CN107216428A - 棉用耐汗渍无醛固色剂及其制备方法和应用 - Google Patents

棉用耐汗渍无醛固色剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种棉用耐汗渍无醛固色剂，按重量份数包括不饱和季铵盐烯烃50份‑100份；功能性单体10份‑20份；水溶性不饱和聚氧烷基醚6份‑12份；交联反应性单体5份‑10份；自交联促进剂0.01份‑1份；金属离子螯合剂0.005份‑0.02份；引发剂0.8份‑1.5份；去离子水20‑50份。本发明还公开了一种棉用耐汗渍无醛固色剂的制备方法和应用。

Description

棉用耐汗渍无醛固色剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及纺织、化学的印染助剂等领域，具体为一种棉用耐汗渍无醛固色剂及其制备方法和应用。
背景技术
随着人们生活水平的提高，对纺织品的品质要求也逐渐提高。棉织物因其穿着舒适，吸湿性好等优点越来越受到人们的青睐，棉织物染色后一般都要经过后整理才能达到较好的色牢度。棉织物一般用活性染料进行染色，活性染料含有磺酸基、羧基等阴离子水溶性基团，染料对纤维除了范德华力作用外，染料分子还需克服纤维与染料之间的电荷斥力，使染料被纤维吸附。但是这种吸附是有限的，在水介质条件下它们的作用力会下降，造成染料脱落，这是活性染料湿牢度不佳的主要原因。为了解决水溶染料的色牢度问题，染色织物用固色剂整理是提升纺织品色牢度的有效方法。
目前市面上的固色剂品种较多，品质参差不齐，较早使用的固色剂Y，不环保，含甲醛，已被人们摈弃，现在使用的大多数是无甲醛的固色剂，市面上的固色剂，绝大多数只是解决了耐水洗色牢度的问题，特别是对于夏天使用的面料以及家纺用面料，耐汗渍牢度是评价色牢度的另一个重要指标。针对这一问题，需要研发一种保证耐水洗色牢度的同时，对耐汗渍牢度也能得到有效的提升的棉用耐汗渍无醛固色剂。
发明内容
本发明的第一目的是：提供一种棉用耐汗渍无醛固色剂，在保证耐水洗色牢度的同时，也能够有效的提升对耐汗渍牢度。
实现上述目的的技术方案是：一种棉用耐汗渍无醛固色剂，按重量份数包括不饱和季铵盐烯烃50份-100份；功能性单体10份-20份；水溶性不饱和聚氧烷基醚6份-12份；交联反应性单体5份-10份；自交联促进剂0.01份-1份；金属离子螯合剂0.005份-0.02份；引发剂0.8份-1.5份；去离子水20-50份。
在本发明一较佳实施例中，所述不饱和季铵盐烯烃包括丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、四烯丙基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、甲基丙烯酰丙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵、二乙基二烯丙基氯化铵中的至少一种。
在本发明一较佳实施例中，所述功能性单体为1-乙烯基咪唑。
在本发明一较佳实施例中，所述水溶性不饱和聚氧烷基醚为烯丙醇聚氧烷基醚。
在本发明一较佳实施例中，所述交联反应性单体为双丙酮丙烯酰胺。
在本发明一较佳实施例中，所述自交联促进剂为己二酰肼。
在本发明一较佳实施例中，所述金属离子螯合剂包括氨基三乙酸钠盐、乙二胺四乙酸钠盐、环己二胺四乙酸钠盐、乙二胺四丙酸钠盐中的至少一种；所述引发剂包括过硫酸盐—亚硫酸氢盐、过硫酸盐—亚硫酸盐或偶氮二异丁脒盐酸盐中的至少一种。
本发明的第二目的是：提供一种所述棉用耐汗渍无醛固色剂的制备方法。
实现第二目的的技术方案是：一种所述棉用耐汗渍无醛固色剂的制备方法包括如下步骤：配制金属离子螯合剂溶液和引发剂溶液；向反应容器中依次加入不饱和季铵盐烯烃、功能性单体、水溶性不饱和聚氧烷基醚、交联反应性单体，并充分搅拌；待搅拌均匀后，将所述金属离子螯合剂溶液加入至所述的容器中，并将引发剂溶液抽入高位槽中；蒸汽加热反应容器，加热到45℃-50℃后停止加热；向所述反应容器中滴加引发剂溶液，在引发剂滴加的过程中，控制滴加速度和反应容器中变化的温度；当因发生加成反应而放热致使所述反应容器内的温度升高，且所述反应容器中的温度升至65℃-70℃时，循环冷却水降温，并停止滴加引发剂溶液；当反应器内的温度降至50℃时，再次滴加所述引发剂溶液；循环控制滴加速度和反应容器中变化的温度，直至滴完所述引发剂溶液；升高所述反应容器内的温度，且保持温度在80-85℃，保温反应1h-3h；冷却降温所述反应容器，并保持温度温在40℃-45℃，加入自交联促进剂、去离子水，搅拌均匀；停止搅拌，出料，即得所述棉用耐汗渍无醛固色剂。
在本发明一较佳实施例中，所述金属离子螯合剂溶液按重量份数包括金属离子螯合剂0.005-0.02份；去离子水0.1份-0.4份；所述引发剂溶液按重量份数包括引发剂0.8份-1.5份，去离子水16份-30份。
本发明的第三目的在于：提供一种棉用耐汗渍无醛固色剂的应用，应用于活性染料染色固色，包括浸渍法固色或浸轧法固色；所述浸渍法固色包括：将染色布样浸渍于固色液中，浴比为1:15，浸渍20min；其中，该固色液的pH＝5-6，温度为50℃；该固色液含有权利要求1-7任一项所述的固色剂，该固色剂质量占所述固色液质量的0.5％-2％；所述浸轧法固色包括：配制固色工作液，该固色工作液含有权利要求1-7任一项所述的固色剂，该固色剂在所述固色工作液中的浓度为5g/L-20g/L；将染色布样通过该固色工作液二浸二轧；在温度90℃-100℃的条件下，预烘2min-2.5min；再在温度150℃-160℃的条件下，焙烘30s。
本发明的优点是：本发明的棉用耐汗渍无醛固色剂不含甲醛和APEO，属于绿色环保型助剂。本发明的棉用耐汗渍无醛固色剂及其制备方法，因固色剂中具有高分子链上阳离子季铵盐单体，在应用时，保证了染色织物的耐水洗色牢度；引入功能性单体1-乙烯基咪唑和交联单体以及自交联促进剂，由于咪唑特殊的六元杂环结构和交联剂的存在，在应用时，使固色剂与棉纤维的交联反应更为充分，可以有效的提升耐汗渍色牢度并使印染织物具有一定的耐洗性能，使织物的色牢度能提高到一个更高的级别；同时引入烯丙醇聚氧烷基醚，因亲水性基团(-OH)的存在，在应用时，保证了织物本身的亲水性不受影响；特别是应用在夏天的棉质T恤上用的精梳棉和家纺面料上，不影响织物本身亲水性的同时，同时耐水洗色牢度和耐汗渍色牢度均能得到一定的提高，有效的提升了纺织品的品质。
具体实施方式
以下将结合实施例，对本发明涉及的一种棉用耐汗渍无醛固色剂及其制备方法的技术方案作进一步的详细描述。
本发明的一个实施方式提供了一种棉用耐汗渍无醛固色剂，包括如下重量份的制备原料组分：不饱和季铵盐烯烃50-100份，功能性单体10-20份，水溶性不饱和聚氧烷基醚6-12份，交联反应性单体5-10份，自交联促进剂0.01-1份，金属离子螯合剂0.005-0.02份，引发剂0.8-1.5份，以及去离子水20-50份。
其中，所述不饱和季铵盐烯烃包括丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、四烯丙基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、甲基丙烯酰丙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵、二乙基二烯丙基氯化铵中的至少一种。所述功能性单体为1-乙烯基咪唑。所述水溶性不饱和聚氧烷基醚为烯丙醇聚氧烷基醚。所述交联反应性单体为双丙酮丙烯酰胺。所述自交联促进剂为己二酰肼。所述金属离子螯合剂包括氨基三乙酸钠盐、乙二胺四乙酸钠盐、环己二胺四乙酸钠盐、乙二胺四丙酸钠盐中的至少一种；所述引发剂包括过硫酸盐—亚硫酸氢盐、过硫酸盐—亚硫酸盐或偶氮二异丁脒盐酸盐中的至少一种。
以下将结合本发明涉及的棉用耐汗渍无醛固色剂的制备方法的具体实施例，对本发明做进一步的说明。
实施例1
按照重量份数获取以下的原料：60份不饱和季铵盐烯烃(二甲基二烯丙基氯化铵)，12份功能性单体(1-乙烯基咪唑)，8份水溶性不饱和聚氧烷基醚(烯丙醇聚氧烷基醚)，5份交联反应性单体(双丙酮丙烯酰胺)，0.05份自交联促进剂(己二酰肼)，金属离子螯合剂0.01份，去离子水30份，1.0份引发剂(过硫酸铵-亚硫酸氢钠)。
本发明涉及的棉用耐汗渍无醛固色剂具体制备过程如下步骤。
通过去离子水将金属离子螯合剂配制成金属离子螯合剂水溶液，通过去离子水将引发剂配制成引发剂水溶液。所述金属离子螯合剂溶液按重量份数包括金属离子螯合剂0.01份；去离子水0.2份；所述引发剂溶液按重量份数包括引发剂1.0份，去离子水20份。
氮气条件下，向反应器中依次加入二甲基二烯丙基氯化铵、1-乙烯基咪唑、烯丙醇聚氧烷基醚、双丙酮丙烯酰胺、剩余的去离子水。
充分搅拌，待搅拌均匀后，加入金属离子螯合剂溶液，将引发剂溶液抽入高位槽中，蒸汽加热反应容器，加热到45-50℃，停止加热。
向所述反应容器中滴加引发剂溶液，在引发剂滴加的过程中，控制滴加速度和反应容器中变化的温度；当因发生加成反应而放热致使所述反应容器内的温度升高，且所述反应容器中的温度升至65℃-70℃时，循环冷却水降温，并停止滴加引发剂溶液；当反应器内的温度降至50℃时，再次滴加所述引发剂溶液；循环控制滴加速度和反应容器中变化的温度，直至滴完所述引发剂溶液。
升高所述反应容器内的温度，且保持温度在80-85℃，保温反应3h。
冷却降温所述反应容器，并保持温度温在40℃-45℃，加入自交联促进剂、去离子水，搅拌均匀。
停止搅拌，出料，即得所述棉用耐汗渍无醛固色剂。
实施例2
按照重量份数获取以下的原料：80份不饱和季铵盐烯烃(甲基丙烯酰氧乙烯三甲基氯化铵)，10份功能性单体(1-乙烯基咪唑)，10份水溶性不饱和聚氧烷基醚(烯丙醇聚氧烷基醚)，6份交联反应性单体(双丙酮丙烯酰胺)，0.08份自交联促进剂(己二酰肼)，金属离子螯合剂0.008份，去离子水40份，1.2份引发剂(过硫酸铵-亚硫酸氢钠)。
本发明涉及的棉用耐汗渍无醛固色剂具体制备过程如下步骤。
通过去离子水将金属离子螯合剂配制成金属离子螯合剂水溶液，通过去离子水将引发剂配制成引发剂水溶液。所述金属离子螯合剂溶液按重量份数包括金属离子螯合剂0.008份；去离子水0.16份；所述引发剂溶液按重量份数包括引发剂1.2份，去离子水24份。
氮气条件下，向反应器中依次加入甲基丙烯酰氧乙烯三甲基氯化铵、1-乙烯基咪唑、烯丙醇聚氧烷基醚、双丙酮丙烯酰胺、剩余的去离子水。
充分搅拌，待搅拌均匀后，加入金属离子螯合剂溶液，将引发剂溶液抽入高位槽中，蒸汽加热反应容器，加热到45-50℃，停止加热。
向所述反应容器中滴加引发剂溶液，在引发剂滴加的过程中，控制滴加速度和反应容器中变化的温度；当因发生加成反应而放热致使所述反应容器内的温度升高，且所述反应容器中的温度升至65℃-70℃时，循环冷却水降温，并停止滴加引发剂溶液；当反应器内的温度降至50℃时，再次滴加所述引发剂溶液；循环控制滴加速度和反应容器中变化的温度，直至滴完所述引发剂溶液。
升高所述反应容器内的温度，且保持温度在80-85℃，保温反应2h。
冷却降温所述反应容器，并保持温度温在40℃-45℃，加入自交联促进剂、去离子水，搅拌均匀。
停止搅拌，出料，即得所述棉用耐汗渍无醛固色剂。
实施例3
按照重量份数获取以下的原料：100份不饱和季铵盐烯烃(二乙基二烯丙基氯化铵)，8份功能性单体(1-乙烯基咪唑)，11份水溶性不饱和聚氧烷基醚(烯丙醇聚氧烷基醚)，8份交联反应性单体(双丙酮丙烯酰胺)，0.07份自交联促进剂(己二酰肼)，金属离子螯合剂0.008份，去离子水40份，1.2份引发剂(过硫酸铵-亚硫酸氢钠)。
本发明涉及的棉用耐汗渍无醛固色剂具体制备过程如下步骤。
通过去离子水将金属离子螯合剂配制成金属离子螯合剂水溶液，通过去离子水将引发剂配制成引发剂水溶液。所述金属离子螯合剂溶液按重量份数包括金属离子螯合剂0.008份；去离子水0.16份；所述引发剂溶液按重量份数包括引发剂1.2份，去离子水24份。
氮气条件下，向反应器中依次加入二乙基二烯丙基氯化铵、1-乙烯基咪唑、烯丙醇聚氧烷基醚、双丙酮丙烯酰胺、剩余的去离子水。
充分搅拌，待搅拌均匀后，加入金属离子螯合剂溶液，将引发剂溶液抽入高位槽中，蒸汽加热反应容器，加热到45-50℃，停止加热。
向所述反应容器中滴加引发剂溶液，在引发剂滴加的过程中，控制滴加速度和反应容器中变化的温度；当因发生加成反应而放热致使所述反应容器内的温度升高，且所述反应容器中的温度升至65℃-70℃时，循环冷却水降温，并停止滴加引发剂溶液；当反应器内的温度降至50℃时，再次滴加所述引发剂溶液；循环控制滴加速度和反应容器中变化的温度，直至滴完所述引发剂溶液。
升高所述反应容器内的温度，且保持温度在80-85℃，保温反应2h。
冷却降温所述反应容器，并保持温度温在40℃-45℃，加入自交联促进剂、去离子水，搅拌均匀。
停止搅拌，出料，即得所述棉用耐汗渍无醛固色剂。
应用实施例
将实施例1、实施例2制得的棉用耐汗渍无醛固色剂应用于活性染料染色固色，固色方法本实施例采用浸渍法固色或浸轧法固色。
所述浸渍法固色包括：将染色布样浸渍于固色液中，浴比为1:15，浸渍20min；其中，该固色液的pH＝5-6，温度为50℃；该固色液含有权利要求1-7中任一项所述的固色剂，该固色剂质量占所述固色液质量的0.5％-2％；
所述浸轧法固色包括：配制固色工作液，该固色工作液含有权利要求1-7中任一项所述的固色剂，该固色剂在所述固色工作液中的浓度为5g/L-20g/L；将染色布样通过该固色工作液二浸二轧；在温度90℃-100℃的条件下，预烘2min-2.5min；再在温度150℃-160℃的条件下，焙烘30s。
下面对实施例1和实施例2在应用后所得到的染色布样进行相关测试。测试结果详见表1。表1中，耐水洗色牢度按GB/T3921-2008《纺织品色牢度试验：耐水洗色牢度》方法测定；GB/T3922-1995《纺织品色牢度试验：耐汗渍度色牢度》方法测定；评定等级分别用GB/T250-2008变色灰色样卡和GB/T251-2008沾色灰色样卡。
从表1中可以看出，未固色的布样耐水洗色牢度的等级明显比使用本发明的固色剂固色后的布样效果差，且耐汗渍色牢度等级效果也比使用本发明的固色剂固色后的布样效果差。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种棉用耐汗渍无醛固色剂，其特征在于，按重量份数包括
不饱和季铵盐烯烃 50份-100份；
功能性单体 10份-20份；
水溶性不饱和聚氧烷基醚 6份-12份；
交联反应性单体 5份-10份；
自交联促进剂 0.01份-1份；
金属离子螯合剂 0.005份-0.02份；
引发剂 0.8份-1.5份；
去离子水 20-50份。
2.根据权利要求1所述的棉用耐汗渍无醛固色剂，其特征在于，所述不饱和季铵盐烯烃包括丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、四烯丙基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、甲基丙烯酰丙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵、二乙基二烯丙基氯化铵中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的棉用耐汗渍无醛固色剂，其特征在于，所述功能性单体为1-乙烯基咪唑。
4.根据权利要求1所述的棉用耐汗渍无醛固色剂，其特征在于，所述水溶性不饱和聚氧烷基醚为烯丙醇聚氧烷基醚。
5.根据权利要求1所述的棉用耐汗渍无醛固色剂，其特征在于，所述交联反应性单体为双丙酮丙烯酰胺。
6.根据权利要求1所述的棉用耐汗渍无醛固色剂，其特征在于，所述自交联促进剂为己二酰肼。
7.根据权利要求1所述的棉用耐汗渍无醛固色剂，其特征在于，所述金属离子螯合剂包括氨基三乙酸钠盐、乙二胺四乙酸钠盐、环己二胺四乙酸钠盐、乙二胺四丙酸钠盐中的至少一种；所述引发剂包括过硫酸盐—亚硫酸氢盐、过硫酸盐—亚硫酸盐或偶氮二异丁脒盐酸盐中的至少一种。
8.一种根据权利要求1-7中任一项所述棉用耐汗渍无醛固色剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
配制金属离子螯合剂溶液和引发剂溶液；
向反应容器中依次加入不饱和季铵盐烯烃、功能性单体、水溶性不饱和聚氧烷基醚、交联反应性单体，并充分搅拌；
待搅拌均匀后，将所述金属离子螯合剂溶液加入至所述的容器中，并将引发剂溶液抽入高位槽中；
蒸汽加热反应容器，加热到45℃-50℃后停止加热；
向所述反应容器中滴加引发剂溶液，在引发剂滴加的过程中，控制滴加速度和反应容器中变化的温度；
当因发生加成反应而放热致使所述反应容器内的温度升高，且所述反应容器中的温度升至65℃-70℃时，循环冷却水降温，并停止滴加引发剂溶液；
当反应器内的温度降至50℃时，再次滴加所述引发剂溶液；
循环控制滴加速度和反应容器中变化的温度，直至滴完所述引发剂溶液；升高所述反应容器内的温度，且保持温度在80-85℃，保温反应1h-3h；
冷却降温所述反应容器，并保持温度温在40℃-45℃，加入自交联促进剂、
去离子水，搅拌均匀；
停止搅拌，出料，即得所述棉用耐汗渍无醛固色剂。
9.根据权利要求8所述的棉用耐汗渍无醛固色剂的制备方法，其特征在于，所述金属离子螯合剂溶液按重量份数包括
金属离子螯合剂 0.005-0.02份；
去离子水 0.1份-0.4份；
所述引发剂溶液按重量份数包括
引发剂 0.8份-1.5份，
去离子水 16份-30份。
10.一种棉用耐汗渍无醛固色剂的应用，应用于活性染料染色固色，其特征在于，包括浸渍法固色或浸轧法固色；
所述浸渍法固色包括：将染色布样浸渍于固色液中，浴比为1:15，浸渍20min；其中，该固色液的pH=5-6，温度为50℃；该固色液含有权利要求1-7中任一项所述的固色剂，该固色剂质量占所述固色液质量的0.5%-2%；
所述浸轧法固色包括：配制固色工作液，该固色工作液含有权利要求1-7中任一项所述的固色剂，该固色剂在所述固色工作液中的浓度为5g/L-20g/L；将染色布样通过该固色工作液二浸二轧；在温度90℃-100℃的条件下，预烘2min-2.5min；再在温度150℃-160℃的条件下，焙烘30s。
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