CN111171248A - 一种锦棉混纺织物固色剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及纺织印染助剂领域，具体是涉及一种锦棉混纺织物固色剂及其制备方法。该制备方法包括：将阳离子单体、烯丙基聚乙二醇、交联单体和磺酸基亲水单体混合后得到混合单体，在引发剂作用下，进行溶液聚合反应，即得到锦棉混纺织物固色剂。传统上锦棉混纺织物固色分为染缸里酸性固色和定型机上棉固色，需要两步固色，使用本发明合成的固色剂，直接在定型机上一步固色即可，可以省掉锦纶固色工艺，省时节能节水，社会效益明显。

Description

一种锦棉混纺织物固色剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及纺织印染助剂领域，具体是涉及一种锦棉混纺织物固色剂及其制备方法。
背景技术
棉锦织物是目前比较流行的服装面料，其中，棉纤维具有手感柔软、透气和吸湿性好、穿着舒适等优点，但是其容易起皱。锦纶纤维具有较高的回弹性和耐疲劳性，吸湿性能也较好，将棉锦两者交织后，能使该面料既具有棉、锦纤维的优点，又克服各自的不足，具有坚挺的身骨和滑爽的手感。
目前市场上锦棉混纺织物固色一般采用两步固色：染缸里酸性固色和定型机上棉固，耗时长，废水量大。酸性固色剂一般是苯酚磺酸和萘磺酸盐甲醛缩合物，棉用阳离子固色剂一般是二甲基二烯丙基氯化铵与其它单体的共聚物，两种固色剂不能混合到一起同浴使用，需要分为两步固色。
专利CN1065910A采用中间体聚胺、季铵盐阳离子单体、丙烯酰胺、烯丙基胺制备出一种阳离子类型的固色剂，非常适合棉等其它纤维素纤维的固色，对锦纶酸性染料固色效果不佳。
专利CN105568723A以聚乙二醇、聚丙二醇、二甲基二烯丙基氯化铵、N-甲基二乙醇胺、氯化钠、硫酸锌为原料，以氯化锰为催化剂聚合而得，所制备的固色剂适合酸性染料染棉、羊毛、真丝的固色，同时改善织物的耐磨性和防污性，并且对织物的染色鲜艳度影响小，但该固色剂对酸性染料染色锦纶没有效果，使用范围较为单一。
此外，传统的锦棉混纺织物固色分为染缸里酸性固色和定型机上棉固色，需要两步固色，步骤繁琐。
因此，亟需发明一种新的锦棉混纺织物固色剂。
发明内容
本发明的主要目的在于发明一种新的锦棉混纺织物的固色剂，可以直接在定型机上一步固色即可，解决了传统的固色工艺至少需要两步固色的问题。
具体的，本发明的技术方案如下：
本发明第一个方面公开了一种锦棉混纺织物固色剂的制备方法，包括：
将阳离子单体、烯丙基聚乙二醇、交联单体和磺酸基亲水单体混合后得到混合单体，在引发剂作用下，进行溶液聚合反应，即得到锦棉混纺织物固色剂。
优选的，所述阳离子单体选自(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵、1－烯丙基－3－甲基咪唑氯盐、二羟乙基二烯丙基氯化铵和(甲基)丙烯酰丙基三甲基氯化铵中的一种或几种。
优选的，所述烯丙基聚乙二醇选自烯丙基聚乙二醇700、烯丙基聚乙二醇800、烯丙基聚乙二醇1000、烯丙基聚乙二醇2000和烯丙基聚乙二醇2400中的一种或几种。
优选的，所述交联单体选自烯丙基缩水甘油醚、(甲基)丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯和丙烯酰胺中的一种或几种。
优选的，所述磺酸基亲水单体选自烯丙氧基羟丙磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，乙烯基磺酸钠和烯丙基磺酸钠中的一种或几种。
优选的，所述阳离子单体、烯丙基聚乙二醇、交联单体和磺酸基亲水单体的重量比为(70-80)：(5-10)：(5-10)：(10-15)。
优选的，所述引发剂为3％过硫酸铵水溶液或3％偶氮二异丁腈的异丙醇/水溶液。
优选的，所述混合单体的制备步骤为：将所有单体混合在一起后，进行搅拌，搅拌10-20分钟，得到混合单体。
优选的，所述溶液聚合反应包括以下步骤：
S1：在反应容器中预先加入去离子水、部分混合单体、部分引发剂；
S2：在65-75℃下反应50-70分钟后，开始滴加余下的混合单体和引发剂，至滴加完毕；
S3：升温至80-85℃之间，继续保温25-35分钟，再降温到45℃以下，过滤出料，即得到锦棉混纺织物固色剂。
应当理解，本发明并不限于上述步骤，还可以包含其他额外的步骤，而不超出本发明的保护范围。
在本发明的一些优选具体实施例中，在S1中，在反应容器中预先加入去离子水、一半质量的混合单体、一半质量的引发剂。
在本发明的一些优选具体实施例中，将丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、烯丙基聚乙二醇800、甲基丙烯酸缩水甘油醚、烯丙氧基羟丙磺酸钠混合在一起，开动搅拌，搅拌10分钟，制备混合单体，搅拌一直开启。反应釜中预先加入去离子水、混合单体、引发剂过硫酸铵，在70-75℃之间反应60分钟，开始滴加余下的混合单体和引发剂过硫酸铵，反应时间控制在4.0-5.0小时，滴加完毕后升温至80-85℃之间，继续保温反应30分钟，然后降温到45℃以下，过滤出料，得到锦棉混纺织物固色剂。
在本发明的一些优选具体实施例中，将二甲基二烯丙基氯化铵、烯丙基聚乙二醇1000、丙烯酸羟乙酯，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸混合在一起，开动搅拌，搅拌10分钟，制备混合单体，搅拌一直开启。反应釜中预先加入去离子水、混合单体、引发剂偶氮二异丁腈，在65-70℃之间反应60分钟，开始滴加余下的混合单体和引发剂偶氮二异丁腈，反应时间控制在4.0-5.0小时，滴加完毕后升温至80-85℃之间，继续保温反应30分钟，然后降温到45℃以下，过滤出料，得到锦棉混纺织物固色剂。
在本发明的一些优选具体实施例中，将1－烯丙基－3－甲基咪唑氯盐、烯丙基聚乙二醇2400、丙烯酸羟丙酯、乙烯基磺酸钠混合在一起，开动搅拌，搅拌10分钟，制备混合单体，搅拌一直开启。反应釜中预先加入去离子水、混合单体、引发剂过硫酸铵，在70-75℃之间反应60分钟，开始滴加余下的混合单体和引发剂过硫酸铵，反应时间控制在4.0-5.0小时，滴加完毕后升温至80-85℃之间，继续保温反应30分钟，然后降温到45℃以下，过滤出料，得到锦棉混纺织物固色剂。
在本发明的一些优选具体实施例中，将二羟乙基二烯丙基氯化铵、烯丙基聚乙二醇2000、丙烯酰胺、烯丙基磺酸钠混合在一起，开动搅拌，搅拌10分钟，制备混合单体，搅拌一直开启。反应釜中预先加入去离子水、混合单体、引发剂偶氮二异丁腈，在65-70℃之间反应60分钟，开始滴加余下的混合单体和引发剂偶氮二异丁腈，反应时间控制在4.0-5.0小时，滴加完毕后升温至80-85℃之间，继续保温反应30分钟，然后降温到45℃以下，过滤出料，得到锦棉混纺织物固色剂。
在本发明的一些优选具体实施例中，将丙烯酰丙基三甲基氯化铵、烯丙基聚乙二醇700、甲基丙烯酸羟乙酯、乙烯基磺酸钠混合在一起，开动搅拌，搅拌10分钟，制备混合单体，搅拌一直开启。反应釜中预先加入去离子水、混合单体、引发剂过硫酸铵，在70-75℃反应60分钟，开始滴加余下的混合单体和引发剂过硫酸铵，反应时间控制在4.0-5.0小时，滴加完毕后升温至80-85℃之间，继续保温反应30分钟，然后降温到45℃以下，过滤出料，得到锦棉混纺织物固色剂。
本发明第二个方面公开了上述方法制备得到的锦棉混纺织物固色剂。优选的，所述锦棉混纺织物固色剂应用于定型机中。
本发明第三个方面公开了一种锦棉混纺织物的固色方法，所述方法中使用上述的锦棉混纺织物固色剂。
在一些优选实施例中，所述锦棉混纺织物的固色方法包括：将上述的锦棉混纺织物固色剂稀释成一定比列放入轧槽中，然后定型机上定型烘干，进行锦棉混纺织物固色。该方法可以一浴同时固色锦纶和棉混纺纤维。
所述定型机为纺织定型机。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，而不超出本发明的构思与保护范围。
本发明的设计思路如下：
理论认为具有表面活性的阳离子基团会和阴离子基团发生反应产生沉淀，理论研究证明，带有离子基团的有机化合物碳原子数≥8才有表面活性效果，如果碳原子数＜8，即使带有阳离子或阴离子基团，该化合物也不具备表面活性，不具有表面活性的阴离子和阳离子基团相遇不会产生沉淀；或者一种具有表面活性的物质与具有相反电荷但不具表面活性的物质相遇也不会产生沉淀。因此，本发明中选用阳离子和阴离子单体就充分考虑这种因素，选用的磺酸盐亲水单体碳原子数＜8，不具表面活性，同时选用亲水性极强的烯丙基聚氧乙二醇单体参与共聚，起到稳定作用，保证聚合过程稳定，生成的产物稳定，亲水性好。选用的交联单体在高温烘焙定型时充分交联，形成致密膜，提高色牢度和耐洗性。
本发明开发一种既含有阳离子基团又含有阴离子基团的化合物，非常类似于两性表面活性剂结构。其中阳离子基团适合棉及其它纤维素纤维的固色，磺酸基的存在利于锦纶纤维的固色，高分子磺酸盐在布面成膜后，由于静电排斥作用，可以阻止带磺酸基团的酸性染料从布料上洗脱下来。为了更好的控制分子量和保证体系的稳定性，分子结构中加入烯丙基聚乙二醇。烯丙基聚乙二醇参与共聚使聚合物分子量变小，分子量分布更均匀，聚合物稳定性更好，同时成膜性更好。交联单体使固色剂和布面结合牢固，提高耐洗性，更为重要的是提高高分子膜的致密性，固色效果提升。
本发明相对于现有技术具有如下的显著优点及效果：
本发明设计出一种新的锦棉混纺织物固色剂，该固色剂的固色效果明显优于市场上使用的棉用固色剂，可实现在定型机上一步固色，避免了酸性固色工艺，节水节能省人工，具有较大的社会效益。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案进行详细描述，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。本发明所用试剂和原料均市售可得。
实施例1
70克丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、10克烯丙基聚乙二醇800、10克甲基丙烯酸缩水甘油醚、12.5克烯丙氧基羟丙磺酸钠混合在一起，开动搅拌，搅拌10分钟，制备混合单体，搅拌一直开启。反应釜中预先加入110克去离子水、51.3克混合单体、10克的引发剂过硫酸铵，在70-75℃之间反应60分钟，开始滴加余下的混合单体和10克引发剂过硫酸铵，反应时间控制在4.0-5.0小时，滴加完毕后升温至80-85℃之间，继续保温反应30分钟，然后降温到45℃以下，过滤出料，得到锦棉混纺织物固色剂。
实施例2
75克二甲基二烯丙基氯化铵、7.5克烯丙基聚乙二醇1000、7.5克丙烯酸羟乙酯，15克2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸混合在一起，开动搅拌，搅拌10分钟，制备混合单体，搅拌一直开启。反应釜中预先加入110克去离子水、52.5克混合单体、10克的引发剂偶氮二异丁腈，在65-70℃之间反应60分钟，开始滴加余下的混合单体和10克引发剂偶氮二异丁腈，反应时间控制在4.0-5.0小时，滴加完毕后升温至80-85℃之间，继续保温反应30分钟，然后降温到45℃以下，过滤出料，得到锦棉混纺织物固色剂。
实施例3
80克1－烯丙基－3－甲基咪唑氯盐、5克烯丙基聚乙二醇2400、5克丙烯酸羟丙酯、10克乙烯基磺酸钠混合在一起，开动搅拌，搅拌10分钟，制备混合单体，搅拌一直开启。反应釜中预先加入110克去离子水、50克混合单体、10克的引发剂过硫酸铵，在70-75℃之间反应60分钟，开始滴加余下的混合单体和10克引发剂过硫酸铵，反应时间控制在4.0-5.0小时，滴加完毕后升温至80-85℃之间，继续保温反应30分钟，然后降温到45℃以下，过滤出料，得到锦棉混纺织物固色剂。
实施例4
78克二羟乙基二烯丙基氯化铵、8克烯丙基聚乙二醇2000、8克丙烯酰胺、10克烯丙基磺酸钠混合在一起，开动搅拌，搅拌10分钟，制备混合单体，搅拌一直开启。反应釜中预先加入110克去离子水、52克混合单体、10克的引发剂偶氮二异丁腈，在65-70℃之间反应60分钟，开始滴加余下的混合单体和10克引发剂偶氮二异丁腈，反应时间控制在4.0-5.0小时，滴加完毕后升温至80-85℃之间，继续保温反应30分钟，然后降温到45℃以下，过滤出料，得到锦棉混纺织物固色剂。
实施例5
72克丙烯酰丙基三甲基氯化铵、10克烯丙基聚乙二醇700、10克甲基丙烯酸羟乙酯、15克乙烯基磺酸钠混合在一起，开动搅拌，搅拌10分钟，制备混合单体，搅拌一直开启。反应釜中预先加入110克去离子水、53.5克混合单体、10克的引发剂过硫酸铵，在70-75℃反应60分钟，开始滴加余下的混合单体和10克引发剂过硫酸铵，反应时间控制在4.0-5.0小时，滴加完毕后升温至80-85℃之间，继续保温反应30分钟，然后降温到45℃以下，过滤出料，得到锦棉混纺织物固色剂。
目前市场上鲜见有定型机上用锦棉混纺织物固色剂销售，部分客户选用棉用固色剂GA(纳派化学有限公司)单独使用。我们参照GB/T 3920–2008(纺织品色牢度实验耐摩擦色牢度)对涤棉混纺罗马布(57％锦纶，43％棉)进行固色效果评价。其中固色剂用量都为20g/L,定型工艺：190℃*60秒。结果见表1：
表1干湿摩擦牢度对比
Figure BDA0002395386360000061
由表1可知，使用本发明制备的固色剂，效果明显优于市场上使用的棉用固色剂，可实现在定型机上一步固色，避免了酸性固色工艺，节水节能省人工，具有较大的社会效益。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锦棉混纺织物固色剂的制备方法，其特征在于，包括：
将阳离子单体、烯丙基聚乙二醇、交联单体和磺酸基亲水单体混合后得到混合单体，在引发剂作用下，进行溶液聚合反应，即得到锦棉混纺织物固色剂。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阳离子单体选自(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵、1－烯丙基－3－甲基咪唑氯盐、二羟乙基二烯丙基氯化铵和(甲基)丙烯酰丙基三甲基氯化铵中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烯丙基聚乙二醇选自烯丙基聚乙二醇700、烯丙基聚乙二醇800、烯丙基聚乙二醇1000、烯丙基聚乙二醇2000和烯丙基聚乙二醇2400中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交联单体选自烯丙基缩水甘油醚、(甲基)丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯和丙烯酰胺中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述磺酸基亲水单体选自烯丙氧基羟丙磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，乙烯基磺酸钠和烯丙基磺酸钠中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阳离子单体、烯丙基聚乙二醇、交联单体和磺酸基亲水单体的重量比为(70-80)：(5-10)：(5-10)：(10-15)。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述引发剂为3％过硫酸铵水溶液或3％偶氮二异丁腈的异丙醇/水溶液。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶液聚合反应包括以下步骤：
S1：在反应容器中预先加入去离子水、部分混合单体、部分引发剂；
S2：在65-75℃下反应50-70分钟后，开始滴加余下的混合单体和引发剂，至滴加完毕；
S3：升温至80-85℃之间，继续保温25-35分钟，再降温到45℃以下，过滤出料，即得到锦棉混纺织物固色剂。
9.根据权利要求1-8任一项所述方法制备得到的锦棉混纺织物固色剂。
10.一种锦棉混纺织物的固色方法，其特征在于，所述方法中使用权利要求9所述的锦棉混纺织物固色剂。
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