一种无甲醛酸性染料固色剂的合成方法及其应用技术

技术编号:13224744 阅读:170 留言:0更新日期:2016-05-13 09:36
一种无甲醛酸性染料固色剂的合成方法及其应用,属于纺织化工工艺领域,以丙烯酸、2-萘酚、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸为原料,添加醋酸铵为引发剂,添加氯化镍为催化剂,合成一种无甲醛的酸性染料固色剂,应用于棉纶、蚕丝、羊毛及其混纺的纺织品的固色处理,提高染色牢度,对固染处理后的纤维的皂洗、摩擦及汗渍等牢度都具有较为明显的提高,并且原料及产品中均不含有甲醛,与市场上床用的酸性染料固色剂相比,环保高效;同时制备方法简便,利于工业化推广,具有较高的经济效益。

【技术实现步骤摘要】

: 本专利技术公开了,属于纺织化工技 术领域。
技术介绍
: 棉纶、蚕丝、羊毛及其混纺的纺织品往往会采用酸性染料染色。传统的酸性染料是 指分子结构中含有酸性基团的染料,所含的酸性基团绝大多数是以磺酸盐的形式存在,仅 个别品种是以羧酸盐的形式存在。酸性染料染色时,染料与蛋白质纤维或锦沦纤维之间存 在两种不同的吸引力:染料与纤维的非极性部分的分子间引力,包括氧键和范德华力;染料 分子在水中电离成带负电荷的阴离子,与纤维上带正电荷的氨基以离子键结合,酸性染料 分子结构上的磺酸基等水溶性基团,使得它能上染锦纶、蚕丝、毛等纤维,也是导致其湿处 理牢度较差的一个很重要的原因。酸性染料染色织物在水中洗漆或摩擦时,染料上阴离子 部分或者全部未与纤维以离子键固着的染料,易在水中溶出,从织物上脱落下来,造成织物 褪色或沾染同浴的其他织物。在染深浓色或染料用量较大时,未完全与纤维固着的染料较 多,容易从纤维上脱落下来,表现为皂洗牢度和湿摩擦牢度较差,一般染料分子上的磺酸基 团越多,湿处理牢度尤其是湿摩擦牢度会越差。蛋白质纤维表面具有麟片层结构,纤维分子 结构中含有氨基、经基和巯基等具有反应性的基团,锦论纤维结构上存在大量酰胺基(-C0NH-),氨基的含量比羊毛和蚕丝要低得多,约为羊毛的十二分之一,所以酸性染料染色的 锦论纤维的牢度比羊毛和蚕丝较差,酸性染料湿处理牢度差,难以符合市场要求,必须使用 酸性染料固色剂使未完全与纤维结合的染料进一步固着在纤维上,改善其色牢度,提高染 料的利用率,减少废水中的染料含量,降低废水处理成本。 近年来,为解决固色剂的甲酸等问题,国内外也研制了许多无醛固色剂。其中大部 分主要针对活性染料固色,部分适用于酸性染料染羊毛、蚕丝和锦纶织物固色,按照结构和 原料主要有一下几种类型:非离子反应型固色剂:这类固色剂分子结构中含有反应性基团, 一般为环氧基,在纤维和染料之间起到桥梁的作用,加固了染料与纤维之间的结合。这类固 色剂应用于染色后的羊毛织物、羊毛/絹丝混纺织物的固色,对色牢度有一定的改善作用, 但是对锦沦织物的固色效果很差。阳离子类固色剂:阳离子型化合物在一定条件下,可与染料阴离子基团结合形成 的复合物,使分子溶解度下降甚至沉淀,使染料在湿处理的过程中不容易从纤维上溶落下 来,以达到提高色牢度的目的。聚胺缩合物类阳离子固色剂的优点是含有阳离子和活性基 团,能与阴离子染料以离子键形式结合,与染料和纤维形成化学键而达到固色的目的。但缺 点是色牢度提高不大,且该类固色剂由于分子较小,采用浸渍方式固色效果不太好,一般采 用浸乳方式固色,用于酸性染料固色处理,固色效果有一定的提高,但会影响织物的色光和 手感。二烯丙基聚合物类阳离子固色剂可以在织物表面成膜,经处理的织物色泽鲜艳度好, 用于活性染料固色效果较好,但由于缺少反应性基团、仲胺基和叔胺基,对提高湿烫牢度和 氯浸牢度效果不佳。 2012年苏州大学王丽公开了一篇名为《酸性染料固色剂的合成及应用》的硕士论 文,采用丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,过硫酸铵为 引发剂通过溶液聚合的方法合成了一种无甲醛酸性染料固色剂3A,固色溶液pH值为2.0,浴 比1:30,固色剂对织物重3 %,80°C对锦纶酸性染料染色织物进行固色处理40min,固色后锦 纶的皂洗、摩擦及汗渍等牢度都有较明显的提高,皂洗牢度可达到4级,干摩擦牢度达到4 级,湿摩擦牢度可达到3-4级,酸碱汗渍牢度也以达到4级左右,且合成原料及产品中均不含 有甲醛,与目前市场上常用的酸性染料固色剂相比,属于比较环保的产品,是本专利技术的最接 近现有技术,但是该酸性固色剂对棉纶织物进行固色整理后,织物手感会受到一定的影响, 同时其对聚酯纤维及蚕丝织物的固色效果不够优异,导致其应用较为窄,不利于工业化推 广。
技术实现思路
: 本专利技术所解决的技术问题: 本专利技术针对现有技术的不足,提供一种无甲醛酸性染料固色剂的合成方法,本发 明合成的无甲醛酸性染料固染剂应用于棉纶、蚕丝、羊毛及其混纺的纺织品的固色过程,提 高染色牢度,对固染处理后的纤维的皂洗、摩擦及汗渍等牢度都具有较为明显的提高,并且 制备方法简便,利于工业化推广,具有较高的经济效益。 本专利技术提供如下技术方案: -种无甲醛酸性染料固色剂的合成方法,以丙烯酸、2-萘酚、2-丙烯酰胺-2-甲基 丙磺酸为原料,以醋酸铵为引发剂,添加氯化镍为催化剂,包括以下步骤:将丙烯酸中添加12-13倍丙烯酸重量的乙醇混合均匀升温至15-20°C,添加氯化镍 混合均匀,保温静置3-5h; 添加2-萘酚、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸固体,使得2-萘酚与2-丙烯酰胺-2-甲基 丙磺酸的质量浓度分别为15-20%与20-22%,混合均匀后回流加热3-4h; 缓慢滴加醋酸铵水溶液,使得醋酸铵的质量浓度为0.4-0.7 %,水浴温度60-65°C 低速搅拌反应12_14h; 低温减压浓缩去除乙醇后得到无甲醛酸性染料固色剂。 优选的,所述在丙烯酸中添加的乙醇为70-75%浓度乙醇,其重金属含量< lmg/L, 酸含量(以乙酸计H 10%,酯含量(以乙酸乙酯计H 18%,正丙醇含量< 15mg/L,甲醇含量 < 50mg/L,异丁醇和异戊醇总含量< 2mg/L,乙醛含量< 2mg/L。 优选的,所述氯化镍中Ni含量2 24%,铜含量< 0.005%,锌含量< 0.002%铁含量 < 0.005%,铅含量< 0.005%,铝含量< 0.004%,钠含量< 0.002%,硝酸根含量< 0.02%, 水不溶物含量<0.01%。 优选的,所述氯化镍的添加量为丙烯酸重量的0.1-0.3%。 优选的,所述醋酸铵水溶液的质量浓度为20-25%。优选的,将丙烯酸中添加12倍丙烯酸重量的乙醇混合均匀升温至18°C,添加氯化 镍混合均匀,保温静置3-5h; 添加2-萘酚、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸固体,使得2-萘酚与2-丙烯酰胺-2-甲基 丙磺酸的质量浓度分别为15-18%与20%,混合均匀后回流加热3-4h; 缓慢滴加醋酸铵水溶液,使得醋酸铵的质量浓度为0.5-0.6%,水浴温度60-65°C 低速搅拌反应13-14h。 -种无甲醛酸性染料固色剂应用于棉纶、蚕丝、羊毛及其混纺的纺织品的固色处 理,其中, 棉纶固色工艺固色液组分包括:固色剂用量 0 · 5-5% (〇 · w. f),pH 值为 3 · 0-5 · 0,浴比为 1:20-25; 蚕丝固色工艺固色液组分包括:固色剂用量 1-2.5% (o.w.f),pH 值为 4.0-4.5,浴比为 1:30; 羊毛固色工艺固色液组分包括:固色剂用量3-4% (o.w.f),pH值为4.5-5,浴比为 1:20-25;所述固色工艺为将固色液水浴加热升温至60_70°C后添加醋酸和氨水调节pH值, 按照浴比添加待整理织物,震荡保温10-15分钟后继续升温至80-90°C,震荡保温20-25分 钟,沥干后用热水冲洗及冷水冲洗后烘干。丙烯酸类聚合物用于酸性染料固色方面的研究并不多,是最简单的不饱和羧酸, 由一个乙烯基和一个羧基组成本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种无甲醛酸性染料固色剂的合成方法,其特征在于:以丙烯酸、2‑萘酚、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸为原料,以醋酸铵为引发剂,添加氯化镍为催化剂,包括以下步骤:将丙烯酸中添加12‑13倍丙烯酸重量的乙醇混合均匀升温至15‑20℃,添加氯化镍混合均匀,保温静置3‑5h;添加2‑萘酚、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸固体,使得2‑萘酚与2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸的质量浓度分别为15‑20%与20‑22%,混合均匀后回流加热3‑4h;缓慢滴加醋酸铵水溶液,使得醋酸铵的质量浓度为0.4‑0.7%,水浴温度60‑65℃低速搅拌反应12‑14h;低温减压浓缩去除乙醇后得到无甲醛酸性染料固色剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:周继东
申请(专利权)人:苏州印丝特纺织数码科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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