CN104313926B - 活性染料染色亲水固色剂的制备方法 - Google Patents

活性染料染色亲水固色剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种活性染料染色亲水固色剂的制备方法。该方法在自由基引发剂与助引发剂存在下将乙烯基吡啶、胺类单体和丙烯酸类单体进行聚合反应，得到上述的亲水固色剂。本发明制备的亲水固色剂具有优异的固色效果，同时又不影响棉织物本身的吸湿性和亲水性，具有良好的手感。

Description

活性染料染色亲水固色剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种亲水固色剂的制备方法，特别是一种活性染料染色亲水固色剂的制备方法。
技术背景
棉用活性染料固色剂，市场上目前主要使用的是聚阳离子型固色剂。聚阳离子型固色剂的固色效果好，但由于其高温成膜的交联特性，固色后使棉织物的亲水性变差，或者使织物变硬，手感不好。特别是筒子纱和毛巾织物，经传统聚阳离子型固色剂固色后导致棉织物自身的吸湿性变差。毛巾固色后即使经亲水型柔软剂整理也无法达到很好的亲水效果；而在筒子纱染色过程中同样也存在因为固色处理后亲水性变差导致上浆效果差等问题。
基于上述要求，市场上也出现了亲水固色剂的商品。印染厂的应用实践表明，这些所谓的亲水固色剂，要么固色效果好，但固色后使棉织物亲水性下降，达不到国家对于吸湿性规定的5秒以内。要么亲水性达到要求但固色效果不好，即以降低固色效果来达到不影响棉织物本身的吸湿性。这些亲水固色剂都不能同时满足固色效果与不影响棉织物吸湿性这两方面的要求，不是真正意义的亲水固色剂。而研究亲水固色剂的文献和专利却鲜有报道。因此，若能制备固色效果好、对棉织物本身亲水性无负面影响的亲水固色剂，具有重要的现实意义。
因此，本领域中存在一种对不影响织物本身的亲水性与手感，同时又能达到传统固色剂固色牢度的亲水固色剂及其制备方法的迫切需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种既不影响织物本身亲水性和手感又能达到良好固色效果的活性染料染色亲水固色剂的制备方法。
本发明活性染料染色亲水固色剂的制备方法，包括：
(1)提供聚合单体，以单体的总质量计，所述单体包括70-90％的胺类单体、5-25％的乙烯基吡啶和1-7％的(甲基)丙烯酸类单体；
(2)在45-95℃的温度和在自由基引发剂与任选的助引发剂混合物的存在下使胺类单体和(甲基)丙烯酸类单体聚合，
(3)在50-95℃的温度下向步骤(2)的反应产物中加入乙烯基吡啶，继续进行聚合反应，得到所述亲水固色剂。
本发明方法制备的活性染料染色亲水固色剂不影响棉织物本身的亲水性，不影响织物本身的手感，可以显著提高染色棉织物的湿摩擦牢度，固色效果极佳，色变小，几乎不降低织物的耐日晒牢度，耐汗渍牢度，耐水浸牢度。
具体实施方式
在一个优选的实施方式中，本发明的活性染料染色亲水固色剂的制备方法包括：
(1)提供聚合单体，以单体的总质量计，所述单体包括75-85％的胺类单体、10-20％的乙烯基吡啶和2-5％的(甲基)丙烯酸类单体；
(2)在50-85℃的温度和在自由基引发剂与任选的助引发剂混合物的存在下使胺类单体和(甲基)丙烯酸类单体聚合，
(3)在55-85℃的温度下向步骤(2)的反应产物中加入乙烯基吡啶，继续进行聚合反应，得到所述亲水固色剂。
在一些优选的实施方式中，所述胺类单体包括但不限于氨基乙基哌嗪(AEP)、三乙烯四胺(TETA)、四乙烯五胺(TEPA)、乙烯亚胺、丙烯亚胺、二烯丙基胺盐酸盐、三烯丙基胺盐酸盐中的一种或组合。优选的胺类单体包括但不限于氨基乙基哌嗪(AEP)、乙烯亚胺、丙烯亚胺、二烯丙基胺盐酸盐、三烯丙基胺盐酸盐中的一种或组合。
在一些更优选的实施方式中，氨基乙基哌嗪：二烯丙基胺盐酸盐和/或三烯丙基胺盐酸盐：乙烯亚胺和/或丙烯亚胺的重量比为5-50：25-60：0-60，优选为10-45：3-55：10-60。
在一些实施方式中，所述乙烯基吡啶包括但不限于2-乙烯基吡啶和4-乙烯基吡啶的一种或组合。
在一些实施方式中，所述丙烯酸类单体包括但不限于丙烯酸和甲基丙烯酸的一种或组合。
在一些优选的实施方式中，所述自由基引发剂是本领域中常规的自由基引发剂，如过硫酸盐。所述过硫酸盐包括但不限于过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠或其组合。
在一些优选的实施方式中，以所有单体的总质量计，所述自由基引发剂的用量为0.08‐0.8％，优选0.15‐0.6％，更优选0.2‐0.5％。
在一些优选的实施方式中，所述助引发剂是本领域中常规的自由基助引发剂，如聚酰胺‐胺树枝状化合物。这种助引发剂可以商品名PAMAM‐G1至PAMAM‐G5购得。优选为PAMAM‐G2或PAMAM‐G3。
在一些优选的实施方式中，以所有单体的总质量计，这种助引发剂的用量为0.02‐0.8％，优选0.04‐0.7％，更优选0.06‐0.6％。
在一些优选的实施方式中，所述步骤(1)的反应时间为5‐30分钟，优选10‐20分钟。
在一些优选的实施方式中，所述步骤(2)中的保温反应时间为1‐6小时，优选2‐5小时。
在一些优选的实施方式中，在聚合反应之前，单体可用溶剂溶解，优选用含水溶剂溶解。
在一些更优选的实施方式中，所述溶剂包括但不限于水、乙醇、二乙二醇或其组合。以所有原料相加之和的总质量计，溶剂占比60‐80％。水占溶剂总质量的85-95％。
用本发明方法制备的活性染料染色亲水固色剂不影响棉织物本身的亲水性，不影响织物本身的手感，可以显著提高染色棉织物的湿摩擦牢度，固色效果极佳，色变小，几乎不降低织物的耐日晒牢度，耐汗渍牢度，耐水浸牢度。
实施例
下面结合具体实施例进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不对本发明的范围构成限制。还应理解，在阅读了本发明公开的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作出各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
各实施例中的应用效果按照如下方法实验和评价：
1)固色试验：
试样：红色纯棉针织物
固色剂：2％(o.w.f)，工作液pH：5-5.5
固色工艺：固色处理(40℃×30min)→清洗→脱水→烘干。
2)测试标准与方法
亲水性按照《GB/T21655.1-2008纺织品吸湿速干性的评定第1部分：单项组合试验法》测定；
色变等级按照《GB/T250-2008纺织品色牢度试验评定变色用灰色样卡》测定；
皂洗牢度按照《GB/T3921-2008纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》测定；
汗渍牢度按照《GB/T3922-2013纺织品色牢度试验耐汗渍色牢度》测定；
耐光牢度按照《AATCC16-2004耐光色牢度》测定；
耐水浸牢度：汰渍洗衣粉1g/L，浴比1:50，将无色工作液加热至90℃，把亲水固色后的布样放入，在染色振荡仪器中振荡处理5min后将布样取出。
根据此时工作液的颜色深浅，用灰色样卡评定等级。
手感评价：采用触摸法。5人一组，触摸固色处理后的布样，评级，5级最好，1级最差。5人的平均级数为评定结果。
实施例1
常温下将80g氨基乙基哌嗪、100g三烯丙基胺盐酸盐、10g丙烯酸、50g乙醇、700g水混合均匀，加热至35℃并保持15min，继续升温至60℃，保持温度15min。开始同时分别滴加过硫酸铵溶液(0.9g过硫酸铵溶于18g水中)和聚酰胺-胺溶液(0.25gPAMAM-G2溶于12g水中)，15分钟后加入30g2-乙烯基吡啶。过硫酸铵溶液和聚酰胺-胺溶液的滴加时间各约为2.0h，且基本上同时滴加结束。温度升至80℃，保温反应3h。降温，出料，制得淡黄色透明液体，即为亲水固色剂。
固色性能、亲水性和手感等应用结果如表1所示。
实施例2
常温下将50g氨基乙基哌嗪、45g丙烯亚胺、110g二烯丙基胺盐酸盐、10g甲基丙烯酸、30g乙醇、700g水混合均匀，加热至35℃并保持15min，继续升温至55℃，保持温度15min。开始同时分别滴加过硫酸钾溶液(0.8g过硫酸钾溶于18g水中)和聚酰胺-胺溶液(0.2gPAMAM-G3溶于12g水中)，15分钟后加入25g2-乙烯基吡啶。过硫酸钾溶液和聚酰胺-胺溶液的滴加时间各约为2.5h，且基本上同时滴加结束。温度升至70℃，保温反应4h。降温，出料，制得淡黄色透明液体，即为亲水固色剂。固色性能、亲水性和手感等应用结果如表1所示。
实施例3
常温下将20g氨基乙基哌嗪、120g三乙烯四胺、70g二烯丙基胺盐酸盐、10g甲基丙烯酸、60g二乙二醇、640g水混合均匀，加热至35℃并保持15min，继续升温至75℃，保持温度15min。开始同时分别滴加过硫酸钾溶液(1.0g过硫酸钾溶于20g水中)和聚酰胺-胺溶液(0.2gPAMAM-G3溶于12g水中)，15分钟后加入50g4-乙烯基吡啶。过硫酸钾溶液和聚酰胺-胺溶液的滴加时间各约为1.5h，且基本上同时滴加结束，维持75℃保温反应4h。降温，出料，制得淡黄色透明液体，即为亲水固色剂。固色性能、亲水性和手感等应用结果如表1所示。
表1固色后织物的亲水性、固色效果及手感
从上述表1中的实验数据可以看出，经本发明制备的亲水固色剂处理活性染料染色织物，各项牢度指标与普通聚阳离子固色剂基本一致，亲水性和手感要优于普通聚阳离子固色剂；与日华亲水固色剂相比，各项牢度指标均都优于日华亲水固色剂。
附表1(表1中各原料化合物的单位均为克为计)

Claims (8)

1.一种活性染料染色亲水固色剂的制备方法，它包括：
(1)提供聚合单体，以单体的总质量计，所述单体包括70-90％的胺类单体、5-25％的乙烯基吡啶和1-7％的(甲基)丙烯酸类单体；
(2)在45-95℃的温度和在自由基引发剂与任选的助引发剂混合物的存在下使胺类单体和(甲基)丙烯酸类单体聚合，
(3)在50-95℃的温度下向步骤(2)的反应产物中加入乙烯基吡啶，继续进行聚合反应，得到所述亲水固色剂。
2.如权利要求1所述的活性染料染色亲水固色剂的制备方法，其特征在于，它包括：
(1)提供聚合单体，以单体的总质量计，所述单体包括75-85％的胺类单体、10-20％的乙烯基吡啶和2-5％的(甲基)丙烯酸类单体；
(2)在50-85℃的温度和在自由基引发剂与任选的助引发剂混合物的存在下使胺类单体和(甲基)丙烯酸类单体聚合，
(3)在55-85℃的温度下向步骤(2)的反应产物中加入乙烯基吡啶，继续进行聚合反应，得到所述亲水固色剂。
3.如权利要求1或2所述的活性染料染色亲水固色剂的制备方法，其特征在于，所述胺类单体是氨基乙基哌嗪(AEP)、三乙烯四胺(TETA)、四乙烯五胺(TEPA)、乙烯亚胺、丙烯亚胺、二烯丙基胺盐酸盐、三烯丙基胺盐酸盐中的一种或几种。
4.如权利要求1或2所述的活性染料染色亲水固色剂的制备方法，其特征在于，所述乙烯基吡啶为2-乙烯基吡啶和4-乙烯基吡啶的一种或两种。
5.如权利要求1或2所述的活性染料染色亲水固色剂的制备方法，其特征在于，所述(甲基)丙烯酸类单体为丙烯酸和甲基丙烯酸的一种或两种。
6.如权利要求1或2所述的活性染料染色亲水固色剂的制备方法，其特征在于，所述自由基引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠或其组合。
7.如权利要求1或所述的活性染料染色亲水固色剂的制备方法，其特征在于，所述助引发剂为聚酰胺-胺树枝状化合物。
8.如权利要求1所述的活性染料染色亲水固色剂的制备方法，其特征在于，所述单体用水、乙醇、二乙二醇或其组合溶解。
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