CN109487588B - 一种印花用涤纶织物处理液及其使用方法 - Google Patents

一种印花用涤纶织物处理液及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种印花用涤纶织物处理液及其使用方法，包括季铵盐改性环糊精。此外还公开了上述处理液的使用方法及由其得到的涤纶织物。通过特定涤纶织物处理液，结合处理工艺改进和工艺参数选择，大大改善了涤纶织物喷墨印花的清晰度、匀染性和颜色深度；同时改善了涤纶织物的耐摩擦色牢度和耐水洗色牢度。与现有方法相比，处理后涤纶织物的带液率低至10‑35%，大大降低了后续烘燥能源消耗。

Description

一种印花用涤纶织物处理液及其使用方法
技术领域
本发明属于印染技术领域，特别涉及一种用于数码喷墨印花的涤纶织物处理液及其使用方法。
背景技术
随着经济生活水平的提高，人们对纺织服装的要求逐渐趋向个性化和多样化；同时我国的安全、生态和环保法规越来越严格。人们不断寻找符合绿色环保、节能、节水等现代要求的印染技术。作为一种新的印花技术，数码喷墨印花技术不断得到推广应用。数码喷墨印花技术是将所需印花图案经计算机处理后由喷墨印花系统将墨水直接喷印到织物上形成图案。与传统印花技术不同，数码喷墨印花技术采用颜料墨水直喷工艺，打印烘干后高温焙烘固色，无需蒸化水洗，在整个生产过程中几乎没有废水产生。这种印花技术不仅灵活、图案清晰，合乎生态要求，适应当今纺织品市场个性化、多样化、小批量以及绿色环保的需求，发展前景广阔，被誉为是21世纪纺织工业实现革命的关键技术之一。
按照色素种类不同，数码喷墨印花墨水分为染料墨水和颜料墨水两类。其中，后者以通用性好、工艺简单、无污水排放和耐光牢度好等优点受到人们的青睐。然而，颜料墨水是靠颜料颗粒喷涂在织物纤维表面呈现颜色的，因此颜色的表现力不如染料墨水。尤其对于涤纶织物而言，这类织物纤维分子链中缺少亲水基团，普通条件下吸湿性很低，当颜料墨水喷印到织物纤维后，颜料墨水容易向边缘铺展渗透，导致清晰度、匀染性和颜色深度低于棉或涤棉织物。
另一方面，颜料颗粒对任何纤维都没有亲和力，只能靠颜料墨水中的粘合剂将其粘附在纤维表面，结合牢度不高，在织物经受水洗或摩擦处理时，在外力作用下，颜料颗粒与纤维表面的粘附作用遭到破坏，导致颜料颗粒脱落。相对于棉或涤棉织物而言，涤纶织物与纤维表面的粘附作用更差一些。
中国专利申请CN200510040010.1公开了一种水性颜料墨水数码喷墨印花技术，使用增稠剂和/或阳离子助剂对织物进行预处理，然后进行印花。印花后仅需对织物进行适当的热处理就能得到图案清晰、色彩鲜艳，具有良好水洗、摩擦及日晒牢度的印花产品。
王潮霞等人使用阳离子对涤纶织物纤维改性，可以改善涤纶织物喷墨印花颜色深度和图案清晰度。然而，该方法的匀染性不能令人满意。同时由于使用浸轧法处理，耗水量高，改性效率差；处理后涤纶织物的带液率高达60-80％，后续烘燥能源消耗较大。
然而，针对涤纶织物，上述现有喷墨印花技术中的涤纶织物处理液及其使用方法仍然不能令人满意。
发明内容
针对现有技术的上述缺陷，本发明的目的是提供一种涤纶织物处理液及其使用方法。
为了解决上述问题，一方面，本发明采用以下技术方案：一种涤纶织物处理液，包括季铵盐改性环糊精。
根据本发明前述的涤纶织物处理液，其中，所述季铵盐改性环糊精的含量为2-5wt％，基于涤纶织物处理液的总重量计。
有利地，所述季铵盐改性环糊精的含量不能过高，过高导致泡沫液的泡沫不够细腻，稳定性下降，进而影响泡沫处理的效果；此外含量过高和过低均会导致涤纶织物的清晰度、匀染性和颜色深度以及染色牢度等染色性能的改善不能令人满意。
优选地，所述季铵盐改性环糊精的含量为2.5-4.5wt％，基于涤纶织物处理液的总重量计；更优选地，所述季铵盐改性环糊精的含量为3.0-4.0wt％，基于涤纶织物处理液的总重量计；以及，最优选地，所述季铵盐改性环糊精的含量为3.0-3.5wt％，基于涤纶织物处理液的总重量计。
在一个具体的实施方式中，所述季铵盐改性环糊精的含量为3.2wt％，基于涤纶织物处理液的总重量计。
根据本发明前述的涤纶织物处理液，其中，所述涤纶织物处理液进一步包含十二烷基苯磺酸钠、十二醇和氨水。
根据本发明前述的涤纶织物处理液，其中，所述涤纶织物处理液任选地包含海藻酸钠。
在一个具体的实施方式中，所述涤纶织物处理液由季铵盐改性环糊精、十二烷基苯磺酸钠、十二醇和氨水以及余量水组成。
在另一个具体的实施方式中，所述涤纶织物处理液由季铵盐改性环糊精、十二烷基苯磺酸钠、十二醇、海藻酸钠和氨水以及余量水组成。
根据本发明前述的涤纶织物处理液，其中，十二烷基苯磺酸钠的含量为0.6-1.2wt％，基于涤纶织物处理液的总重量计。
优选地，十二烷基苯磺酸钠的含量为0.7-1.2wt％，基于涤纶织物处理液的总重量计；更优选地，十二烷基苯磺酸钠的含量为0.8-1.2wt％，基于涤纶织物处理液的总重量计；以及，最优选地，十二烷基苯磺酸钠的含量为0.9-1.2wt％，基于涤纶织物处理液的总重量计。
在一个具体的实施方式中，十二烷基苯磺酸钠的含量为1.0wt％，基于涤纶织物处理液的总重量计。
根据本发明前述的涤纶织物处理液，其中，十二醇的含量为0.1-0.6wt％，基于涤纶织物处理液的总重量计。
优选地，十二醇的含量为0.1-0.5wt％，基于涤纶织物处理液的总重量计；更优选地，十二醇的含量为0.1-0.4wt％，基于涤纶织物处理液的总重量计；以及，最优选地，十二醇的含量为0.1-0.3wt％，基于涤纶织物处理液的总重量计。
在一个具体的实施方式中，十二醇的含量为0.2wt％，基于涤纶织物处理液的总重量计。
根据本发明前述的涤纶织物处理液，其中，氨水的含量为0.3-0.8wt％，基于涤纶织物处理液的总重量计。
优选地，氨水的含量为0.4-0.8wt％，基于涤纶织物处理液的总重量计；更优选地，氨水的含量为0.5-0.8wt％，基于涤纶织物处理液的总重量计；以及，最优选地，氨水的含量为0.6-0.8wt％，基于涤纶织物处理液的总重量计。
在一个具体的实施方式中，氨水的含量为0.7wt％，基于涤纶织物处理液的总重量计。
根据本发明前述的涤纶织物处理液，其中，海藻酸钠的含量为0-0.2wt％，基于涤纶织物处理液的总重量计。
优选地，海藻酸钠的含量为0.01-0.15wt％，基于涤纶织物处理液的总重量计；更优选地，海藻酸钠的含量为0.03-0.12wt％，基于涤纶织物处理液的总重量计；以及，最优选地，海藻酸钠的含量为0.05-0.09wt％，基于涤纶织物处理液的总重量计。
在一个具体的实施方式中，海藻酸钠的含量为0.08wt％，基于涤纶织物处理液的总重量计。
根据本发明前述的涤纶织物处理液，其中，所述季铵盐改性环糊精由β-环糊精与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵反应得到，二者的重量比为1:(0.2-0.6)。
有利地，二者的重量比不能过高，过高导致环糊精的季铵盐化率较低，清晰度和匀染性的改善不能令人满意；二者的重量比不能过低，过低则导致泡沫液的泡沫不够细腻，稳定性下降，同样会影响匀染性和颜色深度的改善。
优选地，β-环糊精与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵的重量比为1:(0.2-0.5)；更优选地，β-环糊精与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵的重量比为1:(0.2-0.4)；以及，最优选地，β-环糊精与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵的重量比为1:(0.2-0.3)。
在一个具体的实施方式中，β-环糊精与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵的重量比为1:0.25。
根据本发明前述的涤纶织物处理液，其中，β-环糊精与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵在碱存在下60-80℃保温反应4-12h；然后加入盐酸至pH小于8，降温至0-5℃，析出沉淀。
优选地，碱选自氢氧化钠和氢氧化钾。优选地，β-环糊精与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵在碱存在下60-75℃保温反应4-10h；更优选地，β-环糊精与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵在碱存在下60-70℃保温反应4-8h；以及，最优选地，β-环糊精与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵在碱存在下60-65℃保温反应4-6h。
在一个具体的实施方式中，碱选自氢氧化钠；β-环糊精与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵在碱存在下65℃保温反应5h。
根据本发明前述的涤纶织物处理液，其中，将沉淀分散于水中，加热使其溶解，然后滴加至异丙醇中，得到沉淀；重复上述溶解-沉淀过程三次，真空干燥，得到季铵盐改性环糊精。
优选地，水和异丙醇的体积比为1:(4-12)；更优选地，水和异丙醇的体积比为1:(6-12)；以及，最优选地，水和异丙醇的体积比为1:(8-12)。
在一个具体的实施方式中，水和异丙醇的体积比为1:10。
有利地，在上述溶解-沉淀过程中，加热温度在60℃以上。优选地，加热温度在70℃以上；更优选地，加热温度在75℃以上；以及，最优选地，加热温度在80℃以上。
在一个具体的实施方式中，加热温度为85℃。
另一方面，本发明还提供了前述的涤纶织物处理液的使用方法，包括如下步骤：搅拌处理液使其形成细腻均匀的泡沫液；将所述泡沫液施加到涤纶织物表面，得到经处理的涤纶织物；然后预烘和焙烘。
根据本发明前述的使用方法，其中，所述泡沫液的发泡比为6-8:1。
优选地，所述泡沫液的发泡比为6-8:1；更优选地，所述泡沫液的发泡比为6.2-8:1；以及，最优选地，所述泡沫液的发泡比为6.4-8:1。
在一个具体的实施方式中，所述泡沫液的发泡比为7:1。
根据本发明前述的使用方法，其中，所述经处理的涤纶织物的带液率为10-35％。
优选地，所述经处理的涤纶织物的带液率为10-30％；更优选地，所述经处理的涤纶织物的带液率为10-25％；以及，最优选地，所述经处理的涤纶织物的带液率为10-20％。
在一个具体的实施方式中，所述经处理的涤纶织物的带液率为15％。
根据本发明前述的使用方法，其中，预烘温度为60-70℃，焙烘温度为150-160℃。
在一个具体的实施方式中，预烘温度为65℃，焙烘温度为155℃。
根据本发明前述的使用方法，其中，预烘时间为0.5-3min，焙烘时间为2-5min。
优选地，预烘时间为0.5-2.5min，焙烘时间为2-4min；更优选地，预烘时间为0.5-2min，焙烘时间为2-3.5min；以及，最优选地，预烘时间为0.5-1.5min，焙烘时间为2-3min。
在一个具体的实施方式中，预烘时间为1min，焙烘时间为2.5min。
又一方面，本发明还提供了前述的使用方法所得到的涤纶织物。
最后，本发明还提供了一种印花方法，包括如下步骤：选择印花分辨率，对前述的涤纶织物进行喷墨印花，然后焙烘。
根据本发明前述的印花方法，其中，喷墨印花在室温和相对湿度50-80％的条件下进行。
优选地，室温表示10-35℃；优选地，室温表示12-30℃；更优选地，室温表示15-25℃；以及，最优选地，室温表示18-22℃。
在一个具体的实施方式中，室温表示20℃。
优选地，相对湿度为55-75％；更优选地，相对湿度为60-70％；以及，最优选地，相对湿度为65-70％。
在一个具体的实施方式中，相对湿度为68％。
根据本发明前述的印花方法，其中，喷墨印花的焙烘温度为150-160℃，焙烘时间为2-5min；更优选地，焙烘时间为2-3.5min；以及，最优选地，焙烘时间为2-3min。
在一个具体的实施方式中，焙烘温度为155℃，焙烘时间为3min。
发明人发现，通过特定涤纶织物处理液，结合处理工艺改进和工艺参数选择，大大改善了涤纶织物印花的清晰度、匀染性和颜色深度；同时改善了涤纶织物的耐摩擦色牢度和耐水洗色牢度。与现有方法相比，处理后涤纶织物的带液率低至10-35％，大大降低了后续烘燥能源消耗。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本发明所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
β-环糊精与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵在氢氧化钠存在下65℃保温反应5h；其中，β-环糊精与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、氢氧化钠分别为10重量份、2.5重量份和1重量份。然后加入盐酸至pH小于8，降温至5℃，析出沉淀。将沉淀分散于水中，加热至85℃使其溶解，然后滴加至异丙醇中，得到沉淀；水和异丙醇的体积比为1:10。重复上述溶解-沉淀过程三次，真空干燥，得到季铵盐改性环糊精。IR光谱显示β-环糊精上-OH伸缩振动吸收峰由3325cm-1蓝移约70-80cm-1。
将4.5重量份季铵盐改性环糊精、0.08重量份海藻酸钠和余量水混合，搅拌均匀后加入0.7重量份氨水，搅拌均匀后继续加入1.2重量份十二烷基苯磺酸钠和0.6重量份十二醇，得到100重量份的涤纶织物处理液。
将涤纶织物处理液搅拌均匀后加入发泡机的造料单元中，进料速度为0.40g/L，转速为1200rpm，控制使其形成细腻均匀的泡沫液，发泡比为7:1。将泡沫液通过注料管输送至泡沫施加单元，通过刮刀均匀地施涂至FDY68D/24F全涤平纹织物表面上。所述经处理的涤纶织物的带液率为15％。然后65℃预烘1min，155℃焙烘2.5min。
在室温20℃和相对湿度68％条件下，使用Epson GS6000数码喷墨印花机印制1mm的青色线条，印花机参数设定为分辨率720dpi×540dpi(3通道)，出墨量100％。然后在155℃焙烘3min。
实施例2
β-环糊精与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵在氢氧化钠存在下65℃保温反应5h；其中，β-环糊精与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、氢氧化钠分别为10重量份、5重量份和1重量份。然后加入盐酸至pH小于8，降温至5℃，析出沉淀。将沉淀分散于水中，加热至85℃使其溶解，然后滴加至异丙醇中，得到沉淀；水和异丙醇的体积比为1:12。重复上述溶解-沉淀过程三次，真空干燥，得到季铵盐改性环糊精。IR光谱显示β-环糊精上-OH伸缩振动吸收峰由3325cm-1蓝移约70-80cm-1。
将3.2重量份季铵盐改性环糊精和余量水混合，搅拌均匀后加入0.8重量份氨水，搅拌均匀后继续加入1重量份十二烷基苯磺酸钠和0.2重量份十二醇，得到100重量份的涤纶织物处理液。
将涤纶织物处理液搅拌均匀后加入发泡机的造料单元中，进料速度为0.40g/L，转速为1200rpm，控制使其形成细腻均匀的泡沫液，发泡比为6:1。将泡沫液通过注料管输送至泡沫施加单元，通过刮刀均匀地施涂至FDY68D/24F全涤平纹织物表面上。所述经处理的涤纶织物的带液率为14％。然后65℃预烘1min，155℃焙烘2.5min。
在室温20℃和相对湿度68％条件下，使用Epson GS6000数码喷墨印花机印制1mm的青色线条，印花机参数设定为分辨率720dpi×540dpi(3通道)，出墨量100％。然后在155℃焙烘3min。
实施例3
β-环糊精与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵在氢氧化钠存在下65℃保温反应5h；其中，β-环糊精与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、氢氧化钠分别为10重量份、2.5重量份和1重量份。然后加入盐酸至pH小于8，降温至5℃，析出沉淀。将沉淀分散于水中，加热至85℃使其溶解，然后滴加至异丙醇中，得到沉淀；水和异丙醇的体积比为1:12。重复上述溶解-沉淀过程三次，真空干燥，得到季铵盐改性环糊精。IR光谱显示β-环糊精上-OH伸缩振动吸收峰由3325cm-1蓝移约70-80cm-1。
将2.5重量份季铵盐改性环糊精、0.15重量份海藻酸钠和余量水混合，搅拌均匀后加入0.4重量份氨水，搅拌均匀后继续加入0.7重量份十二烷基苯磺酸钠和0.1重量份十二醇，得到100重量份的涤纶织物处理液。
将涤纶织物处理液搅拌均匀后加入发泡机的造料单元中，进料速度为0.40g/L，转速为1200rpm，控制使其形成细腻均匀的泡沫液，发泡比为8:1。将泡沫液通过注料管输送至泡沫施加单元，通过刮刀均匀地施涂至FDY68D/24F全涤平纹织物表面上。所述经处理的涤纶织物的带液率为18％。然后65℃预烘1min，155℃焙烘2.5min。
在室温20℃和相对湿度68％条件下，使用Epson GS6000数码喷墨印花机印制1mm的青色线条，印花机参数设定为分辨率720dpi×540dpi(3通道)，出墨量100％。然后在155℃焙烘3min。
比较例1
将β-环糊精与2,3-环氧丙基三甲基氯化钠替换为10重量份和10重量份，其余同实施例1。
比较例2
将实施例1的涤纶织物处理液替换为4.5重量份季铵盐改性环糊精、0.08重量份海藻酸钠、0.7重量份氨水和余量水，总重量为100重量份。使用浸轧法处理全涤平纹织物，并烘干。然后按照实施例1相同条件进行喷墨印花。
比较例3
将涤纶织物处理液中的季铵盐改性环糊精改为8重量份，其余同实施例1。
比较例4
将涤纶织物处理液中的季铵盐改性环糊精改为1重量份，其余同实施例1。
比较例5
实施例1的全涤平纹织物不经处理，直接进行喷墨印花。
性能测试
为了比较实施例1-3和比较例1-5的喷墨印花效果，分别比较了它们的清晰度、匀染性和颜色深度以及耐摩擦色牢度和耐水洗色牢度。其中，清晰度使用DZ3视频变焦显微镜放大50倍并测量经向方向上最大打印宽度dmax。使用X-rite Premier 8400电脑测色配色系统按照库伯卡-曼克公司计算的K/S值，每个样品在四周和中心均匀取9个点，计算K/S平均值和标准偏差，分别用于评价颜色深度和匀染性。然后按照国家标准GB/T 3920-2008和GB/T 3921.1-2008测定各个样品的耐摩擦色牢度和耐水洗色牢度。结果参见表1。
表1
Figure BDA0001870141860000091
由表1可以看出，与比较例1-5相比，本发明实施例1-3通过特定涤纶织物处理液，结合处理工艺改进和工艺参数选择，大大改善了涤纶织物喷墨印花的清晰度、匀染性和颜色深度；同时改善了涤纶织物的耐摩擦色牢度和耐水洗色牢度。与现有方法相比，处理后涤纶织物的带液率低至10-35％，大大降低了后续烘燥能源消耗。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种印花用涤纶织物处理液，包括季铵盐改性环糊精、十二烷基苯磺酸钠、十二醇、氨水和海藻酸钠；所述季铵盐改性环糊精的含量为2-5wt%，十二烷基苯磺酸钠的含量为0.6-1.2wt%，十二醇的含量为0.1-0.6wt%，氨水的含量为0.3-0.8wt%，海藻酸钠的含量为0-0.2wt%，基于涤纶织物处理液的总重量计；特征在于，
所述季铵盐改性环糊精由β-环糊精与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵反应得到，二者的重量比为1:(0.2-0.6)；具体制备方法如下：
β-环糊精与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵在碱存在下60-80℃保温反应4-12h；然后加入盐酸至pH小于8，降温至0-5℃，析出沉淀；将沉淀分散于水中，加热使其溶解，然后滴加至异丙醇中，得到沉淀；重复上述溶解-沉淀过程三次，真空干燥，得到季铵盐改性环糊精。
2.一种根据权利要求1所述印花用涤纶织物处理液的使用方法，包括如下步骤：搅拌处理液使其形成细腻均匀的泡沫液；将所述泡沫液施加到涤纶织物表面，得到经处理的涤纶织物；然后预烘和焙烘。
3.一种涤纶织物，特征在于，由权利要求2的使用方法得到。
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