CN111663347B - 一种新合成纤维多功能匀染剂的制备方法 - Google Patents

一种新合成纤维多功能匀染剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种新合成纤维多功能匀染剂的制备方法，以烷基糖苷聚氧乙烯醚、油酸为原料制备烷基糖苷聚氧乙烯醚油酸酯，再与载体、阴离子表面活性剂复配而成。该匀染剂对分散染料不仅具有优异匀染性，移染性，还具有较好的修色性，同时该匀染剂可用于低温染色和除油染色一浴工艺，节约水电气等能源，达到绿色环保，节能减排的目的。

Description

一种新合成纤维多功能匀染剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种印染助剂领域，尤其是涉及一种新合成纤维多功能匀染剂的制备方法。
背景技术
新合成纤维是一类通过设计、合成高分子新材料(PTT、PBT)和控制纤维的高次结构(超细和异形纤维等)而得到高性能以及环保型的合成纤维。除了具有合成纤维一般的优越性能，如强度高、质轻、易洗快干、弹性好、不怕霉蛀等外，不同品种的新合成纤维各自还具有某些独特功能性能，可以满足消费者对纺织制品功能的需求。随着人民生活水平的提高以及安全、环保和健康意识的增强，单一功能性已不能较好地满足人们对纺织品的要求，具有复合功能的各种功能性纤维(如聚酯类新型纤维：PBT、PTT、超细和异形涤纶等纤维)新品种越来越受到人们的关注，其应用也日益受到人们接受。在保留传统聚酯PET纤维优越性能的同时，各种新型聚酯纤维各自还具有高拉伸强力、高弹性回复性、手感柔软、穿着舒适、布面平整或抗皱性好等优点。但是，由于新合成纤维的纤维结构和形态的改变，传统合成纤维用的染整助剂及工艺难以适应新合纤织物的染整，导致其在全流程染整加工过程中出现较多新问题。第一，除油难、废水COD含量高。由于新合纤的比表面积大，表面有沟壑，纺丝油剂和浆料采用传统工艺难以去除，往往需要采用高温和高碱条件，在大量除油剂的作用下才能达到理想的效果。这就需要开发新合纤适用前处理——除油剂，在实现前处理高效的同时，低COD废水排放。第二，匀染性差。大多数新合纤的线密度低，线密度越低，纤维对染料的吸附速度越快，匀染性就越差；新合纤的横截面多为不规则形状，表面不够光洁，使得比表面积进一步增大，染料吸附速率增快，染色匀染性变差。另外，为了生态环保，目前要求染色采用低浴比染色工艺技术，低浴比染色工艺增加了新合纤织物均匀染色的难度，新合纤织物的匀染性难以得到保障。第三，色牢度差。新合纤的线密度低，无定形区比重大，受热时染料易迁移到纤维表面，加上纤维表面的不规则性，导致迁移出的染料难以洗净，染色牢度(包括水洗牢度和摩擦牢度)下降。染整企业采用传统染整助剂和染整工艺对新合纤织物进行染整生产时，需使用更多的染整助剂，消耗更多的水电来使织物达到染整性能要求，不仅造成能源上的过渡消耗，也给后续污水和废气处理增加沉重的负担。由于新设备、新技术和新工艺在缺少新材料参与的情况下往往难以高效地解决这些问题，因此，针对性开发新型的染整助剂，从染整源头着手解决加工能耗和生态环境问题迫在眉睫。
发明内容
本发明目的是客服现有技术的不足，提供一种新合成纤维多功能匀染剂的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种新合成纤维多功能匀染剂的制备方法：
按重量份配比进行复配：
烷基糖苷聚氧乙烯醚油酸酯10～20份，载体5～10份，阴离子表面活性剂2～6份，溶剂5～10份，水50～80份，得到新合成纤维多功能匀染剂；
所述烷基糖苷聚氧乙烯醚油酸酯的制备包括如下合成方法与步骤，按重量份进行配比：
将70～80份烷基糖苷聚氧乙烯醚，25～30份油酸，0.3～0.6份对甲苯磺酸加入反应容器中，升温至120～130℃，开启真空，真空度为-0.09～-0.095MPa保温反应4～6小时后，降温至50℃以下关闭真空后出料，得到烷基糖苷聚氧乙烯醚油酸酯，其反应方程式为：
Figure BDA0002531181400000031
其中，R＝CnH2n+1，,8<n<14，8<a+b+c+d<12；
R1＝H或
Figure BDA0002531181400000032
作为优选，所述载体为苯甲酸苄酯、二苄醚、二乙二醇二苯甲酸酯中的一种，所述阴离子表面活性剂为苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚硫酸铵，三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚硫酸铵中的一种，所述溶剂为乙醇、异丙醇、乙二醇丁醚中的一种。
由于上述技术方案的运用，本发明具有如下优点：
该匀染剂组分中，采用绿色环保生物型表面活性剂烷基糖苷聚氧乙烯醚与油酸反应，生成烷基糖苷聚氧乙烯醚油酸酯，疏水基团能够与染料形成范德华力与氢键的结合，亲水基团伸入水中，能够与聚丙烯酸酯类浆料形成离子键或氢键结合，使其对分散染料具有优异的分散性，长链烷烃结构能够有效与纤维发生作用，低温下与载体共同作用促进合成纤维分子链运动，纤维间空隙增大，让未染色部分充分上染，已染料处染料分布更加均匀。从而获得良好的缓染性、移染性、匀染性以及最终的得色量。同时该匀染剂对纤维上的油剂等杂志具有一定的乳化力，可用于低温染色和除油染色一浴工艺，节约水电气等能源，达到绿色环保，节能减排的目的。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明做进一步的描述。
实施例1：将74份烷基糖苷聚氧乙烯醚，28份油酸，0.3份对甲苯磺酸加入反应容器中，升温至130℃，开启真空，真空度为-0.095MPa保温反应6小时后，降温至50℃以下关闭真空后出料，得到烷基糖苷聚氧乙烯醚油酸酯；
烷基糖苷聚氧乙烯醚油酸酯20份，载体10份，阴离子表面活性剂4份，溶剂10份，水50份，投入反应容器中，搅拌均匀后出料，得到新合成纤维多功能匀染剂。
实施例2：将78份烷基糖苷聚氧乙烯醚，30份油酸，0.5份对甲苯磺酸加入反应容器中，升温至130℃，开启真空，真空度为-0.095MPa保温反应6小时后，降温至50℃以下关闭真空后出料，得到烷基糖苷聚氧乙烯醚油酸酯；
烷基糖苷聚氧乙烯醚油酸酯20份，载体8份，阴离子表面活性剂6份，溶剂8份，水52份，投入反应容器中，搅拌均匀后出料，得到新合成纤维多功能匀染剂。
实施例3：将75份烷基糖苷聚氧乙烯醚，25份油酸，0.5份对甲苯磺酸加入反应容器中，升温至130℃，开启真空，真空度为-0.09MPa保温反应6小时后，降温至50℃以下关闭真空后出料，得到烷基糖苷聚氧乙烯醚油酸酯；
烷基糖苷聚氧乙烯醚油酸酯20份，载体5份，阴离子表面活性剂5份，溶剂5份，水50份，投入反应容器中，搅拌均匀后出料，得到新合成纤维多功能匀染剂。
一、实验方法：
(一)织物：
涤纶梭织布(75D，96F)，漂白后待染色织物。
(二)应用工艺：
染色工艺处方：染料2％(o.w.f)，助剂0.5g/L，浴比1:15。
(三)测试指标与方法：
1、除油性
剪5g布样，分别在布中心位置处滴0.1毫升废机油，待油润湿开后，于175℃定型45秒后备用。
间歇式除油：取1g/L的助剂，在碱性(液碱5g/L)100℃/30分钟、酸性(冰醋酸调节pH 4-5.5)130℃/60分钟，从布面残余油斑的深浅来判断除油效果，1级最差，5级最好。
连续式除油：取8g/L的助剂，在碱性(液碱10g/L)95℃/45秒，从布面残余油斑的深浅来判断除油效果，1级最差，5级最好。
2、染料分散性
参照HG/T 4261-2011《纺织染整助剂涤用匀染剂高温分散性的测定》，按照工艺配方配制好工作液，以4℃/min升温至130℃，完成保温后降温至80℃。将两层滤纸叠放入布氏漏斗中，打开真空泵，将工作液趁热倒入漏斗中进行过滤，待工作液全部流下，取出滤纸，将滤纸自然晾干后根据滤纸表面颜色深浅进行评级。评级共分为五级：颜色越浅级别越高，表明产品的分散性越好。五级滤纸干净较洁白；四级滤纸较洁白，但能看到抽滤孔；三级滤纸颜色较深，有染料颗粒；二级滤纸有明显的染料沉积，但能分清抽滤孔；一级滤纸颜色很深，已分不清抽滤孔，几乎无分散力
3、缓染性
参照HG/T 4261-2011《纺织染整助剂涤用匀染剂缓染性能的测定》，按照工艺配方配制好工作液，工艺不变，分别升温至90℃、110℃、130℃保温30min，以2℃/min降温至80℃，水洗烘干，在测色仪上测定K/S值，对比其缓染性。低温时布面颜色较浅，K/S值较低，随着温度的升高K/S值随之升高，说明其缓染性好，反之，则性能不佳。
4、移染性：
参照HG/T 4261-2011《纺织染整助剂涤用匀染剂移染性能的测定》，按照工艺配方配置好工作液，将移染组合布样放入移染液中，以2℃/min升温至130℃，保温30min，再以2℃/min降温至80℃，取出组合布样，水洗、脱水、烘干，用测色仪分别测定染色后白布和色布的K/S值，对比加入匀染剂前后组合试样的移染率(100％×染色后白布的K/S值/染色后原布的K/S值)，移染率值约大则移染效果越好。
二、实验结果：
将实施例与市售同浴除油匀染剂进行应用性能对比，测试结果如下表所示：
Figure BDA0002531181400000071
Figure BDA0002531181400000081
由表格中结果可知，三个实施例的除油效果均比市售比样提高0.5到1级，分散性明显优于市售比样，缓染性再90℃时较接近，在110℃时缓染优异，且在最终染色后得色要优于比样。
最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明的技术方案不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种新合成纤维低温染色和除油染色一浴法工艺用的多功能匀染剂的制备方法，其特征在于：
按重量份配比进行复配：
烷基糖苷聚氧乙烯醚油酸酯10～20份，载体5～10份，阴离子表面活性剂2～6份，溶剂5～10份，水50～80份，得到新合成纤维多功能匀染剂；
所述烷基糖苷聚氧乙烯醚油酸酯的制备包括如下合成方法与步骤，按重量份进行配比：
将70～80份烷基糖苷聚氧乙烯醚，25～30份油酸，0.3～0.6份对甲苯磺酸加入反应容器中，升温至120～130℃，开启真空，真空度为-0.09～-0.095MPa保温反应4～6小时后，降温至50℃以下关闭真空后出料，得到烷基糖苷聚氧乙烯醚油酸酯，其反应方程式为：
Figure FDA0003743207400000011
其中，R＝CnH2n+1,8<n<14，8<a+b+c+d<12；
R1＝H或
Figure FDA0003743207400000012
2.根据权利要求1所述的一种新合成纤维低温染色和除油染色一浴法工艺用的多功能匀染剂的制备方法，其特征在于：
所述载体为苯甲酸苄酯、二苄醚、二乙二醇二苯甲酸酯中的一种，所述阴离子表面活性剂为苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚硫酸铵、三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚硫酸铵中的一种，所述溶剂为乙醇、异丙醇、乙二醇丁醚中的一种。
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