CN114438619A - 一种活性染料易染氨纶及其制备方法和染色方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的技术方案通过以端羟基聚丁二烯作为皮层的部分二醇原料,在聚氨酯聚合物主链上引入了亲电性的乙烯基基团,该基团在后道染色过程中,具有较强的吸电子性,能与带有亲核性基团的活性染料形成共价键,将活性染料固定在聚氨酯纤维上,从而提高了氨纶对活性染料的上色率和固色率。将氨纶做成皮芯结构,可利用芯层的聚氨酯来保证氨纶的纤维性能。采用本发明提供的染色方法,本发明提供的氨纶纤维可用带有亲核性基团的活性染料得到较好的染色效果。使用本发明提供的纤维制备的氨纶、包芯纱或织物可用活性染料一次性染色,操作简便,着色均匀,避免了含氨纶织物或面料染色不一致的现象。
Description
技术领域
本发明申请涉及一种活性染料易染氨纶及其制备方法,以及一种使用活性染料对含氨纶织物的染色方法。
背景技术
纯棉面料具有柔软、吸湿透气性好等优点,是生活中常用的服装面料。但是纯棉面料通常不具备弹性,而一些对面料弹性有要求的服装如弹力牛仔裤等则需要将棉纱与氨纶纱线混编以提供弹性。纯棉面料通常使用活性染料进行染色。活性染料具有颜色鲜艳,均染性好,染色方法简便,染色牢度高,色谱齐全和成本较低等特点,主要应用于棉、麻、黏胶、丝绸、羊毛等纤维及其混纺织物的染色和印花。氨纶纤维由于其结构松弛,极性较小,通常采用分散染料或酸性染料染色。氨纶分子结构中的聚醚和酯基是分散染料上染的主要部分,氨纶结晶区中的酰胺基也可以与染料发生氢键作用。氨纶分子结构中没有可以与活性染料结合的分子基团,因此导致活性染料在含氨纶面料的染色应用领域受到限制。
关于活性染料易染氨纶的制备方法,现有的专利报道的较少,基本都以加入可染组分添加剂来提升上染效果。如中国专利文献CN105442083A采用了聚氨酯脲溶液中加入改性助剂,将氨纶纤维进行季胺化改性来提升上染率,但只是与活性染料的水溶性基团进行了离子键结合,染色效果提升有限;中国专利文献CN108138388A采用了在原液中加入碱土金属盐添加剂,可与活性染料之间形成共价键来提升上染率,并没有对氨纶分子结构做出改变。上述专利文献所提供的方法均对上染率的改善程度有限,活性染料的活性基与纤维分子之间没有形成更牢固的共价键,水洗或摩擦后染料易脱落。
因此本发明在现有氨纶的基础上,开发一种活性染料易染氨纶纤维及其制备技术,相较于以往的技术手段,本发明提升了氨纶纤维的分子基团与活性染料的共价键结合能力,使得活性染料的上染率和固色率大幅度增强。
发明内容
本发明的目的在于提供一种活性染料易染的氨纶,本发明的另一个目的在于提供一种活性染料易染氨纶的制备方法,本发明的进一步目的是提供一种用活性染料对氨纶的染色方法。
常用的活性染料中,有一类活性染料分子中存在亲核性基团,这包括染料分子中原有的亲核性较弱的芳环上的氨基和羟基,或在染料分子中引入烷氨基和烷羟基的改性染料。因此,发明人想到,在聚氨酯聚合物中引入亲电性基团,从而在染色过程中活性染料的亲核性基团与聚氨酯聚合物中的亲电性基团形成共价键结合,能有效提高氨纶对活性染料的可染性。
基于上述原理,本发明提出的方案如下:
一种活性染料易染氨纶,其特征在于,所述活性染料易染氨纶为皮芯结构,皮层为活性染料易染的聚氨酯聚合物,芯层为常规聚氨酯聚合物,其中,所述活性染料易染的聚氨酯聚合物的原料包括端羟基聚丁二烯。
进一步的,所述活性染料易染聚氨酯聚合物中,所述端羟基聚丁二烯占整个醇类原料的摩尔百分比为5%-30%。
本发明的方案是在预聚阶段引入端羟基聚丁二烯(HTPB)作为二醇原料,由于端羟基聚丁二烯具有亲核性的乙烯基基团支链,因此本方案在聚氨酯聚合物分子链上引入了乙烯基支链,支链上的乙烯基具有较强的亲电性,能与带有亲核性基团的活性染料的亲核性基团形成共价键结合,将活性染料分子固定在氨纶纤维上,从而提高氨纶对活性染料的染色性。
由于在聚氨酯聚合物中引入端羟基聚丁二烯会对氨纶的力学性能造成不利影响,因此要控制皮层结构中端羟基聚丁二烯的含量。在本发明中,为保证聚氨酯聚合物制成的纤维性能,同时兼顾支链上能与活性染料形成共价键的乙烯基团的数量,选定端羟基聚丁二烯占整个醇类原料的摩尔百分比为5%-30%,优选5%-15%,更优选8%,高于这个范围,氨纶的物理性能较差,低于这个范围,则可与活性染料共价键结合的基团数量过少,染色性能不足。其中,所述醇类原料是指制备纺丝溶液阶段加入的含有羟基的原料。
进一步的,所述活性染料易染氨纶横截面的皮层面积占整个横截面面积的5-50%,优选10%-30%。
易染氨纶在外部,处于皮层,要保证氨纶的物理特性,所以皮层的含量不能太大,为保证染色效果皮层含量也不可过少。
由于氨纶纤维的可染性是纤维表面的表观性能,因此为使制得的聚氨酯纤维在具备尽可能好的可染性的同时尽可能不降低其纤维物理性能,发明人将带有乙烯基支链的聚氨酯聚合物作为氨纶纤维的皮层,将常规聚氨酯聚合物作为氨纶纤维的芯层,制备具有皮芯结构的聚氨酯纤维。这样可以在皮层提高聚氨酯聚合物中乙烯基支链数量,在制得的氨纶纤维皮层提高与活性染料的结合能力,提高可染性,同时在氨纶芯层使用常规聚氨酯聚合物,以保证制得的氨纶的纤维力学性能。因此,这样的皮芯结构能兼顾氨纶纱的活性染料可染性和纤维力学性能,在提高氨纶的活性染料可染性的同时保持其力学性能。
一种活性染料易染氨纶的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)将聚醚二元醇或聚酯二元醇、端羟基聚丁二烯、小分子醇类和二异氰酸酯投入聚合釜中,90℃的温度强力搅拌条件下,反应得到聚合物,将所得到的聚氨酯聚合物溶解于极性酰胺类溶剂中,然后将分散均匀的功能性浆料加入后,混合均匀,最终得到浓度为25%-35%之间的皮层纺丝溶液;
2)由聚乙二酸酯系列聚酯二元醇、聚四氢呋喃醚二醇、聚己内酯二醇和聚丙二醇中的至少一种,与4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、1,5’-萘二异氰酸酯、1,4’-环己烷二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯中的至少一种混合反应,其中二异氰酸酯与二醇的摩尔比为1.6-2.1,反应后,溶解于酰胺类极性溶剂中,加入扩链剂和终止剂,制得聚氨酯脲溶液,将分散均匀的功能性浆料,与之混合,最终得到浓度为35%-45%的聚氨酯脲芯层纺丝溶液;
3)用皮芯型复合纺丝组件经干法纺丝,形成以皮层纺丝溶液为皮层、以芯层纺丝溶液为芯层的皮芯结构的活性染料易染氨纶。
其中,步骤1)和步骤2)顺序可对调或同时进行。
步骤1)制得的皮层纺丝溶液的浓度要低于步骤2)制得的芯层溶液的浓度,这是因为若皮层的浓度较高,则皮层的溶剂含量相对较低,会迅速挥发完,从而在皮层形成一层固体薄膜,影响芯层溶剂的挥发,为保证芯层溶剂的正常挥发,需要提高皮层的溶剂含量,因此皮层的浓度要低于芯层的固含量。
进一步的,步骤1)中所述聚醚二元醇为聚四氢呋喃醚二醇,其分子量优选1000-2000;聚酯二元醇为聚乙二酸丁二醇酯,聚碳酸酯二元醇中的一种或两种,其分子量优选1000-2000。
进一步的,步骤1)中的所述小分子醇类包括二元醇和一元醇,所述二元醇选自乙二醇、1,4-丁二醇、二乙二醇、三丙二醇、乙烯基二乙二醇中的一种或多种;所述一元醇选自乙烯基乙二醇醚、4-羟丁基乙烯基醚中的一种或多种。
其中,所述小分子醇类中二元醇化合物起扩链的作用,一元醇起终止的作用,由于胺类扩链剂和终止剂会与皮层聚氨酯聚合物原料中的乙烯基基团反应,影响制得的聚合物溶液的分子量和乙烯基基团的含量,因此制备含乙烯基的皮层聚氨酯溶液要用醇类进行扩链。
采用乙烯基乙二醇醚、4-羟丁基乙烯基醚作为小分子醇类可进一步提高皮层聚合物的乙烯基含量,起到进一步提高产品染色效果的作用。
优选的,所述端羟基聚丁二烯摩尔当量占全部醇类原料摩尔当量的10%-30%。
进一步的,步骤2)中芯层聚氨酯聚合物的扩链剂和终止剂为乙二胺,丙二胺,1,6己二胺,甲基双丙基胺,1,3-二氨基-4-甲基环己烷,二乙胺,环己胺,二异丙基胺,乙醇胺,二乙醇胺,N,N’-双(2-羟丙基)苯胺中的至少两种。
进一步的,所述的功能性浆料包括:抗紫外剂、抗氧剂、润滑剂、耐氯剂、消光剂中的一种或几种,通过研磨机研磨达到均匀分散的目的。
一种活性染料易染聚氨酯纤维的染色方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)将前述方法制得的活性染料易染氨纶纤维进行去油处理;
2)配置活性染料浓度为1%-3%的染液,所述活性染料为具有亲核性基团的活性染料,每升染液中加入10-30g硫酸钠或氯化钠,调节染液PH值使溶液处于4.5-11范围内;
3)称取氨纶纤维样品,置于染杯中,按照浴比1∶10-1∶50的范围加入染液;
4)染色,开启红外染样机,升温至40-50℃后放入染杯,保温10-30min。后升温至70-90℃,保温20-50min,后降温至常温,取出样品;
5)皂洗,选用皂粉或者净洗剂,配置浓度为5-10g/L的皂洗液,温度70-90℃,皂洗10-30min,取出样品。
其中,皂洗的目的是去除纤维表面浮色。
进一步的,步骤1)中的去油处理为在80-90℃热水中加入除油剂,将氨纶纤维浸泡保温10-30min。
由于皮层易染聚氨酯聚合物采用的是醇类扩链,得到的是聚酯型聚氨酯,其在强酸性或强碱性条件下易水解,因此在染色过程中应保持染液为弱酸性或若碱性,在PH为4.5-11的染色条件下对氨纶纤维进行染色。
进一步的,所述活性染料的亲核性基团是含有烷氨基、烷羟基、具有羟基的芳环、具有氨基的芳环中的一种或几种的亲核性基团。
有益效果
与现有技术相比,本发明的技术方案通过以端羟基聚丁二烯作为皮层的部分二醇原料,在聚氨酯聚合物主链上引入了亲电性的乙烯基基团,该基团在后道染色过程中,具有较强的吸电子性,能与带有亲核性基团的活性染料形成共价键,将活性染料固定在聚氨酯纤维上,从而提高了氨纶对活性染料的上色率和固色率。将氨纶做成皮芯结构,可利用芯层的聚氨酯来保证氨纶的纤维性能。采用本发明提供的染色方法,本发明提供的氨纶纤维可用带有亲核性基团的活性染料得到较好的染色效果。
使用本发明提供的纤维制备的氨纶、包芯纱或织物可用活性染料一次性染色,操作简便,着色均匀,避免了含氨纶织物或面料染色不一致的现象。
实施例
在下文中将对本发明的示范性实施例进行详细描述,下文描述的实施例是示例性的,旨在解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。显然,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。为了清楚和简明起见,在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而,应该了解,在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定,以便实现开发人员的具体目标。
具体而言,本发明提供了一种活性染料易染氨纶及其制备方法和染色方法。具体如下:
一种活性染料易染氨纶,其特征在于,所述活性染料易染氨纶为皮芯结构,皮层为活性染料易染的聚氨酯聚合物,芯层为常规聚氨酯聚合物。其中,所述活性染料易染的聚氨酯聚合物包含活性染料易染支链,所述活性染料易染支链,只要其带有可与活性染料中的亲核性基团反应的亲电性基团即可,所述活性染料易染支链可以是带有乙烯基、硝基苯、醛酮基、羰基、或羟甲基丙烯酰胺等亲电性基团的支链。乙烯基可通过在氨纶原料中添加端羟基聚丁二烯(HTPB)的方式将乙烯基添加到氨纶纤维上,该方法工艺简便且成本较低,因此本发明中优选亲电性基团为乙烯基。其中,所述活性染料易染聚氨酯聚合物中,所述含活性染料易染支链的醇类化合物占整个醇类原料的摩尔百分比为5%-30%。所述活性染料易染氨纶横截面的皮层面积限定为占整个横截面面积的5-50%,优选10%-30%。
所述活性染料易染氨纶通过如下步骤制得:
1)将聚醚二元醇或聚酯二元醇、端羟基聚丁二烯、小分子醇类与二异氰酸酯投入聚合釜中,90℃的温度强力搅拌条件下,反应得到聚合物,将所得到的聚氨酯聚合物溶解于极性酰胺类溶剂中,然后将分散均匀的含有多功能的浆料加入后,混合均匀,最终得到浓度为25%-35%之间的皮层纺丝溶液;
本发明中,采用本体聚合的方式制备皮层纺丝原液,且一次性投入二元醇化合物、端羟基聚丁二烯、小分子醇类及二异氰酸酯等主要原料,反应得到聚合物之后再将其溶于溶剂中得到纺丝原液,这种方式能加快反应速率,节省反应步骤,提高纺丝原液的生产效率;由于胺类扩链会与活性染料易染支链的基团发生反应,影响纺丝原液的组分,因此本发明中采用小分子醇类作为扩链物质。
2)由聚乙二酸酯系列聚酯二元醇、聚四氢呋喃醚二醇、聚己内酯二醇和聚丙二醇中的至少一种,与4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、1,5’-萘二异氰酸酯、1,4’-环己烷二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯中的至少一种混合反应,其中二异氰酸酯与二醇的摩尔比为1.6-2.1之间,反应后,溶解于酰胺类极性溶剂中,加入扩链剂和终止剂,制得聚氨酯脲溶液,将分散均匀的含有多种功能的浆料,与之混合,最终得到浓度为35%-45%的聚氨酯脲芯层纺丝溶液;
3)用皮芯型复合纺丝组件经干法纺丝,形成以皮层纺丝溶液为皮层、以芯层纺丝溶液为芯层的皮芯结构的活性染料易染氨纶。
皮芯型复合纺丝组件中,皮层纺丝原液的流量与芯层纺丝原液的流量比值为0.05~1。
其中,步骤1)和步骤2)顺序可对调或同时进行。
一种活性染料易染聚氨酯纤维的染色方法,包括如下步骤:
1)将前述方法制得的易染聚氨酯纤维进行去油处理;
纤维表层油剂存在会导致染料上染困难,因此在染色前一般选用除油剂去除纤维表层油剂。
2)配置活性染料浓度为1%-3%的染液,所述活性染料为具有亲核性基团的活性染料,每升染液中加入10-30g硫酸钠或氯化钠,调节染液PH值使溶液处于4.5-11范围内;
通常染浅色,染料浓度在1%-2%左右,染深色一般浓度高些,3%左右。
硫酸钠和氯化钠是中性电解质,有促染作用,保证溶液内离子浓度差,促使染料离子向纤维靠近。可提高染料的吸附速率以及纤维表面的吸附密度。增加电解质浓度可有效提高溶液的离子强度,加速染料与纤维的反应。如果电解质浓度过低,则达不到固色效果,如果浓度过高,则易增加染料在溶液中发生聚集而沉淀的程度,染料的固色速率和效率也会随电解质浓度增加而降低,对固色反应不利。
溶液PH值对聚酯型氨纶溶解性有影响。PH值小即强酸性条件、PH值大则强碱性条件均易导致聚酯型氨纶溶解,因此需要弱酸或弱碱或者中性的环境。
3)称取氨纶纤维样品,按照浴比1∶10-1∶50的范围加入染液;
浴比是指氨纶纤维和染液的质量比值。浴比大小对染料的利用率、匀染性、废水量等有关。浴比过大对匀染有利,但会降低染料的利用率,而纤维对染料的吸收是定量的,未吸收的染液则容易造成浪费。浴比过小,则染液质量少,纤维不能保证被完全染透。
4)染色,开启红外染样机,升温至40-50℃后放入染杯,保温10-30min。后升温至70-90℃,保温20-50min,后降温至常温,取出样品;染色后可用分光光度计测量染液残液吸光度并计算上染率。
染色步骤中分两段保温,其中第一段是染色过程,保温时间是染纤维和染液充分接触的时间。第二段是固色过程,此阶段温度升高,是让染料和纤维充分反应的过程。
5)皂洗,选用皂粉或者净洗剂,配置浓度为5-10g/L的皂洗液,温度70-90℃,皂洗10-30min,取出样品。皂洗后可用分光光度计测量皂洗液吸光度并计算固色率。
皂洗原因是为了去除纤维表面沾的浮色,去除未固着的染料、盐,保证织物的PH接近中性。
以下通过实施例来更详细地说明本发明。
实施例1
首先,进行活性染料易染氨纶的制备,步骤如下:
步骤1:活性染料易染氨纶皮层纺丝原液的制备
1)将数均分子量为2000的聚四亚甲基醚二醇和4,4‘-二苯基甲烷二异氰酸酯,端羟基聚丁二烯,乙二醇混合强力搅拌,在90℃温度下,反应1h,制得聚合物。NCO/OH的摩尔比为1,端羟基聚丁二烯占二醇含量的10%mol。
2)将DMAC加入聚合物中,搅拌30min,形成浓度为30%的溶液。
3)将2-(2'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)-苯并三唑、三甘醇双β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯、硬脂酸镁、二氧化钛混合并加入DMAC溶剂中,通过搅拌器搅拌、研磨机研磨达到均匀分散的目的,制备的浆料的质量百分比浓度为30%;
4)将所述的浆料加至聚合物溶液中,制得皮层纺丝原液,所述浆料与聚合物溶液的质量比为1∶18。
步骤2:活性染料易染氨纶芯层纺丝原液的制备
1)将聚四亚甲基醚二醇(数均分子量2000)和4,4‘-二苯基甲烷二异氰酸酯,在90℃反应120min,制备得到预聚物,其中摩尔比NCO/OH=1.7。
2)将制备的预聚物溶解于N,N-二甲基乙酰胺,得到浓度为40%的溶液。
3)将乙二胺,戊二胺和二乙胺混合于DMAC溶剂中,形成浓度为7%的混合物,混合均匀后加入至上述预聚物溶液中,快速搅拌,制得聚合物溶液,其中胺基/异氰酸根的摩尔比=1.03。
4)将2-(2'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)-苯并三唑、三甘醇双β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯、硬脂酸镁、二氧化钛混合并加入DMAC溶剂中,通过搅拌器搅拌、研磨机研磨达到均匀分散的目的,制备的浆料的质量百分比浓度为40%;
5)将所述的浆料加至聚合物溶液中,制得芯层纺丝原液,所述浆料与聚合物溶液的质量比为1∶16。
步骤3:活性染料易染氨纶的制备
将上述两种纺丝原液,经过皮芯型复合纺丝组件,经干法纺丝,制得活性染料易染氨纶。纺丝过程中,所述皮层和芯层的纺丝原液流量之比为3∶7。
通过上述步骤,制得活性染料易染氨纶,所述活性染料易染氨纶为皮芯结构,皮层为活性染料易染的、包含具有乙烯基支链的聚氨酯聚合物,芯层为常规聚氨酯聚合物。所述活性染料易染氨纶横截面的皮层面积占整个横截面面积的36%。
随后,将制得的活性染料易染氨纶用活性染料进行染色,步骤如下:
1)将前述方法制得的易染聚氨酯纤维进行去油处理:在80℃热水中加入除油剂,后放入氨纶纤维样品,并浸泡保温22min;
2)配置活性染料浓度为2%的染液,所述活性染料为具有亲核性基团的活性染料,每升染液中加入25g硫酸钠,调节染液PH值为7.5;
3)称取5g氨纶纤维样品,置于染杯中,按照浴比1∶20加入染液;
4)染色,开启红外染样机,升温至45℃后放入染杯,保温25min。后升温至80℃,保温35min,后降温至常温,取出样品;
5)皂洗,选用皂粉清洗,配置浓度为8g/L的皂洗液,温度80℃,皂洗20min,取出样品。
实施例2
首先,进行活性染料易染氨纶的制备,步骤如下:
步骤1:活性染料易染氨纶皮层纺丝原液的制备
1)将数均分子量为2000的聚四亚甲基醚二醇和4,4‘-二苯基甲烷二异氰酸酯,端羟基聚丁二烯,乙二醇混合强力搅拌,在90℃温度下,反应1h,制得聚合物。NCO/OH的摩尔比为0.95,端羟基聚丁二烯占二醇含量的15%mol。
2)将DMAC加入聚合物中,搅拌30min,形成浓度为35%的溶液。
3)将2-(2'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)-苯并三唑、三甘醇双β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯、硬脂酸镁、二氧化钛混合并加入DMAC溶剂中,通过搅拌器搅拌、研磨机研磨达到均匀分散的目的,制备的浆料的质量百分比浓度为35%;
4)将所述的浆料加至聚合物溶液中,制得皮层纺丝原液,所述浆料与聚合物溶液的质量比为1∶18。
步骤2:活性染料易染氨纶芯层纺丝原液的制备
1)将聚四亚甲基醚二醇(数均分子量2000)和4,4‘-二苯基甲烷二异氰酸酯,在90℃反应120min,制备得到预聚物,其中摩尔比NCO/OH=1.7。
2)将制备的预聚物溶解于N,N-二甲基乙酰胺,得到浓度为35%的溶液。
3)将乙二胺,戊二胺和二乙胺混合于DMAC溶剂中,形成浓度为7%的混合物,混合均匀后加入至上述预聚物溶液中,快速搅拌,制得聚合物溶液,其中胺基/异氰酸根的摩尔比=1.03。
4)将2-(2'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)-苯并三唑、三甘醇双β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯、硬脂酸镁、二氧化钛混合并加入DMAC溶剂中,通过搅拌器搅拌、研磨机研磨达到均匀分散的目的,制备的浆料的质量百分比浓度为35%;
5)将所述的浆料加至聚合物溶液中,制得芯层纺丝原液,所述浆料与聚合物溶液的质量比为1∶16。
步骤3:活性染料易染氨纶的制备
将上述两种纺丝原液,经过皮芯型复合纺丝组件,经干法纺丝,制得活性染料易染氨纶。
纺丝过程中,所述皮层和芯层的纺丝原液流量之比为2∶8。
通过上述步骤,制得活性染料易染氨纶,所述活性染料易染氨纶为皮芯结构,皮层为活性染料易染的、包含具有乙烯基支链的聚氨酯聚合物,芯层为常规聚氨酯聚合物。所述活性染料易染氨纶横截面的皮层面积占整个横截面面积的25%。
随后,将制得的活性染料易染氨纶用活性染料进行染色,步骤如下:
1)将前述方法制得的易染聚氨酯纤维进行去油处理:在85℃热水中加入除油剂,后放入氨纶纤维样品,并浸泡保温25min;
2)配置活性染料浓度为3%的染液,所述活性染料为具有亲核性基团的活性染料,每升染液中加入20g氯化钠,调节染液PH值为7;
3)称取5g氨纶纤维样品,置于染杯中,按照浴比1∶25加入染液;
4)染色,开启红外染样机,升温至48℃后放入染杯,保温22min。后升温至85℃,保温30min,后降温至常温,取出样品;
5)皂洗,选用皂粉清洗,配置浓度为7.5g/L的皂洗液,温度82℃,皂洗25min,取出样品。
两个实施例的染色结果如下表所示,通过对比可以看出,本发明提供的活性染料易染氨纶对活性染料的上色率及色牢度与普通氨纶相比有较大提高。
实施例 | 上染率% | 固色率% |
实施例1 | ≥80 | ≥80 |
实施例2 | ≥80 | ≥80 |
普通氨纶 | ≥20 | ≥10 |
Claims (10)
1.一种活性染料易染氨纶,其特征在于,所述活性染料易染氨纶为皮芯结构,皮层为活性染料易染的聚氨酯聚合物,芯层为常规聚氨酯聚合物,其中,所述活性染料易染的聚氨酯聚合物的原料包括端羟基聚丁二烯。
2.根据权利要求1所述的一种活性染料易染氨纶,其特征在于,所述活性染料易染的聚氨酯聚合物中,所述端羟基聚丁二烯占整个醇类原料的摩尔百分比为5%-30%。
3.根据权利要求1所述的一种活性染料易染氨纶,其特征在于,所述活性染料易染氨纶横截面的皮层面积占整个横截面面积的5-50%。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的活性染料易染氨纶的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)将聚醚二元醇或聚酯二元醇、端羟基聚丁二烯、小分子醇类与二异氰酸酯投入聚合釜中,90℃的温度强力搅拌条件下,反应得到聚合物,将所得到的聚氨酯聚合物溶解于极性酰胺类溶剂中,然后将分散均匀的功能性浆料加入后,混合均匀,最终得到浓度为25%-35%之间的皮层纺丝溶液;
2)由聚乙二酸酯系列聚酯二元醇、聚四氢呋喃醚二醇、聚己内酯二醇和聚丙二醇中的至少一种,与4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、1,5’-萘二异氰酸酯、1,4’-环己烷二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯中的至少一种混合反应,其中二异氰酸酯与二醇的摩尔比为1.6-2.1,反应后,溶解于酰胺类极性溶剂中,加入扩链剂和终止剂,制得聚氨酯脲溶液,将分散均匀的功能性浆料与之混合,最终得到浓度为35%-45%的聚氨酯脲芯层纺丝溶液;
3)用皮芯型复合纺丝组件经干法纺丝,形成以皮层纺丝溶液为皮层、以芯层纺丝溶液为芯层的皮芯结构的活性染料易染氨纶。
5.根据权利要求4所述的一种活性染料易染氨纶的制备方法,其特征在于,步骤1)中所述聚醚二元醇为聚四氢呋喃醚二醇,其分子量优选1000-2000;聚酯二元醇为聚乙二酸丁二醇酯,聚碳酸酯二元醇中的一种或两种,其分子量优选1000-2000。
6.根据权利要求4所述的一种活性染料易染氨纶的制备方法,其特征在于,步骤1)中的所述小分子醇类包括二元醇和一元醇,所述二元醇选自乙二醇、1,4-丁二醇、二乙二醇、三丙二醇、乙烯基二乙二醇中的一种或多种;所述一元醇选自乙烯基乙二醇醚、4-羟丁基乙烯基醚中的一种或多种。
7.根据权利要求4所述的一种活性染料易染氨纶的制备方法,其特征在于,所述端羟基聚丁二烯摩尔当量占全部醇类原料摩尔当量的10%-30%。
8.一种如权利要求1-3任一项所述的活性染料易染氨纶的染色方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)将所述活性染料易染氨纶纤维进行去油处理;
2)配置活性染料浓度为1%-3%的染液,所述活性染料为具有亲核性基团的活性染料,每升染液中加入10-30g硫酸钠或氯化钠,调节染液PH值使溶液处于4.5-11范围内;
3)称取氨纶纤维样品,置于染杯中,按照浴比1:10-1:50的范围加入染液;
4)染色,开启红外染样机,升温至40-50℃后放入染杯,保温10-30min,后升温至70-90℃,保温20-50min,后降温至常温,取出样品;
5)皂洗,选用皂粉或者净洗剂,配置浓度为5-10g/L的皂洗液,温度70-90℃,皂洗10-30min,取出样品。
9.根据权利要求8所述的一种活性染料易染氨纶的染色方法,其特征在于,所述活性染料的亲核性基团是含有烷氨基、烷羟基、具有羟基的芳环、具有氨基的芳环中的一种或几种的亲核性基团。
10.一种如权利要求1-3任一项所述的活性染料易染氨纶用于包芯纱、面料或服装的用途。
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杨锦宗: ""活性染料与反应性染色"", 《大连理工大学学报》, vol. 39, no. 2, pages 235 - 242 * |
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