CN115787325A - 一种涤纶低温染色促进剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种涤纶低温染色促进剂及其制备方法，该低温染色促进剂包括如下组分：20‑30重量％的羟基黄酮酯、5‑8重量％的环保增溶剂、5‑8重量％的助溶剂、3‑6重量％的蔗糖酯类生物基乳化剂、1‑3重量％的仲烷基磺酸钠、45‑70重量％的水，以所述低温染色促进剂的总重量计。本发明提供的新型环保涤纶低温染色促进剂，稳定性好；应用于涤纶纤维低温(100℃)染色时，染色深度可达到传统高温工艺(130℃)的95％以上，且染色色牢度也与传统高温工艺相当，整体性能优异且绿色环保。
Description
技术领域
本发明涉及染色促进剂领域，尤其涉及一种新型环保涤纶低温染色促进剂及其制备方法。
背景技术
涤纶纤维疏水性强、分子结构中不含活性基团、分子结构排列紧密。其独有的性能，使其不能像棉纤维那样能在水中发生溶胀而增大分子间空隙，或是与染料通过活性基团结合，只能用类似结构的分散染料，通过高温，提高分子链段的活动性和染料的扩散速率达到上染的目的。若是温度不够，染料进入涤纶内部的难度大大增加，使得染料难以上染或染色深度显著下降。然而，随着消费者对织物性能多样化的追求，混纺织物品种逐渐增加，涤纶也常与其他种类的纤维混纺，如蚕丝、羊毛、氨纶等，这些纤维耐热性差，在高温条件下会产生较大的损伤，严重影响产品品质。因此，涤纶纤维低温染色的研究意义重大。
涤纶纤维低温染色促进剂(也称“载体”)的研究早在几十年前就已开始。其研究的关键在于提高纤维的增塑、膨化程度，降低玻璃化温度，加快分散染料在纤维中的扩散速度。传统的低温染色促进剂，如冬青油、甲基萘、邻苯基苯酚等促染效果好，可把分散染料染色条件从传统高温高压(130℃、饱和蒸汽)降低至100℃、饱和蒸汽的环境。但这些促进剂的缺点也明显，即毒性大、气味重、难以生物降解，难洗除等，部分还会导致染色牢度下降。因此，近年来相关研究主要集中在新型环保类促进剂。
目前，相关从业者所研究的新型低温染色促进剂主要包括酯类、醚类、吡咯烷酮类、烯醇类、酰胺类等。在涤纶的低温染色中有一定的效果，但也存在或效果不佳、或成本高、或不稳定、或对纤维损伤较大等各种问题。如文献《环保型染色载体BIP的制备及应用性能研究》(印染，孔令红等，2008，NO.24,Vol.34：5-7)中，将N-异丙基邻苯二甲酰亚胺和N-正丁基邻苯二甲酰亚胺按一定比例复配，在100℃即可使涤纶织物获得较好的表观色深及牢度，但是复配的载体稳定性比较差，利用率不高。又如文献《1-环己基-2-吡咯烷酮用于涤纶染色的初步探讨》(印染助剂，汪娇宁等.2007,24(9):37-39)中研究了N-烷基吡咯烷酮对分散染料低温染色的促进作用，发现可以提高低温染色上染率，但提高程度有限，效果不及传统的冬青油。综上，尽管国内外的研究者已研制出多种环保型低温染色促进剂，但依然存在多种问题需要解决。
发明内容
本发明的目的在于，一方面提供一种涤纶低温染色促进剂，它包括如下组分：
以所述涤纶低温染色促进剂的总重量计。
本发明的另一方面，提供一种涤纶低温染色促进剂的制备方法：
首先，将3-6重量％的蔗糖酯类生物基乳化剂、1-3重量％的仲烷基磺酸钠加入45-70重量％的水中，搅拌至均一，得到溶液A，待用；然后，将5-8重量％的环保增溶剂和5-8重量％的助溶剂混合，搅拌均匀后，加入20-30重量％羟基黄酮酯，混合均匀，制得混合液B；最后，将混合液B加入溶液A中，用高剪切乳化机乳化30～60min，即可得到所述涤纶低温染色促进剂。
对比现有技术，本发明的新型环保低温染色促进剂及其制备方法，其独创性表现在以下几个方面：1)本发明采用的羟基黄酮酯，对涤纶纤维有良好的增塑性和膨化性，可以使涤纶纤维的结构变得松弛，在较低的温度下即可使分子链段发生运动，降低了染料进入纤维内部的难度；2)助溶剂的加入，既对涤纶纤维有较强的渗透性，又可以使疏水性的分散染料溶解度增大，提高了染料的扩散速率；3)引入的环保增溶剂，可以增加羟基黄酮酯的溶解性以及在工作液中的稳定性，提高促进剂的在染色中的利用率；4)蔗糖酯类生物基乳化剂，绿色环保。其他组分也都为环保型原料，所得低温染色促进剂，无刺激性气味，易生物降解，符合环保要求。
具体实施方式
在一个优选的实施方式中，本发明提供的一种涤纶低温染色促进剂，包括以下组分：
羟基黄酮酯 20-30重量％
环保增溶剂 5-8重量％
助溶剂 5-8重量％
蔗糖酯类生物基乳化剂 3-6重量％
仲烷基磺酸钠 1-3重量％
水 45-70重量％
以所述涤纶低温染色促进剂的总重量计。
在一个优选的实施方式中，所述羟基黄酮酯，包括：三羟基黄烷酮类苯甲酸酯、三羟基黄烷酮类山梨醇酯、三羟基黄烷酮类肉桂酸酯中的一种或多种。
在一个优选的实施方式中，所述羟基黄酮酯，包括：4-甲氧基-3,5',7'-三羟基黄烷酮苯甲酸酯、4-甲氧基-3,5',7'-三羟基黄烷酮山梨醇酯、4-甲氧基-3,5',7'-三羟基黄烷酮肉桂酸酯、4,5',7'-三羟基黄烷酮苯甲酸酯、4,5',7'-三羟基黄烷酮山梨醇酯、4,5',7'-三羟基黄烷酮肉桂酸酯中的一种或多种。
在一个优选的实施方式中，所述环保增溶剂，包括：聚氧乙烯山梨醇酯、氨基酸酯中的一种或多种。
在一个更优选的实施方式中，所述聚氧乙烯山梨醇酯，包括：聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐双油酸酯、聚氧乙烯山梨醇单油酸酯、聚氧乙烯山梨醇双油酸酯中的一种或多种。
在一个更优选的实施方式中，所述氨基酸酯，包括：L-谷氨酸-5-苄酯、BOC-L-天冬氨酸-4-苄酯、BOC-L-酪氨酸苄酯中的一种或多种。
在一个优选的实施方式中，所述助溶剂，包括：碳酸二甲酯、二乙二醇丁醚、醋酸丁酯、醋酸正丙酯、四甲基脲、苯甲醚中的一种或多种。
在一个优选的实施方式中，所述蔗糖酯类生物基乳化剂，包括：蔗糖月桂酸酯、蔗糖芥酸酯、蔗糖硬脂酸酯、蔗糖肉豆蔻酸酯中的一种或多种。
在一个优选的实施方式中，本发明的涤纶低温染色促进剂的制备方法，它包括：
首先，将3-6重量％的蔗糖酯类生物基乳化剂、1-3重量％的仲烷基磺酸钠加入45-70重量％的水中，搅拌至均一，得到溶液A，待用；然后，将5-8重量％的环保增溶剂和5-8重量％的助溶剂混合，搅拌均匀后，加入20-30重量％羟基黄酮酯，混合均匀，制得混合液B；最后，将混合液B加入溶液A中，用高剪切乳化机乳化30～60min，即可得到所述涤纶低温染色促进剂。
本发明提供的新型环保低温染色促进剂，稳定性好。使用本发明的低温染色促进剂，在100℃低温对涤纶纤维染色时，染色深度可达到传统高温工艺(130℃)的95％以上，且染色色牢度也与传统高温工艺相当，性能优异且绿色环保。
实施例
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。实例中未注明技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或参考产品说明书进行。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
各物料来源如下：雅特隆分散染料来自上海雅运纺织化工股份有限公司、雅可匀BAP-N来自上海雅运科技有限公司；羟基黄烷酮酯来自北京联合大学；聚氧乙烯山梨醇酯来自江苏省海安石油化工厂；氨基酸酯来自湖北云镁科技有限公司；助溶剂来自上海阿拉丁生化科技股份有限公司；蔗糖酯类生物基乳化剂来自武汉市承天精细化工有限公司；仲烷基磺酸钠来自湖北中隆康盛精细化工有限公司。其他化学品和纺织材料通过普通市售获得。
本发明的应用性能通过如下方法测定。
1、在涤纶面料上的应用方法如下：
1)织物：涤纶双面针织布(规格：75D/36F，克重：170g/m2)
2)染色工艺
表1染色工艺
*注：还原清洗工作液：烧碱：2g/L，保险粉：3g/L
2、应用性能测试方法如下：
1)低温染色促进剂的稳定性
将待测的低温染色促进剂，在离心机(TDZS-WS)内，3000rmp的转速下离心30min后，观察是否分层或出现沉淀。
2)染色深度
采用Datacolor测色仪，D65光源，大孔径，测试染色后的织物，得到表观深度K/S值，数值越大，表明染色越深。
3)色牢度
耐摩擦色牢度：按照ISO 105X12-2016《纺织品色牢度试验第X12部分：耐摩擦色牢度》测定色牢度等级，数值越大(最高为5)，性能越好。
耐皂洗色牢度：按照ISO 105C10-2006《纺织品色牢度试验第C10部分：耐皂洗色牢度》测定色牢度等级，数值越大(最高为5)，性能越好。
耐升华色牢度：按照ISO 105P01-1993《纺织品色牢度试验第P10部分：耐升华色牢度》测定色牢度等级，数值越大(最高为5)，性能越好。
实施例1：
首先，将4重量％的蔗糖月桂酸酯、1重量％的仲烷基磺酸钠加入56重量％的水中，搅拌至均一，得到溶液A，待用；然后，将6重量％的L-谷氨酸-5-苄酯和6重量％的碳酸二甲酯混合，搅拌均匀后，加入27重量％4,5',7'-三羟基黄烷酮类山梨醇酯，混合均匀，得到混合液B；最后，将混合液B加入溶液A中，用高剪切乳化机，乳化50min，即可得到所述涤纶低温染色促进剂。
实施例2：
首先，将5重量％的蔗糖硬脂酸酯、1.5重量％的仲烷基磺酸钠加入57.5重量％的水中，搅拌至均一，得到溶液A，待用；然后，将8重量％的聚氧乙烯山梨醇单油酸酯和5重量％的二乙二醇丁醚混合，搅拌均匀后，加入23重量％的4-甲氧基-3,5',7'-三羟基黄烷酮苯甲酸酯，混合均匀，得到混合液B；最后，将混合液B加入溶液A中，用高剪切乳化机，乳化40min，即可得到所述涤纶低温染色促进剂。
实施例3：
首先，将6重量％的蔗糖肉豆蔻酸酯、2重量％的仲烷基磺酸钠加入55重量％的水中，搅拌至均一，得到溶液A，待用；然后，将7重量％的聚氧乙烯山梨醇酐双油酸酯和5重量％的醋酸正丙酯混合，搅拌均匀后，加入25重量％的4,5',7'-三羟基黄烷酮肉桂酸酯，混合均匀，得到混合液B；最后，将混合液B加入溶液A中，用高剪切乳化机，乳化45min，即可得到所述涤纶低温染色促进剂。
各实施例应用性能测试结果如表2所示。
表2应用性能测定结果对比
由表2可知，本发明提供的新型环保低温染色促进剂，将其用于涤纶织物染色，在染色温度为100℃时，染色深度即可达到传统高温工艺(130℃)的95％以上，且染色色牢度也与传统高温工艺相当；而不加本发明的染色促进剂时，从低温对比工艺数据可以看到，染色深度只能达到传统高温工艺(130℃)的65％～75％。整体上，本发明提供的新型环保低温染色促进剂绿色环保，应用性能优异。
虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种涤纶低温染色促进剂，包括以下组分：
以所述涤纶低温染色促进剂的总重量计。
2.如权利要求1所述的涤纶低温染色促进剂，其特征在于：所述羟基黄酮酯包括三羟基黄烷酮类苯甲酸酯、三羟基黄烷酮类山梨醇酯、三羟基黄烷酮类肉桂酸酯中的一种或多种。
3.如权利要求2所述的涤纶低温染色促进剂，其特征在于：所述羟基黄酮酯包括4-甲氧基-3,5',7'-三羟基黄烷酮苯甲酸酯、4-甲氧基-3,5',7'-三羟基黄烷酮山梨醇酯、4-甲氧基-3,5',7'-三羟基黄烷酮肉桂酸酯、4,5',7'-三羟基黄烷酮苯甲酸酯、4,5',7'-三羟基黄烷酮山梨醇酯、4,5',7'-三羟基黄烷酮肉桂酸酯中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的涤纶低温染色促进剂，其特征在于：所述环保增溶剂包括聚氧乙烯山梨醇酯、氨基酸酯中的一种或多种。
5.如权利要求4所述的涤纶低温染色促进剂，其特征在于：所述聚氧乙烯山梨醇酯包括聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐双油酸酯、聚氧乙烯山梨醇单油酸酯、聚氧乙烯山梨醇双油酸酯中的一种或多种。
6.如权利要求4所述的涤纶低温染色促进剂，其特征在于：所述氨基酸酯包括L-谷氨酸-5-苄酯、BOC-L-天冬氨酸-4-苄酯、BOC-L-酪氨酸苄酯中的一种或多种。
7.如权利要求1所述的涤纶低温染色促进剂，其特征在于：所述助溶剂包括碳酸二甲酯、二乙二醇丁醚、醋酸丁酯、醋酸正丙酯、四甲基脲、苯甲醚中的一种或多种。
8.如权利要求1所述的涤纶低温染色促进剂，其特征在于：所述蔗糖酯类生物基乳化剂包括蔗糖月桂酸酯、蔗糖芥酸酯、蔗糖硬脂酸酯、蔗糖肉豆蔻酸酯中的一种或多种。
9.权利要求1-8中的任一项所述的涤纶低温染色促进剂的制备方法，它包括：
将3-6重量％的蔗糖酯类生物基乳化剂、1-3重量％的仲烷基磺酸钠加入45-70重量％的水中，搅拌至均一，得到溶液A，待用；
将5-8重量％的环保增溶剂和5-8重量％的助溶剂混合，搅拌均匀后，加入20-30重量％羟基黄酮酯，混合均匀，得到混合液B；
将混合液B加入溶液A中，用高剪切乳化机乳化30～60min，即可得到所述涤纶低温染色促进剂。
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