CN104831556A - 一种耐日晒牢度提升剂在织物整理中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐日晒牢度提升剂在织物整理中的应用。本发明的耐日晒牢度提升剂的原料组合物包括10％～40％的非水溶性紫外吸收剂，0.5％～10％的分散剂，5％～20％的乳化剂，2％～10％的溶剂，及软水；所述耐日晒牢度提升剂有以下制备方法制得，所述制备方法包括如下步骤：将所述非水溶性紫外吸收剂、所述分散剂、所述溶剂、磨料和所述软水在砂磨机中进行研磨，制得磨浆；将所述磨浆过滤，滤掉磨料，然后将过滤后的磨浆与所述乳化剂搅拌混合，即可。本发明的耐日晒牢度提升剂在织物整理应用中使用方便，耐日晒牢度提升作用显著。

Description

一种耐日晒牢度提升剂在织物整理中的应用

技术领域

本发明涉及一种耐日晒牢度提升剂在织物整理中的应用。

背景技术

由于地球工业活动的繁荣，对大气层的破坏程度日益加速，臭氧层空洞的不断增大致使强烈的阳光紫外线毫无顾忌地进入地球，紫外线的过量照射能使皮肤变皱，老化，有可能引起皮肤癌，和白内障。也容易导致纺织纤维的老化，染料褪色等现象。抗紫外线纺织品如同其他防护用品一样受到人们的关注。抗紫外线产品不只是针对服装产业，其他诸如窗帘布，广告布，篷布等都对抗紫外线有着相应的要求。故对紫外吸收剂的应用日益广泛，通过对面料进行紫外整理，提高耐日晒牢度，保护人体健康，具有重要意义。

现有的紫外吸收剂大部分为不溶于水的粉状颗粒物，要配制成纺织助剂(例如耐日晒牢度提升剂)应用于印染工业中需要对其进行分散乳化，如隋世军所著《汽车内饰织物耐晒整理剂的制备及其应用》中的研磨工艺需要五十小时，耗时太长。其他如浙江理工大学田永强硕士论文《紫外线吸收剂的分散剂其应用性能研究》中，提出对紫外线吸收剂进行砂磨后，用转速达到10000r/min的高速剪切乳化机进行高速剪切。浙江理工大学章俊玲硕士论文《高效光稳定剂及其改善涤纶织物耐晒性能的研究》中，不仅转速要求10000r/min，更要求工作液乳化完成后置于冰浴中急冷至室温，此操作方法对机器转速和溶液冷却方面有要求，只适合于小规模的产品生产，大规模生产对设备的要求太高，不存在普遍意义。

因此，开发出一种利用常规设备即可进行制备、且利用常规设备生产时工艺简单、可降低生产成本、可节约能源、适合工业化生产的耐日晒牢度提升剂的原料组合物，及其工艺简单、生产效率高、节约能源、适合工业化生产的制备方法，是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中耐日晒牢度提升剂的制备工艺复杂、对设备要求高、生产耗时长、浪费能源、生产效率低等缺陷，而提供了一种耐日晒牢度提升剂、其原料组合物、制备方法及应用。本发明的耐日晒牢度提升剂利用常规设备即可进行制备、且利用常规设备生产时工艺简单、可降低生产成本、节约能源、适合工业化生产。本发明的耐日晒牢度提升剂的制备方法对设备要求低、工艺简单、生产成本低、生产效率高、节约能源、适合工业化生产。本发明的产品使用方便，耐日晒牢度提升作用显著。

本发明提供了一种耐日晒牢度提升剂的原料组合物，其包括10％～40％的非水溶性紫外吸收剂，0.5％～10％的分散剂，5％～20％的乳化剂，2％～10％的溶剂，及软水；所述百分比为各组分的质量占所述耐日晒牢度提升剂的原料组合物总质量的百分比；各组分百分比之和为100％。

较佳地，所述耐日晒牢度提升剂的原料组合物，其由如下各组分所组成：10％～40％的非水溶性紫外吸收剂，0.5％～10％的分散剂，5％～20％的乳化剂，2％～10％的溶剂，及软水；所述百分比为各组分的质量占所述耐日晒牢度提升剂的原料组合物总质量的百分比；各组分百分比之和为100％。

较佳地，所述非水溶性紫外吸收剂为2-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑(UV326)、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(UV531)、2-(2′-羟基-3′,5′-二叔戊基苯基)苯并三唑(UV328)、2-(2′-羟基-3′,5′-二叔丁基苯基)-5-氯化苯并三唑(UV327)、2，4-二羟基二苯甲酮(UV-O)、2-(2'-羟基-3',5'双(a,a-二甲基苄基)苯基)苯并三唑(UV234)和2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮(UV-9)中的一种或多种。

更佳地，所述非水溶性紫外吸收剂为2-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑(UV326)和/或2-(2′-羟基-3′,5′-二叔戊基苯基)苯并三唑(UV328)。

较佳地，所述分散剂为分散剂MF、分散剂NNO、聚乙烯吡咯烷酮K25、聚乙烯吡咯烷酮K30和聚乙烯吡咯烷酮K40中的一种或多种。

更佳地，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮K30和/或分散剂MF。

较佳地，所述乳化剂为失水山梨醇单油酸酯、失水山梨醇单硬脂酸酯、二乙二醇单油酸酯、二乙二醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇单棕榈酸酯、聚氧乙烯二油酸酯、聚氧乙烯山梨醇羊毛脂油酸衍生物、失水山梨醇月桂酸酯、聚氧乙烯月桂醚、二苄基联苯基聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钙、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和苯乙烯基苯基聚氧乙烯醚中的一种或多种。

更佳地，所述乳化剂为失水山梨醇单油酸酯、苯乙烯基苯基聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇单棕榈酸酯、二苄基联苯基聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸钙中的一种或多种。最佳地，所述乳化剂为失水山梨醇单油酸酯和苯乙烯基苯基聚氧乙烯醚，或者，失水山梨醇单油酸酯和聚氧乙烯失水山梨醇单棕榈酸酯，或者，二苄基联苯基聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸钙。

较佳地，所述溶剂为1，2丙二醇、二甲基甲酰胺、异丙醇、正丁醇和三乙醇胺中的一种或多种。更佳地，所述溶剂为1，2丙二醇、正丁醇和三乙醇胺中的一种或多种。

较佳地，所述非水溶性紫外吸收剂的用量为20％～30％。

较佳地，所述分散剂的用量为3％～7％，更佳地为5％～7％。

较佳地，所述乳化剂用量为4％～12％，更佳地为9％～12％。

较佳地，当所述乳化剂为失水山梨醇单油酸酯和苯乙烯基苯基聚氧乙烯醚时，所述失水山梨醇单油酸酯和苯乙烯基苯基聚氧乙烯醚的质量比为1：1～1：2；当所述乳化剂为失水山梨醇单油酸酯和聚氧乙烯失水山梨醇单棕榈酸酯时，所述失水山梨醇单油酸酯和聚氧乙烯失水山梨醇单棕榈酸酯的质量比为1：1～1：2；当所述乳化剂为二苄基联苯基聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸钙时，所述二苄基联苯基聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸钙的质量比为1：1～2：1。

较佳地，所述溶剂的用量为5％。

较佳地，所述软水的用量为53％～64％，更佳地为58％～60％。

本发明还提供了一种所述耐日晒牢度提升剂的制备方法，其包括如下步骤：将所述非水溶性紫外吸收剂、所述分散剂、所述溶剂、磨料和所述软水在砂磨机中进行研磨，制得磨浆；将所述磨浆过滤，滤掉磨料，然后将过滤后的磨浆与所述乳化剂搅拌混合，即可；所述研磨的时间为2～4小时；所述砂磨机的转速为2000～6000r/min；所述过滤后的磨浆中颗粒的细度为50～200μm。

较佳地，所述研磨的时间为3～3.5小时。

较佳地，所述砂磨机的转速为4000～5000r/min。

较佳地，所述磨料的直径为0.8mm～1.2mm。

较佳地，所述磨料的总质量与所述非水溶性紫外吸收剂和所述分散剂的总质量的比值为5：1～20：1。

较佳地，所述磨料为玻璃珠和/或氧化锆珠。

较佳地，所述研磨在进行时保持砂磨机的温度为10～30℃。较佳地，所述保持砂磨机温度为10～30℃的方法为采用冷却水降温。较佳地，所述的冷却水为10～30℃的自来水。

较佳地，所述搅拌的时间为4～12小时；更佳地为5～12小时；最佳地为5～8小时。

较佳地，所述搅拌的速度为200～2000r/min，更佳地为500～1500r/min，最佳的为700～1200r/min。

较佳地，所述搅拌是在反应釜中进行。

本发明还提供了一种由所述耐日晒牢度提升剂的制备方法所制得的耐日晒牢度提升剂。

本发明还提供了一种所述耐日晒牢度提升剂在织物整理中的应用。

较佳地，所述织物为涤纶织物。

较佳地，所述织物整理为染色。

较佳地，所述染色的方法为染料一浴法、浸染或轧染；更佳地为染料一浴法或浸染。

较佳地，当所述织物为涤纶织物时，所述染色的方法中染料为分散染料。

较佳地，所述分散染料为安诺可隆分散染料藏青ERD、安诺可隆分散染料红玉ERD、安诺可隆分散染料黄ERD、安诺可隆分散染料红ERD和安诺可隆分散染料蓝ERD中的一种或多种；更佳地为安诺可隆分散染料藏青ERD，或者，安诺可隆分散染料红玉ERD，或者，安诺可隆分散染料黄ERD、安诺可隆分散染料红ERD和安诺可隆分散染料蓝ERD。

较佳地，所述染色的方法中所述耐日晒牢度提升剂的用量为2％o.w.f～3％o.w.f。

较佳地，所述染色的方法中染料用量为1％o.w.f～3％o.w.f。

较佳地，所述染色的方法中浴比为1：10～1：20。

较佳地，所述染色的方法中还添加分散匀染剂。较佳地，所述分散匀染剂为分散匀染剂509A。

较佳地，所述染色的方法中pH为4～4.5。

较佳地，所述染色的方法中染色的温度为130℃～135℃。

较佳地，所述染色的方法中染色的时间为30min～50min。

较佳地，所述的染色的方法中在升温至所述染色的温度的过程中，升温速度为2℃/min～3℃/min。

较佳地，当所述织物为涤纶织物时，且当所述染色的方法中染料为分散染料时，所述染色的方法还包括还原清洗的步骤。

较佳地，所述还原清洗的方法中，使用助剂保险粉和烧碱。较佳地，所述保险粉用量为3g/L。较佳地，所述烧碱用量为1g/L。

较佳地，所述还原清洗中，浴比为1:20。

较佳地，所述还原清洗的温度为80℃。

较佳地，所述还原清洗的时间为20min。

本发明中，室温指环境温度为10～30℃。

本发明中，所述％o.w.f中的o.w.f的全称是on weight of fabric，所述％o.w.f指染料或助剂的用量相对于织物的质量百分比。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明所用试剂和原料均市售可得。

本发明的积极进步效果在于：

1、本发明的耐日晒牢度提升剂的原料组合物由于各组分的协同配合作用，利用常规设备即可进行制备、且利用常规设备生产时工艺简单、耗时短、可降低生产成本、节约能源、适合工业化生产。

2、本发明的耐日晒牢度提升剂的制备方法对设备要求低、工艺简单、生产成本低、生产效率高、节约能源、适合工业化生产；尤其是，本发明的制备方法可在经过2～4小时的研磨后即可实现产品良好的分散稳定性及产品对织物日晒牢度的显著提升作用，耗时短，能耗少，生产效率高。

3、本发明的产品使用方便，耐日晒牢度提升作用显著。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。

本发明中，若无特殊说明，份数均指质量份数。

以下实施例中所涉及到的市售染料和市售耐日晒牢度提升剂均由上海安诺其集团股份有限公司提供。

实施例1耐日晒牢度提升剂A的制备

将紫外吸收剂UV326 30份、分散剂聚乙烯吡咯烷酮K30 3份、溶剂三乙醇胺5份和水53份放入砂磨机中，放入直径规格为0.8mm～1.2mm的玻璃珠，打开冷却水开始研磨，转速为4000r/min，至3小时后，过滤并将滤液转移至反应釜，加入乳化剂失水山梨醇单油酸酯苯3份和苯乙烯基苯基聚氧乙烯醚6份，室温搅拌，搅拌速度为800r/min，12小时后搅拌结束，得到稳定均一的产品。

实施例2耐日晒牢度提升剂B的制备

将紫外吸收剂UV328 20份、分散剂MF7份、溶剂正丁醇5份和水64份放入砂磨机中，放入直径规格为0.8mm～1.2mm的玻璃珠，打开冷却水开始研磨，转速为4000r/min，至2小时后，过滤并将滤液转移至反应釜，加入乳化剂聚氧乙烯失水山梨醇单棕榈酸酯2份和失水山梨醇单油酸酯2份，室温搅拌，搅拌速度为1000r/min，5小时后搅拌结束，得到稳定均一的产品。

实施例3耐日晒牢度提升剂C的制备

将紫外吸收剂UV326 20份、分散剂聚乙烯吡咯烷酮K40 5份、溶剂1，2丙二醇5份和水58份放入砂磨机中，放入直径规格为0.8mm～1.2mm的玻璃珠，打开冷却水开始研磨，转速为4000r/min。至4小时后，过滤并将滤液转移至反应釜，加入乳化剂二苄基联苯基聚氧乙烯醚8份和十二烷基苯磺酸钙4份，室温搅拌，搅拌速度为900r/min，8小时后搅拌结束，得到稳定均一的产品。

实施例4耐日晒牢度提升剂的分散稳定性测试

1、离心法：

将复配所得的溶液(即上述各实施例中产品)取出10ml置于离心管中，离心机设置条件3000r/min*5分钟，离心结束后取出离心管上层溶液和未离心的溶液一起测其紫外吸收值，设未离心的溶液所测得的值为Z1，离心后上层溶液所测得的值为Z2，则Z2/Z1越接近于1，其分散稳定性越好。

将实施例1～3中产品按照上述离心法进行检测，结果见表1。从表1可见，本发明的产品分散稳定性均较好。

表1

2、观察法：

将实施例1～3中产品置于玻璃试管中，静置放置一周、两周、两周至两月，溶液分层越慢越好。

结果为：此三支耐日晒牢度提升剂在放置过程中均无分层现象，或分层不明显。

实施例5耐日晒牢度提升剂在染色上的应用

运用于涤纶织物上的染色同浴法：其中，染色条件为：耐日晒牢度提升剂用量2％o.w.f～3％o.w.f(具体见表3)；分散匀染剂509A用量0.2g/l；pH为4～4.5；浴比为1:20；染料种类及用量见表2。染色工艺过程为：先加助剂，然后加染料，然后在升温速度为2℃/min条件下升温至130℃并染色50min，然后降温并排水清洗。

表2

还原清洗条件为：保险粉用量3g/L；烧碱用量1g/L；浴比为1:20；还原清洗工艺过程为：加入助剂后快速升温至80℃并进行还原清洗20min，然后降温并充分清洗。

染色后日晒牢度测试：按AATCC TM16-1993 20H方法测试，测试结果见表3。

表3

耐日晒牢度提升剂在印染中的用量根据紫外吸收剂在溶液中所含的量可作适当调整。

Claims (10)

1.一种耐日晒牢度提升剂在织物整理中的应用，其特征在于：

所述耐日晒牢度提升剂的原料组合物包括10％～40％的非水溶性紫外吸收剂，0.5％～10％的分散剂，5％～20％的乳化剂，2％～10％的溶剂，及软水；所述百分比为各组分的质量占所述耐日晒牢度提升剂的原料组合物总质量的百分比；各组分百分比之和为100％；

所述耐日晒牢度提升剂由以下制备方法制得，所述制备方法包括如下步骤：将所述非水溶性紫外吸收剂、所述分散剂、所述溶剂、磨料和所述软水在砂磨机中进行研磨，制得磨浆；将所述磨浆过滤，滤掉磨料，然后将过滤后的磨浆与所述乳化剂搅拌混合，即可；所述研磨的时间为2～4小时；所述砂磨机的转速为2000～6000r/min；所述过滤后的磨浆中颗粒的细度为50～200μm。

2.如权利要求1所述的应用，其特征在于：

所述非水溶性紫外吸收剂为2-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2′-羟基-3′,5′-二叔戊基苯基)苯并三唑、2-(2′-羟基-3′,5′-二叔丁基苯基)-5-氯化苯并三唑、2，4-二羟基二苯甲酮、2-(2'-羟基-3',5'双(a,a-二甲基苄基)苯基)苯并三唑和2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮中的一种或多种；

和/或，所述分散剂为分散剂MF、分散剂NNO、聚乙烯吡咯烷酮K25、聚乙烯吡咯烷酮K30和聚乙烯吡咯烷酮K40中的一种或多种；

和/或，所述乳化剂为失水山梨醇单油酸酯、失水山梨醇单硬脂酸酯、二乙二醇单油酸酯、二乙二醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇单棕榈酸酯、聚氧乙烯二油酸酯、聚氧乙烯山梨醇羊毛脂油酸衍生物、失水山梨醇月桂酸酯、聚氧乙烯月桂醚、二苄基联苯基聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钙、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和苯乙烯基苯基聚氧乙烯醚中的一种或多种；

和/或，所述溶剂为1，2丙二醇、二甲基甲酰胺、异丙醇、正丁醇和三乙醇胺中的一种或多种。

3.如权利要求2所述的应用，其特征在于：

所述非水溶性紫外吸收剂为2-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑和/或2-(2′-羟基-3′,5′-二叔戊基苯基)苯并三唑；

和/或，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮K30和/或分散剂MF；

和/或，所述乳化剂为失水山梨醇单油酸酯、苯乙烯基苯基聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇单棕榈酸酯、二苄基联苯基聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸钙中的一种或多种；

和/或，所述溶剂为1，2丙二醇、正丁醇和三乙醇胺中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的应用，其特征在于：所述非水溶性紫外吸收剂的用量为20％～30％；和/或，所述分散剂的用量为3％～7％；和/或，所述乳化剂用量为4％～12％；和/或，所述溶剂的用量为5％；和/或，所述软水的用量为53％～64％；

和/或，所述乳化剂为失水山梨醇单油酸酯和苯乙烯基苯基聚氧乙烯醚时，所述失水山梨醇单油酸酯和苯乙烯基苯基聚氧乙烯醚的质量比为1：1～1：2；所述乳化剂为失水山梨醇单油酸酯和聚氧乙烯失水山梨醇单棕榈酸酯时，所述失水山梨醇单油酸酯和聚氧乙烯失水山梨醇单棕榈酸酯的质量比为1：1～1：2；所述乳化剂为二苄基联苯基聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸钙时，所述二苄基联苯基聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸钙的质量比为1：1～2：1。

5.如权利要求1～4中任一项所述的应用，其特征在于：所述研磨的时间为3～3.5小时；和/或，所述砂磨机的转速为4000～5000r/min；和/或，所述研磨在进行时保持砂磨机的温度为10～30℃。

6.如权利要求1～4中任一项所述的应用，其特征在于：所述磨料的直径为0.8mm～1.2mm；和/或，所述磨料的总质量与所述非水溶性紫外吸收剂和所述分散剂的总质量的比值为5：1～20：1；和/或，所述磨料为玻璃珠和/或氧化锆珠。

7.如权利要求1～4中任一项所述的应用，其特征在于：所述搅拌的时间为4～12小时；和/或，所述搅拌的速度为200～2000r/min；和/或，所述搅拌是在反应釜中进行。

8.如权利要求1所述的应用，其特征在于：所述织物为涤纶织物；和/或，所述织物整理为染色；和/或，所述染色的方法为染料一浴法、浸染或轧染。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于：

所述织物为涤纶织物时，所述染色的方法中染料为分散染料；

和/或，所述染色的方法中所述耐日晒牢度提升剂的用量为2％o.w.f～3％o.w.f；

和/或，所述染色的方法中染料用量为1％o.w.f～3％o.w.f；

和/或，所述染色的方法中浴比为1：10～1：20；

和/或，所述染色的方法中还添加分散匀染剂；

和/或，所述染色的方法中pH为4～4.5；

和/或，所述染色的方法中染色的温度为130℃～135℃；

和/或，所述染色的方法中染色的时间为30min～50min；

和/或，所述的染色的方法中在升温至所述染色的温度的过程中，升温速度为2℃/min～3℃/min。

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于：所述分散染料为安诺可隆分散染料藏青ERD、安诺可隆分散染料红玉ERD、安诺可隆分散染料黄ERD、安诺可隆分散染料红ERD和安诺可隆分散染料蓝ERD中的一种或多种。