CN117779474A - 一种吸色纤维、防串染色布及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种吸色纤维、防串染色布及其制备方法,属于日用洗涤行业技术领域。本发明采用氰基胍与N‑(2‑氨基乙基)‑1,2‑乙二胺反应的聚合物作为阳离子改性剂,配置成水溶液后加入碱性物质调节pH值,加入粘胶纤维,得到阳离子粘胶纤维,反复排液水洗后干燥,得到吸色纤维,再将吸色纤维与绦纶纤维混合,得到防串染色布。本发明采用的氰基胍与N‑(2‑氨基乙基)‑1,2‑乙二胺聚合物具有较强的阳离子性,而色素的发色基团一般显阴离子,它很容易将游离色素吸附到防串色布上,有效防止吸附到织物上,达到防串色的效果;所得的防串染色布具有更好的吸色效果以及抗菌效果。
Description
技术领域
本发明属于日用洗涤行业技术领域,尤其涉及一种吸色纤维、防串染色布及其制备方法。
背景技术
随着人们生活节奏的加快,家庭单元变小,家庭每天需要洗的衣物较少,若深浅衣物分开洗涤既浪费时间又浪费水,随着防串染色片的问世,能吸附水中游离的色素,防止衣物染色,这样可以简化洗衣程序,从而得到消费者的喜爱,市场需求量有较大空间。
在深浅衣物一起洗涤时,根据深色衣物的色牢度不同,会游离出或多或少的染料,很容易吸附到浅色衣物上,造成串色现象发生。防串染色片可以有效防止衣物串色。防串染色布表面经过吸色剂处理后,具有较强的阳离子性,在水中游离的色素中一般带有阴离子基团发色基团,所以防串染色布利用其强阳离子性优先吸附带阴离子发色基团的游离色素,从而阻止了深浅衣物互相串色的目的。
现有防串染色母片的常规生产工艺为,先向装有粘胶纤维的高温染色机中缓慢加入化学吸色助剂,升温后进行保温,然后反复排液、水洗,使没有与粘胶纤维结合的吸色基团彻底洗掉,最后烘干;加入涤纶纤维,与粘胶纤维开松混合,梳理均匀,进行铺网、牵伸、预湿处理、正反水刺工艺处理,最后高温烘干,卷绕;最后将制作好的防串染色布切割,制作成需要的尺寸。专利(CN106468018A)采用包含3-卤代-2-羟丙基三甲基季铵盐、无机碱和水的化学改性溶液和含羟基的纤维制备防串色纤维以及防串色布,在制备防串色纤维过程中,会产生副产物,需要用酸的水溶液对防串色纤维进行洗涤,洗去化学改性溶液以及反应过程中的副产物,工艺复杂,酸洗副产物产生废液,会对环境造成影响。
现有的常规防串染色母片生产工艺存在诸多问题,包括制作工艺能耗高,用化学制剂处理粘绞纤维溶液后,溶液pH值较高,对粘胶纤维腐蚀性强,制得的布基硬度增大,生产制得的染色布吸色效果及抗菌效果较差。
发明内容
针对现有技术中存在的不足,本发明公开了一种吸色纤维、防串染色布及其制备方法。本发明的吸色剂为一种阳离子改性剂,它能够在织物中引入阳离子性基团或化合物,改变纤维的表面性能,阳离子改性剂按分子大小分为单体类和聚合物类,本发明采用的阳离子改性剂F395是由氰基胍与N-(2-氨基乙基)-1,2-乙二胺反应的聚合物,该物质具有较强的阳离子性,而色素的发色基团显阴离子,它很容易将游离色素吸附到防串色布上,有效防止吸附到织物上,达到防串色的效果,将其配置成水溶液,加入碱性物质调节pH值,再加入粘胶纤维,得到阳离子粘胶纤维,反复排液水洗后干燥,得到吸色纤维,再将吸色纤维与绦纶纤维混合,得到防串染色布。
本发明的一种吸色纤维的制备方法,包括以下步骤:
(1)向阳离子改性剂水溶液中加入碱性物质,调节pH值,搅拌,得到阳离子改性溶液;
(2)将粘胶纤维加入到阳离子改性溶液中进行浸泡,得到阳离子粘胶纤维;
(3)排液,重新放水进行水洗,排液后干燥,得到吸色纤维。
步骤(1)中所述阳离子改性剂为氰基胍与N-(2-氨基乙基)-1,2-乙二胺反应的聚合物;
步骤(1)中所述阳离子改性剂水溶液的质量浓度为10~15%;
步骤(1)中所述碱性物质为碳酸钠或氢氧化钠,碱性物质在阳离子改性水溶液中的质量浓度为0.5~4%;
步骤(1)中所述pH值的范围为9~11;
步骤(2)中所述粘胶纤维和阳离子改性溶液的浴比为1:(10~30);
步骤(2)中所述浸泡温度为35~45℃,浸泡时间为30~60min;
步骤(3)中所述水洗过程为升温至50℃,浸泡15~60min。
本发明提出了上述制备方法制备得到的吸色纤维。
本发明还提出了包含上述吸色纤维制备得到的防串染色布。
本发明还提出了上述防串染色布的制备方法,具体的技术方案如下:
一种防串染色布的制备方法,包括如下步骤:
将吸色纤维和绦纶纤维进行混合,用水刺法制成水刺无纺布,然后将水刺无纺布打卷、分切、折叠,制得防串染色布;
所述吸色纤维和绦纶纤维的质量比为4:(1~4)。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)现有工艺方法制作防串染色母片的工艺能耗高,在采用化学制剂处理胶粘纤维时温度需要达到70~90℃,而本发明方案中采用阳离子改性剂F395(CAS 50862-68-5)处理粘胶纤维时,反应温度仅需40℃左右,极大地降低了能耗;
(2)传统用化学品处理粘绞纤维溶液的pH值较高,一般为11~13,对粘胶纤维腐蚀性强,会增大制得的布基的硬度,而本发明的技术方案中采用的阳离子改性剂处理粘胶纤维溶液时pH值为9~11,不会对粘胶纤维造成腐蚀,降低了制得的布基的硬度;
(3)本发明采用F395为阳离子改性剂处理所得的防串染色布具有更好的吸色效果,对常见菌如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎杆菌等的抗菌效果可以达到99%以上。
附图说明
图1为本发明阳离子改性剂F395的反应式;
图2为本发明阳离子改性剂F395的结构式;
图3为本发明防串染色布的制备方法流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案,并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合实施例对本发明提供的阳离子改性剂防串染色布的制备方法进行详细地描述,但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应该被视为在本文中具体公开。
本发明的一种吸色纤维的制备方法,包括以下步骤:
(1)向阳离子改性剂水溶液中加入碱性物质,调节pH值,搅拌,得到阳离子改性溶液;
(2)将粘胶纤维加入到阳离子改性溶液中进行浸泡,得到阳离子粘胶纤维;
(3)排液,重新放水进行水洗,排液后干燥,得到吸色纤维。
步骤(1)中所述阳离子改性剂为氰基胍与N-(2-氨基乙基)-1,2-乙二胺反应所得聚合物;
步骤(1)中所述阳离子改性剂水溶液的质量浓度为10~15%;
步骤(1)中所述碱性物质为碳酸钠或氢氧化钠,碱性物质在阳离子改性水溶液中的质量浓度为0.5~4%;
步骤(1)中所述pH值的范围为9~11;
步骤(2)中所述粘胶纤维和阳离子改性溶液的浴比为1:(10~30);
步骤(2)中所述浸泡温度为35~45℃,浸泡时间为30~60min;
步骤(3)中所述水洗过程为升温至50℃,浸泡15~60min。
本发明提出了上述制备方法制备得到的吸色纤维。
本发明还提出了包含上述吸色纤维制备所得的防串染色布。
本发明还提出了上述防串染色布的制备方法,具体的技术方案如下:
一种防串染色布的制备方法,流程图如图3所示,包括如下步骤:
将吸色纤维和绦纶纤维进行混合,用水刺法制成水刺无纺布,然后将水刺无纺布打卷、分切、折叠,制得防串染色布;
所述吸色纤维和绦纶纤维的质量比为4:(1~4)。
本发明的实施例中,吸色纤维及防串染色布的制备方法过程中所使用的水均为去离子水。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
实施例1
(1)阳离子改性水溶液制备:将质量浓度为12%的F395、质量浓度为0.5%的氢氧化钠,其余组份为去离子,放入反应釜中,调节pH值范围9.5,开启搅拌器,搅拌至均匀。
(2)将粘胶纤维按照浴比为1:20浸入到上述阳离子改性溶液中;在45℃条件下浸泡40min,得到阳离子粘胶纤维,然后二次水洗,干燥,得到吸色纤维;
(3)将上述得吸色纤维与绦纶纤维按照4:1比例混合,梳理、铺成网状面料,并对网状结构的面料进行牵伸成型、水刺加固;
(4)对轧辊脱水后的面料烘干,打卷、分切、折叠,制作成需要的尺寸,即得所需防串染色片。
实施例2
(1)阳离子改性水溶液制备:将质量浓度为15%的F395、质量浓度为2%的碳酸钠,其余组份为去离子,放入反应釜中,调节pH值范围10.2,开启搅拌器,搅拌至均匀。
(2)将粘胶纤维按照浴比为1:15浸入到上述阳离子改性溶液中;在40℃条件下浸泡50min,得到阳离子粘胶纤维,然后二次水洗,干燥,得到吸色纤维;
(3)将上述得吸色纤维与绦纶纤维按照4:2比例混合,梳理、铺成网状面料,并对网状结构的面料进行牵伸成型、水刺加固;
(4)对轧辊脱水后的面料烘干,打卷、分切、折叠,制作成需要的尺寸,即得所需防串染色片。
实施例3
(1)阳离子改性水溶液制备:将质量浓度为12%的F395、质量浓度为3%的碳酸钠,其余组份为去离子,放入反应釜中,调节pH值范围10.5,开启搅拌器,搅拌至均匀。
(2)将粘胶纤维按照浴比为1:15浸入到上述阳离子改性溶液中;在45℃条件下浸泡50min,得到阳离子粘胶纤维,然后二次水洗,干燥,得到吸色纤维;
(3)将上述得吸色纤维与绦纶纤维按照4:1比例混合,梳理、铺成网状面料,并对网状结构的面料进行牵伸成型、水刺加固;
(4)对轧辊脱水后的面料烘干,打卷、分切、折叠,制作成需要的尺寸,即得所需防串染色片。
吸色效果对比:与市售染色片品牌A、B进行吸色效果对比,其中,市售品牌A为拥彩(ONSAI)染色片,货号C-900,品名为拥彩防传染吸色片,材质为水刺无纺布,规格为11*28cm;市售品牌B为吖咚染色片,品名为吖咚纳米防串色母片,材质为无纺布,规格为14*10cm。
吸色效果检测方法:
(1)实验仪器:分光光度计(波长范围350nm~800nm)附有10mm比色池。
(2)染料配制:配制浓度为150ppm的标准色样(活性艳红、活性黑、活性兰)染液
(3)标准曲线的制作:分别移取染料标准溶液1.0mL、2.0mL、4.0mL、6.0mL、8.0mL、10.0mL、150.0mL、20.0mL至100mL容量瓶中,配制标准溶液,用250ppm硬水作参比,于538nm处测定此系列的吸光光度,绘制标准曲线。
(4)用250ppm硬水作参比,于538nm处测量染液的吸光度,记录为A0。从标准曲线上查得相应的浓度C0(mg/L)。
(5)测定:取防串染色片样品剪出0.5g的片段,用分析天平称重,记录重量为m。
(6)量取1000mL染液,放入磁子开启搅拌,在搅拌状态下,放入已称重的防串染色母片,搅拌5min后停止搅拌并夹出布片。倒取上层染料溶液,并在3min内完成该溶液的吸光度测定,测得的吸光度记录为An。由吸光度从标准曲线上查得相应的活性染料浓度Cn(mg/L)。
(7)规定染料吸附量X按式(1)计算:
X=(C0-Cn)/m 式(1)
吸色对比结果如下表1所示:
表1 实施例防串染色片和市售品牌防串染色片对标准色样的吸色对比结果
从以上的检测结果可看出,本发明的防串色布对游离色素的吸附效果明显优于市售品牌A和B,说明本发明的防串色布具有优良的吸色效果;
本发明的防串染色布与染液中的色素发生高效的吸附,反应更充分,因此采用本发明的吸色纤维可以非常高效地吸附褪色衣物脱离的游离染料,大幅减少游离染料沾染到其他衣物上,从而避免了衣物洗涤串色现象的发生,这与本发明方案中的阳离子改性剂F395的特殊结构有密切关系,反应式和结构式如图1、图2所示,它具有较强的阳离子性,而色素的发色基团显阴离子性,它很容易将游离色素吸附到防串色布上,有效防止吸附到织物上,达到防串色的效果。本发明采用的防串色布用阳离子改性剂F395,用量少,热稳定性好,对游离色素的吸附效果得到了较大提升。
抗菌效果检测:检测方法ASTME 2149-2013a,在动态接触条件下抗菌活性测定的标准试验方法,测试结果如下表:
表2实施例防串染色片和市售品牌防串染色片的抗菌测试结果
从表2可看出,实施例1、2、3对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎杆菌的抗菌效果达到99%,而市售品牌A、B的抗菌效果较弱,这是由于本发明的阳离子改性剂F395结构中带有的阳离子基团可以吸附到带负电的细菌体,聚集在细胞壁,产生室阻效应,导致细菌生长受抑而死亡,进而达到除菌抑菌的效果。
以上实施例仅为本发明部分实施方案,但本发明的保护范围不仅限于此,如本文中公开的本发明的各种方面和实施方案仅是举例说明作出和利用本发明的具体方式。也不因实施例的前后顺序以及具体操作对本发明造成任何限制,任何熟悉本技术领域的科研人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的替换和变化都应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种吸色纤维的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)向阳离子改性剂水溶液中加入碱性物质,调节pH值,搅拌,得到阳离子改性溶液;
(2)将粘胶纤维加入到阳离子改性溶液中进行浸泡,得到阳离子粘胶纤维;
(3)排液,重新放水进行水洗,排液后干燥,得到吸色纤维;
所述阳离子改性剂为氰基胍与N-(2-氨基乙基)-1,2-乙二胺聚合物。
2.根据权利要求1所述的吸色纤维的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述阳离子改性剂水溶液的质量浓度为10~15%。
3.根据权利要求1所述的吸色纤维的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述碱性物质为碳酸钠或氢氧化钠,碱性物质在阳离子改性水溶液中的质量浓度为0.5~4%。
4.根据权利要求1所述的吸色纤维的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述pH值的范围为9~11。
5.根据权利要求1所述的吸色纤维的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述粘胶纤维和阳离子改性溶液的浴比为1:(10~30)。
6.根据权利要求1所述的吸色纤维的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述浸泡温度为35~45℃,浸泡时间为30~60min。
7.根据权利要求1所述的吸色纤维的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述水洗过程为升温至50℃,浸泡15~60min。
8.一种由权利要求1~7任意一项所述的制备方法得到的吸色纤维。
9.一种由权利要求8所述的吸色纤维制备得到的防串染色布。
10.一种如权利要求9所述的防串染色布的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
将吸色纤维和绦纶纤维进行混合,用水刺法制成水刺无纺布,然后将水刺无纺布打卷、分切、折叠,制得防串染色布;
所述吸色纤维和绦纶纤维的质量比为4:(1~4)。
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