CN113308887A - 一种涤纶布料的染色工艺 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及纺织面料的技术领域，具体公开了一种涤纶布料的染色工艺，包括如下工艺步骤：S1，对涤纶布料进行前处理工序；S2，对涤纶布料进行染色工序；S3，对涤纶布料进行后处理工序；S4，对涤纶布料进行抗菌整理；其中步骤S4中的抗菌整理液由包含以下重量份的原料制成：抗菌整理剂10‑16份；助溶剂3‑4份；乳化剂4‑5份；水100‑120份。本申请利用N‑β‑氨乙基‑γ氨丙基甲基二甲氧基硅烷的水解反应，在催化剂和封端剂作用下，水解产物和八甲氧基环四硅氧烷进行合反应获得改性硅油。通过改性硅油和氯化苄的烷基化反应获得季铵化的改性硅油，并利用改性硅油对涤纶织物进行抗菌处理，使得涤纶织物获得良好的抗菌性能。

Description

一种涤纶布料的染色工艺
技术领域
本申请涉及纺织面料的技术领域，更具体地说，它涉及一种涤纶布料的染色工艺。
背景技术
涤纶，是由英国的J.R.温菲尔德和J.T.迪克森在1941年以对苯二甲酸和乙二醇为原料在实验室制成的，该聚酯纤维被命名为特丽纶，后续聚酯纤维在世界得到飞速发展，成为了合成纤维的第一大品种，由于涤纶其综合性能较为优异，因此涤纶在纺织品面料中应用较为广泛。
公开号为CN111118934A的中国发明专利中公开了一种抗紫外线涤纶面料的制作方法，包括如下步骤：退浆、水洗、染色、后处理，其中后处理包括柔软处理、固色、烘干定型和包装。上述专利通过对涤纶面料进行退浆、水洗、染色和后处理等工艺，并在后整理工艺中添加抗紫外线整理剂、柔软剂等助剂，以此获得一种具有抗紫外线性能、柔软度高的抗紫外线功能性涤纶面料。
针对上述中的相关技术，随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，人们对于涤纶面料的需求不再仅限于涤纶面料的保暖性和舒适性，功能性涤纶面料应运而生，但是抗紫外线等功能性涤纶面料已经无法满足人们的需求，对于涤纶面料的抗菌抑菌性能产生了新的需求，因此需要寻求一种具有抗菌抑菌性能的涤纶面料。
发明内容
为了改善涤纶面料的抗菌抑菌性能，本申请提供一种涤纶布料的染色工艺。
本申请提供的一种涤纶布料的染色工艺采用如下的技术方案：
一种涤纶布料的染色工艺，包括如下工艺步骤：
S1，对涤纶布料进行前处理工序；
S2，对经过步骤S1的涤纶布料进行染色工序；
S3，对经过步骤S2的涤纶布料进行后处理工序；
S4，对经过步骤S3的涤纶布料进行抗菌整理；
其中步骤S4中的抗菌整理液由包含以下重量份的原料制成：抗菌整理剂10-16份；助溶剂3-4份；乳化剂4-5份；水100-120份。
通过采用上述技术方案，由于添加了抗菌整理剂，使得抗菌整理液具有活性抗菌组分；助溶剂的添加，有利于抗菌整理剂中的部分组分溶解到水中；乳化剂的添加，使得各组分均匀分散在水中，并形成分散均匀的乳化体系，有利于对涤纶布料进行抗菌整理，从而获得具备良好抗菌性能的涤纶布料。
优选的，所述抗菌整理剂由以下工艺步骤制备得到：
A，将N-β-氨乙基-γ氨丙基甲基二甲氧基硅烷和水混合并进行搅拌，加热并进行反应，得到水解产物；
B，对八甲氧基环四硅氧烷加热，向八甲氧基环四硅氧烷中加入水解产物，升温反应后，再加入氢氧化钾和六甲基硅氧烷，获得产物一；
C，将产物一加入到无水乙醇中，再加入氯化苄进行搅拌，加温恒温反应，反应结束后减压蒸馏，获得抗菌整理剂。
通过采用上述技术方案，利用N-β-氨乙基-γ氨丙基甲基二甲氧基硅烷的水解反应，制得得到水解产物，在催化剂氢氧化钾和封端剂六甲基硅氧烷的作用下，水解产物和八甲氧基环四硅氧烷进行开环缩合反应，制得获得改性硅油。并进一步通过改性硅油和氯化苄之间的烷基化反应，制备获得季铵化的改性硅油，使得改性硅油获得良好的抗菌性能。
同时由于硅油上引入了氨基，一定程度上也改善了改性硅油的亲水性，由于氨基的极性作用，使得抗菌整理剂能够与涤纶纤维表面的羟基相互作用，使得硅氧烷主链定向附着到纤维表面，减小了纤维之间的摩擦系数，使得涤纶织物表面具有较好的柔软、平滑的效果。
当抗菌整理剂与织物相遇时，甲氧基水解形成硅醇基，分子正电中心被带负电荷的纤维表面吸引，通过静电结合，同时进行分子间脱水缩合，在涤纶纤维表面形成覆盖膜。在120℃条件下，水解产生的醇基与纤维表面上的—OH结合，同时进行分子间脱水缩合，使分子通过共价键牢固结合在纤维表面上。从而使得抗菌整理剂同时以共价键和静电吸附两种结合方式形成耐久性优良的抗微生物表面膜，起到杀菌抑菌的作用，从而提高涤纶织物的杀菌抑菌性能。
优选的，产物一和氯化苄按质量比为1:5。
优选的，在步骤B中，控制反应温度为145℃，反应时间控制为4h，氢氧化钾的添加量为八甲氧基环四硅氧烷和水解产物的1/1000
通过采用上述技术方案，氢氧化钾的添加，起到催化烷基化反应进行的作用，同时氢氧化钾的用量避免了反应因剧烈聚合而发生终止的情况。氯化苄的添加，起到烷基化试剂的作用、
优选的，所述助溶剂由尿素和乙二醇丁醚组成，且尿素和乙二醇丁醚的质量比为1：1。
优选的，抗菌整理液中还添加重量份数为8-10的十二碳醇酯。
通过采用上述技术方案，十二碳醇酯的添加，在抗菌整理剂附着到涤纶织物表面时，起到辅助抗菌整理剂在涤纶织物表面成膜的作用，进一步增大抗菌整理剂在涤纶织物表面的附着程度。
优选的，所述乳化剂由包含以下重量百分比的原料组成：乳化剂AEO-930-40％；硬脂酸聚氧乙烯醚30-40％；十六烷基三甲基溴化铵30-40％。
通过采用上述技术方案，乳化剂的添加，使得抗菌整理液中的各组分能够较为均匀地分散，一定程度上增大了抗菌整理剂与涤纶织物的接触面积，从而使得涤纶织物获得良好的抗菌、抑菌性能。
优选的，抗菌整理液的制备工艺具体包括如下工艺步骤：
按比例加入乳化剂、抗菌整理剂和助溶剂，加入水并进行搅拌，然后加入冰醋酸调节pH至5-6，按比例加入十二碳醇酯并进行高速搅拌，静置乳液直至泡沫消失，得到抗菌整理液。
优选的，步骤S4中，将涤纶布料放到抗菌整理液中按浴比1:40进行两浸两轧工作，控制温度为60-70℃，pH为4-5，预烘温度设定为80℃，设定焙烘时间为2分钟，然后在150℃下焙烘4分钟，冷却至室温，获得抗菌涤纶布料。
通过采用上述技术方案，通过控制温度为60-70℃，使得抗菌整理液体系在该温度下处于浊点，通过在浊点下对涤纶布料进行抗菌整理，使得抗菌整理液中的有效组分能够最大量地沉积到织物表面，并进行静电吸附和共价结合，增大抗菌整理剂附着率的同时，减少抗菌整理剂的用量。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、利用N-β-氨乙基-γ氨丙基甲基二甲氧基硅烷的水解反应，制得得到水解产物，在催化剂氢氧化钾和封端剂六甲基硅氧烷的作用下，水解产物和八甲氧基环四硅氧烷进行开环缩合反应，制得获得改性硅油。并进一步通过改性硅油和氯化苄之间的烷基化反应，制备获得季铵化的改性硅油，并利用改性硅油对涤纶织物进行抗菌处理，从而使得涤纶织物获得良好的抗菌性能。
2、本申请中优选采用十二碳醇酯，在抗菌整理剂附着到涤纶织物表面时，起到辅助抗菌整理剂在涤纶织物表面成膜的作用，进一步增大抗菌整理剂在涤纶织物表面的附着程度。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
制备例
制备例1
一种抗菌整理剂由以下工艺步骤制备得到：
A，取100gN-β-氨乙基-γ氨丙基甲基二甲氧基硅烷和20g水，加入至250ml烧杯中进行搅拌，将混合均匀的混合物添加到三颈烧瓶中并进行恒温加热反应，控制恒温反应温度为50℃，控制反应时间时间为2h，得到水解产物；
B，向水解产物中加入80g八甲氧基环四硅氧烷，搅拌并升温，控制反应温度为140℃，在140℃反应1h后，加入0.2g氢氧化钾和2g六甲基硅氧烷，在140℃继续反应4h，得到产物一；
C，将30g产物一加入到150g无水乙醇中，搅拌均匀后加入150g氯化苄添加到反应体系中进行烷基化反应，搅拌并进行恒温反应，控制反应温度为90℃，控制反应时间为4h，反应结束后，减压蒸馏除去溶剂无水乙醇和氯化苄，得到抗菌整理剂。
实施例
实施例1
一种涤纶布料的染色工艺，包括以下工艺步骤：
S1，对涤纶布料进行前处理工序，前处理工序包括退浆、漂白、水洗和烘干工序，依次对涤纶布料进行退浆、漂白、水洗和烘干工序；
S2，对涤纶布料进行染色工艺，将涤纶布料浸轧到地色染液中，浸轧后对涤纶布料进行烘干，烘干后将涤纶布料浸轧浸入防染色浆中；
S3，对涤纶布料进行后处理工序，后处理工序包括洗涤、烘干、二次洗涤和二次烘干工序，依次对涤纶布料进行洗涤、烘干、二次洗涤和二次烘干工序；
S4，配置抗菌整理液，将抗菌整理液中的各组分混合搅拌，制备得到抗菌整理液，将涤纶布料浸入抗菌整理液中进行二浸二轧工序，烘干后得到抗菌涤纶布料。
其中抗菌整理液由以下重量份的原料制成：1kg抗菌整理剂；0.3kg助溶剂；0.4kg乳化剂；10kg水；抗菌整理剂选用十二烷基二甲基苄基溴化铵，助溶剂选用甲苯，乳化剂选用十二烷基氯化铵。
实施例2
一种涤纶布料的染色工艺，包括以下工艺步骤：
S1，对涤纶布料进行前处理工序，前处理工序包括退浆、漂白、水洗和烘干工序，依次对涤纶布料进行退浆、漂白、水洗和烘干工序；
S2，对涤纶布料进行染色工艺，将涤纶布料浸轧到地色染液中，浸轧后对涤纶布料进行烘干，烘干后将涤纶布料浸轧浸入防染色浆中；
S3，对涤纶布料进行后处理工序，后处理工序包括洗涤、烘干、二次洗涤和二次烘干工序，依次对涤纶布料进行洗涤、烘干、二次洗涤和二次烘干工序；
S4，配置抗菌整理液，将抗菌整理液中的各组分混合搅拌，制备得到抗菌整理液，将涤纶布料浸入抗菌整理液中进行二浸二轧工序，烘干后得到抗菌涤纶布料。
其中抗菌整理液由以下重量份的原料制成：1kg抗菌整理剂；0.3kg助溶剂；0.4kg乳化剂；10kg水；抗菌整理剂选用制备例1制备得到的抗菌整理剂，助溶剂选用甲苯，乳化剂选用十二烷基氯化铵。
实施例3
一种涤纶布料的染色工艺，包括以下工艺步骤：
S1，对涤纶布料进行前处理工序，前处理工序包括退浆、漂白、水洗和烘干工序，依次对涤纶布料进行退浆、漂白、水洗和烘干工序；
S2，对涤纶布料进行染色工艺，将涤纶布料浸轧到地色染液中，浸轧后对涤纶布料进行烘干，烘干后将涤纶布料浸轧浸入防染色浆中；
S3，对涤纶布料进行后处理工序，后处理工序包括洗涤、烘干、二次洗涤和二次烘干工序，依次对涤纶布料进行洗涤、烘干、二次洗涤和二次烘干工序；
S4，配置抗菌整理液，将抗菌整理液中的各组分混合搅拌，制备得到抗菌整理液，将涤纶布料浸入抗菌整理液中进行二浸二轧工序，烘干后得到抗菌涤纶布料。
其中抗菌整理液由以下重量份的原料制成：1kg抗菌整理剂；0.3kg助溶剂；0.4kg乳化剂；10kg水；抗菌整理剂选用制备例1制备得到的抗菌整理剂，助溶剂选用尿素和乙二醇丁醚，且尿素和乙二醇丁醚的质量比为1：1，乳化剂选用十二烷基氯化铵。
实施例4
一种涤纶布料的染色工艺，包括以下工艺步骤：
S1，对涤纶布料进行前处理工序，前处理工序包括退浆、漂白、水洗和烘干工序，依次对涤纶布料进行退浆、漂白、水洗和烘干工序；
S2，对涤纶布料进行染色工艺，将涤纶布料浸轧到地色染液中，浸轧后对涤纶布料进行烘干，烘干后将涤纶布料浸轧浸入防染色浆中；
S3，对涤纶布料进行后处理工序，后处理工序包括洗涤、烘干、二次洗涤和二次烘干工序，依次对涤纶布料进行洗涤、烘干、二次洗涤和二次烘干工序；
S4，配置抗菌整理液，将抗菌整理液中的各组分混合搅拌，制备得到抗菌整理液，将涤纶布料浸入抗菌整理液中进行二浸二轧工序，烘干后得到抗菌涤纶布料。
其中抗菌整理液由以下重量份的原料制成：1kg抗菌整理剂；0.3kg助溶剂；0.4kg乳化剂；10kg水；抗菌整理剂选用制备例1制备得到的抗菌整理剂，助溶剂选用尿素和乙二醇丁醚，且尿素和乙二醇丁醚的质量比为1：1；乳化剂选用乳化剂AEO-9；硬脂酸聚氧乙烯醚；十六烷基三甲基溴化铵；乳化剂AEO-9的质量为0.12kg，硬脂酸聚氧乙烯醚的质量为0.12kg，十六烷基三甲基溴化铵的质量为0.16kg。
实施例5
一种涤纶布料的染色工艺，包括以下工艺步骤：
S1，对涤纶布料进行前处理工序，前处理工序包括退浆、漂白、水洗和烘干工序，依次对涤纶布料进行退浆、漂白、水洗和烘干工序；
S2，对涤纶布料进行染色工艺，将涤纶布料浸轧到地色染液中，浸轧后对涤纶布料进行烘干，烘干后将涤纶布料浸轧浸入防染色浆中；
S3，对涤纶布料进行后处理工序，后处理工序包括洗涤、烘干、二次洗涤和二次烘干工序，依次对涤纶布料进行洗涤、烘干、二次洗涤和二次烘干工序；
S4，配置抗菌整理液，将抗菌整理液中的各组分混合搅拌，制备得到抗菌整理液，将涤纶布料浸入抗菌整理液中进行二浸二轧工序，烘干后得到抗菌涤纶布料。
其中抗菌整理液由以下重量份的原料制成：1kg抗菌整理剂；0.3kg助溶剂；0.4kg乳化剂；10kg水；0.8kg十二碳醇酯；抗菌整理剂选用制备例1制备得到的抗菌整理剂，助溶剂选用尿素和乙二醇丁醚，且尿素和乙二醇丁醚的质量比为1：1；乳化剂选用乳化剂AEO-9；硬脂酸聚氧乙烯醚；十六烷基三甲基溴化铵；乳化剂AEO-9的质量为0.12kg，硬脂酸聚氧乙烯醚的质量为0.12kg，十六烷基三甲基溴化铵的质量为0.16kg。
实施例6
实施例6与实施例5的区别在于，抗菌整理液的制备工艺具体包括如下工艺步骤：
将乳化剂AEO-9、硬脂酸聚氧乙烯醚和十六烷基三甲基溴化铵加入到部分水中进行搅拌，搅拌均匀后，加入抗菌整理剂、尿素和乙二醇丁醚，再加入剩余水并进行搅拌，然后加入冰醋酸调节pH至5-6，加入十二碳醇酯并进行高速搅拌，静置乳液直至泡沫消失，得到抗菌整理液。
步骤S4中，将涤纶布料放到抗菌整理液中按浴比1:40进行两浸两轧工作，控制温度为60℃，pH为5，预烘温度设定为80℃，设定焙烘时间为2分钟，然后在150℃下焙烘4分钟，冷却至室温，获得抗菌涤纶布料。
实施例7-10
实施例7-10中原料的重量份数和工艺参数与实施例6的区别记为表1，其余均与实施例6相同。
表1实施例7-10中抗菌整理液中各组分的重量份数和工艺参数
Figure BDA0003142281320000101
实施例11-12中乳化剂的各组分含量与实施例6的区别记为表2，其余均与实施例6相同。
表2乳化剂中各组分含量
Figure BDA0003142281320000111
对比例
对比例1
对比例1与实施例1的区别在于，未添加抗菌整理剂。
对比例2
对比例2与实施例2的区别在于，未添加乳化剂。
性能检测试验
针对本申请实施例1-12和对比例1-2提供的涤纶布料，依照GB/T20944.1-2007《纺织品抗菌性能的评价第1部分：琼脂平皿扩散法》进行抗菌性能测试，检测数据见表3
表3性能检测数据表
Figure BDA0003142281320000112
Figure BDA0003142281320000121
结合实施例1和对比例1-2并结合表3可以看出，选用抗菌整理剂、乳化剂、助溶剂和水作为抗菌整理液的成分，并利用抗菌整理液对涤纶布料进行抗菌整理，可以使得涤纶布料具有较好的抑菌效果，能够进一步抑制细菌的生长和繁殖。
结合实施例1-4和对比例1-2，选用本申请制备例1中制备得到的抗菌整理剂能够进一步提高涤纶布料的抑菌性能，基本能够抑制细菌的生长和繁殖；选用尿素和乙二醇丁醚作为助溶剂的成分，能够进一步提高涤纶布料的抑菌杀菌性能并形成抑菌带，分析原因可能在于通过尿素和乙二醇丁醚的添加，使得抗菌整理剂的各组分能够较好地溶解和分散到抗菌整理液的体系中，从而在抗菌整理的过程中增加了抗菌整理剂附着到涤纶布料上的量；选用乳化剂AEO-9、硬脂酸聚氧乙烯醚和十六烷基三甲基溴化铵作为乳化剂的组分，能够显著提高涤纶布料的抗菌性能，分析原因可能在于通过上述乳化剂的添加，促使抗菌整理剂和其余组分能够均匀地分散到抗菌整理液中，从而增加抗菌整理时附着到涤纶布料上的量；同时由于十六烷基三甲基溴化铵会产生正电荷，抗菌整理剂通过与涤纶布料上的负离子静电结合的方式，增加了抗菌整理剂在涤纶布料上附着的量，从而提高涤纶布料的抗菌抑菌性能。
结合实施例1-6和对比例1-2，十二碳醇酯的添加，能够显著提高涤纶布料的抗菌性能，分析原因可能在于，在抗菌整理剂附着到涤纶织物表面时，十二碳醇酯起到辅助抗菌整理剂在涤纶织物表面成膜的作用，进一步增大抗菌整理剂在涤纶织物表面的附着程度，从而提高了涤纶布料的抗菌性能。
同时采用本申请中制备方法来配置抗菌整理液，一定程度上能够提高涤纶布料的抗菌性能，分析原因可能在于，抗菌整理液体系在配置时处于浊点，通过在浊点下对涤纶布料进行抗菌整理，使得抗菌整理液中的有效组分能够最大量地沉积到织物表面，并进行静电吸附和共价结合，增大抗菌整理剂附着率，从而显著提高涤纶布料的抗菌性能。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种涤纶布料的染色工艺，其特征在于，包括如下工艺步骤：
S1，对涤纶布料进行前处理工序；
S2，对经过步骤S1的涤纶布料进行染色工序；
S3，对经过步骤S2的涤纶布料进行后处理工序；
S4，对经过步骤S3的涤纶布料进行抗菌整理；
其中步骤S4中的抗菌整理液由包含以下重量份的原料制成：抗菌整理剂10-16份；助溶剂3-4份；乳化剂4-5份；水100-120份。
2.根据权利要求1所述的一种涤纶布料的染色工艺，其特征在于，所述抗菌整理剂由以下工艺步骤制备得到：
A，将N-β-氨乙基-γ氨丙基甲基二甲氧基硅烷和水混合并进行搅拌，加热并进行反应，得到水解产物；
B，对八甲氧基环四硅氧烷加热，向八甲氧基环四硅氧烷中加入水解产物，升温反应后，再加入氢氧化钾和六甲基硅氧烷，获得产物一；
C，将产物一加入到无水乙醇中，再加入氯化苄进行搅拌，加温恒温反应，反应结束后减压蒸馏，获得抗菌整理剂。
3.根据权利要求2所述的一种涤纶布料的染色工艺，其特征在于，产物一和氯化苄按质量比为1:5。
4.根据权利要求2所述的一种涤纶布料的染色工艺，其特征在于，在步骤B中，控制反应温度为145℃，反应时间控制为4h，氢氧化钾的添加量为八甲氧基环四硅氧烷和水解产物的1/1000。
5.根据权利要求1所述的一种涤纶布料的染色工艺，其特征在于：所述助溶剂由尿素和乙二醇丁醚组成，且尿素和乙二醇丁醚的质量比为1：1。
6.根据权利要求1所述的一种涤纶布料的染色工艺，其特征在于：抗菌整理液中还添加重量份数为8-10的十二碳醇酯。
7.根据权利要求2所述的一种涤纶布料的染色工艺，其特征在于，所述乳化剂由包含以下重量百分比的原料组成：乳化剂AEO-9 30-40％；硬脂酸聚氧乙烯醚30-40％；十六烷基三甲基溴化铵30-40％。
8.根据权利要求1所述的一种涤纶布料的染色工艺，其特征在于：抗菌整理液的制备工艺具体包括如下工艺步骤：
按比例加入乳化剂、抗菌整理剂和助溶剂，加入水并进行搅拌，然后加入冰醋酸调节pH至5-6，按比例加入十二碳醇酯并进行高速搅拌，静置乳液直至泡沫消失，得到抗菌整理液。
9.根据权利要求1所述的一种涤纶布料的染色工艺，其特征在于：步骤S4中，将涤纶布料放到抗菌整理液中按浴比1:40进行两浸两轧工作，控制温度为60-70℃，pH为4-5，预烘温度设定为80℃，设定焙烘时间为2分钟，然后在150℃下焙烘4分钟，冷却至室温，获得抗菌涤纶布料。
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