CN101349015A - 一种溶胶染色液的制备及应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种溶胶染色液的制备及其在纺织品染色中的应用，属于纺织化工技术领域。本发明选用直接染料或活性染料、前驱体、偶联剂、溶剂、催化剂制备溶胶染色液。用该方法染色工艺简单，无需进行单独的固色剂固色处理，污染较小，而且还可以有效的提高纺织品的染色深度。

Description

一种溶胶染色液的制备及应用

技术领域

本发明属于纺织化工技术领域，具体涉及一种溶胶染色液的制备及应用。

背景技术

溶胶-凝胶法是指无机物或金属醇盐经过溶液、溶胶、凝胶而固化，再经热处理而成的氧化物或其它化合物固体的方法。溶胶-凝胶法可用于多种行业中。近年来，溶胶-凝胶法在纺织行业中的应用日益增多。

目前，出口纺织品面料和服装对牢度的要求越来越高，但许多水溶性染料仍然存在着摩擦、皂洗、日晒等牢度偏低的现象，如直接耐晒翠蓝GL的皂洗牢度只有1级，湿摩擦牢度只有2级，干摩擦牢度也只有3级。另外，很多染料应用中还存在着利用率低的问题，如一些活性染料，固色率不到60％。目前常通过固色剂处理降低纤维上染料的水解性，以提高染料利用率和染色牢度。

用固色剂对织物进行固色处理有很多局限性，如引起染料的色光改变、染色鲜艳度降低、引入了Cu²⁺、Cr³⁺等离子增加了废水处理的难度以及甲醛释放等问题。此外，一些固色剂适应范围比较窄，如以二烷基烯丙基胺衍生物为主的耐氯型聚阳离子固色剂，可以防止色变和耐氯耐晒牢度的降低，但固色织物的耐洗牢度不是很高。

溶胶-凝胶技术可以应用于纺织品加工领域以提高固色性能或赋予纺织品新的功能，如抗静电性、拒水拒油性、阻燃性、保水性能等。专利CN1587496中用溶胶-凝胶技术以钛酸四丁酯作为前驱体制备了含钛纳米溶胶，并采用轧-烘-焙工艺对棉织物进行抗紫外整理，同时结合荧光增白剂和合成胶乳的使用，赋予织物优异、持久的抗紫外性能。专利CN1546781中制备了一种硅溶胶，采用染色织物浸轧后整理的方法，对纺织品进行100-180℃的热处理，使在织物上形成一层无机网络结构的薄而透明的凝胶薄膜，将染料分子网在织物上，对纺织品上的染料起到固色作用。用此固色整理的方法对染色织物进行固色，可以提高织物的染色牢度，虽然不会带来环境和色光方面的问题，但延长了织物的染色工艺流程。

本专利将染料和溶胶进行杂化，形成新的染色体系。在这种溶胶染色液中对织物染色，由于溶胶在焙烘过程中转变成具有吸附性的多孔结构的凝胶，染料被锚固在所形成的凝胶薄膜中，提高了染色深度以及染色牢度，简化了染色工艺流程。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种溶胶染色液。

本发明的另一目的是提供一种上述溶胶染色液的制备方法，该方法选用可溶性阴离子染料、前驱体、偶联剂、催化剂、溶剂、水，可在较低温度下如室温制备溶胶染色液。

本发明的目的还提供一种上述溶胶染色液染色在提高织物染色牢度和染色深度方面的应用。即采用本发明的溶胶染色液对织物进行浸染或轧染染色处理，再经热处理，染色液中的硅溶胶在纤维表面形成一层多孔的三维网状薄膜，对织物上的染料进行包埋固色，提高了染色牢度。

与传统的染色工艺相比，本发明有以下特点：

①可提高染料的利用率；

②染色方便，不需单独用固色剂固色；

③无甲醛；

④可降低染色温度；

⑤可改善织物染色的干摩擦、湿摩擦、皂洗褪色和皂洗沾色牢度。

具体实施方式：

本发明中的染料是工业中常用的染料，包括直接染料和活性染料。直接染料包括偶氮类直接染料和酞菁类直接染料；活性染料包括卤代均三嗪类杂环活性染料、卤代嘧啶类活性染料和乙烯砜类活性染料。

本发明中的前驱体是正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丁酯等。

本发明中的催化剂可以是盐酸、甲酸、乙酸、硝酸、醋酸等。

本发明中的溶剂可以是乙醇、甲醇、丙醇、丁醇、乙二醇等。

本发明中的偶联剂可以是3-缩水甘油醚基三甲氧基硅烷(GPTMS)、γ-(2，3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基甲基二乙氧基硅烷等。

本发明所适用的织物主要有棉织物及其混纺织物。

通过以下的实施例将有助于进一步的理解本发明，但不能限定本发明的内容。

(1)向三颈烧瓶中依次加入乙醇30-70份、正硅酸乙酯5-20份、水25-80份和3-缩水甘油醚基三甲氧基硅烷(GPTMS)0.5-5份。在磁力搅拌器上(50-600r/min)搅拌2-25min，在此条件下将0.5-5份0.01mol/L的盐酸以20-80滴/min的速度滴加到上述混合液中，然后把0.5-8份染液逐滴滴加到混合液中(20-60滴加in)。滴加完成后，调整磁力搅拌器的转速(100-600r/min)，在室温下连续搅拌24h，即得到一种溶胶染色液。

(2)用此溶胶染色液在红外线染色机中对织物进行浸染染色或进行轧染染色。浸染染色染料浓度0.5-5％(o.m.f)，电解质用量2-10％，染色温度50-80℃，染色时间30-50min。轧染染色染料浓度0.2-1.5％，电解质用量1-12％，轧余率50-100％。染色完成后，织物在40-80℃预烘，然后在80-170℃焙烘3-15min。

(3)测试方法，具体分述如下：

①K/S值测试

染色后的织物用xrite-8400测色仪在CIELab测色***，D65光源，10°视角下，测试织物的K/S值，测量4个实验点取平均值。

②皂洗牢度测试

染色织物的耐洗色牢度按GB/T3921-1997《纺织品耐洗色牢度实验方法》测试，并在xrite-8400测色仪上评级。

③干湿摩擦牢度

染色织物的耐摩擦牢度按GB/T3920-1997《纺织品耐摩擦色牢度实验方法》测试，并在xrite-8400测色仪上测试干、湿摩擦牢度。

(4)实施例

实例1直接大红染料溶胶染色液的制备

向三颈烧瓶中依次加入乙醇45份、正硅酸乙酯6份、水40分和3-缩水甘油醚基三甲氧基硅烷(GPTMS)1份。在磁力搅拌器上(300r/min)搅拌20min，在此条件下将2份浓度为0.01mol/L的盐酸以40滴/min的速度滴加到上述混合液中，然后向混合液中以55滴/min的速度滴加6份直接大红4BS染液(浓度2％)。滴加完成后，调整磁力搅拌器的转速(400r/min)，在室温下连续搅拌24h，得到一种溶胶染色液。

直接大红4BS(C.I.Direct Red 23)结构式：

实例2活性艳蓝染料溶胶染色液的制备

向三颈烧瓶中依次加入乙醇50份、正硅酸乙酯9份、水33分和3-缩水甘油醚基三甲氧基硅烷(GPTMS)2份。在磁力搅拌器上(300r/min)搅拌20min，在此条件下将1份0.01mol/L的甲酸以50滴/min的速度滴加到上述混合液中，然后向混合液中以60滴/min的速度滴加5份的活性艳蓝KN-R染液(浓度1％)。滴加完成后，调整磁力搅拌器的转速(400r/min)，在室温下连续搅拌24h，得到一种溶胶染色液。

活性艳蓝KN-R(C.I.Reactive Blue 19)，结构式为：

实施例3直接大红染料溶胶染色液轧染染色

在磁力搅拌器搅拌(200r/min)作用下，直接大红染料溶胶染色液中加入5％的氯化钠。以此有色溶胶液为染液对平纹府绸棉织物进行轧染染色(染料浓度为1％)，二浸二轧，轧余率为80％，在50℃预烘30min，然后在150℃焙烘5min。最后再将织物水洗，皂洗，水洗、烘干，完成染色。

经上述染色的平纹府绸棉织物皂洗褪色牢度为3.5级，皂洗沾色牢度为4级，干摩擦牢度为3级，湿摩擦牢度为2.5级，同时染色K/S值达到了27.3。

实施例4活性艳蓝染料溶胶染色液染色

用制备的活性艳蓝染料溶胶染色液在红外线染色机中对棉氨弹力布进行染色，染料浓度4％(o.m.f)，浴比1∶30。室温入染10min后，染液以1℃/min的速度升温至70℃，然后恒温染色，染色30min后加入8％无水硫酸钠，继续染色10min后取出织物。在40℃预烘30min，然后在110℃焙烘8min。最后再将织物水洗，皂洗，水洗、烘干，完成染色。

经上述染色的棉氨弹力布的皂洗褪色牢度为3级，皂洗沾色牢度为3.5级，干摩擦牢度为4级，湿摩擦牢度为3级，同时染色K/S值达到了15.5。

Claims (5)

1.一种溶胶染色液，由以下产物组成：可溶性阴离子染料、前驱体、水、溶剂、偶联剂和催化剂。

2.如权利要求书1所述的溶胶染色液的制备方法，其特征是采用如下方法制备：向三颈烧瓶中依次加入溶剂20-70份、前驱体5-30份、水20-80分和偶联剂0.5-8份。在磁力搅拌器上(50-600r/min)搅拌2-25min，在此条件下将0.5-5份0.01mol/L的盐酸以20-80滴/min的速度滴加到上述混合液中，然后把0.5-10份染液逐滴滴加到混合液中(20-60滴/min)。滴加完成后，调整磁力搅拌器的转速(100-600r/min)，在室温下连续搅拌24h，即得到一种溶胶染色液。

3.如权利要求书1所述的溶胶染色液，其适用的染料是工业上常用的水溶性染料，包括直接染料和活性染料。其中直接染料包括偶氮类直接染料和酞菁类直接染料。活性染料包括卤代均三嗪类杂环活性染料、卤代嘧啶类活性染料和乙烯砜类活性染料。

4.如权利要求书1所述的溶胶染色液在提高纺织品染色牢度和染色深度中的应用，其特征是采用如下染色方法：用溶胶染色液在染色机中对织物进行浸染染色或进行轧染染色。浸染染色染料浓度0.5-8％(o.m.f)，电解质用量2-12％，染色温度50-80℃，染色时间30-50min。轧染染色染料浓度1-10％，电解质用量0.5-12％，轧余率50-100％。染色完成后，织物在40-80℃预烘，然后在80-170℃焙烘3-15min。

5.如权利要求书1所述的溶胶染色液，其特征是适用于处理的织物主要有棉织物及其混纺织物。