CN110055771A - 一种纺织材料的漂白和改性方法和用途 - Google Patents

一种纺织材料的漂白和改性方法和用途 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种纺织材料的漂白和改性方法和用途，包括以下步骤：在水中加入阳离子醚化剂和2Na2CO3·3H2O2，调节溶液pH，升温到68‑72℃，保温反应后，降温加入H2C2O4，升温到58‑62℃中和、除氧，完成对面料的增白和阳离子改性。该方法利用活性氧游离基对面料和纤维进行漂白，同时还通过烃基自由基的强氧化性，破坏色素中的双键，使之褪色。已经经过前处理及漂白的面料和纤维，可以再提高约5度的白度。并且，纤维和面料经过阳离子化改性后，增加了可以与染料产生反应的活性基座，提高染料的上染率和竭染率，具有提高色深、减少染色废水等效果，是一种环保、无毒，不污染环境的漂白和改性的方法。

Description

一种纺织材料的漂白和改性方法和用途
技术领域
本发明涉及印染技术领域，具体而言，涉及一种纺织材料的漂白和改性方法和用途。
背景技术
丝、毛、绒、毛皮、植鞣皮是天然蛋白质纤维，有手感丰满、保暖效果好等优点。涤纶等纤维具有高强度、耐磨、挺括，不易起皱等优点。阳离子改性涤纶具有传统涤纶的优点，一般工艺包括羊毛的去油、阳离子改性涤纶的增白、羊毛的漂白和羊毛的增白这些步骤，工艺复杂。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种纺织材料的漂白和改性方法，以提高纤维和面料的漂白程度，所述的纺织材料的漂白和改性方法，利用活性氧及超氧游离基漂白、除杂，同时还通过烃基自由基的强氧化性，破坏色素中的双键，使之褪色。已经经过前处理及漂白的面料和纤维，可以再提高纤维白度，增进染色效果。并且，纤维和面料经过阳离子化改性后，增加了可以与染料产生反应的活性基座，提高染料的上染率和竭染率，具有提高色深、减少染色废水等效果，并且，该方法环保、无毒，不污染环境。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种纺织材料的漂白和改性方法，包括以下步骤：
在水中加入阳离子醚化剂和2Na2CO3·3H2O2，调节溶液pH小于10，升温到68-72℃，保温反应后，降温加入H2C2O4，升温到58-62℃中和、除氧，完成对面料的增白和阳离子改性。
优选的，所述保温反应的时间为55-65分钟。
优选的，所述中和、除氧的时间为15-25分钟。
优选的，所述阳离子醚化剂的添加量为18-22克/升；
更优选的，所述阳离子醚化剂为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵；
更进一步优选的，所述3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的浓度为30％-90％；
更进一步优选的，所述3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的浓度为50％-70％。
优选的，所述H2C2O4的质量百分浓度为1％-2％，更优选的为1％-1.5％。
优选的，所述2Na2CO3·3H2O2的添加量为5-15克/升，更优选的添加量为8-12克/升。
优选的，所述在水中加入阳离子醚化剂和2Na2CO3·3H2O2的步骤中，所述水的温度为38-42℃。
优选的，所述pH＝9.5-10。
优选的，所述升温的速度为3-4℃/分钟。
优选的，所述降温的速度为3-4℃/分钟。
优选的，所述保温的温度为68-72℃。
所述的纺织材料的漂白和改性方法在动物蛋白纤维及其再制纤维和面料、聚氨酯超细纤维、锦纶、氨纶的合成纤维的漂白和改性中的用途；
优选的，所述动物蛋白纤维包括丝、毛、绒、毛皮、植鞣皮。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明所提供的纺织材料的漂白和改性方法，对纤维分子中的活性氢基团(包括-COOH、-CONH2、-OH、-NH2)接枝实现阳离子化，让具有羧基的染料可以更容易和纤维结合，代替传统的匀染剂、渗透剂等，更环保，且染色效果更好。
(2)本发明所提供的纺织材料的漂白和改性方法，利用活性氧游离基漂白、除杂，同时还通过烃基自由基的强氧化性，破坏色素中的双键，使之褪色，已经经过前处理及漂白的面料和纤维，可以再提高纤维白度约5度，增进染色效果。
(3)本发明所提供的纺织材料的漂白和改性方法，以阳离子醚化剂作为稳定剂，以抑制由于催化分解产生的过量的游离基，降低对纤维的损伤。
(4)本发明所提供的纺织材料的漂白和改性方法，以2Na2CO3·3H2O2产生的OH-作为阳离子醚化剂的催化剂，产生链式反应，使纤维接枝改性。
(5)本发明所提供的纺织材料的漂白和改性方法，2Na2CO3·3H2O2分解生成的产物是碳酸钠，能够提高水中的pH值，降低水中钙镁离子的含量，使水软化，并且对环境无害。同时色素和纤维在pH值增加时，带有更多的负电荷，会增加两者之间的排斥性，提高漂白效果。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本发明所提供的一种纺织材料的漂白和改性方法，包括以下步骤：
在水中加入阳离子醚化剂和2Na2CO3·3H2O2，调节溶液pH小于10，升温到68-72℃，保温反应后，降温加入H2C2O4，升温到58-62℃中和、除氧，完成对面料的增白和阳离子改性。
本发明所提供的纺织材料的漂白和改性方法，利用活性氧游离基漂白、除杂，同时通过烃基自由基的强氧化性，破坏色素中的双键，使之褪色。已经经过前处理及漂白的面料和纤维，可以再提高纤维白度约5度，增进染色效果。以阳离子醚化剂作为稳定剂，以抑制由于催化分解产生的过量的游离基，降低对纤维的损伤。以2Na2CO3·3H2O2产生的OH-作为阳离子醚化剂的催化剂，产生链式反应，使纤维接枝改性。
优选的，所述保温反应的时间为55-65分钟。
保温反应温度不可过高，避免阳离子醚化剂分解失效，同时可以控制游离基链式反应的速率，避免对纤维造成损伤。
优选的，所述中和、除氧的时间为15-25分钟。
优选的，所述方法适用于动物蛋白纤维及其再制纤维和面料以及聚氨酯超细纤维、锦纶、氨纶的合成纤维及其再制纤维和面料；
更优选的，所述动物蛋白纤维包括丝、毛、绒、毛皮、植鞣皮。
优选的，所述阳离子醚化剂的添加量为18-22克/升；
更优选的，所述阳离子醚化剂为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵；
更进一步优选的，所述3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的浓度为30％-90％；
更进一步优选的，所述3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的浓度为50％-70％。
优选的，所述H2C2O4的质量百分浓度为1％-2％，更优选的为1％-1.5％。
优选的，所述2Na2CO3·3H2O2的添加量为5-15克/升，更优选的添加量为8-12克/升。
优选的，所述在水中加入阳离子醚化剂和2Na2CO3·3H2O2的步骤中，所述水的温度为38-42℃。
优选的，所述pH＝9.5-10。
控制pH在10以下，避免对面料和纤维造成损伤。
优选的，所述升温的速度为3-4℃/分钟。
优选的，所述降温的速度为3-4℃/分钟。
优选的，所述保温的温度为68-72℃。
所述的纺织材料的漂白和改性方法在动物蛋白纤维及其再制纤维和面料、聚氨酯超细纤维、锦纶、氨纶的合成纤维的漂白和改性中的用途；
优选的，所述动物蛋白纤维包括丝、毛、绒、毛皮、植鞣皮。
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
本实施例所提供的纺织材料的漂白和改性方法，具体包括以下步骤：
在40℃水中，加入蚕丝面料，然后加入20克/升的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵和10克/升的2Na2CO3·3H2O2，调节溶液pH＝9.5，以3℃/分钟，升温到70℃，保温反应60分钟，以3℃/分钟降温至40℃后，加入质量百分数为1％的H2C2O4，升温到60℃，中和、除氧，完成对丝面料的增白和阳离子改性。
实施例2
本实施例所提供的纺织材料的漂白和改性方法，具体包括以下步骤：
在38℃水中，加入锦纶纤维，然后加入18克/升的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵和5克/升的2Na2CO3·3H2O2，调节溶液pH＝10，以3.5℃/分钟，升温到68℃，保温反应50分钟，以3.5℃/分钟降温至40℃后，加入质量百分数为1％的H2C2O4，升温到58℃，中和、除氧，完成对锦纶纤维的增白和阳离子改性。
实施例3
本实施例所提供的纺织材料的漂白和改性方法，具体包括以下步骤：
在42℃水中，加入锦纶纤维，然后加入22克/升的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵和15克/升的2Na2CO3·3H2O2，调节溶液pH＝9，以4℃/分钟，升温到72℃，保温反应70分钟，以4℃/分钟降温至40℃后，加入质量百分数为1％的H2C2O4，升温到62℃，中和、除氧，完成对锦纶纤维的增白和阳离子改性。
实施例4
本实施例所提供的纺织材料的漂白和改性方法，具体包括以下步骤：
在40℃水中，加入毛皮面料，然后加入18克/升的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵和12克/升的2Na2CO3·3H2O2，调节溶液pH＝9.8，以3℃/分钟，升温到69℃，保温反应55分钟，以4℃/分钟降温至40℃后，加入质量百分数为1％的H2C2O4，升温到59℃，中和、除氧，完成对毛皮面料的增白和阳离子改性。
实施例5
本实施例所提供的纺织材料的漂白和改性方法，具体包括以下步骤：
在39℃水中，加入锦纶纤维，然后加入19克/升的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵和8克/升的2Na2CO3·3H2O2，调节溶液pH＝9.6，以3℃/分钟，升温到69℃，保温反应52分钟，以4℃/分钟降温至40℃后，加入质量百分数为1％的H2C2O4，升温到60℃，中和、除氧，完成对锦纶纤维的增白和阳离子改性。
实施例6
本实施例所提供的纺织材料的漂白和改性方法，具体包括以下步骤：
在41℃水中，加入锦纶纤维，然后加入19克/升的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵和5克/升的2Na2CO3·3H2O2，调节溶液pH＝9.9，以3.5℃/分钟，升温到70℃，保温反应50分钟，以4℃/分钟降温至40℃后，加入质量百分数为1％的H2C2O4，升温到60℃，中和、除氧，完成对锦纶纤维的增白和阳离子改性。
实施例7
本实施例所提供的纺织材料的漂白和改性方法，具体包括以下步骤：
在40℃水中，加入锦纶纤维，然后加入22克/升的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵和13克/升的2Na2CO3·3H2O2，调节溶液pH＝9.7，以4℃/分钟，升温到68℃，保温反应60分钟，以3℃/分钟降温至40℃后，加入质量百分数为1％的H2C2O4，升温到60℃，中和、除氧，完成对锦纶纤维的增白和阳离子改性。
实施例8
本实施例所提供的纺织材料的漂白和改性方法，具体包括以下步骤：
在40℃水中，加入锦纶纤维，然后加入21克/升的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵和14克/升的2Na2CO3·3H2O2，调节溶液pH＝10，以4℃/分钟，升温到70℃，保温反应57分钟，以3.5℃/分钟降温至40℃后，加入质量百分数为1％的H2C2O4，升温到58℃，中和、除氧，完成对锦纶纤维的增白和阳离子改性。
实验例1 白度测试
对实施例1-8所提供的纺织材料的漂白和改性方法，所得到的面料的白度进行测试，并记录白度的增加值，结果如表1所示。
表1 白度增加值测试结果
序号 原面料白度 增白和改性后面料白度
实施例1 80 86
实施例2 90 93
实施例3 90 96
实施例4 灰色 浅灰
实施例5 90 95
实施例6 90 92
实施例7 90 96
实施例8 90 95
实验例2 竭染率的结果
对实施例1-8所提供的纺织材料的漂白和改性方法，所得到的面料的竭染率进行测试，测试结果如表2所示。
表2 竭染率测试结果
综上，本发明所提供的纺织材料的漂白和改性方法，对纤维分子中的活性氢基团(包括-COOH、-CONH2、-OH、-NH2)接枝实现阳离子化，让具有羧基的染料可以更容易和纤维结合，代替传统的匀染剂、渗透剂等，更环保，且染色效果更好。利用活性氧游离基漂白、除杂，同时通过烃基自由基的强氧化性，破坏色素中的双键，使之褪色。已经经过前处理及漂白的纤维和面料的白度可以再提高约5度，增进染色效果。以阳离子醚化剂作为稳定剂，以抑制由于催化分解产生的过量的游离基，降低对纤维的损伤。以2Na2CO3·3H2O2产生的OH-作为阳离子醚化剂的催化剂，产生链式反应，使纤维接枝改性。2Na2CO3·3H2O2分解生成的产物是碳酸钠，能够提高水中的pH值，降低水中钙镁离子的含量，使水软化，并且对环境无害，色素和纤维在pH值增加时，带有更多的负电荷，会增加两者之间的排斥性，提高漂白效果。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些替换和修改。

Claims (10)

1.一种纺织材料的漂白和改性方法，其特征在于，包括以下步骤：
在水中加入阳离子醚化剂和2Na2CO3·3H2O2，调节溶液pH小于10，升温到68-72℃，保温反应后，降温加入H2C2O4，升温到58-62℃中和、除氧，完成对面料的增白和阳离子改性；
优选的，所述保温反应的时间为55-65分钟；
优选的，所述中和、除氧的时间为15-25分钟。
2.根据权利要求1所述的纺织材料的漂白和改性方法,其特征在于，所述阳离子醚化剂的添加量为18-22克/升；
优选的，所述阳离子醚化剂为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵；
更优选的，所述3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的浓度为30％-90％；
更优选的，所述3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的浓度为50％-70％。
3.根据权利要求1所述的纺织材料的漂白和改性方法,其特征在于，所述H2C2O4的质量百分浓度为1％-2％，优选的为1％-1.5％。
4.根据权利要求1所述的纺织材料的漂白和改性方法,其特征在于，所述2Na2CO3·3H2O2的添加量为5-15克/升，优选的添加量为8-12克/升。
5.根据权利要求1所述的纺织材料的漂白和改性方法,其特征在于，所述在水中加入阳离子醚化剂和2Na2CO3·3H2O2的步骤中，所述水的温度为38-42℃。
6.根据权利要求1所述的纺织材料的漂白和改性方法,其特征在于，所述pH＝9.5-10。
7.根据权利要求1所述的纺织材料的漂白和改性方法,其特征在于，所述升温的速度为3-4℃/分钟。
8.根据权利要求1所述的纺织材料的漂白和改性方法,其特征在于，所述降温的速度为3-4℃/分钟。
9.根据权利要求1所述的纺织材料的漂白和改性方法,其特征在于，所述保温的温度为68-72℃。
10.根据权利要求1-9任一项所述的纺织材料的漂白和改性方法在动物蛋白纤维及其再制纤维和面料、聚氨酯超细纤维、锦纶、氨纶的合成纤维的漂白和改性中的用途；
优选的，所述动物蛋白纤维包括丝、毛、绒、毛皮、植鞣皮。
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