CN103696296B - 一种活性染料用阳离子型无醛固色剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及固色剂技术领域，提供一种能更好提高织物湿摩擦牢度和耐洗色牢度的活性染料用阳离子型无醛固色剂，由下述质量分数配比的原料组分制成：二甲基二烯丙基氯化铵50～60份；含叔氨基单体0.2～10份；交联剂0.1～5份；引发剂0.01～0.3份；去离子水30～48份；其中，所述二甲基二烯丙基氯化铵为质量百分比浓度为60±0.5%或65±0.5%的水溶液；同时提供一种所述活性染料用阳离子型无醛固色剂的制备方法。

Description

一种活性染料用阳离子型无醛固色剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及固色剂技术领域，尤其涉及一种活性染料用阳离子型无醛固色剂及其制备方法。

背景技术

目前，织物染色主要以活性染料染色为主，但在印染加工过程中，活性染料与纤维素纤维的键合反应和水解反应是同时存在的，水解反应的存在导致活性染料固色率相对较低；而且，活性染料分子结构中含有磺酸基、羧酸基等亲水性基团，染色时往往会出现因浓度过高而其固着的染料量有限，导致染色不合格，染色织物湿摩擦牢度尤其是中、深色织物的湿摩擦牢度较低，因此织物在染色加工后还要用固色剂进行固色处理。

此外，随着环保意识的不断增强，染色助剂不断向绿色环保，高效节能的方向发展，无醛或低醛的固色剂成为开发应用的主要方向。聚二甲基二烯丙基氯化铵固色剂作为一类较为理想的季铵盐聚阳离子型无醛固色剂，符合新的环保要求而不断受到关注。但因其与染料的离子键作用及与棉织物纤维间的范德华力作用在摩擦等外力的作用下容易受到破坏，而使得湿摩擦牢度不理想。针对这一情况，对聚二甲基二烯丙基氯化铵的结构进行改性，引入新的活性基团，则可以有效地提高其固色牢度。

发明内容

因此，针对以上内容，本发明提供一种能更好提高织物湿摩擦牢度和耐洗色牢度的活性染料用阳离子型无醛固色剂，同时提供一种所述活性染料用阳离子型无醛固色剂的制备方法。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：一种活性染料用阳离子型无醛固色剂，由下述质量分数配比的原料组分制成：

二甲基二烯丙基氯化铵50～60份

含叔氨基单体0.2～10份

交联剂0.1～5份

引发剂0.01～0.3份

去离子水30～48份；

其中，所述二甲基二烯丙基氯化铵为质量百分比浓度为60±0.5%或65±0.5%的水溶液。

进一步的改进是：所述各原料及其含量为：

二甲基二烯丙基氯化铵55～60份

含叔氨基单体5.2～10份

交联剂2.6～5份

引发剂0.2～0.3份

去离子水39～48份。

进一步的改进是：所述含叔氨基单体为丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基丙酯、丙烯酸二乙氨基丙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基丙酯和甲基丙烯酸二乙氨基丙酯中的任意一种或或两种以上以任意比混合的混合物。

进一步的改进是：所述交联剂为二烯丙基胺、三烯丙基胺、N-甲基二烯丙基胺中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。

进一步的改进是：所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠或过硫酸钾中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。

一种活性染料用阳离子型无醛固色剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）往反应釜中加入50～60重量份二甲基二烯丙基氯化铵，开启搅拌，并开始加热升温；

（2）待温度升至60～90℃时，从两个高位槽同时滴加，在第一高位槽滴加0.2～10重量份含叔氨基单体，在第二高位槽滴加0.01～0.3重量份的质量百分比浓度为1～10%的引发剂溶液，滴加时间控制在0.5～3小时，滴加温度控制在65～95℃；

（3）滴加完后保持温度继续反应1～3小时，然后加入0.1～5重量份交联剂，保持温度继续反应0.5～3小时，再加入去离子水进行稀释，搅拌均匀后，即得活性染料用阳离子型无醛固色剂。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：

1、通过给固色剂结构中引入叔氨基、酯基等活性基团，并具有阳离子性能，可与染料分子的反应性基团、纤维素分子上的羟基交联，形成高度多元化交联***，使染料与纤维结合的更加牢固，从而能显著改善活性染料的干摩擦牢度、湿摩擦牢度和耐洗色牢度，而且不影响产品的色光和手感。

2、通过交联使所制备的固色剂分子呈现网状结构，成膜性强。经烘干处理后，在织物表面形成柔软、坚韧的膜。

3、所制备的固色剂具有染色牢度高，能提高干湿牢度、水洗色牢度，无甲醛污染，有效降低了织物甲醛含量，提升织物的品质，环保、污染小，具有广阔的市场前景。

具体实施方式

以下将结合具体实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。

若未特别指明，实施例中所采用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所采用的试剂和产品也均为可商业获得的。所用试剂的来源、商品名以及有必要列出其组成成分者，均在首次出现时标明。

实施例一

一种活性染料用阳离子型无醛固色剂，由下述质量份的原料组分制成：

二甲基二烯丙基氯化铵：508千克

丙烯酸二甲氨基乙酯：13千克

二烯丙基胺：8kg

过硫酸铵：0.2千克

去离子水：470.8千克；

其中，二甲基二烯丙基氯化铵为质量百分比浓度为60%的水溶液。

其制备方法，包括以下步骤：

（1）往反应釜中加入508千克的二甲基二烯丙基氯化铵，开启搅拌，并开始加热升温；

（2）待温度升至68℃时，从两个高位槽同时滴加，第一高位槽是13千克的丙烯酸二甲氨基乙酯，第二高位槽滴加4千克质量百分比浓度为5%的过硫酸铵溶液，此过硫酸铵溶液由0.2千克所述过硫酸铵加入3.8千克去离子水配制而成。滴加时间控制在2小时（即，控制滴速使其在2小时滴完），滴加温度控制在70℃；

（3）滴加完后保持温度继续反应2小时，然后加入8千克的二烯丙基胺，保持温度继续反应1.5小时，再加入剩余的所述去离子水进行稀释，搅拌均匀后，即得活性染料用阳离子型无醛固色剂。

实施例二

一种活性染料用阳离子型无醛固色剂，由下述质量份的原料组分制成：

二甲基二烯丙基氯化铵：512千克

丙烯酸二甲氨基丙酯：20千克

三烯丙基胺：6千克

过硫酸钠：1.5千克

去离子水：460.5千克；

其中，二甲基二烯丙基氯化铵为质量百分比浓度为65%的水溶液。

其制备方法，包括以下步骤：

（1）往反应釜中加入512千克的二甲基二烯丙基氯化铵，开启搅拌，并开始加热升温；

（2）待温度升至75℃时，从两个高位槽同时滴加，第一高位槽是20千克的丙烯酸二甲氨基丙酯，第二高位槽滴加20千克质量百分比浓度为7.5%的过硫酸钠溶液，此过硫酸钠溶液由1.5千克所述过硫酸钠加入18.5千克去离子水配制而成，滴加时间控制在2.5小时（即，控制滴速使其在2.5小时滴完），滴加温度控制在78℃；

（3）滴加完后保持温度继续反应2小时，然后加入6千克的三烯丙基胺，保持温度继续反应2小时，再加入剩余的所述去离子水进行稀释，搅拌均匀后，即得活性染料用阳离子型无醛固色剂。

实施例三

一种活性染料用阳离子型无醛固色剂，由下述质量份的原料组分制成：

二甲基二烯丙基氯化铵：525千克

丙烯酸二乙氨基丙酯：25千克

N-甲基二烯丙基胺：25千克

过硫酸钾：1.8千克

去离子水：423.2千克；

其中，二甲基二烯丙基氯化铵为质量百分比浓度为60%的水溶液。

其制备方法，包括以下步骤：

（1）往反应釜中加入525千克的二甲基二烯丙基氯化铵，开启搅拌，并开始加热升温；

（2）待温度升至80℃时，从两个高位槽同时滴加，第一高位槽是25千克的丙烯酸二乙氨基丙酯，第二高位槽滴加25千克质量百分比浓度为7.2%的过硫酸钾溶液，此过硫酸钾溶液由1.8千克所述过硫酸钾加入23.2千克去离子水配制而成，滴加时间控制在2小时（即，控制滴速使其在2小时滴完），滴加温度控制在82℃；

（3）滴加完后保持温度继续反应1.5小时，然后加入25千克的N-甲基二烯丙基，保持温度继续反应2小时，再加入剩余的所述去离子水进行稀释，搅拌均匀后，即得活性染料用阳离子型无醛固色剂。

实施例四

一种活性染料用阳离子型无醛固色剂，由下述质量份的原料组分制成：

二甲基二烯丙基氯化铵：530千克

甲基丙烯酸二甲氨基乙酯：50千克

N-甲基二烯丙基胺：30千克

过硫酸钾：1千克

去离子水：389千克；

其中，二甲基二烯丙基氯化铵为质量百分比浓度约为65%的水溶液。

其制备方法，包括以下步骤：

（1）往反应釜中加入530千克的二甲基二烯丙基氯化铵，开启搅拌，并开始加热升温；

（2）待温度升至85℃时，从两个高位槽同时滴加，第一高位槽滴加50千克的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，第二高位槽滴加20千克质量百分比浓度为5%的过硫酸钾溶液，此过硫酸钾溶液由1千克所述过硫酸钾加入19千克去离子水配制而成，滴加时间控制在2小时（即，控制滴速使其在2小时滴完），滴加温度控制在88℃；

（3）滴加完后保持温度继续反应1.5小时，然后加入30千克的N-甲基二烯丙基，保持温度继续反应2小时，再加入剩余的所述去离子水进行稀释，搅拌均匀后，即得活性染料用阳离子型无醛固色剂。

实施例五

一种活性染料用阳离子型无醛固色剂，由下述质量分数配比的原料组分制成：

二甲基二烯丙基氯化铵：550千克

甲基丙烯酸二甲氨基丙酯：70千克

二烯丙基胺：30千克

过硫酸钾：1.6千克

去离子水：348.4千克；

其中，二甲基二烯丙基氯化铵为质量百分比浓度约为60%的水溶液。

其制备方法，包括以下步骤：

（1）往反应釜中加入550千克的二甲基二烯丙基氯化铵，开启搅拌，并开始加热升温；

（2）待温度升至82℃时，从两个高位槽同时滴加，第一高位槽是70千克的甲基丙烯酸二甲氨基丙酯，第二高位槽是32千克质量百分比浓度为5%的过硫酸钾溶液，此过硫酸钾溶液由1.6千克所述过硫酸钾加入30.4千克去离子水配制而成，滴加时间控制在2小时（即，控制滴速使其在2小时滴完），滴加温度控制在85℃；

（3）滴加完后保持温度继续反应2小时，然后加入30千克的二烯丙基胺，保持温度继续反应2小时，再加入剩余的所述去离子水进行稀释，搅拌均匀后，即得活性染料用阳离子型无醛固色剂。

实施例六

一种活性染料用阳离子型无醛固色剂，由下述质量份的原料组分制成：

二甲基二烯丙基氯化铵：580千克

含叔氨基单体：80千克

二烯丙基胺：30千克

引发剂：1千克

去离子水：309千克；

其中：二甲基二烯丙基氯化铵为质量百分比浓度约为60%的水溶液；

含叔氨基单体采用甲基丙烯酸二甲氨基丙酯和甲基丙烯酸二乙氨基丙酯的混合物，且甲基丙烯酸二甲氨基丙酯和甲基丙烯酸二乙氨基丙酯的质量比为1:1，即，甲基丙烯酸二甲氨基丙酯和甲基丙烯酸二乙氨基丙酯的用量均为40千克；

引发剂采用过硫酸钠和过硫酸钾的混合物，且过硫酸钠和过硫酸钾的质量比为1:1，即，过硫酸钠和过硫酸钾的用量均为0.5千克。

其制备方法，包括以下步骤：

（1）往反应釜中加入580千克的二甲基二烯丙基氯化铵，开启搅拌，并开始加热升温；

（2）待温度升至77℃时，从两个高位槽同时滴加，第一高位槽是40千克的甲基丙烯酸二甲氨基丙酯和40千克的甲基丙烯酸二乙氨基丙酯的混合物，第二高位槽是20千克质量百分比浓度为5%的过硫酸钠和过硫酸钾混合溶液，此过硫酸钠溶液由0.5千克所述过硫酸钾和0.5千克所述过硫酸钠加入19千克去离子水配制而成，滴加时间控制在1.5小时（即，控制滴速使其在1.5小时滴完），滴加温度控制在80℃；

（3）滴加完后保持温度继续反应2小时，然后加入30千克的二烯丙基胺，保持温度继续反应2小时，再加入剩余的所述去离子水进行稀释，搅拌均匀后，即得活性染料用阳离子型无醛固色剂。

将上述实施例一至六合成的固色剂分别处理活性大红3G染色后的棉织物，采用浸固工艺，固色剂用量为2%（o.w.f），pH为6～7，温度为60℃，时间为30min，浴比1:12。棉织物固色后的主要性能指标如表1所示。

表1棉织物经上述实施例一至六固色处理后的主要性能指标

备注：

1.摩擦牢度测试方法按GB/T3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》方法测定；

2.皂洗牢度测试方法按GB/T3921-2008《纺织品色牢度试验耐洗色牢度》方法测定；

3.汗浸牢度测试方法按GB/T5713-1997《纺织品色牢度试验耐水色牢度》方法测定。

4.固色剂G为聚二甲基二烯丙烯氯化铵固色剂，由福建清源科技有限公司生产，浓度为40%。

本发明通过给固色剂结构中引入叔氨基、酯基等活性基团，并具有阳离子性能，可与染料分子的反应性基团、纤维素分子上的羟基交联，形成高度多元化交联***，使染料与纤维结合的更加牢固，从而能显著改善活性染料的干摩擦牢度、湿摩擦牢度和耐洗色牢度，而且不影响产品的色光和手感。通过交联使所制备的固色剂分子呈现网状结构，成膜性强。经烘干处理后，在织物表面形成柔软、坚韧的膜。所制备的固色剂具有染色牢度高，能提高干湿牢度、水洗色牢度，无甲醛污染，有效降低了织物甲醛含量，提升织物的品质，环保、污染小，具有广阔的市场前景。

以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

Claims (3)

1.一种活性染料用阳离子型无醛固色剂，其特征在于，由下述质量分数配比的原料组分制成：

二甲基二烯丙基氯化铵50～60份

含叔氨基单体0.2～10份

交联剂0.1～5份

引发剂0.01～0.3份

去离子水30～48份；

其中，所述二甲基二烯丙基氯化铵为质量百分比浓度为60±0.5%或65±0.5%的水溶液；

所述含叔氨基单体为丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基丙酯、丙烯酸二乙氨基丙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基丙酯和甲基丙烯酸二乙氨基丙酯中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物；

所述交联剂为二烯丙基胺、三烯丙基胺、N-甲基二烯丙基胺中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物；

所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠或过硫酸钾中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。

2.根据权利要求1所述的活性染料用阳离子型无醛固色剂，其特征在于：所述各原料及其含量为：

二甲基二烯丙基氯化铵55～60份

含叔氨基单体5.2～10份

交联剂2.6～5份

引发剂0.2～0.3份

去离子水39～48份。

3.一种活性染料用阳离子型无醛固色剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）往反应釜中加入50～60重量份二甲基二烯丙基氯化铵，开启搅拌，并开始加热升温；

（2）待温度升至60～90℃时，从两个高位槽同时滴加，在第一高位槽滴加0.2～10重量份含叔氨基单体，在第二高位槽滴加0.01～0.3重量份的质量百分比浓度为1～10%的引发剂溶液，滴加时间控制在0.5～3小时，滴加温度控制在65～95℃；

（3）滴加完后保持温度继续反应1～3小时，然后加入0.1～5重量份交联剂，保持温度继续反应0.5～3小时，再加入去离子水进行稀释，搅拌均匀后，即得活性染料用阳离子型无醛固色剂；

所述含叔氨基单体为丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基丙酯、丙烯酸二乙氨基丙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基丙酯和甲基丙烯酸二乙氨基丙酯中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物；

所述交联剂为二烯丙基胺、三烯丙基胺、N-甲基二烯丙基胺中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物；

所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠或过硫酸钾中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。