CN115341399A - 一种低温染色用印染固色助剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低温染色用印染固色助剂，其由固色组分A、占所述固色组分A总重40~60%的助渗组分B、以及占所述固色组分A总重10~20%的天然组分C制成。本发明通过固色组分A、助渗组分B和天然组分C辅助染液在低温环境下进行上染固色，并在染色完成后促使纤维表面成膜修复，能在保证染色纱线强度、弹性等物理性能的同时，提高染色纱线固色率和色牢度。
Description
技术领域
本发明涉及染料的技术领域，尤其是涉及一种低温染色用印染固色助剂。
背景技术
在现有纺织品染整过程中，染色工序的布置受到若干因素影响。从经济角度看，染色工序在织造工序之前进行，能有效降低生产成本，这是由于预先染色的方式可以选用色牢度较好的染料，只需在织造工序供调整花色即可。这种纱线染色的方式一般能获得较好的匀染效果，并与本色纱线按照不同设计要求进行织造，从而获得较好的经济价值，缩短交货周期，且织造物具有较高的重现性。
目前，染色纱线主要分为染色纱和色纺纱两类。无论是“先纺纱后染色”、还是“先染色后纺纱”的工艺，其在染色过程中，均需要采用高温沸染的方式，促使纤维表层打开，以便于染料通过间隙向纤维内部扩散，以获得满意的颜色深度和良好的色牢度。但是这种高温染色的方式对纤维的损伤大，容易造成纤维的强度、弹性等物理性能的降低，使纱线的可纺性和纱线制成率下降。
为降低染色纱线的染色损伤，浦亚宁一和俞一婷等、王隆隆等分别采用等离子体预处理、超声波与助对羊毛进行低温染色，并达到了避免纤维的强度、弹性等物理性能降低的目的。虽然采用常规低温助剂可实现染色纱线低温染色的工业应用，但也存在固色率低、色得色浅和色牢度偏差的不足。
公开号为CN111979806A的中国专利公开了一种高效固色碱。所述高效固色碱包括以下成份：氢氧化钾10~25%、硅酸钾20~40%、螯合剂1~10%和水20~50%。其添加的碱性物质虽然能起到一定的固色作用，但是氢氧化钾和硅酸钾等物质会加剧染料的水解程度，导致染料上染率不高，水浴中残留大量未固色的染料；当纱线染深色调尤其是黑色时，此类染料的固色率通常仅在60%左右，浪费的染料数量高达三分之一以上。
发明内容
本发明要解决的问题是针对现有技术中所存在的上述不足而提供一种低温染色用印染固色助剂，其解决了现有低温染色过程中固色率和色牢度不高的问题，具有提高染色纱线固色率和色牢度的效果。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种低温染色用印染固色助剂，所述助剂由固色组分A、占所述固色组分A总重40~60%的助渗组分B、以及占所述固色组分A总重10~20%的天然组分C制成；其中，
所述固色组分A由以下重量百分比的原料制成，三乙烯四胺 10.00~20.00%，草酸10.00~15.00%，环氧氯丙烷 8.00~12.00%，水解瓜尔胶 1.00~3.00%，硫酸 0.30~3.00%，余量为水；
所述助渗组分B包括鳄梨油、二硬脂二甲铵锂蒙脱石、木鲁星果棕籽脂、羊毛脂油、微晶蜡、锦纶-12和辛基十二醇硬脂酰氧基硬脂酸酯；
所述天然组分C为产碱杆菌多糖、库拉索芦荟花提取物、迷迭香叶提取物和光果甘草根提取物中至少两种的组合物。
通过采用上述技术方案，固色组分A中各原料所形成的树脂结构，能有效代替固色碱进行染料固色，可提高各种离子型染料染色的水洗色牢度和摩擦色牢度；在此基础上，鳄梨油中含有丰富的维生素、甾醇和卵磷脂等物质，并辅以天然组分C起到保湿、抗氧化和助悬浮作用，能提高染料在纤维表面缝隙的渗入和内部附着，再通过辛基十二醇硬脂酰氧基硬脂酸酯促使染料中的色素分散并绑定在纤维上，能有效提高上染效率，在染色过程中，通过羊毛脂油和二硬脂二甲铵锂蒙脱石提高染色体系的流平性和稳定性，并辅以锦纶-12抑制浮色，可有效提高上染率，在染色完成后，木鲁星果棕籽脂在微晶蜡的作用下，能促进纤维表面成膜修复，降低纱线表面的物理损伤，以保证其可纺性和纱线制成率；在此过程中，通过固色组分A、助渗组分B和天然组分C辅助染液在低温环境下进行上染固色，并在染色完成后促使纤维表面成膜修复，能在保证染色纱线强度、弹性等物理性能的同时，提高染色纱线固色率和色牢度。
进一步地，所述固色组分A的制备包括以下步骤，
S1三乙烯四胺和草酸在水中，于硫酸存在下进行加热和脱水缩聚反应，反应结束后加水稀释搅拌，并降至常温，得到反应液；
S2所述S1得到的反应液和环氧氯丙烷继续进行反应，反应结束后降至常温，并加入水解瓜尔胶、硫酸和水搅拌混匀，得到所述固色组分A。
更进一步地，在所述S1中，控制反应液pH为3~4，反应温度为160~180℃，反应时间为120~180min。
更进一步地，在所述S2中，控制反应温度为35~45℃，反应时间为240~300min。
更进一步地，在所述S2中，反应前，环氧氯丙烷按照1.50~2.50mL/min的速度滴加至反应液中。
更进一步地，在所述S2中，反应完成后，调节固色组分A的pH为3~6，含固量为22~28%。
进一步地，所述助渗组分B还包括辛甘醇和苯氧乙醇。
进一步地，所述助渗组分B由以下重量百分比的原料组成，鳄梨油 45.00~55.00%，二硬脂二甲铵锂蒙脱石 15.00~25.00%，木鲁星果棕籽脂 8.00~12.00%，羊毛脂油 8.00~12.00%，微晶蜡 4.00~6.00%，锦纶-12 1.00~3.00%，辛基十二醇硬脂酰氧基硬脂酸酯 1.00~3.00%，辛甘醇 0.10~0.20%，苯氧乙醇 0.10~0.20%。
进一步地，所述天然组分C由以下重量百分比的原料组成，产碱杆菌多糖 15.00~30.00%，库拉索芦荟花提取物 30.00~40.00%，迷迭香叶提取物 0~25.00%，光果甘草根提取物 0~25.00%。
进一步地，所述助剂由固色组分A、助渗组分B和天然组分C混合研磨而成，所述助剂中固态颗粒的粒度为100~300μm。
综上所述，本发明的有益技术效果为：通过固色组分A、助渗组分B和天然组分C辅助染液在低温环境下进行上染固色，并在染色完成后促使纤维表面成膜修复，能在保证染色纱线强度、弹性等物理性能的同时，提高染色纱线固色率和色牢度。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与作用更加清楚及易于了解，下面结合具体实施方式对本发明作进一步阐述。
实施例
实施例1：为本发明公开的一种低温染色用印染固色助剂，助剂由固色组分A、占固色组分A总重40~60%的助渗组分B、以及占固色组分A总重10~20%的天然组分C制成。
本实施例中的助剂制备的包括以下步骤，
S1配置固色组分A
S11准备原料，三乙烯四胺 15.00 份，草酸 12.00 份，环氧氯丙烷 10.00份，水解瓜尔胶 2.00份，硫酸 1.50 份，水 59.5 份。
S12先将三乙烯四胺和草酸投入部分水中，再加入部分硫酸调节pH至4，然后常压静态升温至170℃，保温反应150min，反应结束后加水稀释并搅拌混匀，降温至常温，得到反应液；
S13先将环氧氯丙烷按照2.00mL/min的速度底架至反应液中，再常压静态升温至40℃，保温反应270min，反应结束后降至常温，然后依次加入水解瓜尔胶、硫酸和水搅拌混匀，以调节pH为5，含固量为25%，得到固色组分A；
S2配置助渗组分B
S21准备原料，鳄梨油 50.00 份，二硬脂二甲铵锂蒙脱石 20.00 份，木鲁星果棕籽脂 10.00份，羊毛脂油 10.00份，微晶蜡 5.20 份，锦纶-12 2.50份，辛基十二醇硬脂酰氧基硬脂酸酯 2.00份，辛甘醇 0.15份，苯氧乙醇 0.15份；
S22混合上述原料，得到助渗组分B；
S3配置天然组分C
S31准备原料，产碱杆菌多糖 15.00 份，库拉索芦荟花提取物 35.00份，迷迭香叶提取物 25.00份，光果甘草根提取物 25.00 份；
S32混合上述原料，得到天然组分C；
S4配置助剂
S41准备原料，固色组分A 100份、助渗组分B 50份、天然组分C 15份；
S42将上述原料混合均匀后，研磨，直至助剂中固态颗粒的粒度为200μm。
实施例2：为本发明公开的一种低温染色用印染固色助剂，与实施例1的不同之处在于，本实施例中的助剂制备的包括以下步骤，
S1配置固色组分A
S11准备原料，三乙烯四胺 10.00 份，草酸 15.00 份，环氧氯丙烷 8.00份，水解瓜尔胶 2.00份，硫酸 2.00 份，水 63 份。
S12先将三乙烯四胺和草酸投入部分水中，再加入部分硫酸调节pH至4，然后常压静态升温至170℃，保温反应150min，反应结束后加水稀释并搅拌混匀，降温至常温，得到反应液；
S13先将环氧氯丙烷按照2.00mL/min的速度底架至反应液中，再常压静态升温至40℃，保温反应270min，反应结束后降至常温，然后依次加入水解瓜尔胶、硫酸和水搅拌混匀，以调节pH为5，含固量为25%，得到固色组分A；
S2配置助渗组分B
S21准备原料，鳄梨油 55.00 份，二硬脂二甲铵锂蒙脱石 15.00 份，木鲁星果棕籽脂 11.00份，羊毛脂油 10.00份，微晶蜡 5.00 份，锦纶-12 1.20份，辛基十二醇硬脂酰氧基硬脂酸酯 2.50份，辛甘醇 0.10份，苯氧乙醇 0.20份；
S22混合上述原料，得到助渗组分B；
S3配置天然组分C
S31准备原料，产碱杆菌多糖 20.00 份，库拉索芦荟花提取物 40.00份，迷迭香叶提取物 20.00份，光果甘草根提取物 20.00 份；
S32混合上述原料，得到天然组分C；
S4配置助剂
S41准备原料，固色组分A 100份、助渗组分B 45份、天然组分C 20份；
S42将上述原料混合均匀后，研磨，直至助剂中固态颗粒的粒度为200μm。
实施例3：为本发明公开的一种低温染色用印染固色助剂，与实施例1的不同之处在于，本实施例中的助剂制备的包括以下步骤，
S1配置固色组分A
S11准备原料，三乙烯四胺 18.00 份，草酸 14.00 份，环氧氯丙烷 12.00份，水解瓜尔胶 1.00份，硫酸 1.00 份，水 54 份。
S12先将三乙烯四胺和草酸投入部分水中，再加入部分硫酸调节pH至4，然后常压静态升温至170℃，保温反应150min，反应结束后加水稀释并搅拌混匀，降温至常温，得到反应液；
S13先将环氧氯丙烷按照2.00mL/min的速度底架至反应液中，再常压静态升温至40℃，保温反应270min，反应结束后降至常温，然后依次加入水解瓜尔胶、硫酸和水搅拌混匀，以调节pH为5，含固量为25%，得到固色组分A；
S2配置助渗组分B
S21准备原料，鳄梨油 45.00 份，二硬脂二甲铵锂蒙脱石 22.00 份，木鲁星果棕籽脂 12.00份，羊毛脂油 9.00份，微晶蜡 6.00 份，锦纶-12 2.70份，辛基十二醇硬脂酰氧基硬脂酸酯 3.00份，辛甘醇 0.20份，苯氧乙醇 0.10份；
S22混合上述原料，得到助渗组分B；
S3配置天然组分C
S31准备原料，产碱杆菌多糖 30.00 份，库拉索芦荟花提取物 30.00份，迷迭香叶提取物 15.00份，光果甘草根提取物 25.00 份；
S32混合上述原料，得到天然组分C；
S4配置助剂
S41准备原料，固色组分A 100份、助渗组分B 55份、天然组分C 12份；
S42将上述原料混合均匀后，研磨，直至助剂中固态颗粒的粒度为200μm。
实施例4：为本发明公开的一种低温染色用印染固色助剂，与实施例1的不同之处在于，本实施例中的助剂制备的包括以下步骤，
S1配置固色组分A
S11准备原料，三乙烯四胺 12.00 份，草酸 10.00 份，环氧氯丙烷 10.00份，水解瓜尔胶 2.00份，硫酸 3.00 份，水 63 份。
S12先将三乙烯四胺和草酸投入部分水中，再加入部分硫酸调节pH至4，然后常压静态升温至170℃，保温反应150min，反应结束后加水稀释并搅拌混匀，降温至常温，得到反应液；
S13先将环氧氯丙烷按照2.00mL/min的速度底架至反应液中，再常压静态升温至40℃，保温反应270min，反应结束后降至常温，然后依次加入水解瓜尔胶、硫酸和水搅拌混匀，以调节pH为5，含固量为25%，得到固色组分A；
S2配置助渗组分B
S21准备原料，鳄梨油 49.00 份，二硬脂二甲铵锂蒙脱石 25.00 份，木鲁星果棕籽脂 9.00份，羊毛脂油 8.00份，微晶蜡 4.00 份，锦纶-12 3.00份，辛基十二醇硬脂酰氧基硬脂酸酯 1.70份，辛甘醇 0.15份，苯氧乙醇 0.15份；
S22混合上述原料，得到助渗组分B；
S3配置天然组分C
S31准备原料，产碱杆菌多糖 25.00 份，库拉索芦荟花提取物 35.00份，迷迭香叶提取物 25.00份，光果甘草根提取物 15.00 份；
S32混合上述原料，得到天然组分C；
S4配置助剂
S41准备原料，固色组分A 100份、助渗组分B 60份、天然组分C 10份；
S42将上述原料混合均匀后，研磨，直至助剂中固态颗粒的粒度为200μm。
实施例5：为本发明公开的一种低温染色用印染固色助剂，与实施例1的不同之处在于，本实施例中的助剂制备的包括以下步骤，
S1配置固色组分A
S11准备原料，三乙烯四胺 20.00 份，草酸 12.00 份，环氧氯丙烷 10.00份，水解瓜尔胶 3.00份，硫酸 0.30 份，水 54.7 份。
S12先将三乙烯四胺和草酸投入部分水中，再加入部分硫酸调节pH至4，然后常压静态升温至170℃，保温反应150min，反应结束后加水稀释并搅拌混匀，降温至常温，得到反应液；
S13先将环氧氯丙烷按照2.00mL/min的速度底架至反应液中，再常压静态升温至40℃，保温反应270min，反应结束后降至常温，然后依次加入水解瓜尔胶、硫酸和水搅拌混匀，以调节pH为5，含固量为25%，得到固色组分A；
S2配置助渗组分B
S21准备原料，鳄梨油 55.00 份，二硬脂二甲铵锂蒙脱石 18.00 份，木鲁星果棕籽脂 8.00份，羊毛脂油 12.00份，微晶蜡 4.20 份，锦纶-12 1.00份，辛基十二醇硬脂酰氧基硬脂酸酯 1.50份，辛甘醇 0.10份，苯氧乙醇 0.20份；
S22混合上述原料，得到助渗组分B；
S3配置天然组分C
S31准备原料，产碱杆菌多糖 30.00 份，库拉索芦荟花提取物 35.00份，迷迭香叶提取物 10.00份，光果甘草根提取物 25.00 份；
S32混合上述原料，得到天然组分C；
S4配置助剂
S41准备原料，固色组分A 100份、助渗组分B 40份、天然组分C 18份；
S42将上述原料混合均匀后，研磨，直至助剂中固态颗粒的粒度为200μm。
对比例
对比例1：为本发明公开的一种低温染色用印染固色助剂，与实施例1的不同之处在于，不添加固色组分A。
对比例2：为本发明公开的一种低温染色用印染固色助剂，与实施例1的不同之处在于，不添加助渗组分B。
对比例3：为本发明公开的一种低温染色用印染固色助剂，与实施例1的不同之处在于，不添加天然组分C。
性能检测试验
先取染料和占染料重量比2%的助剂，用溶剂按照1:20的质量体积比稀释后，得到染液；其中，助剂选自实施例1、对比例1~3中的助剂，溶剂选自自来水。再将经过双氧水和液碱煮漂、第一次水洗的纱线投入上述染液中，室温入染，以1.5℃/min的速度升温至预定染色温度（高温染色98℃，低温染色78℃），保温80min。染色完成后，将染色纱线依次经过水洗、脱水和烘干处理，得到测试样品。
1.纺纱与织造性能：将经过高温和低温染色的测试样品进行梳理和织造处理，记录落毛率、断裂强度、断裂拉伸率以及织造效率，结果如表1所示。
2.固色率与色牢度测试：测定低温染色后染液的吸光度，再根据染料的标准曲线，计算得染液中染料浓度及染料利用率，并测定测试样品的耐干摩擦色牢度和耐湿摩擦色牢度，结果如表2所示。
表1
| 实施例1 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | |
| 落毛率（低温，%） | 1.15 | 1.23 | 1.51 | 1.41 |
| 落毛率（高温，%） | 1.33 | 1.35 | 1.84 | 1.73 |
| 断裂强度（低温，cN） | 213.80 | 199.89 | 162.83 | 174.38 |
| 断裂强度（高温，cN） | 201.50 | 198.51 | 145.65 | 154.91 |
| 断裂伸长率（低温，%） | 22.85 | 21.36 | 17.40 | 18.64 |
| 断裂伸长率（高温，%） | 18.72 | 18.44 | 13.53 | 14.39 |
| 织造效率（低温，%） | 95.60 | 89.38 | 68.07 | 83.52 |
| 织造效率（高温，%） | 83.80 | 82.56 | 59.68 | 85.88 |
表2
| 实施例1 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | |
| 染料利用率（%） | 96 | 75 | 81 | 83 |
| 耐干摩擦色牢度（级） | 4 | 2 | 2 | 3 |
| 耐湿摩擦色牢度（级） | 4 | 1.5 | 2 | 3.5 |
由表1和表2可知，与传统高温染色工艺相比，采用本发明的助剂进行低温染色固色后的纱线，其具有更高的纱线品质，有利于提高可纺性和纱线制成率，其次，本发明的助剂通过固色组分A、助渗组分B和天然组分C辅助染液在低温环境下进行上染固色，并在染色完成后促使纤维表面成膜修复，能在保证染色纱线强度、弹性等物理性能的同时，提高染色纱线固色率和色牢度。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种低温染色用印染固色助剂，所述助剂由固色组分A、占所述固色组分A总重40~60%的助渗组分B、以及占所述固色组分A总重10~20%的天然组分C制成；其中，
所述固色组分A由以下重量百分比的原料制成，三乙烯四胺 10.00~20.00%，草酸10.00~15.00%，环氧氯丙烷 8.00~12.00%，水解瓜尔胶 1.00~3.00%，硫酸 0.30~3.00%，余量为水；
所述助渗组分B包括鳄梨油、二硬脂二甲铵锂蒙脱石、木鲁星果棕籽脂、羊毛脂油、微晶蜡、锦纶-12和辛基十二醇硬脂酰氧基硬脂酸酯；
所述天然组分C为产碱杆菌多糖、库拉索芦荟花提取物、迷迭香叶提取物和光果甘草根提取物中至少两种的组合物。
2.根据权利要求1所述的一种低温染色用印染固色助剂，其特征在于：所述固色组分A的制备包括以下步骤，
S1三乙烯四胺和草酸在水中，于硫酸存在下进行加热和脱水缩聚反应，反应结束后加水稀释搅拌，并降至常温，得到反应液；
S2所述S1得到的反应液和环氧氯丙烷继续进行反应，反应结束后降至常温，并加入水解瓜尔胶、硫酸和水搅拌混匀，得到所述固色组分A。
3.根据权利要求1所述的一种低温染色用印染固色助剂，其特征在于：在所述S1中，控制反应液pH为3~4，反应温度为160~180℃，反应时间为120~180min。
4.根据权利要求2所述的一种低温染色用印染固色助剂，其特征在于：在所述S2中，控制反应温度为35~45℃，反应时间为240~300min。
5.根据权利要求2所述的一种低温染色用印染固色助剂，其特征在于：，在所述S2中，反应前，环氧氯丙烷按照1.50~2.50mL/min的速度滴加至反应液中。
6.根据权利要求2所述的一种低温染色用印染固色助剂，其特征在于：在所述S2中，反应完成后，调节固色组分A的pH为3~6，含固量为22~28%。
7.根据权利要求1所述的一种低温染色用印染固色助剂，其特征在于：所述助渗组分B还包括辛甘醇和苯氧乙醇。
8.根据权利要求7所述的一种低温染色用印染固色助剂，其特征在于：所述助渗组分B由以下重量百分比的原料组成，鳄梨油 45.00~55.00%，二硬脂二甲铵锂蒙脱石 15.00~25.00%，木鲁星果棕籽脂 8.00~12.00%，羊毛脂油 8.00~12.00%，微晶蜡 4.00~6.00%，锦纶-12 1.00~3.00%，辛基十二醇硬脂酰氧基硬脂酸酯 1.00~3.00%，辛甘醇 0.10~0.20%，苯氧乙醇 0.10~0.20%。
9.根据权利要求1所述的一种低温染色用印染固色助剂，其特征在于：所述天然组分C由以下重量百分比的原料组成，产碱杆菌多糖 15.00~30.00%，库拉索芦荟花提取物 30.00~40.00%，迷迭香叶提取物 0~25.00%，光果甘草根提取物 0~25.00%。
10.根据权利要求1所述的一种低温染色用印染固色助剂，其特征在于：所述助剂由固色组分A、助渗组分B和天然组分C混合研磨而成，所述助剂中固态颗粒的粒度为100~300μm。
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