棉用耐汗漬無醛固色劑及其製備方法和應用與流程
2023-04-29 19:12:21 1
本發明涉及紡織、化學的印染助劑等領域，具體為一種棉用耐汗漬無醛固色劑及其製備方法和應用。
背景技術：
隨著人們生活水平的提高，對紡織品的品質要求也逐漸提高。棉織物因其穿著舒適，吸溼性好等優點越來越受到人們的青睞，棉織物染色後一般都要經過後整理才能達到較好的色牢度。棉織物一般用活性染料進行染色，活性染料含有磺酸基、羧基等陰離子水溶性基團，染料對纖維除了範德華力作用外，染料分子還需克服纖維與染料之間的電荷斥力，使染料被纖維吸附。但是這種吸附是有限的，在水介質條件下它們的作用力會下降，造成染料脫落，這是活性染料溼牢度不佳的主要原因。為了解決水溶染料的色牢度問題，染色織物用固色劑整理是提升紡織品色牢度的有效方法。
目前市面上的固色劑品種較多，品質參差不齊，較早使用的固色劑y，不環保，含甲醛，已被人們擯棄，現在使用的大多數是無甲醛的固色劑，市面上的固色劑，絕大多數只是解決了耐水洗色牢度的問題，特別是對於夏天使用的面料以及家紡用面料，耐汗漬牢度是評價色牢度的另一個重要指標。針對這一問題，需要研發一種保證耐水洗色牢度的同時，對耐汗漬牢度也能得到有效的提升的棉用耐汗漬無醛固色劑。
技術實現要素：
本發明的第一目的是：提供一種棉用耐汗漬無醛固色劑，在保證耐水洗色牢度的同時，也能夠有效的提升對耐汗漬牢度。
實現上述目的的技術方案是：一種棉用耐汗漬無醛固色劑，按重量份數包括不飽和季銨鹽烯烴50份-100份；功能性單體10份-20份；水溶性不飽和聚氧烷基醚6份-12份；交聯反應性單體5份-10份；自交聯促進劑0.01份-1份；金屬離子螯合劑0.005份-0.02份；引發劑0.8份-1.5份；去離子水20-50份。
在本發明一較佳實施例中，所述不飽和季銨鹽烯烴包括丙烯醯氧乙基三甲基氯化銨、四烯丙基氯化銨、甲基丙烯醯氧乙基二甲基苄基氯化銨、甲基丙烯醯丙基三甲基氯化銨、甲基丙烯醯氧乙基三甲基氯化銨、二甲基二烯丙基氯化銨、二乙基二烯丙基氯化銨中的至少一種。
在本發明一較佳實施例中，所述功能性單體為1-乙烯基咪唑。
在本發明一較佳實施例中，所述水溶性不飽和聚氧烷基醚為烯丙醇聚氧烷基醚。
在本發明一較佳實施例中，所述交聯反應性單體為雙丙酮丙烯醯胺。
在本發明一較佳實施例中，所述自交聯促進劑為己二醯肼。
在本發明一較佳實施例中，所述金屬離子螯合劑包括氨基三乙酸鈉鹽、乙二胺四乙酸鈉鹽、環己二胺四乙酸鈉鹽、乙二胺四丙酸鈉鹽中的至少一種；所述引發劑包括過硫酸鹽—亞硫酸氫鹽、過硫酸鹽—亞硫酸鹽或偶氮二異丁脒鹽酸鹽中的至少一種。
本發明的第二目的是：提供一種所述棉用耐汗漬無醛固色劑的製備方法。
實現第二目的的技術方案是：一種所述棉用耐汗漬無醛固色劑的製備方法包括如下步驟：配製金屬離子螯合劑溶液和引發劑溶液；向反應容器中依次加入不飽和季銨鹽烯烴、功能性單體、水溶性不飽和聚氧烷基醚、交聯反應性單體，並充分攪拌；待攪拌均勻後，將所述金屬離子螯合劑溶液加入至所述的容器中，並將引發劑溶液抽入高位槽中；蒸汽加熱反應容器，加熱到45℃-50℃後停止加熱；向所述反應容器中滴加引發劑溶液，在引發劑滴加的過程中，控制滴加速度和反應容器中變化的溫度；當因發生加成反應而放熱致使所述反應容器內的溫度升高，且所述反應容器中的溫度升至65℃-70℃時，循環冷卻水降溫，並停止滴加引發劑溶液；當反應器內的溫度降至50℃時，再次滴加所述引發劑溶液；循環控制滴加速度和反應容器中變化的溫度，直至滴完所述引發劑溶液；升高所述反應容器內的溫度，且保持溫度在80-85℃，保溫反應1h-3h；冷卻降溫所述反應容器，並保持溫度溫在40℃-45℃，加入自交聯促進劑、去離子水，攪拌均勻；停止攪拌，出料，即得所述棉用耐汗漬無醛固色劑。
在本發明一較佳實施例中，所述金屬離子螯合劑溶液按重量份數包括金屬離子螯合劑0.005-0.02份；去離子水0.1份-0.4份；所述引發劑溶液按重量份數包括引發劑0.8份-1.5份，去離子水16份-30份。
本發明的第三目的在於：提供一種棉用耐汗漬無醛固色劑的應用，應用於活性染料染色固色，包括浸漬法固色或浸軋法固色；所述浸漬法固色包括：將染色布樣浸漬於固色液中，浴比為1:15，浸漬20min；其中，該固色液的ph＝5-6，溫度為50℃；該固色液含有權利要求1-7任一項所述的固色劑，該固色劑質量佔所述固色液質量的0.5％-2％；所述浸軋法固色包括：配製固色工作液，該固色工作液含有權利要求1-7任一項所述的固色劑，該固色劑在所述固色工作液中的濃度為5g/l-20g/l；將染色布樣通過該固色工作液二浸二軋；在溫度90℃-100℃的條件下，預烘2min-2.5min；再在溫度150℃-160℃的條件下，焙烘30s。
本發明的優點是：本發明的棉用耐汗漬無醛固色劑不含甲醛和apeo，屬於綠色環保型助劑。本發明的棉用耐汗漬無醛固色劑及其製備方法，因固色劑中具有高分子鏈上陽離子季銨鹽單體，在應用時，保證了染色織物的耐水洗色牢度；引入功能性單體1-乙烯基咪唑和交聯單體以及自交聯促進劑，由於咪唑特殊的六元雜環結構和交聯劑的存在，在應用時，使固色劑與棉纖維的交聯反應更為充分，可以有效的提升耐汗漬色牢度並使印染織物具有一定的耐洗性能，使織物的色牢度能提高到一個更高的級別；同時引入烯丙醇聚氧烷基醚，因親水性基團(-oh)的存在，在應用時，保證了織物本身的親水性不受影響；特別是應用在夏天的棉質t恤上用的精梳棉和家紡面料上，不影響織物本身親水性的同時，同時耐水洗色牢度和耐汗漬色牢度均能得到一定的提高，有效的提升了紡織品的品質。
具體實施方式
以下將結合實施例，對本發明涉及的一種棉用耐汗漬無醛固色劑及其製備方法的技術方案作進一步的詳細描述。
本發明的一個實施方式提供了一種棉用耐汗漬無醛固色劑，包括如下重量份的製備原料組分：不飽和季銨鹽烯烴50-100份，功能性單體10-20份，水溶性不飽和聚氧烷基醚6-12份，交聯反應性單體5-10份，自交聯促進劑0.01-1份，金屬離子螯合劑0.005-0.02份，引發劑0.8-1.5份，以及去離子水20-50份。
其中，所述不飽和季銨鹽烯烴包括丙烯醯氧乙基三甲基氯化銨、四烯丙基氯化銨、甲基丙烯醯氧乙基二甲基苄基氯化銨、甲基丙烯醯丙基三甲基氯化銨、甲基丙烯醯氧乙基三甲基氯化銨、二甲基二烯丙基氯化銨、二乙基二烯丙基氯化銨中的至少一種。所述功能性單體為1-乙烯基咪唑。所述水溶性不飽和聚氧烷基醚為烯丙醇聚氧烷基醚。所述交聯反應性單體為雙丙酮丙烯醯胺。所述自交聯促進劑為己二醯肼。所述金屬離子螯合劑包括氨基三乙酸鈉鹽、乙二胺四乙酸鈉鹽、環己二胺四乙酸鈉鹽、乙二胺四丙酸鈉鹽中的至少一種；所述引發劑包括過硫酸鹽—亞硫酸氫鹽、過硫酸鹽—亞硫酸鹽或偶氮二異丁脒鹽酸鹽中的至少一種。
以下將結合本發明涉及的棉用耐汗漬無醛固色劑的製備方法的具體實施例，對本發明做進一步的說明。
實施例1
按照重量份數獲取以下的原料：60份不飽和季銨鹽烯烴(二甲基二烯丙基氯化銨)，12份功能性單體(1-乙烯基咪唑)，8份水溶性不飽和聚氧烷基醚(烯丙醇聚氧烷基醚)，5份交聯反應性單體(雙丙酮丙烯醯胺)，0.05份自交聯促進劑(己二醯肼)，金屬離子螯合劑0.01份，去離子水30份，1.0份引發劑(過硫酸銨-亞硫酸氫鈉)。
本發明涉及的棉用耐汗漬無醛固色劑具體製備過程如下步驟。
通過去離子水將金屬離子螯合劑配製成金屬離子螯合劑水溶液，通過去離子水將引發劑配製成引發劑水溶液。所述金屬離子螯合劑溶液按重量份數包括金屬離子螯合劑0.01份；去離子水0.2份；所述引發劑溶液按重量份數包括引發劑1.0份，去離子水20份。
氮氣條件下，向反應器中依次加入二甲基二烯丙基氯化銨、1-乙烯基咪唑、烯丙醇聚氧烷基醚、雙丙酮丙烯醯胺、剩餘的去離子水。
充分攪拌，待攪拌均勻後，加入金屬離子螯合劑溶液，將引發劑溶液抽入高位槽中，蒸汽加熱反應容器，加熱到45-50℃，停止加熱。
向所述反應容器中滴加引發劑溶液，在引發劑滴加的過程中，控制滴加速度和反應容器中變化的溫度；當因發生加成反應而放熱致使所述反應容器內的溫度升高，且所述反應容器中的溫度升至65℃-70℃時，循環冷卻水降溫，並停止滴加引發劑溶液；當反應器內的溫度降至50℃時，再次滴加所述引發劑溶液；循環控制滴加速度和反應容器中變化的溫度，直至滴完所述引發劑溶液。
升高所述反應容器內的溫度，且保持溫度在80-85℃，保溫反應3h。
冷卻降溫所述反應容器，並保持溫度溫在40℃-45℃，加入自交聯促進劑、去離子水，攪拌均勻。
停止攪拌，出料，即得所述棉用耐汗漬無醛固色劑。
實施例2
按照重量份數獲取以下的原料：80份不飽和季銨鹽烯烴(甲基丙烯醯氧乙烯三甲基氯化銨)，10份功能性單體(1-乙烯基咪唑)，10份水溶性不飽和聚氧烷基醚(烯丙醇聚氧烷基醚)，6份交聯反應性單體(雙丙酮丙烯醯胺)，0.08份自交聯促進劑(己二醯肼)，金屬離子螯合劑0.008份，去離子水40份，1.2份引發劑(過硫酸銨-亞硫酸氫鈉)。
本發明涉及的棉用耐汗漬無醛固色劑具體製備過程如下步驟。
通過去離子水將金屬離子螯合劑配製成金屬離子螯合劑水溶液，通過去離子水將引發劑配製成引發劑水溶液。所述金屬離子螯合劑溶液按重量份數包括金屬離子螯合劑0.008份；去離子水0.16份；所述引發劑溶液按重量份數包括引發劑1.2份，去離子水24份。
氮氣條件下，向反應器中依次加入甲基丙烯醯氧乙烯三甲基氯化銨、1-乙烯基咪唑、烯丙醇聚氧烷基醚、雙丙酮丙烯醯胺、剩餘的去離子水。
充分攪拌，待攪拌均勻後，加入金屬離子螯合劑溶液，將引發劑溶液抽入高位槽中，蒸汽加熱反應容器，加熱到45-50℃，停止加熱。
向所述反應容器中滴加引發劑溶液，在引發劑滴加的過程中，控制滴加速度和反應容器中變化的溫度；當因發生加成反應而放熱致使所述反應容器內的溫度升高，且所述反應容器中的溫度升至65℃-70℃時，循環冷卻水降溫，並停止滴加引發劑溶液；當反應器內的溫度降至50℃時，再次滴加所述引發劑溶液；循環控制滴加速度和反應容器中變化的溫度，直至滴完所述引發劑溶液。
升高所述反應容器內的溫度，且保持溫度在80-85℃，保溫反應2h。
冷卻降溫所述反應容器，並保持溫度溫在40℃-45℃，加入自交聯促進劑、去離子水，攪拌均勻。
停止攪拌，出料，即得所述棉用耐汗漬無醛固色劑。
實施例3
按照重量份數獲取以下的原料：100份不飽和季銨鹽烯烴(二乙基二烯丙基氯化銨)，8份功能性單體(1-乙烯基咪唑)，11份水溶性不飽和聚氧烷基醚(烯丙醇聚氧烷基醚)，8份交聯反應性單體(雙丙酮丙烯醯胺)，0.07份自交聯促進劑(己二醯肼)，金屬離子螯合劑0.008份，去離子水40份，1.2份引發劑(過硫酸銨-亞硫酸氫鈉)。
本發明涉及的棉用耐汗漬無醛固色劑具體製備過程如下步驟。
通過去離子水將金屬離子螯合劑配製成金屬離子螯合劑水溶液，通過去離子水將引發劑配製成引發劑水溶液。所述金屬離子螯合劑溶液按重量份數包括金屬離子螯合劑0.008份；去離子水0.16份；所述引發劑溶液按重量份數包括引發劑1.2份，去離子水24份。
氮氣條件下，向反應器中依次加入二乙基二烯丙基氯化銨、1-乙烯基咪唑、烯丙醇聚氧烷基醚、雙丙酮丙烯醯胺、剩餘的去離子水。
充分攪拌，待攪拌均勻後，加入金屬離子螯合劑溶液，將引發劑溶液抽入高位槽中，蒸汽加熱反應容器，加熱到45-50℃，停止加熱。
向所述反應容器中滴加引發劑溶液，在引發劑滴加的過程中，控制滴加速度和反應容器中變化的溫度；當因發生加成反應而放熱致使所述反應容器內的溫度升高，且所述反應容器中的溫度升至65℃-70℃時，循環冷卻水降溫，並停止滴加引發劑溶液；當反應器內的溫度降至50℃時，再次滴加所述引發劑溶液；循環控制滴加速度和反應容器中變化的溫度，直至滴完所述引發劑溶液。
升高所述反應容器內的溫度，且保持溫度在80-85℃，保溫反應2h。
冷卻降溫所述反應容器，並保持溫度溫在40℃-45℃，加入自交聯促進劑、去離子水，攪拌均勻。
停止攪拌，出料，即得所述棉用耐汗漬無醛固色劑。
應用實施例
將實施例1、實施例2製得的棉用耐汗漬無醛固色劑應用於活性染料染色固色，固色方法本實施例採用浸漬法固色或浸軋法固色。
所述浸漬法固色包括：將染色布樣浸漬於固色液中，浴比為1:15，浸漬20min；其中，該固色液的ph＝5-6，溫度為50℃；該固色液含有權利要求1-7中任一項所述的固色劑，該固色劑質量佔所述固色液質量的0.5％-2％；
所述浸軋法固色包括：配製固色工作液，該固色工作液含有權利要求1-7中任一項所述的固色劑，該固色劑在所述固色工作液中的濃度為5g/l-20g/l；將染色布樣通過該固色工作液二浸二軋；在溫度90℃-100℃的條件下，預烘2min-2.5min；再在溫度150℃-160℃的條件下，焙烘30s。
下面對實施例1和實施例2在應用後所得到的染色布樣進行相關測試。測試結果詳見表1。表1中，耐水洗色牢度按gb/t3921-2008《紡織品色牢度試驗：耐水洗色牢度》方法測定；gb/t3922-1995《紡織品色牢度試驗：耐汗漬度色牢度》方法測定；評定等級分別用gb/t250-2008變色灰色樣卡和gb/t251-2008沾色灰色樣卡。
從表1中可以看出，未固色的布樣耐水洗色牢度的等級明顯比使用本發明的固色劑固色後的布樣效果差，且耐汗漬色牢度等級效果也比使用本發明的固色劑固色後的布樣效果差。
以上僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。