CN107541959A - 一种涤纶低温染色导染剂及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

发明提供一种所述涤纶低温染色导染剂及其制备方法和应用。所述涤纶低温染色导染剂按质量份包括：40～60水杨酸酯、20～40羧酸酯、5～15农乳乳化剂600#磺化物以及5～15乳化剂。本发明所述的涤纶低温染色导染剂适用于涤纶纤维的低温染色工艺，可以显著降低涤纶纤维的玻璃化温度，提高分散染料的上染速度和染色饱和值。同时，本发明的所述涤纶低温染色导染剂还对分散染料有显著的分散、移染和匀染作用。

Description

一种涤纶低温染色导染剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及染整工艺领域，特别涉及一种涤纶低温染色导染剂及其制备方法和应用。

背景技术

涤纶染色通常在130℃，pH为5～6的条件下采用分散染料进行高温高压法染色。近年来，随着新型纤维的不断涌现，人们追求服装个性化、多样化和功能化，因此，多元纤维复合织物应用更为广泛。一些不耐高温的纤维，如羊毛、蚕丝、醋纤、氨纶等与涤纶纤维混纺，使得染色温度受到了限制。因此，研究如何在低温条件下染色已成为当前发展的趋势。

低温染色工艺，一方面可降低机械、能源和生产周期等方面的费用，节约成本，降低能耗；另一方面可解决高温对氨纶、羊毛、真丝等不耐高温纤维的影响问题，使各种纤维的优势得以充分发挥，获得高品质染色织物，拓展涤纶复合纤维织物的染色技术。因此对聚酯纤维低温染色方法的研究具有非常重要的现实意义。

聚酯纤维低温染色的关键在于提高其增塑、膨化程度，降低其玻璃化温度，加快分散染料在纤维中的扩散速度。目前研究应用的方法是，采用表面活性剂、有机溶剂、载体及某些物理化学方法，如低温等离子体处理、超声波处理、超临界二氧化碳流体染色等，达到增溶、助溶和增塑、膨化作用，降低涤纶纤维玻璃化温度，改善染色特性，实现涤纶常压低温染色。

以上低温染色方法中载体法是最环保、安全、高效且易于工业化生产的一种方法。导染剂也称载体，一般是由一些结构简单的芳香族化合物，如：水杨酸甲酯(冬青油)、甲基萘、氯苯、联苯、邻苯基苯酚等，以及少量的乳化剂和助溶剂组成。这些导染剂气味重，毒性大，生物降解性差，染色织物带有一定的异味，严重影响了工厂的生产环境。还有一些其他导染剂，诸如邻苯基苯酚，染后较难清洗完全，织物上残存的导染剂会影响织物的日晒牢度。研究无味(低味)无毒易去除的环保导染剂是涤纶染色工艺的发展趋势之一。

常用的环保导染剂有苯甲酸苄酯、N-烷基邻苯二甲酰亚胺、N-烷基吡咯烷酮等，这些环保导染剂无毒、无味(低味)、生物易降解，易乳化，乳液稳定性好，染色织物日晒牢度不降低，也不损伤纤维。但是苯甲酸苄酯在染色后也会残留布面，导致布面有少许气味；N-烷基邻苯二甲酰亚胺和N-烷基吡咯烷酮制备工艺复杂，难以实现大规模的工业化。

因此，一种制备工艺简单，能够有效降低涤纶织物染色温度，无毒无味(低味)的环保型涤纶低温染色导染剂亟待出现。

因此，我们需要一种环保型涤纶低温染色导染剂，其制备工艺简单，兼具有效降低涤纶织物染色温度及无毒无味(低味)等特点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种涤纶低温染色导染剂，应用于在涤纶纤维的低温染色工艺中，可以显著降低涤纶纤维的玻璃化温度，提高分散染料的上染速度和染色饱和值。同时，本发明的所述涤纶低温染色导染剂还对分散染料有显著的分散、移染和匀染作用。

为了实现上述目的，本发明首先提供一种涤纶低温染色导染剂，用于涤纶纤维的低温染色工艺。所述涤纶低温染色导染剂按质量份包括：

水杨酸酯40～60；例如所述水杨酸酯的质量份可以是40、45、50、55、60等；

羧酸酯20～40；例如所述羧酸酯的质量份可以是20、25、30、35、40等；

农乳乳化剂600#磺化物5～15；例如所述农乳乳化剂600#磺化物的质量份可以是5、10、15等；以及，乳化剂5～15；例如所述乳化剂的质量份可以是5、10、15等。

在本发明一实施例中，所述水杨酸酯为水杨酸苄酯。

在本发明一实施例中，所述羧酸酯为肉桂酸苄酯。

在本发明一实施例中，所述乳化剂为油醇聚氧乙烯醚。

在本发明一较佳实施例中，提供一种涤纶低温染色导染剂，用于涤纶纤维的低温染色工艺。所述涤纶低温染色导染剂按质量份包括：

水杨酸苄酯40～60；例如所述水杨酸苄酯的质量份可以是40、45、50、55、60等；

肉桂酸苄酯20～40；例如所述肉桂酸苄酯的质量份可以是20、25、30、35、40等；

农乳乳化剂600#磺化物5～15；例如所述农乳乳化剂600#磺化物的质量份可以是5、10、15等；以及，油醇聚氧乙烯醚5～15；例如所述油醇聚氧乙烯醚的质量份可以是5、10、15等。

本发明还提供上述涤纶低温染色导染剂的制备方法。所述方法包括：按以下配方称量各组分：所述涤纶低温染色导染剂按质量份包括：40～60水杨酸酯、20～40羧酸酯、5～15农乳乳化剂600#磺化物以及5～15乳化剂；随后，将所述水杨酸酯与羧酸酯熔融充分混合均匀后，依次加入所述农乳乳化剂600#磺化物及乳化剂，混合均匀后，即得所述涤纶低温染色导染剂。

在本发明一较佳实施例中，提供上述涤纶低温染色导染剂的制备方法。所述方法包括：按以下配方称量各组分：所述涤纶低温染色导染剂按质量份包括：40～60水杨酸苄酯、20～40肉桂酸苄酯、5～15农乳乳化剂600#磺化物以及5～15乳化剂；随后，将所述水杨酸酯与羧酸酯充分混合均匀后，依次加入所述农乳乳化剂600#磺化物及油醇聚氧乙烯醚，混合均匀后，即得所述涤纶低温染色导染剂。

本发明还提供上述涤纶低温染色导染剂在涤纶分散染料低温染色工艺中的应用。

可以理解的是，如无特殊说明，本发明所述试剂均有已知制备方法或市售商品。例如，所述水杨酸苄酯是常用作化妆品和皂用香精的定香剂，所述肉桂酸苄酯则常作为酯类合成香料，主要用作东方型香精及人造古龙涎香的定香剂，也可用作香皂香料

在本发明的所述涤纶低温染色导染剂中，尽管所述水杨酸苄酯的熔点为24～26℃而所述肉桂酸苄酯熔点34～36℃，两者在室温下均为固态，不便于使用。然而，申请人发现将两者熔融混合后，形成的混合物熔点低于两者各自的熔点，因此，形成的混合物在室温下为液态，易于乳化分散。在这种情况下，在本发明的所述涤纶低温染色导染剂中，将所述水杨酸苄酯和肉桂酸苄酯用作为增塑剂和溶剂，使涤纶纤维的微分子结构在高温时加速振荡，扩展涤纶纤维的无定形区间歇，使分散染料更容易进入纤维内部；同时所述水杨酸苄酯和肉桂酸苄酯的混合物还对分散染料有溶解作用，可以进一步促进染料的上染。所述农乳乳化剂600#磺化物则作为主要分散剂和增溶剂，促使染料的在染液中分散均匀同时对染料具有增溶作用，且可以提高整个乳化体系中表面活性剂的浊点。所述油醇聚氧乙烯醚作为主要乳化剂和移染剂，将所述水杨酸苄酯和肉桂酸苄酯乳化形成胶束，促进染料在水中的溶解；同时，所述油醇聚氧乙烯醚结构中的聚氧乙烯醚基团可以在染料形成氢键结合，在染色后期具有移染作用，保证染色的均匀性。

因此，将本发明的所述涤纶低温染色导染剂应用于涤纶纤维常温染色(98-105℃)时，在水杨酸苄酯和肉桂酸苄酯的双重协同作用下，以及农乳乳化剂600#磺化物和油醇聚氧乙烯醚的辅助协同作用下，在染液中可促使涤纶纤维增塑、溶胀，对分散染料有增溶、分散及移染能力，使染料更容易从染液向纤维内部的扩散和迁移，以实现真正意义上的低温染色。此外，本发明所采用的原料均不含APEO、邻苯类增塑剂等欧盟禁用的物质，符合欧盟Okeo-Tex Standard 100和REACH法规要求，为环保型涤纶低温染色导染剂。

具体实施方式

以下，结合具体实施方式，对本发明的技术进行详细描述。应当知道的是，以下具体实施方式仅用于帮助本领域技术人员理解本发明，而非对本发明的限制。

实施例1

在本实施例中，提供一种涤纶低温染色导染剂，具体由以下质量份制备而成：40质量份的水杨酸苄酯，40质量份的肉桂酸苄酯，5质量份的600#磺化物，以及15质量份的油醇聚氧乙烯醚。所述涤纶低温染色导染剂的制备方法按以下步骤实现：A)将40质量份的水杨酸苄酯与40质量份的肉桂酸苄酯熔融后充分混合，搅拌均匀；B)往上述混合液中依次加入5质量份的农乳乳化剂600#磺化物及15质量份的油醇聚氧乙烯醚，即可获得所述涤纶低温染色导染剂A。

实施例2

在本实施例中，提供一种涤纶低温染色导染剂，具体由以下质量份制备而成：50质量份的水杨酸苄酯，30质量份的肉桂酸苄酯，10质量份的600#磺化物，以及10质量份的油醇聚氧乙烯醚。所述涤纶低温染色导染剂的制备方法按以下步骤实现：A)将50质量份的水杨酸苄酯与30质量份的肉桂酸苄酯熔融后充分混合，搅拌均匀；B)往上述混合液中依次加入10质量份的农乳乳化剂600#磺化物及10质量份的油醇聚氧乙烯醚，即可获得所述涤纶低温染色导染剂B。

实施例3

在本实施例中，提供一种涤纶低温染色导染剂，具体由以下质量份制备而成：60质量份的水杨酸苄酯，20质量份的肉桂酸苄酯，15质量份的600#磺化物，以及5质量份的油醇聚氧乙烯醚。所述涤纶低温染色导染剂的制备方法按以下步骤实现：A)将60质量份的水杨酸苄酯与20质量份的肉桂酸苄酯熔融后充分混合，搅拌均匀；B)往上述混合液中依次加入15质量份的农乳乳化剂600#磺化物及5质量份的油醇聚氧乙烯醚，即可获得所述涤纶低温染色导染剂C。

应用实施例

为验证本发明所述的涤纶低温染色导染剂在涤纶分散染料低温染色工艺中的作用，在本应用实施例中，以市购的冬青油载体作为对比例，对上述各实施例制得的所述涤纶低温染色导染剂A～C分别进行促染性、分散性和移染性试验。下面通过具体实验工艺及所得数据进行阐述验证。

(一)促染性

染色工艺：

按上述配方工艺染制布样，在65℃条件下入染，升温速率1℃/min，在98℃时保温50min；还原清洗，然后水洗，烘干，测试染色布样的表观深度(K/S值)，获得表1数据。表1.染色布样的表观深度(K/S值)

导染剂	K/S值
		涤纶低温染色导染剂A	12.8754
涤纶低温染色导染剂B	11.9573
		涤纶低温染色导染剂C	12.4452
对比例(冬青油载体)	9.0052
		空白组	6.1341

由表1的数据可得，本发明中各实施例得到的涤纶低温染色导染剂的得色率均要高于对比例。在低温条件下，导染剂良好的促染性能可促使分散染料有更好的上染织物，以实现真正意义上的低温染色。

(二)分散性试验

染色工艺：

分散红玉S-5BL 1g/L

导染剂 1g/L；空白组为0g/L

冰醋酸 0.3g/L

总液量100ml。

按上述配方配制的染液放入钢杯中，以2℃/min升温至130℃保温30min，快速降温至95℃。将布氏漏斗置于95℃热水中预热，取出擦干后，将中速定性滤纸叠放在快速定性滤纸上面，置漏斗于抽滤瓶上，打开真空泵，将95℃染液倒入漏斗抽滤，滤液抽尽后停止真空泵，取出滤纸，将上层滤纸自然晾干，评级。以无染料凝聚5级，微有染料颗粒为4级，有染料颗粒为3级，染料凝聚较明显为2级，染料凝聚很明显为1级，测试得到的评级如表2所述。

表2.分散性评级

由表2的评级结果来看，本发明各实施例的滤纸上基本上无染料凝聚，而对比例的滤纸上有染料颗粒，说明本发明各实施例得到的环保型涤纶低温染色导染剂具有良好的分散稳定性，可有效地防止染料分散不均匀产生的色斑及色花。

(三)移染性试验

用涤纶针织布按下列条件染色：

按上述配方工艺染制布样，经还原清洗及烘干后备用，取该染色布样与相同大小的未染色的涤纶针织布各2g，缝在一起，放入染色钢杯中，按下列规定的条件进行移染：

导染剂 1g/L；空白组为0g/L

冰醋酸 0.3g/L

浴比 1：20。

布重：染色布2g+未染色布2g，升温速率1.0℃/min，温度130℃，时间30min。

染后布样经还原清洗、水洗烘干后，测试移染后白布和移染后色布的表观深度值(K/S值)，计算移染率(移染后白布K/S值与移染后色布K/S值的比值)，以确定各导染剂的移染性能，各测试数据请见表3。

表3.移染后布样K/S值及移染率

由表3数据可知，本发明所述的涤纶低温染色导染剂的移染率均要高于对比例的移染率。在染色升温阶段和保温阶段，导染剂良好的移染性能可促使分散染料有更好的迁移性和更高的迁移率，对初染和吸收阶段的染料吸附不匀有更好的移染改善，对色花有更好的防止和修复作用。

由上述应用实施例的数据可以证实，将本发明的所述涤纶低温染色导染剂应用于涤纶纤维常温染色(98-105℃)时，在水杨酸苄酯和肉桂酸苄酯的双重协同作用下，以及农乳乳化剂600#磺化物和油醇聚氧乙烯醚的辅助协同作用下，在染液中可促使涤纶纤维增塑、溶胀，对分散染料有增溶、分散及移染能力，使染料更容易从染液向纤维内部的扩散和迁移，以实现真正意义上的低温染色。此外，本发明所采用的原料均不含APEO、邻苯类增塑剂等欧盟禁用的物质，符合欧盟Okeo-Tex Standard 100和REACH法规要求，为环保型涤纶低温染色导染剂。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种涤纶低温染色导染剂，其特征在于，所述涤纶低温染色导染剂按质量份包括：

2.如权利要求1所述的涤纶低温染色导染剂，其特征在于，所述水杨酸酯为水杨酸苄酯。

3.如权利要求1所述的涤纶低温染色导染剂，其特征在于，所述羧酸酯为肉桂酸苄酯。

4.如权利要求1所述的涤纶低温染色导染剂，其特征在于，所述乳化剂为油醇聚氧乙烯醚。

5.一种如权利要求1所述的涤纶低温染色导染剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括：按以下配方称量各组分：所述涤纶低温染色导染剂按质量份包括：40～60水杨酸酯、20～40羧酸酯、5～15农乳乳化剂600#磺化物以及5～15乳化剂；随后，将所述水杨酸酯与羧酸酯熔融充分混合均匀后，依次加入所述农乳乳化剂600#磺化物及乳化剂，混合均匀后，即得所述涤纶低温染色导染剂。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述水杨酸酯为水杨酸苄酯。

7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述羧酸酯为肉桂酸苄酯。

8.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述乳化剂为油醇聚氧乙烯醚。

9.如权利要求1所述的涤纶低温染色导染剂在涤纶分散染料低温染色工艺中的应用。