CN105603784B - 一种高效纤维染色增深剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效纤维染色增深剂，以重量份计，包括以下组分：甲基萘磺酸钠4‑7份，木质素磺酸钠6‑10份，有机硅烷类单体5‑10份，甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷2‑3份，双酚A环氧乳液5‑15份，水杨酸酯2‑5份，有机酸1‑3份，纳米二氧化钛0.5‑0.6份，乳化剂1‑2份，引发剂0.5‑1份，去离子水10‑20份。本发明还公开了该高效纤维染色增深剂的制备方法。该增深剂可以有效的改变纤维表面的光学性质，改变纤维表面性质，从而提高纤维对染料、涂料的亲和力，使着色材料被更好的吸收、固着，增深效果好，纤维增深后的染色牢度高，该增深剂与染料的相容性好，稳定性能优异。

Description

一种高效纤维染色增深剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及纺织助剂技术领域，具体的涉及一种高效纤维染色增深剂。
背景技术：
合成纤维因强度大，故近年来已被广泛使用。其中聚酯纤维由于成本上的优势，常常用来代替丝等天然纤维。纺织品作为高附加值商品往往要求有色深的高档感。但是对于聚酯纤维，通过染色很难达到所期望的色深度，因为聚酯纤维(折射率1.71)有着特有的镜面光泽，与使用相同染料染色的丝(折射率1.58)等天然纤维相比，当光照射到聚酯纤维表面时，大量的入射光在纤维的表面反射，仅一部分光折射到纤维内部被染料使用，成为着色光，造成聚酯纤维织物的染深色性很差。
近年来，聚酯纤维织物被大量使用，由原来的较粗的纤维变成较细的纤维，纤维表面积急剧增大，纤维表面的镜面反射增大，特别是黑色和藏青色易出现色深度不足、颜色不能加深等问题。因此，为了使染色的聚酯纤维达到足够的色深度，必须使镜面反射程度降低，抑制来自纤维表面的反射光。目前增深的途径大致可以分为3种：(1)使织物或纱线表面粗糙化，包括化学侵蚀法、物理刻蚀法、利用后加工药剂赋予纤维表面微细凹凸；(2)提高染料在织物上的上染率，包括对纤维表面进行化学改性以提高纤维对染料的亲和力、改变染料特性，选用亲和力大、提升性好的染料，选用合适的助剂和染色工艺等；(3)染色布表面涂布低折射率树脂，降低表面反射率。其中第一种方法是用无机微粒加工剂处理纤维，从而改善其深色，但是这种方法处理后的织物洗涤耐久性差，白化效果也不理想。第二种方法可以改善深色性，但是会大大提高染色成本；第三种方法常用低折射率树脂的含氟树脂，丙烯酸树脂，硅酮树脂等对织物进行处理，其可以改善织物的增深性，但是性能不充分。
中国专利(201110161956.6)公开了一种增深剂，包括按以下重量份计的组分：多胺基化合物10-200，阴离子表面活性剂5-200，有机溶剂10-100，有机酸和/或无机酸5-100，水20-200。该增深剂性能良好，储存稳定性高，无异味，且各种牢度不变，净吸率高，提高了染料利用率。但是其与染料的相容性不好，且含有易挥发性物质。
发明内容：
本发明的目的是提供一种高效纤维染色增深剂，其可以有效的改变纤维表面的光学性质，改变纤维表面性质，从而提高纤维对染料、涂料的亲和力，使着色材料被更好的吸收、固着，增深效果好，纤维增深后的染色牢度高，该增深剂与染料的相容性好，稳定性能优异。
本发明的另一个目的是提供该高效纤维增深剂的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种高效纤维染色增深剂，以重量份计，包括以下组分：
甲基萘磺酸钠 4-7份，
木质素磺酸钠 6-10份，
有机硅烷类单体 5-10份，
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷 2-3份，
双酚A环氧乳液 5-15份，
水杨酸酯 2-5份，
有机酸 1-3份，
纳米二氧化钛 0.5-0.6份，
乳化剂 1-2份，
引发剂 0.5-1份，
去离子水 10-20份。
作为上述技术方案的优选，一种高效纤维染色增深剂，以重量份计，包括以下组分：
甲基萘磺酸钠 5.5份，
木质素磺酸钠 6份，
有机硅烷类单体 8份，
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷 2份，
双酚A环氧乳液 10份，
水杨酸酯 3份，
有机酸 1.5份，
纳米二氧化钛 0.55份，
乳化剂 1份，
引发剂 0.75份，
去离子水 15份。
作为上述技术方案的优选，所述有机硅类单体为甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷中的一种或多种混合。
作为上述技术方案的优选，所述有机酸为柠檬酸、乳酸、羟基乙酸的混合物，三者质量比为1:1:0.5-1。
作为上述技术方案的优选，所述纳米二氧化硅为多孔性纳米二氧化硅，其粒径大小为20-30nm。
作为上述技术方案的优选，所述乳化剂为丙二醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、乙二胺聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段式聚醚、烷基聚葡萄糖苷中的一种或多种混合。
一种高效纤维染色增深剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将有机硅烷类单体、双酚A环氧乳液、乳化剂和去离子水混合均匀，加入到预乳化釜中，在高剪切混合乳化机中剪切乳化，得到单体预乳液；
(2)将步骤(1)得到的单体预乳液加入到反应釜中，然后升温至60-80℃，加入引发剂，反应1-2h，然后加入甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、水杨酸酯、甲基萘磺酸钠、木质素磺酸钠和纳米二氧化钛，继续反应1-3h，冷却至室温，得到混合乳液，向混合乳液中加入有机酸，混合搅拌均匀，得到高效纤维染色增深剂。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述去离子水的用量为去离子水总重量的60-70％。
本发明具有以下有益效果：
本发明在增深剂中加入纳米氧化钛，其不仅可以有效改变纤维表面的粗糙度，还可以有效吸收紫外线，使得染料的利用率大大提高，增深效果好；甲基萘磺酸钠、双酚A环氧乳液等的加入，有效提高纤维对染料、涂料的亲和力，使着色材料被更好的吸收、固着，增深效果好，纤维增深后的染色牢度高，该增深剂与染料的相容性好，稳定性能优异。该增深剂无挥发性物质，无毒，环保，且制备方法简单，生产成本低。
具体实施方式：
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种高效纤维染色增深剂，以重量份计，包括以下组分：
甲基萘磺酸钠 4份，
木质素磺酸钠 6份，
有机硅烷类单体 5份，
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷 2份，
双酚A环氧乳液 5份，
水杨酸酯 2份，有机酸 1份，
纳米二氧化钛 0.5份，乳化剂 1份，
引发剂 0.5份，去离子水 10份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将有机硅烷类单体、双酚A环氧乳液、乳化剂和去离子水混合均匀，加入到预乳化釜中，在高剪切混合乳化机中剪切乳化，得到单体预乳液；
(2)将步骤(1)得到的单体预乳液加入到反应釜中，然后升温至60℃，加入引发剂，反应1h，然后加入甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、水杨酸酯、甲基萘磺酸钠、木质素磺酸钠和纳米二氧化钛，继续反应1h，冷却至室温，得到混合乳液，向混合乳液中加入有机酸，混合搅拌均匀，得到高效纤维染色增深剂。
实施例2
一种高效纤维染色增深剂，以重量份计，包括以下组分：
甲基萘磺酸钠 7份，
木质素磺酸钠 10份，
有机硅烷类单体 10份，
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷 3份，
双酚A环氧乳液 15份，
水杨酸酯 5份，有机酸 3份，
纳米二氧化钛 0.6份，乳化剂 2份，
引发剂 1份，去离子水 20份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将有机硅烷类单体、双酚A环氧乳液、乳化剂和去离子水混合均匀，加入到预乳化釜中，在高剪切混合乳化机中剪切乳化，得到单体预乳液；
(2)将步骤(1)得到的单体预乳液加入到反应釜中，然后升温至80℃，加入引发剂，反应2h，然后加入甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、水杨酸酯、甲基萘磺酸钠、木质素磺酸钠和纳米二氧化钛，继续反应3h，冷却至室温，得到混合乳液，向混合乳液中加入有机酸，混合搅拌均匀，得到高效纤维染色增深剂。
实施例3
一种高效纤维染色增深剂，以重量份计，包括以下组分：
甲基萘磺酸钠 5.5份，
木质素磺酸钠 6份，
有机硅烷类单体 8份，
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷 2份，
双酚A环氧乳液 10份，
水杨酸酯 3份，有机酸 1.5份，
纳米二氧化钛 0.55份，乳化剂 1份，
引发剂 0.75份，去离子水 15份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将有机硅烷类单体、双酚A环氧乳液、乳化剂和去离子水混合均匀，加入到预乳化釜中，在高剪切混合乳化机中剪切乳化，得到单体预乳液；
(2)将步骤(1)得到的单体预乳液加入到反应釜中，然后升温至65℃，加入引发剂，反应1.2h，然后加入甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、水杨酸酯、甲基萘磺酸钠、木质素磺酸钠和纳米二氧化钛，继续反应1.5h，冷却至室温，得到混合乳液，向混合乳液中加入有机酸，混合搅拌均匀，得到高效纤维染色增深剂。
实施例4
一种高效纤维染色增深剂，以重量份计，包括以下组分：
甲基萘磺酸钠 5份，
木质素磺酸钠 7份，
有机硅烷类单体 6份，
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷 2.2份，
双酚A环氧乳液 7份，
水杨酸酯 3份，有机酸 1.5份，
纳米二氧化钛 0.52份，乳化剂 1.2份，
引发剂 0.6份，去离子水 12份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将有机硅烷类单体、双酚A环氧乳液、乳化剂和去离子水混合均匀，加入到预乳化釜中，在高剪切混合乳化机中剪切乳化，得到单体预乳液；
(2)将步骤(1)得到的单体预乳液加入到反应釜中，然后升温至65℃，加入引发剂，反应1.4h，然后加入甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、水杨酸酯、甲基萘磺酸钠、木质素磺酸钠和纳米二氧化钛，继续反应2h，冷却至室温，得到混合乳液，向混合乳液中加入有机酸，混合搅拌均匀，得到高效纤维染色增深剂。
实施例5
一种高效纤维染色增深剂，以重量份计，包括以下组分：
甲基萘磺酸钠 6份，
木质素磺酸钠 8份，
有机硅烷类单体 7份，
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷 2.4份，
双酚A环氧乳液 9份，
水杨酸酯 4份，有机酸 2份，
纳米二氧化钛 0.54份，乳化剂 1.4份，
引发剂 0.6份，去离子水 14份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将有机硅烷类单体、双酚A环氧乳液、乳化剂和去离子水混合均匀，加入到预乳化釜中，在高剪切混合乳化机中剪切乳化，得到单体预乳液；
(2)将步骤(1)得到的单体预乳液加入到反应釜中，然后升温至70℃，加入引发剂，反应1.6h，然后加入甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、水杨酸酯、甲基萘磺酸钠、木质素磺酸钠和纳米二氧化钛，继续反应2.5h，冷却至室温，得到混合乳液，向混合乳液中加入有机酸，混合搅拌均匀，得到高效纤维染色增深剂。
实施例6
一种高效纤维染色增深剂，以重量份计，包括以下组分：
甲基萘磺酸钠 6.5份，
木质素磺酸钠 9份，
有机硅烷类单体 8份，
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷 2.6份，
双酚A环氧乳液 11份，
水杨酸酯 4.5份，有机酸 3份，
纳米二氧化钛 0.56份，乳化剂 1.6份，
引发剂 0.9份，去离子水 18份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将有机硅烷类单体、双酚A环氧乳液、乳化剂和去离子水混合均匀，加入到预乳化釜中，在高剪切混合乳化机中剪切乳化，得到单体预乳液；
(2)将步骤(1)得到的单体预乳液加入到反应釜中，然后升温至75℃，加入引发剂，反应1.8h，然后加入甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、水杨酸酯、甲基萘磺酸钠、木质素磺酸钠和纳米二氧化钛，继续反应3h，冷却至室温，得到混合乳液，向混合乳液中加入有机酸，混合搅拌均匀，得到高效纤维染色增深剂。

Claims (5)

1.一种高效纤维染色增深剂，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
甲基萘磺酸钠4-7份，
木质素磺酸钠6-10份，
有机硅烷类单体5-10份，
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷2-3份，
双酚A环氧乳液5-15份，
水杨酸酯2-5份，
有机酸1-3份，
纳米二氧化钛0.5-0.6份，
乳化剂1-2份，
引发剂0.5-1份，
去离子水10-20份；
其中，所述有机酸为柠檬酸、乳酸、羟基乙酸的混合物，三者质量比为1:1:0.5-1；
其制备方法包括以下步骤：
(1)将有机硅烷类单体、双酚A环氧乳液、乳化剂和去离子水混合均匀，加入到预乳化釜中，在高剪切混合乳化机中剪切乳化，得到单体预乳液；
(2)将步骤(1)得到的单体预乳液加入到反应釜中，然后升温至60-80℃，加入引发剂，反应1-2h，然后加入甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、水杨酸酯、甲基萘磺酸钠、木质素磺酸钠和纳米二氧化钛，继续反应1-3h，冷却至室温，得到混合乳液，向混合乳液中加入有机酸，混合搅拌均匀，得到高效纤维染色增深剂。
2.如权利要求1所述的一种高效纤维染色增深剂，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
甲基萘磺酸钠5.5份，
木质素磺酸钠6份，
有机硅烷类单体8份，
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷2份，
双酚A环氧乳液10份，
水杨酸酯3份，
有机酸1.5份，
纳米二氧化钛0.55份，
乳化剂1份，
引发剂0.75份，
去离子水15份。
3.如权利要求1所述的一种高效纤维染色增深剂，其特征在于，所述有机硅类单体为甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷中的一种或多种混合。
4.如权利要求1所述的一种高效纤维染色增深剂，其特征在于，所述乳化剂为丙二醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、乙二胺聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段式聚醚、烷基聚葡萄糖苷中的一种或多种混合。
5.如权利要求1所述的一种高效纤维染色增深剂，其特征在于，步骤(1)中，所述去离子水的用量为去离子水总重量的60-70％。
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