CN104018367B - 一种尼龙速染匀色剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种尼龙速染匀色剂，由如下重量百分比的原料制备而成：40-50％乙二醇二甲酸酯，5-10％乙二醇，20-30％十八胺聚氧乙烯醚和15-20％吐温-80。本发明的尼龙速染匀色剂，使用时在染液70℃以下时能使染液保持较高的pH值，可有效防止弱酸性染料在低温时的上染，有利于弱酸性染料的缓慢上染，大大降低了整个染色工艺时间；在染液70℃以上时具有优异的释酸效果，能满足弱酸性染料与聚酰胺纤维的牢固结合，并具有较佳的缓染效果，避免了传统尼龙染色工艺过程中出现瞬时上染而造成色花的问题，还可使染料的上染率提高，同时，各组分均为环保型产品，符合欧盟Okeo-Tex Standard100和REACH法规的各项要求。
Description
技术领域
本发明属于纺织品染整技术领域，具体是指一种专用于尼龙快速染色过程的匀色剂(亦称匀染剂)。
背景技术
尼龙(Nylon)即为聚酰胺(Polyamide)的俗称，又称锦纶，简称PA。聚酰胺纤维的组成和结构具有和蛋白质结构类似的特点，即分子链上都有氨基和羧基，但聚酰胺纤维的氨基和羧基仅存在于分子链的末端，而且含量较低，因此又称为端氨基和端羧基，聚酰胺纤维中端羧基含量高于端氨基含量。与此同时，在分子链的中间存在大量的酰胺基，由于以上特点，聚酰胺纤维在等电点时，仅有部分端羧基是以羧酸负离子的形式存在。
由于上述聚酰胺纤维的结构特点，一般采用弱酸性染料作为尼龙纤维的着色剂，弱酸性染料分子结构中含有极少量能产生负离子的基团，如羧基、磺酸基等，当染色体系pH值处于聚酰胺纤维等电点之前，弱酸性染料主要依靠和纤维之间的范德华力及氢键结合；染色体系pH值低于聚酰胺纤维等电点时，染料分子与聚酰胺纤维之间除依靠范德华力及氢键结合外，染料结构中的负离子部分与聚酰胺纤维中的端氨基产生离子键结合。
传统尼龙染色的工艺均是采用具有两性的非离子结构的表面活性剂作为匀染剂，并配合以冰醋酸和硫酸铵组合或单用冰醋酸作为酸剂和缓冲剂，采用阶段控温的方式使弱酸性染料缓慢上染纤维，以达到尼龙纤维均匀上色的目的。但是，传统染色工艺过程中，由于酸剂加入时容易促成瞬时上染加快而造成色花的问题，且此一问题长期困扰着尼龙织物染整厂；同时，冰醋酸的加入使染料在低温时pH较低，会使染料迅速上色，这样，在染色过程中只能以0.5℃/min慢升温的方式对弱酸性染料染色进行控制，这样会使整个染色工艺时间较长。
有鉴于此，本申请人对匀染剂对尼龙染色产生的上述缺陷进行深入研究，遂由本案产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种尼龙速染匀色剂，具有可缩短尼龙染色工艺的染色时间，并有利于弱酸性染料的缓慢上染，避免传统尼龙染色过程中出现瞬时上染而造成色花的问题。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种尼龙速染匀色剂，其特征在于，由如下重量百分比的原料制备而成：
上述十八胺聚氧乙烯醚的型号为AC-1810。
一种尼龙速染匀色剂的制备方法按如下步骤实现：1)先将上述乙二醇二甲酸酯和上述乙二醇充分搅拌混合；得到混合物；2)依次将上述十八胺聚氧乙烯醚和吐温-80加入上述混合物中混合复配，即得本发明的尼龙速染匀色剂。
采用上述方案后，本发明一种尼龙速染匀色剂，乙二醇二甲酸酯虽在常温状态下呈弱酸性，但pH值接近7，可有效防止弱酸性染料在低温时的上染，有利于弱酸性染料的缓慢上染，因此在染色过程中能以2-3℃/min.快升温的方式对弱酸性染料染色进行控制，大大缩短了整个染色工艺时间；另外，在染色过程中随着染色温度的逐渐提高，乙二醇二甲酸酯会缓慢发生水解产生甲酸，使染液的pH值逐渐降低，从而使聚酰胺纤维能够逐渐释放出端氨基，有利于弱酸性染料与聚酰胺纤维的离子键牢固结合；同时，乙二醇的加入，能有效控制乙二醇二甲酸酯的水解速度，使染液的pH值缓慢下降，具有缓染效果，有利于弱酸性染料的均匀染色，从而起到匀染作用，这样，与现有技术相比，本发明的尼龙速染匀色剂，使用时在染液70℃以下时能使染液保持较高的pH值，可有效防止弱酸性染料在低温时的上染，有利于弱酸性染料的缓慢上染，大大降低了整个染色工艺时间；在染液70℃以上时具有优异的释酸效果，能满足弱酸性染料与聚酰胺纤维的牢固结合，并具有较佳的缓染效果，避免传统尼龙染色过程中出现瞬时上染而造成色花的问题，还可使染料的上染率提高，同时，各组分均为环保型产品，符合欧盟Okeo-Tex Standard100和REACH法规的各项要求。
附图说明
图1是本发明在染色过程中所得的pH值变化曲线图。
具体实施方式
本发明一种尼龙速染匀色剂，由如下重量百分比份的原料制备而成：
其中，十八胺聚氧乙烯醚的型号为AC-1810。
所述的一种尼龙速染匀色剂的制备方法按如下步骤实现：1)先将40～50％的乙二醇二甲酸酯和5～10％的乙二醇充分搅拌混合；得到混合物；2)依次将20～30％的十八胺聚氧乙烯醚和15～20％的吐温-80加入混合物中，并搅拌混合在一起，得到尼龙速染匀色剂。
本发明的一种尼龙速染匀色剂，首先，乙二醇二甲酸酯在常温状态下虽呈弱酸性，但pH值接近7，可有效防止弱酸性染料在低温时的上染，有利于弱酸性染料的缓慢上染，因此在染色过程中能以2-3℃/min.快升温的方式对弱酸性染料染色进行控制，大大缩短了整个染色工艺时间；同时，在染色过程中随着染色温度的逐渐提高，乙二醇二甲酸酯会缓慢发生水解产生甲酸，使染液的pH值逐渐降低，从而使聚酰胺纤维能够逐渐释放出端氨基，有利于弱酸性染料与聚酰胺纤维的离子键牢固结合；其次，乙二醇的加入，能有效控制乙二醇二甲酸酯的水解速度，使染液的pH值缓慢下降，具有缓染效果，有利于弱酸性染料的均匀染色，从而起到匀染作用；最后，采用十八胺聚氧乙烯醚作为其一非离子表面活性剂，一方面由于其具有较长碳链与环氧基团，与聚酰胺纤维之间具有较强的范德华力和氢键结合，能有效控制弱酸性染料与聚酰胺纤维的“接近”趋势，与此同时，由于其氨基结构能先于聚酰胺纤维的端氨基和弱酸性染料的阴离子基团结合，减缓了弱酸性染料与聚酰胺纤维的结合速度，从而起到匀染的作用；另一方面，其较强的分散能力有利于弱酸性染料在染液中的均匀分散和溶解；采用吐温-80作为另一非离子表面活性剂，其作用类似于十八胺聚氧乙烯醚，能有效控制聚酰胺纤维的“染座”释放，起到匀染作用。与现有技术相比，本发明的尼龙速染匀色剂，使用时在染液70℃以下时能使染液保持较高的pH值，可有效防止弱酸性染料在低温时的上染，有利于弱酸性染料的缓慢上染，大大降低了整个染色工艺时间；在染液70℃以上时具有优异的释酸效果，能满足弱酸性染料与聚酰胺纤维的牢固结合，并具有较佳的缓染效果，避免传统尼龙染色过程中出现瞬时上染而造成色花的问题，还可使染料的上染率提高，同时，各组分均为环保型产品，符合欧盟Okeo-Tex Standard100和REACH法规的各项要求。
实施例一
本发明的一种尼龙速染匀色剂，具体由以下重量份制备而成：50重量份的乙二醇二甲酸酯，5重量份的乙二醇，30重量份的十八胺聚氧乙烯醚，及15重量份的吐温-80。
所述的尼龙速染匀色剂的制备方法，按如下步骤实现：
1)将50重量份的乙二醇二甲酸酯与5重量份的乙二醇充分搅拌混合；
得到混合物；
2)将30重量份十八胺聚氧乙烯醚和及15重量份的吐温-80分别依次加入混合物中，并与混合物混合复配，得到本发明的尼龙速染匀色剂。
实施例二
本发明的一种尼龙速染匀色剂，具体由以下重量份制备而成：40重量份的乙二醇二甲酸酯，10重量份的乙二醇，30重量份的十八胺聚氧乙烯醚，及20重量份的吐温-80。
所述的尼龙速染匀色剂的制备方法，按如下步骤实现：
1)将40重量份的乙二醇二甲酸酯与10重量份的乙二醇充分搅拌混合；
得到混合物；
2)将30重量份十八胺聚氧乙烯醚和及20重量份的吐温-80分别依次加入混合物中，并与混合物混合复配，得到本发明的尼龙速染匀色剂。
实施例三
本发明的一种尼龙速染匀色剂，具体由以下重量份制备而成：50重量份的乙二醇二甲酸酯，10重量份的乙二醇，20重量份的十八胺聚氧乙烯醚，及20重量份的吐温-80。
所述的尼龙速染匀色剂的制备方法，按如下步骤实现：
1)将50重量份的乙二醇二甲酸酯与10重量份的乙二醇充分搅拌混合；
得到混合物；
2)将20重量份十八胺聚氧乙烯醚和及20重量份的吐温-80分别依次加入混合物中，并与混合物混合复配，得到本发明的尼龙速染匀色剂。
本发明的尼龙速染匀色剂在锦氨纶经编布染色工艺的应用(称为2#工艺)和传统匀染剂与冰醋酸在锦氨纶经编布染色工艺的应用(称为1#工艺)的具体区别如下：
一、配方与处理方式的区别
| 1#工艺 | 2#工艺 | |
| 弱酸性染料 | X％ | X％ |
| 酸性匀染剂SPS | 1g/L | - |
| 98％HAc | 0.5ml/L | - |
| 尼龙速染匀色剂 | - | 1g/L |
其中，1#工艺采用0.5℃/min.升温染色，2#工艺采用2℃/min.升温染色。
二、具体试验操作方式
1、按上述两种设计工艺分别对染液升温,并于40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、100℃×30min.时测量染液的pH值，具体数据见下表：
| 温度 | 40℃ | 50℃ | 60℃ | 70℃ | 80℃ | 90℃ | 100℃ | 100℃×30min. |
| 1#工艺 | 3.88 | 3.91 | 3.92 | 3.99 | 4.03 | 4.06 | 4.18 | 4.21 |
| 2#工艺 | 7.03 | 6.71 | 4.79 | 4.73 | 4.69 | 4.54 | 4.46 | 4.36 |
上表对应的pH曲线图参见附图1，从上表和pH曲线(图1)都可以看出，本发明的尼龙速染匀色剂在70℃前能使染液保持较高的pH值，有利于弱酸性染料的缓慢上染，且从所得的数据可知在40℃时染料的pH值在7左右，这样可有效防止弱酸性染料在低温时的上染，而传统工艺的染液一直保持较低的pH值。
2.1.1使用咖啡色染料配方组合，分别按1#工艺和2#工艺设计的工艺染色,并于50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、100℃×30min.、100℃×45min.时取出布样，洗净后烘干定型留用，同时保留染色残液；且各温度段取出的染色布样以50℃时的数据为基准用电脑测色仪测量分别测量各组染色样布的Lab值及△E值，具体数据见下表：
咖啡色缓染布样的Lab值及△E值(D65光源)
| 50℃ | 60℃ | 70℃ | 80℃ | 90℃ | 100℃ | 100℃×30min. | 100℃×45min. | ||
| L* | 54.7 | 43.3 | 34.15 | 28.5 | 25.95 | 24.19 | 24.31 | 24.14 | |
| 1＃工艺 | a* | 2.39 | 2.49 | 7.7 | 9.3 | 10.21 | 10.26 | 10.62 | 10.47 |
| b* | -6.81 | -5.92 | 3.22 | 2.29 | 0.7 | 0.56 | 0.73 | 0.61 | |
| ΔE | / | 11.44 | 23.48 | 29.13 | 30.73 | 32.36 | 32.38 | 32.47 | |
| L* | 59.93 | 48.45 | 39.06 | 33.04 | 29.04 | 25.91 | 24.12 | 25.3 | |
| 2＃工艺 | a* | 2.61 | 2.81 | 6 | 8.98 | 10.59 | 10.52 | 10.75 | 10.47 |
| b* | -0.21 | 3.12 | 5.52 | 5.99 | 2.29 | 1.85 | 0.75 | 0.42 | |
| ΔE | / | 11.96 | 21.91 | 28.23 | 31.97 | 34.99 | 36.74 | 35.52 |
2.1.2使用上述染色残液，并分别按1ml/L加入冰醋酸后用白布染色，并于50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、100℃×30min.、100℃×45min.时取出残留染料的染色布料，染后的布样洗净烘干定型，且各温度段取出的染色布样以50℃时的数据为基准用电脑测色仪分别测量各组染色样布的Lab值及△E值，具体数据见下表：
咖啡色缓染残液染色布样的Lab值及△E值(D65光源)
| 50℃ | 60℃ | 70℃ | 80℃ | 90℃ | 100℃ | 100℃×30min. | 100℃×45min. | ||
| L* | 31.12 | 34.08 | 43.97 | 59.95 | 79.49 | 85.34 | 87.03 | 87.72 | |
| 1＃工艺 | a* | 13.56 | 17.5 | 18.74 | 0.06 | -5.15 | -3.76 | -3.31 | -2.97 |
| b* | 1.55 | 1.43 | -8.37 | -7.78 | 5.91 | 8.55 | 8.79 | 9.51 | |
| ΔE | / | 4.93 | 17.04 | 33.17 | 52.05 | 57.35 | 58.85 | 59.5 | |
| L* | 29.37 | 32.03 | 36.54 | 42.79 | 47.37 | 59.43 | 85.89 | 87.62 | |
| 2＃工艺 | a* | 12.75 | 15.77 | 18.32 | 18.28 | 16.88 | 12.23 | 0.63 | 1.01 |
| b* | -1.88 | -4.18 | -7.82 | -9.48 | -9.57 | -5.19 | 6.52 | 6.68 | |
| ΔE | / | 4.9 | 11.13 | 16.62 | 20.2 | 30.31 | 58.34 | 59.97 |
2.2选取深蓝色染色配方组合，以4％的深度按2.1.1的方式染色,并以1#工艺的数据为基准，使用电脑测色仪测量采用2#工艺样布的Lab值及△E值，同时，以2.1.2的方式对染色残液重新染色并以1#工艺的数据为基准，使用电脑测色仪测量采用2#工艺样布的Lab值及△E值，此两种方式所测得的数据见下表：
深蓝色染色及其残液染色布样的Lab值及△E值(D65光源)
2.3选取黑色染色配方组合，以5％的深度按2.1.1的方式染色,并以1#工艺的数据为基准，使用电脑测色仪测量采用2#工艺样布的Lab值及△E值，同时，以2.1.2的方式对染色残液重新染色并以1#工艺的数据为基准，使用电脑测色仪测量采用2#工艺样布的Lab值及△E值，此两种方式所测得的数据见下表：
黑色染色及其残液染色布样的Lab值及△E值(D65光源)
2.4选取浅翠绿色染色配方组合，以0.4％的深度按2.1.1的方式染色,并以1#工艺的数据为基准，使用电脑测色仪测量采用2#工艺样布的Lab值及△E值，同时，以2.1.2的方式对染色残液重新染色并以1#工艺的数据为基准，使用电脑测色仪测量采用2#工艺样布的Lab值及△E值，此两种方式所测得的数据见下表：
翠绿色染色及其残液染色布样的Lab值及△E值(D65光源)
经以上试验可以明显得出：本发明的尼龙速染匀色剂应用在尼龙染色中，其可使染料快速升温，大大缩短了染色工艺的时间，同时，在染料温度为70℃前能保持染液较高的pH值，有利于弱酸性染料的缓慢上染，在染料温度为70℃后会出现优秀的释酸效果，能满足弱酸性染料与聚酰胺纤维的牢固结合，与传统工艺相比得色非常接近，并且有优异的缓染效果，低温阶段能较好的控制染料的上染，具有适应能力强，上染率高等优点，能适应各类弱酸性染料的染色。
Claims (3)
1.一种尼龙速染匀色剂，其特征在于，由如下重量百分比的原料制备而成：
2.如权利要求1所述的一种尼龙速染匀色剂，其特征在于:上述十八胺聚氧乙烯醚的型号为AC-1810。
3.如权利要求1所述的一种尼龙速染匀色剂，其特征在于：其制备方法按如下步骤实现：1)先将上述乙二醇二甲酸酯和上述乙二醇充分搅拌混合；得到混合物；2)依次将上述十八胺聚氧乙烯醚和吐温-80加入上述混合物中混合复配，即得尼龙速染匀色剂。
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