CN105801768B - 一种用于苎麻织物液氨溶剂染色中的匀染剂及其制备方法与应用方法 - Google Patents
一种用于苎麻织物液氨溶剂染色中的匀染剂及其制备方法与应用方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于苎麻织物液氨溶剂染色中的匀染剂及其制备方法与应用方法，属于纺织化学技术领域。本发明先将N‑羟甲基丙烯酰胺溶解于适量的去离子水中，制得N‑羟甲基丙烯酰胺溶液；再将聚合度为45的烯丙基聚氧乙烯醚溶解于适量的去离子水中，制得烯丙基聚氧乙烯醚溶液；然后在搅拌条件下，控制温度为79～81℃，将N‑羟甲基丙烯酰胺溶液和烯丙基聚氧乙烯醚溶液与过硫酸铵引发剂溶液这三种溶液同时缓慢滴加到装有一定量去离子水的四口烧瓶中，滴加时间控制在2～3h，滴加完毕后，保温3～4h；最后冷却，即制得所述匀染剂。所述匀染剂的重均分子量为10000～20000。将本发明制得的匀染剂用于苎麻织物液氨溶剂染色中，染色物颜色均匀，无花色现象。
Description
技术领域
本发明属于纺织化学技术领域，具体涉及一种苎麻织物液氨溶剂染色中匀染剂及其制备方法与应用方法。
背景技术
纺织工业是我国国民经济的传统支柱产业和重要的民生产业，也是国际竞争优势明显的产业，苎麻纤维是纺织面料的主要原料之一，在纺织面料中占有重要地位。我国是世界上麻类资源最丰富的国家之一，主要有苎麻、剑麻、亚麻和黄洋麻等，其中，苎麻以其生长速度快、产量高、易存活等优点在我国广泛种植。苎麻纤维织成的织物具有透气、吸湿排汗等优点，是理想的夏季高级服装面料。但由于苎麻纤维的结晶度和取向度高等特性，导致其染色不均匀，染色时容易出现花色等现象，此问题的存在使其优点不能充分地发挥出来，从而极大地限制了它的使用。
近年来，我国纺织工业生态循环经济发展矛盾日益突出，对水资源的高度依赖和高排放造成的环境问题严重制约着该行业的可持续发展。据统计，我国纺织印染行业年耗水量17亿吨，污染排放高达16亿吨。与国外相比，我国纺织印染行业的用水量是国外的2-3倍，能耗是国外的3-5倍。由于传统的染色方法以水为介质，染色后用水清洗，耗水量大，使用的化学助剂多，治理困难。少水或无水染色作为一个重要领域，成为传统染色改造的方向。因此，申请人在液氨溶剂中对苎麻纤维的染色进行了广泛的研究。结果发现，苎麻纤维在液氨溶剂中染色后，织物有时会出现花色和上染不均匀等问题，为了解决此难题，申请人制备了用于此染色体系中的匀染剂。
目前，在市场上，匀染剂方面的专利也比较多，例如，申请号为201210076624.2的专利申请公开了一种新型匀染剂的制备方法，该匀染剂不属于高分子聚合物，主要针对分散染料染色，使用温度较高，为80℃～100℃，且在制备过程中需要用到甲醛，这就造成使用时不环保。另外，申请号为201510683017.6的专利申请也公开了一种新型羊毛用匀染剂及其制备方法，此匀染剂为十二烷基胺聚氧乙烯醚氨基磺酸钠，其分子内包含阴、阳离子基团和非离子基团，此匀染剂主要针对羊毛体系的染色，具有较好的水溶性，在水体系中可以发挥较好的匀染效果；在其它溶剂体系中，如液氨，其匀染效果如何，有待进一步挖掘。
国内外市场对生态纺织品和环境保护的要求越来越高，少水或无水染色技术的需求越来越大，环保型助剂成为国内外纺织助剂公司竞相开发的产品。寻找和开发新型染色技术的环保型助剂，成为印染领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明针对背景技术中所指出的问题及现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种用于苎麻织物液氨溶剂染色中的匀染剂，所述匀染剂具有较多的乙氧基结构，乙氧基可以与氨分子利用氢键作用很好地结合，此外，乙氧基也可以与活性染料分子利用氢键作用很好地结合，因此，此匀染剂在液氨中是可以很好地溶解。在液氨溶剂中染色时，此匀染剂和活性染料分子利用氢键相结合，在染色时，可以缓慢的释放活性染料分子，防止活性染料急聚上染，不会导致苎麻纤维染色出现花色和不均匀现象。
另外，本发明还提供了一种上述所述的用于苎麻织物液氨溶剂染色中的匀染剂的制备方法与应用方法。
为了实现本发明的上述第一个目的，发明人经过大量的试验研究，开发出了一种用于苎麻织物液氨溶剂染色中的匀染剂，所述匀染剂的结构式如下：
其中，a为10～200，b为5～10，所述匀染剂的重均分子量为10000～20000。
本发明的另一目的在于提供一种上述所述用于苎麻织物液氨溶剂染色中的匀染剂的制备方法，所述方法包括如下步骤：
第一步：N-羟甲基丙烯酰胺溶液的制备：将N-羟甲基丙烯酰胺单体溶解于适量的去离子水中，制得N-羟甲基丙烯酰胺溶液；
第二步：烯丙基聚氧乙烯醚溶液的制备：将聚合度为45的烯丙基聚氧乙烯醚单体溶解于适量的去离子水中，制得烯丙基聚氧乙烯醚溶液；
第三步：用于苎麻织物液氨溶剂染色中的匀染剂的制备：在搅拌条件下，控制温度为79～81℃，将上述第一步制得的N-羟甲基丙烯酰胺溶液和上述第二步制得的烯丙基聚氧乙烯醚溶液与过硫酸铵引发剂溶液这三种溶液同时滴加到装有一定量去离子水的四口烧瓶中，用恒流泵控制滴加速度，滴加时间控制在2～3h，滴加完毕后，保温3～4h；最后冷却，即制得所述匀染剂，其固含量为30～40%；将产物冷冻干燥，研磨成粉末，备用。
进一步地，上述技术方案中步骤二所述烯丙基聚氧乙烯醚单体与步骤一所述N-羟甲基丙烯酰胺单体的摩尔比为1：3～5。
进一步地，上述技术方案中步骤三所述过硫酸铵引发剂由过硫酸铵溶解于适量的水制得，所述过硫酸铵物质的量占步骤一所述N-羟甲基丙烯酰胺单体和步骤二所述烯丙基聚氧乙烯醚单体总物质的量的3～6%。
本发明的还一目的在于提供一种上述制得的用于苎麻织物液氨溶剂染色中的匀染剂的应用方法，具体步骤为：
选取一定质量的苎麻织物，将能溶于液氨中的活性染料溶解在液氨中，将匀染剂加入染缸，将苎麻织物浸入到液氨染液中进行染色，其中，匀染剂用量为染料用量的1-5%，染料用量≥10%(o.m.f)，浴比≥1：20，染色时间≥20秒的条件下，得到染色物。
染色结果是：观察此染色物，结果发现，染色物颜色均匀，无花色现象。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明原料来源广泛，成本低，制得的匀染剂与液氨具有较好的溶解性，几乎可以与液氨互溶，对苎麻纤维染色后处理简单，对环境无任何污染，绿色环保。
（2）本发明解决了现有的苎麻织物染色中生产过程能耗大、水污染严重的问题，提高了活性染料在液氨染色中的匀染性，解决了苎麻织物染色过程中易出现花色等问题，具有染色工艺步骤少，染色时间短，染后染料可循环利用，减少环境污染等优点，可实现苎麻织物染色过程中无水染色要求。
（3）本发明制备的匀染剂为易溶于液氨的高分子，不含甲醛等有害物质，总碱量低，制备过程简单，中间产品无需分离，对苎麻纤维的后整理影响小，便于生产和质量控制。
具体实施方式
以下通过实施例形式对本发明的上述内容再作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1：
在本实施例中，一种用于苎麻织物液氨溶剂染色中的匀染剂，所述匀染剂的结构式如下：
其中，a为10～200，b为5～10。
上述用于苎麻织物液氨溶剂染色中的匀染剂采用如下方法制备而成，包括如下步骤：
第一步：N-羟甲基丙烯酰胺溶液的制备：将0.06mol N-羟甲基丙烯酰胺单体（N-MAM）溶解于20克的去离子水中，制得N-羟甲基丙烯酰胺溶液；
第二步：烯丙基聚氧乙烯醚溶液的制备：将0.02mol聚合度为45的烯丙基聚氧乙烯醚单体（APEG）溶解于20克的去离子水中，制得烯丙基聚氧乙烯醚溶液；
第三步：用于苎麻织物液氨溶剂染色中的匀染剂的制备：在搅拌条件下，控制温度为79～81℃，将上述第一步制得的N-羟甲基丙烯酰胺溶液和上述第二步制得的烯丙基聚氧乙烯醚溶液与过硫酸铵引发剂溶液（0.0024mol过硫酸铵溶解于20克水制得）这三种溶液同时缓慢滴加到装有20克去离子水的四口烧瓶中，用恒流泵控制滴加速度，滴加时间控制在2～3h，滴加完毕后，保温3～4h；最后冷却，即制得所述匀染剂，测得其固含量为35.8%。通过凝胶渗透色谱测定该产物的重均分子量为19300。将产物冷冻干燥，研磨成粉末，备用。
本实施例上述所述的匀染剂的应用按如下方法，包括如下步骤：
选取5g苎麻织物和本实施例上述制得的匀染剂，将能溶于液氨中的活性染料活性红2溶解在液氨中，将匀染剂加入染缸，将苎麻织物浸入到液氨染液中进行染色，其中，匀染剂用量为染料用量的1%，染料用量10%(o.m.f)，浴比1：20，染色时间20秒的条件下，得到染色物。观察此染色物，结果发现，染色物颜色均匀，无花色现象。
实施例2：
在本实施例中，一种用于苎麻织物液氨溶剂染色中的匀染剂，所述匀染剂的结构式如下
其中，a为10～200，b为5～10。
上述用于苎麻织物液氨溶剂染色中的匀染剂采用如下方法制备而成，包括如下步骤：
第一步：N-羟甲基丙烯酰胺溶液的制备：将0.08mol N-羟甲基丙烯酰胺单体（N-MAM）溶解于20克的去离子水中，制得N-羟甲基丙烯酰胺溶液；
第二步：烯丙基聚氧乙烯醚溶液的制备：将0.02mol聚合度为45的烯丙基聚氧乙烯醚单体（APEG）溶解于20克的去离子水中，制得烯丙基聚氧乙烯醚溶液；
第三步：用于苎麻织物液氨溶剂染色中的匀染剂的制备：在搅拌条件下，控制温度为79～81℃，将上述第一步制得的N-羟甲基丙烯酰胺溶液和上述第二步制得的烯丙基聚氧乙烯醚溶液与过硫酸铵引发剂溶液（0.004mol过硫酸铵溶解于20克水制得）这三种溶液同时缓慢滴加到装有20克去离子水的四口烧瓶中，用恒流泵控制滴加速度，滴加时间控制在2～3h，滴加完毕后，保温3～4h；最后冷却，即制得所述匀染剂，测得其固含量为34.5%。通过凝胶渗透色谱测定该产物的重均分子量为17500。将产物冷冻干燥，研磨成粉末，备用。
本实施例上述所述的匀染剂的应用按如下方法，包括如下步骤：
选取5g苎麻织物和本实施例上述制得的匀染剂，将能溶于液氨中的活性染料活性红2溶解在液氨中，将匀染剂加入染缸，将苎麻织物浸入到液氨染液中进行染色，匀染剂用量为染料用量的2%，染料用量15%(o.m.f)，浴比1：20，染色时间20秒的条件下，得到染色物。观察此染色物，结果发现，染色物颜色均匀，无花色现象。
实施例3：
在本实施例中，一种用于苎麻织物液氨溶剂染色中的匀染剂，所述匀染剂的结构式如下
其中，a为10～200，b为5～10。
上述用于苎麻织物液氨溶剂染色中的匀染剂采用如下方法制备而成，包括如下步骤：
第一步：N-羟甲基丙烯酰胺溶液的制备：将0.1mol N-羟甲基丙烯酰胺单体（N-MAM）溶解于20克的去离子水中，制得N-羟甲基丙烯酰胺溶液；
第二步：烯丙基聚氧乙烯醚溶液的制备：将0.02mol聚合度为45的烯丙基聚氧乙烯醚单体（APEG）溶解于20克的去离子水中，制得烯丙基聚氧乙烯醚溶液；
第三步：用于苎麻织物液氨溶剂染色中的匀染剂的制备：在搅拌条件下，控制温度为79～81℃，将上述第一步制得的N-羟甲基丙烯酰胺溶液和上述第二步制得的烯丙基聚氧乙烯醚溶液与过硫酸铵引发剂溶液（0.006mol过硫酸铵溶解于20克水制得）这三种溶液同时缓慢滴加到装有20克去离子水的四口烧瓶中，用恒流泵控制滴加速度，滴加时间控制在2～3h，滴加完毕后，保温3～4h；最后冷却，即制得所述匀染剂，测得其固含量为35.1%。通过凝胶渗透色谱测定该产物的重均分子量为14500。将产物冷冻干燥，研磨成粉末，备用。
本实施例上述所述的匀染剂的应用按如下方法，包括如下步骤：
选取5g苎麻织物和本实施例上述制得的匀染剂，将能溶于液氨中的活性染料活性红2溶解在液氨中，将匀染剂加入染缸，将苎麻织物浸入到液氨染液中进行染色，其中，匀染剂用量为染料用量的3%，染料用量15%(o.m.f)，浴比1：20，染色时间20秒的条件下，得到染色物。观察此染色物，结果发现，染色物颜色均匀，无花色现象。
实施例4：
在本实施例中，一种用于苎麻织物液氨溶剂染色中的匀染剂，所述匀染剂的结构式如下
其中，a为10～200，b为5～10。
上述用于苎麻织物液氨溶剂染色中的匀染剂采用如下方法制备而成，包括如下步骤：
第一步：N-羟甲基丙烯酰胺溶液的制备：将0.08mol N-羟甲基丙烯酰胺单体（N-MAM）溶解于20克的去离子水中，制得N-羟甲基丙烯酰胺溶液；
第二步：烯丙基聚氧乙烯醚溶液的制备：将0.02mol聚合度为45的烯丙基聚氧乙烯醚单体（APEG）溶解于20克的去离子水中，制得烯丙基聚氧乙烯醚溶液；
第三步：用于苎麻织物液氨溶剂染色中的匀染剂的制备：在搅拌条件下，控制温度为79～81℃，将上述第一步制得的N-羟甲基丙烯酰胺溶液和上述第二步制得的烯丙基聚氧乙烯醚溶液与过硫酸铵引发剂溶液（0.006mol过硫酸铵溶解于20克水制得）这三种溶液同时缓慢滴加到装有20克去离子水的四口烧瓶中，用恒流泵控制滴加速度，滴加时间控制在2～3h，滴加完毕后，保温3～4h；最后冷却，即制得所述匀染剂，测得其固含量为34.1%。通过凝胶渗透色谱测定该产物的重均分子量为12500。将产物冷冻干燥，研磨成粉末，备用。
本实施例上述所述的匀染剂的应用按如下方法，包括如下步骤：
选5g苎麻织物和本实施例上述制得的匀染剂，将能溶于液氨中的活性染料活性红2溶解在液氨中，将匀染剂加入染缸，将苎麻织物浸入到液氨染液中进行染色，其中，匀染剂用量为染料用量的4%，染料用量15%(o.m.f)，浴比1：20，染色时间20秒的条件下，得到染色物。观察此染色物，结果发现，染色物颜色均匀，无花色现象。
实施例5：
在本实施例中，一种用于苎麻织物液氨溶剂染色中的匀染剂，所述匀染剂的结构式如下
其中，a为10～200，b为5～10。
上述用于苎麻织物液氨溶剂染色中的匀染剂采用如下方法制备而成，包括如下步骤：
第一步：N-羟甲基丙烯酰胺溶液的制备：将0.08mol N-羟甲基丙烯酰胺单体（N-MAM）溶解于20克的去离子水中，制得N-羟甲基丙烯酰胺溶液；
第二步：烯丙基聚氧乙烯醚溶液的制备：将0.02mol聚合度为45的烯丙基聚氧乙烯醚单体（APEG）溶解于20克的去离子水中，制得烯丙基聚氧乙烯醚溶液；
第三步：用于苎麻织物液氨溶剂染色中的匀染剂的制备：在搅拌条件下，控制温度为79～81℃，将上述第一步制得的N-羟甲基丙烯酰胺溶液和上述第二步制得的烯丙基聚氧乙烯醚溶液与过硫酸铵引发剂溶液（0.004mol过硫酸铵溶解于20克水制得）这三种溶液同时缓慢滴加到装有20克去离子水的四口烧瓶中，用恒流泵控制滴加速度，滴加时间控制在2～3h，滴加完毕后，保温3～4h；最后冷却，即制得所述匀染剂，测得其固含量为35.2%。通过凝胶渗透色谱测定该产物的重均分子量为15500。将产物冷冻干燥，研磨成粉末，备用。
本实施例上述所述的匀染剂的应用按如下方法，包括如下步骤：
选取5g苎麻织物和本实施例上述制得的匀染剂，将能溶于液氨中的活性染料活性红2溶解在液氨中，将匀染剂加入染缸，将苎麻织物浸入到液氨染液中进行染色，其中，匀染剂用量为染料用量的5%，染料用量10%(o.m.f)，浴比1：20，染色时间20秒的条件下，得到染色物。观察此染色物，结果发现，染色物颜色均匀，无花色现象。
Claims (5)
1.一种用于苎麻织物液氨溶剂染色中的匀染剂，其特征在于：所述匀染剂的结构式如下：
其中，a为10～200，b为5～10，所述匀染剂的重均分子量为10000～20000。
2.一种根据权利要求1所述的用于苎麻织物液氨溶剂染色中的匀染剂的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
第一步：N-羟甲基丙烯酰胺溶液的制备：将N-羟甲基丙烯酰胺单体溶解于适量的去离子水中，制得N-羟甲基丙烯酰胺溶液；
第二步：烯丙基聚氧乙烯醚溶液的制备：将聚合度为45的烯丙基聚氧乙烯醚单体溶解于适量的去离子水中，制得烯丙基聚氧乙烯醚溶液；
第三步：用于苎麻织物液氨溶剂染色中的匀染剂的制备：在搅拌条件下，控制温度为79～81℃，将上述第一步制得的N-羟甲基丙烯酰胺溶液和上述第二步制得的烯丙基聚氧乙烯醚溶液与过硫酸铵引发剂溶液这三种溶液同时滴加到装有一定量去离子水的四口烧瓶中，用恒流泵控制滴加速度，滴加时间控制在2～3h，滴加完毕后，保温3～4h；最后冷却，即制得所述匀染剂，其固含量为30～40%；将产物冷冻干燥，研磨成粉末，备用。
3.根据权利要求2所述的用于苎麻织物液氨溶剂染色中的匀染剂的制备方法，其特征在于：步骤二所述烯丙基聚氧乙烯醚单体与步骤一所述N-羟甲基丙烯酰胺单体的摩尔比为1：3～5。
4.根据权利要求2所述的用于苎麻织物液氨溶剂染色中的匀染剂的制备方法，其特征在于：步骤三所述过硫酸铵引发剂溶液由过硫酸铵溶解于适量的水制得，所述过硫酸铵物质的量占步骤一所述N-羟甲基丙烯酰胺单体和步骤二所述烯丙基聚氧乙烯醚单体总物质的量的3～6%。
5.一种利用权利要求1所述的用于苎麻织物液氨溶剂染色中的匀染剂的应用方法，其特征在于：具体步骤为：
选取一定质量的苎麻织物，将能溶于液氨中的活性染料溶解在液氨中，将匀染剂加入染缸，将苎麻织物浸入到液氨染液中进行染色，其中，匀染剂用量为染料用量的1-5%，染料用量≥10%(o.m.f)，浴比≥1：20，染色时间≥20秒的条件下，得到染色物。
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