明的所述复合印染助剂中，植物提取物为香樟叶提取物、白兰花提取物、川穹提取物的混合物，其重量份数为5-10份，如为5份、6份、7份、8份、9份或10份。

在本发明的所述复合印染助剂中，鞣酸的重量份数为1-2.5份，如为1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份、2份、2.1份、2.2份、2.3份、2.4份或2.5份。

在本发明的所述复合印染助剂中，牛磺酸钠的重量份数为1-2.5份，如为1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份、2份、2.1份、2.2份、2.3份、2.4份或2.5份。

在本发明的所述复合印染助剂中，1-羧基-N,N,N-三甲基乙内酯的重量份数为0.5-3份，如为0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份、2份、2.1份、2.2份、2.3份、2.4份、2.5份、2.6份、2.7份、2.8份、2.9份或3份。

在本发明的所述复合印染助剂中，氯化十四烷基二甲基苄基铵的重量份数为0.5-3份，如为0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份、2份、2.1份、2.2份、2.3份、2.4份、2.5份、2.6份、2.7份、2.8份、2.9份或3份。

在本发明的所述复合印染助剂中，1-苯氧基-2-丙醇的重量份数为1-2份，如为1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份或2份。

在本发明的所述复合印染助剂中，2-对磺酸基苯氨基-4-氯代-6-β-萘氧基三嗪的重量份数为0.5-1份，如为0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份。

在本发明的所述复合印染助剂中，二氧化硅的重量份数为1-5份，如为1份、2份、3份、4份或5份。

在本发明的所述复合印染助剂中，三氯化铕的重量份数为0.5-1份，如为0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份。

在本发明的所述复合印染助剂中，乙醇的重量份数为10-25份，如为10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份或25份，优选为15-25份。

在本发明的所述复合印染助剂中，聚乙二醇600的重量份数为5-10份，如为5份、6份、7份、8份、9份或10份。

在本发明的所述复合印染助剂中，二氧化硅的粒径为100-500nm，该范围包括了其中的任何子区间范围，如150-450nm、200-400nm、250-350nm，也包括了其中的任何具体点值，如100nm、140mm、180nm、220nm、260nm、300nm、340nm、380nm、420nm、460nm或500nm，优选为200-300nm。

在本发明的所述复合印染助剂中，所述植物提取物为香樟叶提取物、白兰花提取物、川穹提取物的混合物，该混合物中三者的质量比为0.5-1.5:0.5-1.5:1，优选为1:1:1。

第二个方面，本发明涉及上述复合印染助剂的制备方法，具体如下：

(1)将聚氧乙烯二胺、N-羟甲基丙烯酰胺、十二烷基苯磺酸钠、植物提取物，按照上述重量比例投入反应釜中搅拌均匀后，升温至100-120℃，加入过硫酸铵，保温反应1-2h，降温至50-55℃得到反应液；

(2)将双鼠李糖脂、鞣酸、牛磺酸钠、1-羧基-N,N,N-三甲基乙内酯、氯化十四烷基二甲基苄基铵、1-苯氧基-2-丙醇、2-对磺酸基苯氨基-4-氯代-6-β-萘氧基三嗪和乙醇依次加入上述反应液中，升温至60-70℃，继续搅拌0.5-1h，得到混合液；

(3)最后将剩余物料二氧化硅、三氯化铕和聚乙二醇600，加入上述混合液中，室温下搅拌分散20-30min，然后在超声波功率40-60W下超声10-15min，即可得到所需复合印染助剂。

在本发明的所述复合印染助剂中，植物提取物采用如下步骤制备：

各自称取均已干燥的香樟叶、白兰花或川穹，分别加入相当于植物8-10倍质量的水浸泡过夜，然后加入相当于植物3-5倍质量的乙醇，于微波功率120-180W下提取30-60min，提取完毕，过滤后浓缩滤液至体积的1/40-1/20，然后冷冻干燥分别得到香樟叶提取物、白兰花提取物、川穹提取物。

第三个方面，本发明涉及上述复合印染助剂用作阳离子染料助剂、纤维织物染色助剂或织物处理剂的用途。

与现有技术相比，本发明的复合印染助剂通过合适的丙烯酰胺组分、植物提取成分、无机材料、特异性有机化合物和稀土元素的添加或组合，而出乎意料地表现出优异的协同效果，具有良好的提高色牢度、护色、防褪色的功效，并兼具抗菌、防静电的功能，充分满足了印染领域的工作需求，具有广泛的工业化前景和市场价值。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明，但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。

制备例：香樟叶提取物、白兰花提取物、川穹提取物的制备

各自称取200g香樟叶、白兰花或川穹，分别加入1600g水浸泡过夜，然后加入1000g乙醇，于微波功率150W下提取50min，提取完毕，过滤后浓缩滤液至体积的1/30，然后冷冻干燥，即可分别得到香樟叶提取物、白兰花提取物和川穹提取物。

实施例1

(1)将5g重均分子量为1000-2000的聚氧乙烯二胺、25g N-羟甲基丙烯酰胺、1g十二烷基苯磺酸钠、2g香樟叶提取物、2g白兰花提取物、2g川穹提取物，按照上述重量比例投入反应釜中搅拌均匀后，升温至120℃，加入3g过硫酸铵，保温反应1h，降温至55℃得到反应液；

(2)将3g双鼠李糖脂、1g鞣酸、2g牛磺酸钠、0.5g1-羧基-N,N,N-三甲基乙内酯、1.5g氯化十四烷基二甲基苄基铵、1g1-苯氧基-2-丙醇、1g2-对磺酸基苯氨基-4-氯代-6-β-萘氧基三嗪和20g乙醇依次加入上述反应液，升温至70℃继续搅拌1h，得到混合液；

(3)最后将剩余物料5g二氧化硅(粒径为200nm)、0.5g三氯化铕和5g聚乙二醇600，加入上述混合液中，室温下搅拌分散20min，然后超声波功率60W下超声15min，即可得到所需复合印染助剂，命名为助剂-1。

实施例2

(1)将15g重均分子量为2000-3000的聚氧乙烯二胺、15g N-羟甲基丙烯酰胺、5g十二烷基苯磺酸钠、3g香樟叶提取物、3g白兰花提取物、3g川穹提取物、按照上述重量比例投入反应釜中搅拌均匀后，升温至100℃，加入1g过硫酸铵，保温反应1.5h，降温至50℃得到反应液；

(2)将0.5g双鼠李糖脂、2.5g鞣酸、1g牛磺酸钠、3g1-羧基-N,N,N-三甲基乙内酯、0.5g氯化十四烷基二甲基苄基铵、2g1-苯氧基-2-丙醇、0.5g2-对磺酸基苯氨基-4-氯代-6-β-萘氧基三嗪和25g乙醇依次加入上述反应液，升温至65℃，继续搅拌0.5h，得到混合液；

(3)最后将剩余物料1g二氧化硅(粒径为300nm)、1g三氯化铕和10g聚乙二醇600，加入上述混合液中，室温下搅拌分散30min，然后超声波功率40W下超声10min，即可得到所需复合印染助剂，命名为助剂-2。

实施例3

(1)将10g重均分子量为3000-4000的聚氧乙烯二胺、20g N-羟甲基丙烯酰胺、3g十二烷基苯磺酸钠、2g香樟叶提取物、2g白兰花提取物、2g川穹提取物、按照上述重量比例投入反应釜中搅拌均匀后，升温至110℃，加入5g过硫酸铵，保温反应2h，降温至55℃得到反应液；

(2)将2g双鼠李糖脂、2g鞣酸、2.5g牛磺酸钠、1.5g1-羧基-N,N,N-三甲基乙内酯、3g氯化十四烷基二甲基苄基铵、1.5g1-苯氧基-2-丙醇、0.8g2-对磺酸基苯氨基-4-氯代-6-β-萘氧基三嗪和15g乙醇依次加入上述反应液，升温至60℃，继续搅拌1h，得到混合液；

(3)最后将剩余物料3g二氧化硅(粒径为400nm)、0.7g三氯化铕和8g聚乙二醇600，加入上述混合液中，室温下搅拌分散25min，然后超声波功率50W下超声15min，即可得到所需复合印染助剂，命名为助剂-3。

对比例1-3

除未加入植物提取物、1-羧基-N,N,N-三甲基乙内酯或1-苯氧基-2-丙醇外，分别以与实施例1的相同方式而实施了对比例1-3，得到的助剂分别命名为D1、D2和D3。

对比例4-6

除分别使用氯化十二烷基二甲基苄基铵、氯化十六烷基二甲基苄基铵或氯化十八烷基二甲基苄基铵代替实施例2中的氯化十四烷基二甲基苄基铵外，以与实施例2的相同方式而分别实施了对比例4-6，得到助剂D4、D5和D6。

对比例7

除使用单鼠李糖脂代替实施例1中的双鼠李糖脂外，以与实施例1的相同方式而分别实施了对比例7，得到助剂D7。

对比例8-9

除分别使用相同粒度的Al₂O₃、ZnO代替实施例2中的二氧化硅外，以与实施例2的相同方式而分别实施了对比例8-9，分别得到助剂D8和D9。

对比例10

除使用三氯化钕代替实施例1中的三氯化铕外，以与实施例1的相同方式而分别实施了对比例10，分别得到助剂D10。

性能测试试验

对复合印染助剂的综合性能测试

(1)取0.1g阳离子染料(0.023g阳离子黄X-8GL，0.035g阳离子红X-GRL，0.042g阳离子蓝X-GRRL，三种染料相混合)，向其中加入0.081g助剂-2，然后加入150ml软化水配成染色液，染整丝绸料5g，进行染色实验，以相同的方式而采用对比例助剂作为对照组进行染色实验。染色织物质量结果见表1。

表1

注：质量等级分为5个等级，数字越大代表质量越好。

(2)根据国标GB/T8433-1998《纺织品色牢度试验耐氯化水色牢度》中的测试条件选择有效氯20mg/L﹑PH7.5，温度27℃,浴比100:1，时间60分钟，对上述所得到的印染丝绸的氯化水色牢度进行测试。染色织物结果见表2，根据GB/T250评定试样变色程度，等级越高变色越小，抗氯化水效果越好。

表2

注：质量等级按照5个等级划分，数值越高代表质量越好。

由上述表1和表2的实验结果可知，本发明的新型复合印染助剂与阳离子染料的配合使用明显提高了染色的护色、增色和色牢度效果，均能使其达到优等品的级别，而缺少任何必要组分却不能达到相同的染色效果，从而证实了本发明复合染色助剂各组分间存在显著的协同增效功用。

(3)采用上述(1)的方法对羊毛纤维进行染色实验，然后根据国家GB/T20944.2-2007《纺织品抗菌性能的评价第2部分：吸收法》，测定染色干燥后的羊毛纤维经5次标准洗涤后的抑菌性能，其中以助剂1-3为实验组，D1-D10为对照组。结果显示如表3所示：

表3

(4)采用上述(1)的方法对涤纶织物进行染色实验，然后按照FZ/T01042-1996的方法在YGL342D型织物抗静电仪上对干燥后的染色织物进行抗静电半衰期测定，其中以助剂1-3为实验组，D1-D10为对照组。结果显示如表4所示：

表4

由上述表3和表4的实验结果可知，采用本发明的复合印染助剂所染色的织物或纤维出人意料的表现出显著的抗菌和防静电性能，而各对比例中的助剂D1-D10则无法达到等同的效果，差异十分明显。

综合上述，本发明的新型复合印染助剂通过引入特定的组分如植物提取物、季铵盐、天然氨基酸、天然酯类，以及形成稀土配合物和增加其他合适组分而表现出优异的增色、护色和提高色牢度的技术效果，并出乎预料地具备了织物整理剂的抗菌、防静电功能，可谓一举多得、兼备多种功能。而改变任何其中的一种组分时，则对应的效果都将显著降低，这显而易见地证明了它们之间的协同作用。

可见，本发明人经过大量的创造性实验筛选的各有益组分的配合使用而改善了复合印染助剂的综合性能，使得该复合印染助剂具有十分广阔的应用前景和工业化生产的价值。

应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种复合印染助剂，所述复合印染助剂由聚氧乙烯二胺、N-羟甲基丙烯酰胺、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸铵、双鼠李糖脂、植物提取物、鞣酸、牛磺酸钠、1-羧基-N,N,N-三甲基乙内酯、氯化十四烷基二甲基苄基铵、1-苯氧基-2-丙醇、2-对磺酸基苯氨基-4-氯代-6-β-萘氧基三嗪、二氧化硅、三氯化铕、乙醇和聚乙二醇600复配而成；

以重量份计，所述复合印染助剂具体组分含量如下：

所述植物提取物为香樟叶提取物、白兰花提取物、川穹提取物的混合物，该混合物中三者的质量比为0.5-1.5:0.5-1.5:1；

所述植物提取物采用如下步骤制备：各自称取香樟叶、白兰花或川穹，分别加入相当于植物8-10倍质量的水浸泡过夜，然后加入相当于植物3-5倍质量的乙醇，于微波120-180w下提取30-60min，提取完毕，过滤后浓缩滤液至体积的1/40-1/20，然后冷冻干燥分别得到香樟叶提取物、白兰花提取物、川穹提取物。

2.如权利要求1所述的复合印染助剂，其特征在于：所述N-羟甲基丙烯酰胺的重量份数为15-25份。

3.如权利要求1所述的复合印染助剂，其特征在于：所述乙醇的重量份数为15-25份。

4.如权利要求1所述的复合印染助剂，其特征在于：所述二氧化硅的粒径为100-500nm。

5.如权利要求4所述的复合印染助剂，其特征在于：所述二氧化硅的粒径为200-300nm。

6.如权利要求1-5任一项所述的复合印染助剂的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：

(1)将聚氧乙烯二胺、N-羟甲基丙烯酰胺、十二烷基苯磺酸钠、植物提取物，按照上述重量比例投入反应釜中搅拌均匀后，升温至100-120℃，加入过硫酸铵，保温反应1-2h，降温至50-55℃得到反应液；

(2)将双鼠李糖脂、鞣酸、牛磺酸钠、1-羧基-N,N,N-三甲基乙内酯、氯化十四烷基二甲基苄基铵、1-苯氧基-2-丙醇、2-对磺酸基苯氨基-4-氯代-6-β-萘氧基三嗪和乙醇依次加入上述反应液，升温至60-70℃，继续搅拌0.5-1h，得到混合液；

(3)最后将剩余物料二氧化硅、三氯化铕和聚乙二醇600，加入上述混合液中，室温下搅拌分散20-30min，然后超声波40-60w下超声10-15min，即可得到所需复合印染助剂。

7.如权利要求1-5任一项所述的复合印染助剂用作阳离子染料助剂、纤维织物染色助剂或织物处理剂的用途。