CN109183457A - 一种膨化促染剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种膨化促染剂及其制备方法。其中所述膨化促染剂包括以下质量份的制备原料：55‑75质量份多元醇二水杨酸酯、10‑25质量份马来酸二烷基酯、5‑20质量份腰果酚聚氧乙烯醚以及5‑20质量份油酸聚氧乙烯酯。本发明涉及的一种膨化促染剂，其绿色环保；适用于涤纶及其混纺织物、纱线及绒类在低温条件下的分散染色，在染液中可促使涤纶纤维增塑、膨化，且对分散染料有增溶、分散及移染能力，使染料从染液向纤维内部的扩散和迁移更为容易，同时还能避免产生色花，从而能够实现真正意义上的低温染色。

Description

一种膨化促染剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种纺织染整行业使用的助剂，尤其是，其中的一种膨化促染剂，其可专用于涤纶低温染色。

背景技术

已知，涤纶俗称“的确良”，是三大合成纤维中工艺最简单的一种，价格也相对便宜。其用途很广，大量用于制造衣着面料和工业制品。再加上它有结实耐用、弹性好、不易变形、耐腐蚀、绝缘、挺括、易洗快干等特点，为人们所喜爱。

其中涤纶纤维是疏水性的合成纤维，涤纶分子结构中缺少象纤维素或蛋白质纤维那样的能和染料发生结合的活性基团，涤纶分子排列得比较紧密，纤维中只存在较小的空隙，当温度较低时，分子热运动改变其位置的幅度较小，在潮湿条件下，涤纶纤维又不会象棉纤维那样能通过剧烈溶胀而使空隙增大，染料分子难以渗透到纤维内部。因此，提高对纤维的膨化程度，将有助于染色的进行。

进一步的，由于分散染料水中的溶解度很低，因此，染液中的染料，要靠大量的分散剂呈悬浮体分散于染浴中。在对涤纶纤维染色时，为了要达到较好的染色效果，通常需加入一定量的染色助剂。

这些染色助剂在染色过程中的作用是多方面的，主要有：(1)适当增加分散染料的溶解度；(2)促进分散染料对纤维表面的吸附；(3)对纤维进行膨化或提高溶胀程度，加快分散染料在纤维中的扩散速度；(4)提高染料的分散稳定性。

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，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，染色温度受到了限制，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，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。因此对涤纶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才是最环保、安全、高效且易于工业化生产的一种方法。载体也称膨化促染剂，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。这些膨化剂气味重，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；也有些膨化剂如：邻苯基苯酚，染后较难清洗完全，织物上残存的膨化促染剂会影响织物的日晒牢度。研究无味(低味)无毒易去除的环保膨化促染剂是涤纶染色工艺的发展趋势之一。

因此，确有必要来开发一种新型的膨化促染剂，用以克服现有技术中的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种膨化促染剂，其绿色环保，并能在涤纶纤维的低温染色工艺中，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，本发明采用的技术方案如下：

一种膨化促染剂，包括以下质量份的制备原料：

进一步的，在不同实施方式中，其中所述多元醇二水杨酸酯为60-70质量份。

进一步的，在不同实施方式中，其中所述马来酸二烷基酯为10-20质量份。

进一步的，在不同实施方式中，其中所述腰果酚聚氧乙烯醚磷酸酯为5-15质量份。

进一步的，在不同实施方式中，其中所述油酸聚氧乙烯酯为5-15质量份。

进一步的，在不同实施方式中，其中所述多元醇二水杨酸酯包括二乙二醇二水杨酸酯、三乙二醇二水杨酸酯以及二丙二醇二水杨酸酯中的至少一种。

进一步的，在不同实施方式中，其中所述马来酸二烷基酯包括马来酸二乙酯、马来酸二辛酯以及马来酸二异辛酯中的至少一种。

本发明的又一实施方式提供了一种用于制备本发明涉及的所述膨化促染剂的制备方法，包括以下步骤：

S1)将55-75质量份的所述多元醇二水杨酸酯与10-25质量份的所述马来酸二烷基酯充分混合，搅拌均匀；

S2)向上述混合液中依次加入5-20质量份的所述腰果酚聚氧乙烯醚磷酸酯及5-20质量份的所述油酸聚氧乙烯酯，即可得到本发明涉及的所述膨化促染剂。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：本发明涉及的所述膨化促染剂，其包括的多元醇二水杨酸酯和马来酸二烷基酯均为优良的膨化、增塑剂，解决了现有低温促染剂冬青油的所存在的气味重、毒性大，以及用量少时促染性不足的问题；并且，还能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。

进一步的，其包括的腰果酚聚氧乙烯醚磷酸酯为主要的乳化剂和分散剂，将多元醇二水杨酸酯和马来酸二烷基酯乳化形成胶束分散于水中，同时对染料具有增溶作用，且磷酸酯为阴离子成分，可以提高整个乳化分散体系中表面活性剂的浊点。

进一步的，其包括的油酸聚氧乙烯酯为主要的分散剂及移染剂，能促使染料在染液中分散均匀，促进染料在水中的溶解，同时结构中的聚氧乙烯醚可以与染料形成氢键结合，在染色后期具有移染作用，保证染色的均匀性。

故而，本发明涉及的所述膨化促染剂在涤纶纤维常温染色时，例如，98-105℃；在其多元醇二水杨酸酯和马来酸二烷基酯的双重协同作用下，以及腰果酚聚氧乙烯醚磷酸酯和油酸聚氧乙烯酯的辅助协同作用下，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，使染料更容易的从染液向纤维内部扩散和迁移，以实现真正意义上的低温染色。

另外，本发明涉及的所述膨化促染剂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，为绿色环保型膨化促染剂。

具体实施方式

以下将结合实施例，对本发明涉及的一种膨化促染剂及其制备方法的技术方案作进一步的详细描述。

其中在本发明中，其使用的所有原材料均是常规使用的，可以从市场购得。在本发明中，如非特指，所有的量、百分比、份均为重量单位。

实施例一

本实施例中涉及的膨化促染剂，具体由以下质量份的原料制备而成：60质量份的二乙二醇二水杨酸酯、20质量份的马来酸二异辛酯、5质量份的腰果酚聚氧乙烯醚磷酸酯以及15质量份的油酸聚氧乙烯酯。

本实施例中涉及的所述膨化促染剂的制备方法，按以下步骤进行：

A)将：60质量份的所述二乙二醇二水杨酸酯与20质量份的所述马来酸二异辛酯充分混合，搅拌均匀；

B)往上述混合液中依次加入5质量份的所述腰果酚聚氧乙烯醚磷酸酯及15质量份的所述油酸聚氧乙烯酯，即可得到所述膨化促染剂。

实施例二

本实施例中涉及的膨化促染剂，具体由以下质量份的原料制备而成：65质量份的三乙二醇二水杨酸酯、15质量份的马来酸二辛酯、10质量份的腰果酚聚氧乙烯醚磷酸酯以及10质量份的油酸聚氧乙烯酯。

本实施例中涉及的所述膨化促染剂的制备方法，按以下步骤进行：

A)将65质量份的所述三乙二醇二水杨酸酯与15质量份的所述马来酸二辛酯充分混合，搅拌均匀；

B)往上述混合液中依次加入10质量份的所述腰果酚聚氧乙烯醚磷酸酯及10质量份的所述油酸聚氧乙烯酯，即可得到所述膨化促染剂。

实施例三

本实施例中涉及的膨化促染剂，具体由以下质量份的原料制备而成：70质量份的二丙二醇二水杨酸酯、10质量份的马来酸二乙酯、15质量份的腰果酚聚氧乙烯醚磷酸酯以及5质量份的油酸聚氧乙烯酯。

本实施例中涉及的所述膨化促染剂的制备方法，按以下步骤实现：

A)将70质量份的所述二丙二醇二水杨酸酯与10质量份的所述马来酸二乙酯酯充分混合，搅拌均匀；

B)往上述混合液中依次加入15质量份的所述腰果酚聚氧乙烯醚磷酸酯及5质量份的所述油酸聚氧乙烯酯，即可得到所述膨化促染剂。

本发明涉及的所述膨化促染剂，在涤纶分散染料低温染色时能够起到优异的膨化、促染效果。以市购的冬青油载体作为对比例，对上述各实施例涉及的所述膨化促染剂分别进行促染性、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)促染性试验

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)，列表如下：

膨化促染剂	K/S值
		实施例1	13.944
实施例2	13.2631
		实施例3	12.8832
对比例	8.7786
		空白	4.2385

从上表数据可得，本发明涉及的各实施例中的膨化促染剂的得色率均要高于对比例的得色率。

在低温条件下，本发明涉及的所述膨化促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

分散红玉S-5BL 1g/L；

膨化促染剂1g/L、空白为0g/L；

冰醋酸0.3g/L；以及

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。

以滤纸上无染料凝聚为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，测试得到的评级结果如下表所示：

组别	实施例1	实施例2	实施例3	对比例	空白
						评级	5	5	5	2	1

由上表评级结果来看，本发明各实施例所在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中的膨化促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：

膨化促染剂1g/L、空白为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℃；以及

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)，以确定各膨化促染剂的移染性能，具体测试数据见下表：

测试指标	实施例1	实施例2	实施例3	对比例	空白
						移染后白布K/S值	19.3894	18.8978	19.0852	18.0007	15.0012
移染后色布K/S值	23.9975	24.4328	24.1681	26.0016	26.9891
						移染率/％	80.8	77.35	78.97	69.23	55.58

从上表数据可知，本发明中各实施例得到的所述膨化促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，本发明涉及的所述膨化促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。

本发明涉及的所述膨化促染剂适用于纯涤纶及其混纺织物、纱线及绒类在低温条件下分散染色，在染液中可促使涤纶纤维增塑、膨化，且对分散染料有增溶、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，同时避免产生色花，以实现真正意义上的低温染色。

进一步的，本发明涉及的所述膨化促染剂，其采用的原料均不含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，为绿色环保型膨化促染剂。

本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种膨化促染剂；其特征在于，包括以下质量份的制备原料：

多元醇二水杨酸酯 55-75份；

马来酸二烷基酯 10-25份；

腰果酚聚氧乙烯醚磷酸酯 5-20份；以及

油酸聚氧乙烯酯 5-20份。

2.根据权利要求1所述的膨化促染剂，其特征在于，其中所述多元醇二水杨酸酯为60-70质量份。

3.根据权利要求1所述的膨化促染剂，其特征在于，其中所述马来酸二烷基酯为10-20质量份。

4.根据权利要求1所述的膨化促染剂，其特征在于，其中所述腰果酚聚氧乙烯醚磷酸酯为5-15质量份。

5.根据权利要求1所述的膨化促染剂，其特征在于，其中所述油酸聚氧乙烯酯为5-15质量份。

6.根据权利要求1所述的膨化促染剂，其特征在于，其中所述多元醇二水杨酸酯包括二乙二醇二水杨酸酯、三乙二醇二水杨酸酯以及二丙二醇二水杨酸酯中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的膨化促染剂，其特征在于，其中所述马来酸二烷基酯包括马来酸二乙酯、马来酸二辛酯以及马来酸二异辛酯中的至少一种。

8.一种用于制备权利要求1所述膨化促染剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1）将55-75 质量份的所述多元醇二水杨酸酯与10-25质量份的所述马来酸二烷基酯充分混合，搅拌均匀；

S2）向上述混合液中依次加入5-20质量份的所述腰果酚聚氧乙烯醚磷酸酯及5-20质量份的所述油酸聚氧乙烯酯，即可得到本发明涉及的所述膨化促染剂。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，其中所述多元醇二水杨酸酯包括二乙二醇二水杨酸酯、三乙二醇二水杨酸酯以及二丙二醇二水杨酸酯中的至少一种。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，其中所述马来酸二烷基酯包括马来酸二乙酯、马来酸二辛酯以及马来酸二异辛酯中的至少一种。