CN108060593A - 一种改善织物涂料染色抗静电性能的染液配制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种改善织物涂料染色抗静电性能的染液配制方法，属纺织印染加工技术领域。本发明采用对纤维素粉体在超声波的环境条件下进行抗静电处理，将经过抗静电处理的纤维素粉体加入到染液中配制成为涂料染色染液，由于在染液中含有抗静电的纤维素粉体组分，当这种染液用于织物染色时，抗静电的纤维素粉体即被转移到织物上，从而可以提高涂料染色织物的抗静电性能。纤维素粉体也可以先染色再进行抗静电处理，这样添加到染液中的即为有色的抗静电纤维素粉体，用这种染液染色的织物可以达到混色的染色效果。本发明的配制涂料染色染液的方法，染液配制过程简单，易于操作，可进行工业化生产。

Description

一种改善织物涂料染色抗静电性能的染液配制方法
技术领域
本发明涉及一种改善织物涂料染色抗静电性能的染液配制方法，属纺织印染加工技术领域。
背景技术
随着人们对印染企业生产环保要求的不断提高，涂料染色由于其工艺简单、操作方便、仿色容易，且涂料染色以后一般不需要进行水洗，经过简单的焙烘固色即可完成染色工序，节省了大量的水，在现在水资源日益匮乏的情况下，涂料染色已越来越为印染企业所青睐。涂料染色的染液组成中一般含有涂料、粘合剂以及其它助剂和水等主要成分。其中，涂料在涂料染色的染液中提供着色组分，是由有机(或无机)的颜料与相应的分散剂、润湿剂、胶体保护剂、防腐剂等助剂加水经研磨制成的浆状物。采用涂料染色时，由于涂料对纤维没有亲和力，所以不受纤维自身性质的限制，从而可避免像染料染色那样，在对于多种纤维构成的混纺织物染色时，需要对其中的每一种纤维分别上染而造成的困扰，可使用同一种涂料将混纺织物中不同类型的纤维染得相同的色泽，且染出的织物颜色均匀稳定。因此，涂料染色工艺适用于多种纤维的纯纺和混纺织物，尤其对于涤棉混纺织物的染色。
羊毛、化纤及某些混纺织物，因其独特的风格和优良的性能，而受到消费者的青睐。但含有这些材料的织物在穿着过程中因摩擦等作用易产生静电，从而吸附灰尘、吸身、穿着时使人身体不适，这种现象尤其发生在北方寒冷干燥的地区。因此，开发抗静电纺织品具有重要的意义。公开杂志《毛纺科技》，公开日期2010年第3期名称为“毛涤混纺织物的抗静电性能与吸沾灰现象的探讨”中将导电纤维按不同的比例混纺成纱再织成织物，然后对织物进行抗静电整理，可使毛涤混纺织物获得良好的抗静电性能。公开杂志《毛纺科技》，公开日期2012年第11期名称为“毛织物抗静电整理工艺”中选用了三种不同的抗静电剂采用不同的工艺，对毛织物进行抗静电整理，结果表明采用壳聚糖三浸三轧工艺可以得到较好的处理效果。这些织物的抗静电性能大多是通过对其进行抗静电整理来获得的。一些发明专利公开了天然有机粉体的应用，中国专利申请公布号CN 102677221A，申请公布日期2012年9月19日，发明创造的名称为“一种纤维素蛋白质纤维的制备方法”，该申请案公开了一种将蛋白质粉体加入到粘胶纺丝原液中进行纺丝，以制备再生纤维素蛋白质复合纤维的方法。对于利用功能化的天然有机粉体添加到涂料染色染液中，以改善染色织物性能的报道则比较少见。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明的目的在于改善涂料染色织物的抗静电性能，通过在配制涂料染色的染液时，向染液配方中加入经过抗静电处理以后的纤维素粉体，利用抗静电纤维素粉体所具有的抗静电性能，以提高涂料染色织物的抗静电性。
为了实现上述目的，其技术解决方案为：
一种改善织物涂料染色抗静电性能的染液配制方法，所述的染液配制方法按以下步骤进行：
a.纤维素粉体的抗静电处理
将粒径为15～30μm的纤维素粉体置于由无水乙醇、蒸馏水和抗静电剂FK-312混合而成的处理液中，在超声波发生器中进行超声处理，超声处理后含有纤维素粉体的处理液经抽滤，得到经超声处理的纤维素粉体，再将得到的经超声处理的纤维素粉体烘干，热处理，成为抗静电纤维素粉体，其中，处理液的浴比为1:20～1:50，无水乙醇与蒸馏水的体积比为1:9～3:7，抗静电剂FK-312的浓度为10～50g/L，超声波功率为1200～1800瓦，超声处理温度为40～50℃，超声处理时间为20～30min，烘干温度为30～40℃，烘干时间为25～30min，热处理温度为100～110℃，热处理时间为10～20min；
b.染液的配制
向经抗静电处理后的抗静电纤维素粉体中，分别加入质量为抗静电纤维素粉体9～20倍的蒸馏水、2～6倍的无水乙醇、2～5倍的粘合剂UDT、0.2～0.5倍的交联剂AF6900、1～4倍的涂料混合在一起，然后在600～800r/min搅拌速度和30～40min搅拌时间条件下搅拌均匀，配制成为染液。
所述的纤维素粉体为棉纤维粉体或麻纤维粉体中的一种。
所述的涂料为偶氮类涂料或酞菁类涂料中的一种。
由于采用了以上技术方案，本发明一种改善织物涂料染色抗静电性能的染液配制方法的技术特点在于：
对纤维素粉体在超声波的环境条件下进行抗静电处理，抗静电剂会在纤维素粉体表面形成一层阳离子导电薄膜，这层薄膜能够传导产生的静电荷，使静电荷在纤维素粉体表面快速逸散，从而赋予纤维素粉体的抗静电功能性。将经过抗静电处理以后的纤维素粉体加入到染液中配制成为涂料染色染液，由于在染液中含有抗静电的纤维素粉体，当这种染液用于织物染色时，抗静电的纤维素粉体即被转移到织物上，从而可以提高涂料染色织物的抗静电性能。纤维素粉体也可以先染色再进行抗静电处理，这样添加到染液中的即为有色的抗静电纤维素粉体，用这种染液染色的织物可以达到混色的染色效果。本发明的配制涂料染色染液的方法，染液配制过程简单，易于操作，可进行工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明的一种改善织物涂料染色抗静电性能的染液配制方法作进一步的详细说明。
一种改善织物涂料染色抗静电性能的染液配制方法，所述的染液配制方法按以下步骤进行：
a.纤维素粉体的抗静电处理
将粒径为15～30μm的纤维素粉体置于由无水乙醇、蒸馏水和抗静电剂FK-312混合而成的处理液中，在超声波发生器中进行超声处理，超声处理后含有纤维素粉体的处理液经抽滤，得到经超声处理的纤维素粉体，再将得到的经超声处理的纤维素粉体烘干，热处理，成为抗静电纤维素粉体，其中，处理液的浴比为1:20～1:50，无水乙醇与蒸馏水的体积比为1:9～3:7，抗静电剂FK-312的浓度为10～50g/L，超声波功率为1200～1800瓦，超声处理温度为40～50℃，超声处理时间为20～30min，烘干温度为30～40℃，烘干时间为25～30min，热处理温度为100～110℃，热处理时间为10～20min。
纤维素粉体是由棉纤维或者麻纤维中的一种，经过机械切割研磨而成的粒径尺度在15～30μm的纤维素微米粒子，粒径过小则加工难度大，增加了生产成本；粒径较大则可能会导致涂料染色织物的摩擦牢度的降低。在由纤维到粉体粒子的加工过程中，仅经过物理机械作用，这些纤维素粉体的基本化学成分仍然为纤维素，发生的最大变化在于加工前后的外观物理形态及尺度的不同，材料外观由原来的一维线性变成零维粉体，纤维素粉体粒子较对应的原纤维比表面积有了极大的增加，这使得纤维素粉体较原纤维对染化料的吸附作用显著增强。并且，纤维素纤维经过超细化加工以后，粉体中有更多的能够参与反应的基团显露出来，粉体的化学反应能力较原纤维明显提高。当对纤维素粉体进行抗静电处理时，在与对应的纤维素纤维同样的处理条件下，纤维素粉体吸附的抗静电剂会分布在更大的表面积上，使得在相同单位面积的粉体上，难以达到与对应纤维一致的处理效果。所以在进行抗静电处理时，可适当提高处理液中抗静电剂的含量。抗静电处理液是由无水乙醇、蒸馏水和抗静电剂FK-312混合而成，其中，处理液的浴比为1:20～1:50，无水乙醇与蒸馏水的体积比为1:9～3:7，抗静电剂FK-312的浓度为10～50g/L。蒸馏水的作用是使纤维素粉体发生溶胀而分散在处理液中，其用量应能保证纤维素粉体的充分溶胀。无水乙醇分子量小、表面张力低、粘度小、渗透性强，能够促进纤维素粉体的溶胀，并可减轻粉体在水中的聚集，有利于粉体在处理液中的分散，使粉体与抗静电剂更好地反应。为使纤维素粉体充分浸渍和反应，处理液的浴比为1:20～1:50。处理液中无水乙醇与蒸馏水的体积比不宜过大，以免影响抗静电剂的均匀分散。抗静电剂FK-312对纤维素粉体处理以后，会在其表面形成一层致密的导电薄膜，这层薄膜可以迅速传导产生的静电荷，减少静电荷在纤维素粉体表面的聚集，从而达到抗静电的效果。将纤维素粉体浸渍于配置的抗静电处理液中，在超声波环境中进行超声处理，超声波功率为1200～1800瓦，超声处理温度为40～50℃，超声处理时间为20～30min。超声波是一种频率为2×104Hz～2×109Hz的机械波，其作用原理是利用超声波的振动效应，使纤维素粉体在处理的过程中产生大量的空隙以容纳更多的抗静电剂，并使溶胀的纤维素粉体处于松散的状态，另外，利用超声波产生的空化效应，在高冲击作用下将抗静电剂推向更深的区域，从而使纤维素粉体更多更快速地吸附抗静电剂，提高纤维素粉体与抗静电剂的反应能力。纤维素粉体在抗静电处理液中进行超声处理时，超声波功率的调节应与超声处理温度、超声处理时间等参数相互协调一致，超声波功率高，则处理温度和处理时间可以相应地降低。将经超声处理后的含有纤维素粉体的处理液进行抽滤，再将抽滤得到的吸附有抗静电剂的纤维素粉体在30～40℃的较低温度下烘干，以利于后续热处理效果的均匀稳定。然后将烘干的纤维素粉体在100～110℃的温度下热处理10～20min，成为抗静电纤维素粉体。热处理可以使经过超声处理以后吸附在纤维素粉体上未反应的抗静电剂，在热能的作用下发生进一步反应，以赋予纤维素粉体的抗静电性能。
b.染液的配制
向经抗静电处理后的抗静电纤维素粉体中，分别加入质量为抗静电纤维素粉体9～20倍的蒸馏水、2～6倍的无水乙醇、2～5倍的粘合剂UDT、0.2～0.5倍的交联剂AF6900、1～4倍的涂料混合在一起，然后在600～800r/min搅拌速度和30～40min搅拌时间条件下搅拌均匀，配制成为染液。
蒸馏水的作用是使抗静电纤维素粉体发生溶胀而分散，但由于抗静电纤维素粉体在水中易于团聚，所以要加入无水乙醇促进抗静电纤维素粉体的溶胀和分散。无水乙醇是具有强渗透性能的有机小分子物，能够加快抗静电纤维素粉体在水中的溶胀，降低抗静电纤维素粉体的聚集，有利于粉体的分散。无水乙醇还能促进涂料在染色织物上的快速渗透，可以提高染色得色量和色彩鲜艳度，当染色织物在后续焙烘固色时，无水乙醇又能从织物中挥发出去，不会影响染色织物的性能。无水乙醇的加入量应与蒸馏水、抗静电纤维素粉体等原料相适应，无水乙醇加入量过高会稀释染液浓度，降低染液的含固量，使织物染色深度下降，难以染得深浓色。粘合剂UDT为丙烯酸类结构的涂料染色粘合剂，经高温焙烘后能在纤维表面形成连续透明的纳米薄膜而赋予涂料染色织物的牢度。由于在染液中加入的抗静电纤维素粉体的粒径大于涂料中颜料的粒径，所以需要提高粘合剂在染液中的比例，以使粘合剂在纤维上很好地成膜，将抗静电纤维素粉体粒子束缚在织物上，从而提高涂料染色织物的摩擦牢度。粘合剂的用量应适宜，用量低则成膜性差，用量过高则会使染色织物手感发粘，影响产品的服用性能，还可能因较厚的薄膜层覆盖了抗静电纤维素粉体，而降低染色织物的抗静电性能。交联剂AF6900为异氰酸酯与丙烯酸酯的共聚物，与粘合剂UDT一起使用，经高温反应后，能在粉体和纤维表面形成网络状交联互穿的薄膜，以提高涂料染色织物的牢度。根据染色织物的颜色及牢度等要求的不同，可选择偶氮类涂料或酞菁类涂料配制染液，其用量要与加入的抗静电纤维素粉体相协调。然后在600～800r/min搅拌速度和30～40min搅拌时间条件下，对加料混合物进行物理搅拌混合，配制成为染色染液。此时的搅拌必须充分均匀，要保证搅拌速度和搅拌时间，使混合物在较大的搅拌剪切力作用下快速运动，在较长的搅拌时间下混合均匀成为染液。注意此时的搅拌速度不可过低，否则可能会因剪切力不足而导致粉体搅拌不开，使染液不匀；另外，也要防止在快速搅拌时，染液飞溅出料槽，同时，搅拌时间不能过短，否则抗静电纤维素粉体难以在短时间内搅拌均匀。
具体实施例
实施例一
按上述方法，将100g粒径为15μm的棉纤维粉体，置于2L由无水乙醇与蒸馏水按体积比为1:9的比例配制的含有20g抗静电剂FK-312的处理液中，在1200瓦的超声波功率、50℃的温度下超声处理30min，将超声处理后的含有棉纤维粉体的处理液进行抽滤，得到经超声处理的棉纤维粉体，再将得到的经超声处理的棉纤维粉体在30℃的温度下烘干30min，然后将烘干后的棉纤维粉体在100℃的温度下热处理20min，成为抗静电棉纤维粉体。向经抗静电处理后的抗静电棉纤维粉体中分别加入900g的蒸馏水、600g的无水乙醇、500g的粘合剂UDT、50g的交联剂AF6900、400g的偶氮类涂料8111大红FFG混合在一起，然后在600r/min搅拌速度和40min搅拌时间条件下搅拌均匀，配制成为染液。
实施例二
按上述方法，将100g粒径为30μm的棉纤维粉体，置于5L由无水乙醇与蒸馏水按体积比为3:7的比例配制的含有250g抗静电剂FK-312的处理液中，在1800瓦的超声波功率、40℃的温度下超声处理20min，将超声处理后的含有棉纤维粉体的处理液进行抽滤，得到经超声处理的棉纤维粉体，再将得到的经超声处理的棉纤维粉体在40℃的温度下烘干25min，然后将烘干后的棉纤维粉体在110℃的温度下热处理10min，成为抗静电棉纤维粉体。向经抗静电处理后的抗静电棉纤维粉体中分别加入2000g的蒸馏水、200g的无水乙醇、200g的粘合剂UDT、20g的交联剂AF6900、100g的偶氮类涂料8202中黄FG混合在一起，然后在800r/min搅拌速度和30min搅拌时间条件下搅拌均匀，配制成为染液。
实施例三
按上述方法，将100g粒径为22.5μm的棉纤维粉体，置于3.5L由无水乙醇与蒸馏水按体积比为2:8的比例配制的含有105g抗静电剂FK-312的处理液中，在1500瓦的超声波功率、45℃的温度下超声处理25min，将超声处理后的含有棉纤维粉体的处理液进行抽滤，得到经超声处理的棉纤维粉体，再将得到的经超声处理的棉纤维粉体在35℃的温度下烘干27.5min，然后将烘干后的棉纤维粉体在105℃的温度下热处理15min，成为抗静电棉纤维粉体。向经抗静电处理后的抗静电棉纤维粉体中分别加入1450g的蒸馏水、400g的无水乙醇、350g的粘合剂UDT、35g的交联剂AF6900、250g的偶氮类涂料6301桃红F3R混合在一起，然后在700r/min搅拌速度和35min搅拌时间条件下搅拌均匀，配制成为染液。
实施例四
按上述方法，将100g粒径为15μm的麻纤维粉体，置于2L由无水乙醇与蒸馏水按体积比为1:9的比例配制的含有20g抗静电剂FK-312的处理液中，在1200瓦的超声波功率、50℃的温度下超声处理30min，将超声处理后的含有麻纤维粉体的处理液进行抽滤，得到经超声处理的麻纤维粉体，再将得到的经超声处理的麻纤维粉体在30℃的温度下烘干30min，然后将烘干后的麻纤维粉体在100℃的温度下热处理20min，成为抗静电麻纤维粉体。向经抗静电处理后的抗静电麻纤维粉体中分别加入900g的蒸馏水、600g的无水乙醇、500g的粘合剂UDT、50g的交联剂AF6900、400g的酞菁类涂料8601绿FB混合在一起，然后在600r/min搅拌速度和40min搅拌时间条件下搅拌均匀，配制成为染液。
实施例五
按上述方法，将100g粒径为30μm的麻纤维粉体，置于5L由无水乙醇与蒸馏水按体积比为3:7的比例配制的含有250g抗静电剂FK-312的处理液中，在1800瓦的超声波功率、40℃的温度下超声处理20min，将超声处理后的含有麻纤维粉体的处理液进行抽滤，得到经超声处理的麻纤维粉体，再将得到的经超声处理的麻纤维粉体在40℃的温度下烘干25min，然后将烘干后的麻纤维粉体在110℃的温度下热处理10min，成为抗静电麻纤维粉体。向经抗静电处理后的抗静电麻纤维粉体中分别加入2000g的蒸馏水、200g的无水乙醇、200g的粘合剂UDT、20g的交联剂AF6900、100g的酞菁类涂料8301蓝FFG混合在一起，然后在800r/min搅拌速度和30min搅拌时间条件下搅拌均匀，配制成为染液。
实施例六
按上述方法，将100g粒径为22.5μm的麻纤维粉体，置于3.5L由无水乙醇与蒸馏水按体积比为2:8的比例配制的含有105g抗静电剂FK-312的处理液中，在1500瓦的超声波功率、45℃的温度下超声处理25min，将超声处理后的含有麻纤维粉体的处理液进行抽滤，得到经超声处理的麻纤维粉体，再将得到的经超声处理的麻纤维粉体在35℃的温度下烘干27.5min，然后将烘干后的麻纤维粉体在105℃的温度下热处理15min，成为抗静电麻纤维粉体。向经抗静电处理后的抗静电麻纤维粉体中分别加入1450g的蒸馏水、400g的无水乙醇、350g的粘合剂UDT、35g的交联剂AF6900、250g的酞菁类涂料6406翠蓝FGB混合在一起，然后在700r/min搅拌速度和35min搅拌时间条件下搅拌均匀，配制成为染液。

Claims (3)

1.一种改善织物涂料染色抗静电性能的染液配制方法，其特征在于：所述的染液配制方法按以下步骤进行：
a.纤维素粉体的抗静电处理
将粒径为15～30μm的纤维素粉体置于由无水乙醇、蒸馏水和抗静电剂FK-312混合而成的处理液中，在超声波发生器中进行超声处理，超声处理后含有纤维素粉体的处理液经抽滤，得到经超声处理的纤维素粉体，再将得到的经超声处理的纤维素粉体烘干，热处理，成为抗静电纤维素粉体，其中，处理液的浴比为1:20～1:50，无水乙醇与蒸馏水的体积比为1:9～3:7，抗静电剂FK-312的浓度为10～50g/L，超声波功率为1200～1800瓦，超声处理温度为40～50℃，超声处理时间为20～30min，烘干温度为30～40℃，烘干时间为25～30min，热处理温度为100～110℃，热处理时间为10～20min；
b.染液的配制
向经抗静电处理后的抗静电纤维素粉体中，分别加入质量为抗静电纤维素粉体9～20倍的蒸馏水、2～6倍的无水乙醇、2～5倍的粘合剂UDT、0.2～0.5倍的交联剂AF6900、1～4倍的涂料混合在一起，然后在600～800r/min搅拌速度和30～40min搅拌时间条件下搅拌均匀，配制成为染液。
2.如权利要求1所述的一种改善织物涂料染色抗静电性能的染液配制方法，其特征在于：所述的纤维素粉体为棉纤维粉体或麻纤维粉体中的一种。
3.如权利要求1所述的一种改善织物涂料染色抗静电性能的染液配制方法，其特征在于：所述的涂料为偶氮类涂料或酞菁类涂料中的一种。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102212964A (zh) * 2010-04-09 2011-10-12 英联企业有限公司 用于施加到纤维素织物材料或纺织材料上的制剂以及含有该制剂的纺织品

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CN102212964A (zh) * 2010-04-09 2011-10-12 英联企业有限公司 用于施加到纤维素织物材料或纺织材料上的制剂以及含有该制剂的纺织品

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