CN114150516B - 一种高效匀染修补剂及其应用 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种高效匀染修补剂及其应用，属于印染助剂的技术领域。本申请首先公开了一种高效匀染修补剂，包括以下质量百分比的组分：脂肪酸酯类增塑剂35‑50%；非离子乳化剂15‑18%；阴离子乳化剂10‑13%；液碱4‑6%；添加剂5‑10%；以水补足至100%；所述添加剂中至少包括防冻剂。本申请进一步公开了上述高效匀染修补剂在含涤织物染色中的应用。本申请中的高效匀染修补剂具有环保性好并且不易产生过多泡沫，从而更便于面料染色生产的效果。

Description

一种高效匀染修补剂及其应用

技术领域

本申请涉印染助剂的领域，尤其是涉及一种高效匀染修补剂及其应用。

背景技术

涤纶织物是目前广为使用的纺织面料之一，其优点十分明显。如涤纶织物的强度和弹性恢复能力强，并且十分耐磨，因此十分耐用；如涤纶织物洗涤后干燥速度快，并且湿强几乎不下降、不变形，有十分良好的洗可穿性能；如涤纶纤维的化学性能十分稳定，不但具有十分良好的耐热性、耐光性，还具有良好的耐腐蚀性，酸、碱对其破坏程度都不大，同时不怕霉菌，不怕虫蛀。

然而，涤纶纤维的高化学稳定性有利有弊，涤纶纤维的高化学稳定性也意味着染料不易上染到涤纶纤维上，实际上，在涤纶织物的染整过程中，受到染色过程中的染料搭配、水质、pH值、残留油剂等各种因素的影响，极易出现染色不均匀的现象。

改善涤纶织物上染均匀性的方法有很多，如控制升温速度、选择合适的染料、加大染色浴比、加快布动速度等，但是这些解决方案往往受到染料、设备等的限制。解决上染均匀性最简单易行的方法就是加入适当的匀染剂，来帮助染料均匀且有效的到达纤维内部并上染到涤纶纤维上，以获得更均匀的染色效果。

目前市面上使用较多的匀染修补产品的成分中，往往含有苯酯类单体(如苯甲酸苄酯、N-烷基邻苯二甲酰亚胺等)，由于苯酯类单体具有与涤纶纤维十分近似的结构，在高温条件下，能够有效降低涤纶纤维的玻璃化温度，以降低高温下涤纶织物的结构致密度，从而使得染料能够较快的迁移到织物内部并均匀渗透，以起到匀染的作用。但是苯酯类单体对于涤纶纤维玻璃化温的影响将使得涤纶纤维的上染温度下降，一旦染料渗透不均而涤纶纤维已经开始上染，就容易发生染色均匀性的问题。此时，就需要加入大量的含有苯环结构的乳化剂(如农乳600#)以加速染料的渗透速度，以确保染料上染之前已经渗透均匀，但是大量乳化剂的加入十分容易产生泡沫。

在涤纶织物的实际染整过程中，苯酯类匀染剂体系使用时产生的泡沫，容易产生堵缸的问题，这给实际生产造成了严重的影响。

发明内容

为了改善目前常见的苯酯类匀染剂使用过程中容易产生泡沫从而影响生产的问题，本申请提供一种高效匀染修补剂及其应用。

本申请提供的一种高效匀染修补剂及其应用采用如下的技术方案：

第一方面，本申请提供一种高效匀染修补剂，采用如下的技术方案：

一种高效匀染修补剂，包括以下质量百分比的组分：

以水补足至100％；

所述添加剂中至少包括防冻剂。

通过采用上述技术方案，相较于常见的苯酯类增塑剂，脂肪酸酯类增塑剂由于不带有苯环，因此，具有显著更好的环保性。另外，脂肪酸酯类增塑剂属于亲油物质，与涤纶纤维具有良好的亲和力，从而起到匀染的作用。但是，脂肪酸酯类增塑剂对于涤纶纤维的玻璃化温度影响较小，因此，脂肪酸酯类增塑剂本身就具有较好的缓染效果，染料有足够的时间渗透到纤维之间，此时，乳化剂的添加量可大幅降低，相应的，体系产生的泡沫显著降低，对于生产的影响也显著降低。

以上述配方制得的匀染修补剂具有比普通市售修补剂更加突出的环保性，在此基础上，其缓染性、移染性、分散性、消色性、消泡性等指标十分出色，因此，其能够大大提高印染企业的一次成功率，大大降低成本。

可选的，所述脂肪酸酯类增塑剂为环己烷-1，2-二羧酸二异辛酯和柠檬酸三丁酯中的一种或两种的混合物。

通过采用上述技术方案，环己烷-1，2-二羧酸二异辛酯属于脂肪族二元羧酸类增塑剂，环保无毒，具有良好的匀染效果。柠檬酸三丁酯是一种增塑效果较好的脂肪酸酯类增塑剂，并且具有一定的抗菌性、阻燃性和可降解性，其毒性很低，可视为无毒增塑剂。

可选的，所述脂肪酸酯类增塑剂为环己烷-1，2-二羧酸二异辛酯和柠檬酸三丁酯按照质量比(4-6)：1的混合物。

通过采用上述技术方案，发明人发现，将环己烷-1，2-二羧酸二异辛酯和柠檬酸三丁酯按照特定配比混合使用时，两者复配乳化分散后，具有显著更好的多工况适应性。另外，两者复配使用具有好于单独使用的缓染、移染和消色效果。

可选的，所述非离子乳化剂为蓖麻油聚氧乙烯醚和仲醇聚氧乙烯醚中的一种或两种的混合物。

通过采用上述技术方案，蓖麻油聚氧乙烯醚是化纤油剂的重要组成成分，与涤纶纤维有良好的亲和力，对于涤纶纤维具有良好的抱合力。而仲醇聚氧乙烯醚是一种性能优异的渗透剂和矿物油乳化剂，能够有效的帮助其余组分渗透到纤维内部。且仲醇聚氧乙烯醚还能够有效的去除涤纶织物表面残留的顽固的纺丝油剂或矿物油，降低这些油渍与染料结合成团从而导致染色瑕疵的可能。上述两种非离子乳化剂与阴离子乳化剂配合，能够大大降低从涤纶织物上脱除的油剂反沾的可能，以降低涤纶织物表面残留的顽固油剂而导致色花、色渍、色点的可能。

可选的，所述非离子乳化剂为蓖麻油聚氧乙烯醚和仲醇聚氧乙烯醚按照质量比为4：(2-3)的混合物。

通过采用上述技术方案，非离子乳化剂按照上述特定配比复合实用，能够获得显著更好的不同工况的适用性，从而保证各工况下的染色成功率。

可选的，所述非离子乳化剂中，蓖麻油聚氧乙烯醚的聚醚链接数为10～20个，仲醇聚氧乙烯醚的聚醚链接数为5～10个。

通过采用上述技术方案，对蓖麻油聚氧乙烯醚的聚醚链接数和仲醇聚氧乙烯醚的聚醚链接数进行限制，能够对非离子乳化剂的HLB值进行合理的控制，从而保证非离子乳化剂各种工况条件下的性能稳定性。

蓖麻油聚氧乙烯醚根据聚醚链接数的不同，可分为EL-10、EL-12、EL-20,本领域技术人员可根据需求选择这几种型号的蓖麻油聚氧乙烯醚中的一种，本申请中所采用的蓖麻油聚氧乙烯醚为EL-20，其HLB值约为9-10。

仲醇聚氧乙烯醚根据聚醚链接数不同，可分为Softanol-50、Softanol-70、Softanol-90，本领域技术人员可根据需求选择这几种型号的仲醇聚氧乙烯醚中的一种，本申请中所采用的仲醇聚氧乙烯醚为Softanol-50，其HLB值约为7.9。

可选的，所述阴离子乳化剂为对十五烷基苯磺酸和间十五烷基苯磺酸按照质量比1：(1.5-2)的混合物。

通过采用上述技术方案，此阴离子乳化剂为常州耐素生产，其采用环保的植物基提取物十五烷基苯酚经过加工得到，最后加工得到的混合物中，对十五烷基苯磺酸和间十五烷基苯磺的质量比大致为1：(1.5-2)。该阴离子乳化剂比常规的十二烷基苯磺酸具有更加环保的特性，比仲烷基磺酸钠和AES具有更好的乳化分散性。

可选的，所述防冻剂为异丙醇和乙二醇丁醚中的一种或两种的混合物。

通过采用上述技术方案，上述两种抗冻剂的加入不但能够对产品的透明度等进行调节，还具有增溶效果，提高整个体系的分散效果，另外，还能够提高产品在低温下的抗冻性能。

可选的，所述添加剂为等质量比的防冻剂和消泡剂的混合物，所述防冻剂为异丙醇和乙二醇丁醚中的一种或两种的混合物，所述消泡剂为正辛酸和聚醚型消泡剂的混合物。

通过采用上述技术方案，进一步在体系中添加消泡剂，能够使体系获得更好的消泡效果，进一步降低。其中，聚醚型消泡剂的消泡能力差，抑泡能力强，正辛酸的消泡效果较好，两者互补协同从而获得更好的消泡效果。

发明人在做对照实验时意外发现，在消泡剂为正辛酸和聚醚型消泡剂的混合物的前提下，当阴离子乳化剂为对十五烷基苯磺酸和间十五烷基苯磺酸的混合物时，体系的消泡效果有较为明显的提升，并且明显超出了消泡剂所具有的消泡效果。这说明选用对十五烷基苯磺酸和间十五烷基苯磺酸作为阴离子乳化剂时，与消泡剂之间存在协同消泡作用。其原因可能是，在对十五烷基苯磺酸和间十五烷基苯磺酸的作用下，聚醚型消泡剂上的端羟基以及羧基与正辛酸会发生酯化反应，而两者酯化生成的酯类物质具有更低的表面张力，也就具有更好的综合消泡效果。也就是说，本申请特定的阴离子乳化剂具有提高消泡剂消泡性能的效果。

第二方面，本申请提供一种高效匀染修补剂的应用，采用如下的技术方案：

上述的高效匀染修补剂在含涤织物染色中的应用。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.特定选用脂肪酸酯类增塑剂并相应减少乳化剂的使用量，不但能够显著提高整个体系的环保性，还能降低使用时产生泡沫的可能，从而降低泡沫堵缸等问题；

2.选用特定组成和配比的脂肪酸酯类增塑剂，能够显著提高体系的多工况适应性；

3.选用特定组成和配比的非离子乳化剂和阴离子乳化剂，能够显著提高体系的多工况适应性；

4.通过进一步添加消泡剂使体系获得更良好的消泡性能，另外，特定组成和配比的消泡剂与特定组成和配比的阴离子乳化剂之间具有协同效果，从而获得更良好的消泡效果。

具体实施方式

以下结合实施例和应用例对本申请作进一步详细说明。

实施例和应用例中的各原料记为下表：

本实施方式中各原料除有特殊说明外，均为常规市售。

实施例

实施例1

每混合复配1kg高效匀染修补剂，需要以下质量份的原料：

其中，

脂肪酸酯类增塑剂为环己烷-1，2-二羧酸二异辛酯；

非离子乳化剂为蓖麻油聚氧乙烯醚；

阴离子乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)，常规市售即可。

液碱选用浓度为32％的液碱。

添加剂为防冻剂，防冻剂为异丙醇。

实施例2-4

实施例2-4与实施例1的区别仅在于，各原料的组成配比不同，并记为下表：

实施例5

实施例5与实施例1的不同之处在于，脂肪酸酯类增塑剂为环己烷-1，2-二羧酸二异辛酯和柠檬酸三丁酯按照质量比5：1的混合物。

实施例6

实施例6与实施例2的不同之处在于，脂肪酸酯类增塑剂为环己烷-1，2-二羧酸二异辛酯和柠檬酸三丁酯按照质量比6：1的混合物。

实施例7

实施例7与实施例4的不同之处在于，脂肪酸酯类增塑剂为环己烷-1，2-二羧酸二异辛酯和柠檬酸三丁酯按照质量比4：1的混合物。

实施例8

实施例8与实施例1的不同之处在于，非离子乳化剂为蓖麻油聚氧乙烯醚和仲醇聚氧乙烯醚按照质量比4：3的混合物。

实施例9

实施例9与实施例2的不同之处在于，非离子乳化剂为蓖麻油聚氧乙烯醚和仲醇聚氧乙烯醚按照质量比2：1的混合物。

实施例10

实施例10与实施例4的不同之处在于，用等质量的NSY型号的阴离子乳化剂替换AES型号的阴离子乳化剂，且NSY阴离子乳化剂中，对十五烷基苯磺酸和间十五烷基苯磺的质量比为1：(1.5-2)。

实施例11

实施例11与实施例10的不同之处在于，添加剂为等质量比的防冻剂和消泡剂的混合物，其中，防冻剂为异丙醇，消泡剂为等质量比的正辛酸和聚醚型消泡剂SH-237的混合物。

实施例12

实施例12与实施例4的不同之处在于，添加剂为等质量比的防冻剂和消泡剂的混合物，其中，防冻剂为异丙醇，消泡剂为等质量比的正辛酸和聚醚型消泡剂SH-237的混合物。

实施例13

实施例13与实施例4的不同之处在于，脂肪酸酯类增塑剂为环己烷-1，2-二羧酸二异辛酯和柠檬酸三丁酯按照质量比4：1的混合物；非离子乳化剂为蓖麻油聚氧乙烯醚和仲醇聚氧乙烯醚按照质量比2：1的混合物；用等质量的NSY型号的阴离子乳化剂替换AES型号的阴离子乳化剂，且NSY阴离子乳化剂中，对十五烷基苯磺酸和间十五烷基苯磺的质量比为1：(1.5-2)；用等质量的乙二醇丁醚替换异丙醇。

实施例14

实施例14与实施例13的不同之处在于，添加剂为等质量比的防冻剂和消泡剂的混合物，其中，防冻剂为异丙醇，消泡剂为等质量比的正辛酸和聚醚型消泡剂SH-237的混合物。

对比例

对比例1

本对比例中，每混合复配1kg高效匀染修补剂，需要以下质量份的原料：

其中，

甘油醚油酸酯购自南通亿迅化工有限公司；

农乳600#磺化物购自江苏海安石化；

其余原料均常规市售即可。

性能检测方法和性能检测数据

1、泡沫性能

取各实施例中的匀染修补剂，配制浓度为5g/L的溶液300mL，用罗氏泡沫仪在40℃测试泡沫性能，自刻度管底部注入50mL溶液，在滴液管注入200mL溶液，滴液管出口安装在900mm刻度线上，打开活塞使溶液流下，在滴液管内溶液流尽时记录刻度管内泡沫高度，并记录泡沫完全消除的时间。

2、移染性能

分别用以分散红3.6％(owf)、分散藏青4％(owf)染色后的涤纶织物作为移染用布，和同材质白布缝合在一起做移染实验，加入各实施例中获得的匀染修补剂剂，添加量为1g/L，1g/L冰醋酸，浴比1:10，以2℃/min的升温速率升温到130℃保温40分钟,取出测试移染率。

3、高温分散性

用S-5BL红玉或HGL深蓝配成浓度0.5g/L染液，加入各实施例中获得的匀染修补剂剂，添加量为1g/L，工作液100mL，冰醋酸调pH至5-5.5，以2℃/min的升温速率升温到130℃保温40分钟，降温到90℃，用两层中速滤纸抽滤，后将滤纸晾干，观察上层滤纸表面染液扩散或颗粒物沉积现象并评级，1级最差，5级最好。

4、不同pH条件下的稳定性

取各实施例中获得的匀染修补剂剂，配置成1g/L的样品溶液，用冰醋酸调节pH在3-6.5范围内波动，用碳酸钠调节pH在7.5-9范围内波动，观察溶液稳定性，1级最差，5级最好。

各实施例和对比例的性能检测数据记为下表：

应用例

一种含涤织物的染色工艺，具体包括以下工艺步骤：

S1：加料，控制染缸的温度为40℃，依次将冰醋酸、抗还原稳定剂EL-A、高效匀染修补剂加入，每种物料添加后均搅拌分散5分钟，随后将染料加入，染料加入后搅拌分散10分钟；

S2、初次升温，控制染缸的温度以2℃/min的升温速度上升至110℃，随后在110℃的温度下保温20min；

S3、二次升温，控制染缸的温度以1.5℃/min的升温速度上升至130℃，随后在130℃的温度下保温60min；

S4、降温出布，控制染缸的温度以2℃/min的降温速度下降至60℃，对样、排水，完成染色。

其中，

冰醋酸的添加量为1g/L；

抗还原稳定剂EL-A的添加量为1g/L；

高效匀染修补剂的添加量为1g/L，并且为各实施例中制得的高效匀染修补剂；

染料为复配染料，且各染料的添加量分别为，220％QS藏青的添加量为3.6％(owf)；200％TCR红玉的添加量为0.28％(owf)；200％TCR黄棕的添加量为0.35％(owf)。

结论

通过比较实施例4和对比例1的数据可以得出，当增塑剂的添加量一样时(50wt％)，对比例1所需要添加的乳化剂更多，相应的，其匀染性能虽然较好，但是其消泡性能较差。而实施例4中的增塑剂为脂肪酸酯类增塑剂，所需添加的乳化剂更少却能获得更好的匀染效果，在此基础上，实施例4的消泡性能要显著优于对比例1。

通过比较实施例1-4的各项性能数据可以得出，依照本申请中的技术方案获得的高效匀染剂能够获得整体十分均衡、良好的消泡性能和匀染效果，此外，其稳定性也较好。

通过比较实施例1、2、4和实施例5-7的各项性能数据可以得出，相较于单独使用环己烷-1，2-二羧酸二异辛酯作为增塑剂，采用环己烷-1，2-二羧酸二异辛酯和柠檬酸三丁酯的混合物作为增塑剂，虽然消泡性能有稍许下降，但是其匀染性能和稳定性均有所提高。

通过比较实施例1、2和实施例8-9的各项性能数据可以得出，相较于单独使用蓖麻油聚氧乙烯醚作为非离子乳化剂，选用蓖麻油聚氧乙烯醚和仲醇聚氧乙烯醚的混合物作为非离子乳化剂，在保持体系的消泡性能和稳定性基本不变或者稍有提高的基础上，能够一定程度上提高体系的匀染性能。

通过比较实施例4和实施例10的各项性能数据可以得出，相较于AES作为阴离子消泡剂，选用特定的NSY型阴离子乳化剂具有显著更好的消泡性能和匀染性，并且保持稳定性基本不变。

从实施例10和实施例11的数据能够得出，在特定选用NSY型阴离子乳化剂的基础上，进一步添加消泡剂，能够显著提高体系的消泡性能，并且明显超出了消泡剂所起到的消泡效果。从实施例4和实施例12的数据能够得出，在选用AES作为阴离子乳化剂的基础上，进一步添加消泡剂，虽然能够获得更良好的消泡性能，但是体系的消泡性能提升相较于实施例10和实施例11的差异明显更小。这意味着，NSY型阴离子乳化剂与进一步加入的消泡剂之间存在协同消泡的作用。

通过对比实施例4、13-14的各项性能数据可以得出，复配的增塑剂、复配的乳化剂、NSY型阴离子乳化剂以及消泡剂复配后，能够最终获得消泡性能好、匀染性能和稳定性强的匀染修补剂。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高效匀染修补剂，其特征在于：包括以下质量百分比的组分：

脂肪酸酯类增塑剂 35-50%；

非离子乳化剂 15-18%；

阴离子乳化剂 10-13%；

液碱 4-6%；

添加剂 5-10%；

以水补足至 100%；

所述脂肪酸酯类增塑剂为环己烷-1，2-二羧酸二异辛酯和柠檬酸三丁酯按照质量比（4-6）：1 的混合物；

所述非离子乳化剂为蓖麻油聚氧乙烯醚和仲醇聚氧乙烯醚的混合物；

所述阴离子乳化剂为对十五烷基苯磺酸和间十五烷基苯磺酸的混合物；

所述添加剂为等质量比的防冻剂和消泡剂的混合物，所述消泡剂为正辛酸和聚醚型消泡剂的混合物；

所述聚醚型消泡剂上含有端羟基。

2.根据权利要求 1 所述的一种高效匀染修补剂，其特征在于：所述非离子乳化剂为蓖麻油聚氧乙烯醚和仲醇聚氧乙烯醚按照质量比为4：（2-3）的混合物。

3.根据权利要求 1 或 2 所述的一种高效匀染修补剂，其特征在于：所述非离子乳化剂中，蓖麻油聚氧乙烯醚的聚醚链节数为 10~20 个，仲醇聚氧乙烯醚的聚醚链节数为 5~10个。

4.根据权利要求 1 所述的一种高效匀染修补剂，其特征在于：所述阴离子乳化剂为对十五烷基苯磺酸和间十五烷基苯磺酸按照质量比 1：（1.5-2）的混合物。

5.根据权利要求 1 所述的一种高效匀染修补剂，其特征在于：所述防冻剂为异丙醇和乙二醇丁醚中的一种或两种的混合物。

6.根据权利要求 4 所述的一种高效匀染修补剂，其特征在于：所述防冻剂为异丙醇和乙二醇丁醚中的一种或两种的混合物。

7.如权利要求 1-6任一所述的高效匀染修补剂在含涤织物染色中的应用。