一种人造纤维用阳离子染料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及染料技术领域；具体为一种人造纤维用阳离子染料及其制备方法。本发明专利技术用水热法合成多孔二氧化硅微球，通过静电吸引吸附阳离子染料得到性能稳定的染色多孔二氧化硅微球，再使用壳聚糖进行改性。在染色时，先使用碱液处理腈纶纤维织物，碱处理后的腈纶纤维上少量氰基水解产生羧基和酰胺基，纤维表面产生刻蚀形成微孔结构，有利于壳聚糖结合；碱水解产生的纤维内部微孔结构与分子链运动会促进壳聚糖分子进一步向纤维内部渗透，使得均染效果和耐水洗色牢度提高。此外，由于壳聚糖亲水性强的天然抗菌物质，染色后能够增强腈纶纤维织物的抗菌特性，改善吸湿性能，提高穿着体感舒适度。适度。

【技术实现步骤摘要】
一种人造纤维用阳离子染料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及染料领域，具体为一种人造纤维用阳离子染料及其制备方法及其制备方法。

技术介绍

[0002]人造纤维是一种化工材料，通常可以分为尼龙、聚酯、聚烯烃、聚丙烯腈四大类，在日常生活尤其是纺织品领域中最为常见。其中，聚丙烯腈也叫腈纶，因具有类似羊毛的外观、手感能而获得“人造羊毛”的美名，深受消费青睐，产量仅次于涤纶和锦纶，居于第三。相比于羊毛，聚丙烯腈织物的弹性、强度和耐光性更佳，具有更高的实用性。聚丙烯腈在合成时需要引入第二和第三单体，大多分子链中带有阴离子基团，通常选择使用带正电的阳离子染料对其进行染色。阳离子染料是一种碱性染料，又称为盐基染料，因其溶解在水中呈现阳离子状态而得名，其水溶液可以通过电离的方法出现带有正电荷的有色离子。在阳离子染料染色过程中，通过与纤维织物中的单体酸性基团通过反应相结合，从而实现染色效果。其染色机理主要分为三步：
①
染料阳离子吸附于纤维表面；
②
染料阳离子从纤维表面向内部扩散；
③
染料阳离子与纤维阴离子基团通过盐键结合。
[0003]在正常染色条件下，染料阳离子与纤维阴离子反应为不可逆反应，尽管染色后耐水洗色牢度高，但是均染性不佳，需要严格控制染浴温度。此外，由于天然纤维由于表面具有丰富的亲水基团和大量的缝隙，因此吸湿性能好，穿着体感舒适，而聚丙烯腈纤维的表面和内部含有大量的疏水基团，水分难以扩散和储存，吸湿性能差，不仅会降低体感舒适度，也不利于染料扩散。因此亟需专利技术一种人造纤维用阳离子染料解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种人造纤维用阳离子染料及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种人造纤维用阳离子染料及其制备方法，包括以下步骤：
[0006]步骤1：制备多孔二氧化硅微球：
[0007]S1：称取一定量的阳离子表面活性剂作为模板剂，加入尿素和纯水搅拌溶解，得到溶液A；将环己烷、醇、硅酸酯化合物混合均匀得到溶液B；
[0008]S2：将S1中制备的溶液A和溶液B混合，室温下搅拌反应30～60min，转速为1200～2000rpm；随后升温至120～140℃，继续搅拌反应6～8h，得到乳浊液；离心后取出上层清液，用无水乙醇和纯水洗涤后，将粉末干燥，随后将干燥的粉末在500～600℃下进行高温烧结4～6h后，得到多孔二氧化硅微球；
[0009]步骤2：将染色剂溶于水，加入少量NaOH调节pH至7.5～8.5，加入多孔二氧化硅微球，搅拌0.5～1h至染料水溶液颜色不再变化，离心除去上层清液，纯水清洗至中性，过滤、干燥得到染色多孔二氧化硅微球；
[0010]步骤3：将壳聚糖溶解于2％的冰醋酸溶液中，搅拌至完全溶解后得到溶液C，加入少量氢氧化钠溶液调节pH值至5～6得到溶液D；
[0011]步骤4：向溶液D中加入染色多孔二氧化硅微球，搅拌反应24～36h，过滤、洗涤、干燥得到壳聚糖改性染色多孔二氧化硅微球；
[0012]步骤5：将瓜尔豆类糊料和水按重量比1：(10～14)混合得到原糊；将原糊、硫酸铵、冰醋酸、增艳润滑油、壳聚糖改性染色多孔二氧化硅微球和壳聚糖混合搅拌均匀得到所述人造纤维用阳离子染料。
[0013]进一步的，S1中，所述溶液A中各组分含量，按重量计，2.6～3份阳离子表面活性剂、1.6～2.2份尿素、80～90份纯水；所述溶液B中各组分含量，按重量计，64～75份环己烷、3.2～4份醇、6.4～7.8份硅酸酯化合物。
[0014]进一步的，S1中，所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三乙基溴化铵、溴化十六烷基吡啶、十八烷基三甲基溴化铵、溴代十六烷基吡啶中的任一种；所述醇为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇中的任一种；所述硅酸酯化合物为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、硅酸异丙酯、正硅酸丁酯中的任一种，优选正硅酸乙酯。
[0015]进一步的，步骤2中各组分含量，按重量计，3～5份阳离子染料，900～1000份水，3～5份微孔二氧化硅微球。
[0016]进一步的，所述阳离子染料优选罗丹明B。
[0017]进一步的，步骤3中，所述溶液C中各组分含量，按重量计，1～3％壳聚糖，97～99％冰醋酸溶液。
[0018]进一步的，步骤4中各组分含量，按重量计，8～10份溶液D、0.5～1份染色多孔二氧化硅微球。
[0019]进一步的，步骤5中，所述人造纤维用阳离子染料中各组分含量，按重量计，90～92份原糊、1～2份硫酸铵、0.5～2份冰醋酸、0.5～1份增艳润滑油、2～3份壳聚糖改性染色多孔二氧化硅微球、1～2份壳聚糖。
[0020]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术通过水热法合成多孔二氧化硅微球，以阳离子表面活性剂为模板剂，加热后尿素分解提供碱性环境，从而制备得到纳米级的具有吸附效果的多孔二氧化硅微球，能够通过静电吸引吸附阳离子染料，通常在高温煅烧的情况下才能发生脱附，因此染色多孔二氧化硅微球具有较高的稳定性。通过壳聚糖对染色多孔二氧化硅微球表面修饰形后，形成壁层为壳聚糖壳、芯层为染色多孔二氧化硅微球的壳
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核结构。腈纶纤维中含有一定数量的磺酸基、羧基等第三单体，经过碱液处理后，少量氰基会发生水解，从而产生羧基和酰胺基，并且纤维表面产生刻蚀形成微孔结构，更有利于壳聚糖结合。壳聚糖在腈纶上成膜、交联后，不仅能让腈纶纤维有泛黄感，获得类似于羊毛的外观；芯层的染色二氧化硅微球也能得到良好的分散，提高均染效果。此外，在纤维内部微孔结构以及分子链运动的共同影响下，壳聚糖分子能够不断向内部渗透，提高耐水洗色牢度的同时，均染效果也能进一步得到提高。由于壳聚糖亲水性强且是一种天然抗菌物质，还能够增强腈纶织物的抗菌特性，改善吸湿性能，提高穿着体感舒适度。
具体实施方式
[0021]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施
例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]以下实施例中，主要材料来源如下：
[0023][0024][0025]实施例1：
[0026]步骤1：制备多孔二氧化硅微球：
[0027]S1：将26g十六烷基三甲基溴化铵作为模板剂，加入16g尿素和800g纯水搅拌溶解，得到溶液A；将640g环己烷、32g乙醇、64g正硅酸乙酯化合物混合均匀得到溶液B；
[0028]S2：将S1中制备的溶液A和溶液B混合，室温下搅拌反应30min，转速为1200rpm；随后升温至120℃，继续搅拌反应6h，得到乳浊液；离心后取出上层清液，用无水乙醇和纯水洗涤后，将粉末干燥；随后将干燥的粉末在500℃下进行高温烧结4h后，得到多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人造纤维用阳离子染料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：制备多孔二氧化硅微球：S1：将阳离子表面活性剂、尿素和纯水混合得到溶液A；将环己烷、醇和硅酸酯化合物混合得到溶液B；S2：将溶液A和溶液B混合后，升温、搅拌反应、离心，洗涤、干燥得到粉末；高温烧结得到多孔二氧化硅微球；步骤2：将染色剂溶于水，调节pH至7.5～8.5，加入多孔二氧化硅微球，搅拌至染料水溶液颜色不再变化；离心、洗涤、过滤、干燥得到染色多孔二氧化硅微球；步骤3：将壳聚糖溶解于冰醋酸溶液中，搅拌至完全溶解后得到溶液C；调节pH值至5～6得到溶液D；步骤4：向溶液D中加入染色多孔二氧化硅微球，搅拌反应、过滤、洗涤、干燥得到壳聚糖改性染色多孔二氧化硅微球；步骤5：将原糊、硫酸铵、冰醋酸、增艳润滑油、壳聚糖改性染色多孔二氧化硅微球和壳聚糖混合搅拌得到所述人造纤维用阳离子染料。2.根据权利要求1所述的一种人造纤维用阳离子染料的制备方法，其特征在于：S1中，所述溶液A中各组分含量，按重量计，2.6～3份阳离子表面活性剂、1.6～2.2份尿素、80～90份纯水；所述溶液B的各组分含量，按重量计，64～75份环己烷、3.2～4份醇、6.4～7.8份硅酸酯化合物。3.根据权利要求1所述的一种人造纤维用阳离子染料的制备方法，其特征在于：S1中，所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三乙基溴化铵、溴化十六烷基吡...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泽翰，郑中维，
申请(专利权)人：东莞市伊时针织印花有限公司，
类型：发明
国别省市：