应用中无需尿素的活性印花糊料改性剂及其制备方法和组合物技术

本发明专利技术公开了一种应用中无需尿素的活性印花糊料改性剂及其制备方法和组合物。该本发明专利技术印花深度高、印花均匀度高、手感好、尤其是印花色浆中无需尿素，降低氨氮排放。本发明专利技术的应用中无需尿素的活性印花糊料改性剂包括如下共聚单元：

【技术实现步骤摘要】
应用中无需尿素的活性印花糊料改性剂及其制备方法和组合物
本专利技术涉及一种应用中无需尿素的活性印花糊料改性剂及其制备方法和组合物。它主要适用于棉、麻、黏胶及其混纺织物活性印花工艺。
技术介绍
纤维素纤维活性印花产品色彩鲜艳、手感柔软、亲水透气、产品高档，是重要的印花面料。活性染料作为新型染料，具有色谱广、色泽鲜艳、适用性强等优点，可满足纺织印花行业对颜色和印花质量的要求。如今利用活性染料进行印花加工已成为一种趋势，但生产过程中出现的问题也不容忽视。如印花糊料质量差、配方落后、手感硬、印花得色量低等一系列问题，很难达到高档产品要求。活性印花色浆中，尿素是重要组分之一，起吸湿与膨化纤维的作用，能在汽蒸时释放锁住的水分，为染料与纤维的固着提供有利条件，并使纤维充分溶胀，加速染料的固着。但这样，工厂排放的废水中就含有了大量的尿素而现有的一般排水处理装置还不能将尿素分解到令人满意的程度，这就导致未处理的尿素排入水源中，并自然分解成CO2和含N化合物，而后者可加速藻类物质的生长，最终引起水质富营养化，因此，降低尿素在活性染料印染工艺中的使用，是对减少污水排放、保护环境的巨大贡献。有研究人员从溶剂选择入手，做了一些研究，如在《真丝绸低尿素活性染料印花技术研究》中用三甘醇作为尿素替代品进行活性印花试验，但由于三甘醇单独印花深度不高，需要和尿素配合使用，并且三甘醇用量较高，成本没有优势并且含有羟基类结构的原料容易与活性染料结合，反而会降低印花得色量。目前仍有很多研究人员对尿素的替代品助剂进行较深入研究，但对于色浆不含尿素的活性印花糊料的研究很少。为了更大程度的改善活性印花工艺中氨氮对环境的影响，降低色浆中的尿素用量很有必要，本专利技术从糊料性能及尿素在色浆中的作用出发，研制一种应用中无需尿素的活性印花糊料，利用该糊料制备的活性色浆在活性印花工艺中不使用尿素，改善了尿素对环境的负面影响，同时印花效果与传统糊料印花工艺相同。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种应用中无需尿素的活性印花糊料改性剂及其制备方法和组合物。在一个方面，本专利技术提供一种应用中无需尿素的活性印花糊料改性剂，它包括如下共聚单元：式中R:直链Cl0-20饱和或不饱和脂肪烃基团式A)中，n:7～32，m:0～34；n+m不超过40；优选为n:15～25，m:0～25；n+m不超过30；式A、式B表示的共聚单元的摩尔比为1：30-150，优选为1：30-120；该改性剂的重均分子量为104-106，优选为104-105。所述应用中无需尿素的活性印花糊料改性剂是碱金属盐或铵盐，如钠盐、钾盐或铵盐。在另一方面，本专利技术提供上述改性剂的制备方法，它包括如下步骤：a)提供如下式(I)表示的共聚单体：式中R：直链C10-20饱和或不饱和脂肪烃基团式I)中，n:7～32，m:0～34；n+m不超过40；优选为n:15～25，m:0～25；n+m不超过30；如下式(II)表示的丙烯酸和/或甲基丙烯酸共聚单体：式I和式II表示的共聚单体的摩尔比为1：30-150，优选为30-120。b)将式I和式II表示的共聚单体经自由基聚合，形成应用中无需尿素的活性印花糊料改性剂。在另一方面，本专利技术提供一种应用中无需尿素的活性印花糊料组合物，它包括如下组分：需尿素的活性印花糊料的总重量计。本专利技术的创新点：本专利技术利用CMC的增稠作用和粘土的吸附作用来确保印花得色量，同时组分中含有大量的氨基、聚醚基团、羧基基团，对活性染料进行有效地吸附、增溶，达到增深效果；氨基结构能够与活性染料结合，再利用聚醚基团的分散增溶，将吸附后的染料均匀溶解在色浆中，达到印花均匀效果；依靠结构中大量的羧基与染料分子间的斥力将大量的活性染料印制到纤维素纤维上，完成无尿素印花工艺，粘土不仅起到了吸附染料作用，而且对改性剂的增溶、增深起到增效作用，添加一定量的乳酸确保色浆的吸湿性，进一步提升活性印花效果。本专利技术在活性染料和纤维素纤维之间充当了媒介作用，既起到了传统糊料的增稠作用，又具有尿素的吸湿、增溶、溶胀纤维等作用，完全达到无需尿素的印花效果，明显降低了氨氮排放。具体实施方式在一个优选的实施方式中，本专利技术提供了一种应用中无需尿素的活性印花糊料改性剂的制备方法，它包括如下步骤：将1摩尔的R-1,3-丙撑二胺、适量的溶剂如异丙醇混合，然后加入适量的去离子水，升温至80-90℃，滴加3摩尔的烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚(M＝500-2000，优选为1000-1500)，2-3h滴完，然后升温85-95℃继续反应2-4h，同时滴加定量的浓度为20％的过硫酸铵溶液和30-150摩尔的(甲基)丙烯酸，反应温度85-90℃，2-4h滴完，并于85-95℃下保温1h，降温至40-50℃，加入定量的碱金属氢氧化物如氢氧化钠，得到改性剂溶液，最后对改性剂溶液进行减压蒸馏、真空干燥、研磨，得到粒径为0.5mm以下的改性剂，重均分子量为104-106，优选104-105。在更一个优选的实施方式中，上述步骤中所用的R-1,3-丙撑二胺中的R为直链C10-20饱和或不饱和脂肪烃基-1,3-丙撑二胺，优选N-油基-1,3-丙撑二胺、N-硬脂基-1,3-丙撑二胺、N-十二烷基-1,3-丙撑二胺、N-十四烷基-1,3-丙撑二胺中的一种或几种混合物。在更一个优选的实施方式中，上述步骤中的烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚的重均分子量为500-2000，优选为1000-1500。在一个优选的实施方式中，本专利技术的应用中无需尿素的活性印花糊料组合物它包括：需尿素的活性印花糊料的总重量计。在一个优选的实施方式中，本专利技术中所用的CMC的取代度为2.0或以上，优选为2.0－2.3。所述粘土为钠基膨润土、凹凸棒土、硅藻土或它们的混合物。在一个优选的实施方式中，本专利技术中所用的粘土的粒径为0.5-1.0μm。在一个优选的实施方式中，本专利技术中所用的羟基羧酸为乳酸、β-羟基丁酸、酒石酸或它们的混合物。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：本专利技术在制备活性印花色浆时无需添加尿素，即可满足活性印花需要，具有印花深度高、印花均匀性高、手感好、降低氨氮排放、达到传统糊料的印花效果。实施例：如下的实施例用于进一步说明本专利技术，但应当理解这些实施例不能用于限制本专利技术的保护范围。在下述实施例中制得的改性剂和活性印花糊料按照以下方法测试性能：本专利技术应用中无需尿素的活性印花糊料印花性能通过以下试验验证印花试验1.面料：纯棉府绸2.配方：染料：雅格素艳兰P-3R、雅格素红P-4B、雅格素橙P-2R3.印花工艺：印花→烘干→汽蒸(105℃×8min)→冷水洗→温水洗(80℃)→皂洗(95℃，SWconc.，2g/L)→温水洗→冷水洗→冷水洗→烘干。4.性能测试4.1印花深度(K/S值)用电脑测色配色仪测定印花织物布面K/S值，K/S值越高，说明印花深度越高，反之，则越低。4.2色差用电脑测试配色仪测试△E*，△E*越高，说明印花均匀性越差，反之，则越好。4.3印制轮廓清晰度和线条精细度目测，看是否出现花型边界不清晰或“露白地”现象。4.4手感手摸法。5人一组，分别摸印花织物，评定柔软性，5级最好，1级最差。5人的平均级数为评定结果。4.5重均分子量测定：采用HLC-8320本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用中无需尿素的活性印花糊料改性剂，它包括如下共聚单元：

【技术特征摘要】
1.一种应用中无需尿素的活性印花糊料改性剂，它包括如下共聚单元：式中R：直链C10-20饱和或不饱和脂肪烃基团式A)中，n：7～32，m：0～34；n+m不超过40；式A)、式B)表示的共聚单元的摩尔比为1：30-150；所述应用中无需尿素的活性印花糊料改性剂的重均分子量为104-106。2.如权利要求1所述的应用中无需尿素的活性印花糊料改性剂，其特征在于，式A)、式B)表示的共聚单元的摩尔比为1∶30-120；所述应用中无需尿素的活性印花糊料改性剂重均分子量为104-105，所述应用中无需尿素的活性印花糊料改性剂是碱金属盐或铵盐。3.如权利要求1所述的应用中无需尿素的活性印花糊料改性剂的制备方法，它包括如下步骤：a)提供如下式(I)表示的共聚单体：式中R：直链C10-20饱和或不饱和脂肪烃基团式I)中，n：7～32，m：0～34；n+m不超过40；和如下式(II)表示的丙烯酸和/或甲基丙烯酸共聚单体：CH2＝CHCOOH和/或式I和式II表示的共聚单体的摩尔比为1∶30-150；b)将式I和式II...

【专利技术属性】
技术研发人员：姬海涛，李正雄，
申请(专利权)人：上海雅运新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31