本發明涉及紡織染整工藝技術領域,具體涉及的是一種針對尼龍、絲、羊毛采用的酸性染料染色用的固色劑及其制備方法。
背景技術:
在紡織印染中,錦綸(尼龍)、絲、羊毛及其混紡紡織品的染色一般采用酸性染料染色,由于酸性染料是借助染料分子間離子鍵的結合以及部分氫鍵和范德華力的作用上染,染色后的各項牢度如皂洗牢度、耐汗漬牢度、耐海水牢度等牢度較差,還有一些酸性染料分子的磺酸基越多,織物的濕牢度就越差,為提高酸性染料染色后的牢度,特別是中、深色品種的牢度,需要采用酸性固色劑進行固色。
傳統的酸性染料固色劑采用單寧酸/吐酒石,現在基本采用合成單寧類固色劑進行后處理,常見的包括甲醛酚類縮合物、硫酚類化合物和苯酚化合物等一些強陰離子性固色劑,但這些固色劑的使用中仍存在一些不足的地方,如布面殘留的甲醛或雙酚a等不環保物質超標、固色后織物的手感偏硬、固色時需另外加酸操作麻煩等問題。另外由于酸性染料染色時使用的酸性勻染劑基本都采用兩性離子表面活性劑脂肪胺聚氧乙烯醚1815,雖然該類酸性勻染劑具有較好的勻染及擴散性能,但這類酸性勻染劑在酸性染色條件下呈陽離子性,如果染色后水洗不到位很容易在后面的固色工序中與上述的這些強陰離子性固色劑發生反應,凝聚后附于布面上形成固色斑,造成染色疵點。這些問題直到現在還不斷的困擾著印染企業的生產。因此,研發一款兼具環保、固色效果好、對手感影響小、操作簡單、不易產生固色斑等特性的酸性固色劑,是我們助劑生產商面臨的一道棘手的關卡。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種酸性染料染色用固色劑,針對尼龍、絲、羊毛染色后固色時使用,具備環保、固色效果好、對手感影響小、操作簡單、不易產生固色斑等特性。
本發明的目的還在于提供該酸性染料染色用固色劑的制備方法。
為了達成上述目的,本發明的解決方案是:
一種酸性染料染色用固色劑,按重量份計,各原料的組成和含量為:
該酸性染料染色用固色劑的制備方法,包括以下步驟:
(1)先在反應釜中加入2-3份的酚醛樹脂以及1-2份的冰醋酸,升溫至112~118℃,待酚醛樹脂完全融化于冰醋酸后保溫110~130min;
(2)然后將反應釜的溫度冷卻降至80℃以下,向反應釜內滴加1-1.5份的濃硫酸,滴加時間控制在110~130min,使得酚醛樹脂充分磺化,滴加完成后保溫110~130min,并控制反應溫度在75~80℃;
(3)繼續控制反應溫度在80℃以下,依次向反應釜內加入1-2份的去離子水、1-2份的乙二醇單丁醚,攪勻后在50~70min內緩慢滴加1-2份的25%氨水,調節ph值到3-3.5,攪拌10~30min,即得到該酸性染料染色用固色劑。
采用上述技術方案后,本發明一種酸性染料染色用固色劑中的原料酚醛樹脂在冰醋酸中溶解后,與濃硫酸磺化生成磺化酚醛樹脂,由于磺化酚醛樹脂帶陰電荷,能與染色纖維上的酰胺基形成氫鍵結合以及范德華力的作用,在酸性染料染色后固色時能夠在染色纖維表面生成一層覆蓋膜,阻塞了纖維的空隙,阻止染料分子的擴散遷移,再者本發明中的固色劑帶陰電荷,與陰離子型酸性染料分子存在排斥力,阻止了染料分子向染浴擴散,從而提高了染色纖維的各項牢度。
該酸性染料染色用固色劑雖然是陰離子型,但離子性較弱,在固色時與少量呈陽離子性的酸性勻染劑殘液反應很弱,從而避免了固色斑的產生。
將本發明酸性染料染色用固色劑用于織物的固色后,對織物的手感影響小,即使織物經過烘干定型后也影響不大,從而保證了織物的手感風格。
本發明產品的ph值為酸性,使用本發明產品固色時,在工藝用量為2-3%(o.w.f)(對織物重的百分比)時,固色工作液的ph值為4.0-4.5,能夠提供固色時所需的酸性條件,固色時不用另加冰醋酸,操作簡便。
另外,本發明中所使用的原料均不含甲醛、雙酚a,屬環保產品,符合歐盟oeko-texstandard100和reach法規的各項要求,即該固色劑為一種環保型助劑,在染整工藝中不會對環境造成污染,有利于環境保護。
因此,本發明中的酸性染料染色用固色劑是一種針對尼龍、絲、羊毛酸性染料染色后固色用的優良酸性固色劑,并兼具環保、固色效果好、對手感影響小、操作簡單、不易產生固色斑等特性。
具體實施方式
為了進一步解釋本發明的技術方案,下面通過具體實施例來對本發明進行詳細闡述。
一種酸性染料染色用固色劑,按重量份計,各原料的組成和含量為:
該酸性染料染色用固色劑的制備方法,包括以下步驟:
(1)先在反應釜中加入2-3份的酚醛樹脂以及1-2份的冰醋酸,升溫至112~118℃,待酚醛樹脂完全融化于冰醋酸后保溫110~130min;
(2)然后將反應釜的溫度冷卻降至80℃以下,向反應釜內滴加1-1.5份的濃硫酸,滴加時間控制在110~130min,使得酚醛樹脂充分磺化,滴加完成后保溫110~130min,并控制反應溫度在75~80℃;
(3)繼續控制反應溫度在80℃以下,依次向反應釜內加入1-2份的去離子水、1-2份的乙二醇單丁醚,攪勻后在50~70min內緩慢滴加1-2份的25%氨水,調節ph值到3-3.5,攪拌10~30min,即得到該酸性染料染色用固色劑。
優選的,該酸性染料染色用固色劑的制備方法,包括以下步驟:
(1)先在反應釜中加入2-3份的酚醛樹脂以及1-2份的冰醋酸,升溫至115℃,待酚醛樹脂完全融化于冰醋酸后保溫120min;
(2)然后將反應釜的溫度冷卻降至80℃以下,向反應釜內滴加1-1.5份的濃硫酸,滴加時間控制在120min,使得酚醛樹脂充分磺化,滴加完成后保溫120min,并控制反應溫度在80℃;
(3)繼續控制反應溫度在80℃以下,依次向反應釜內加入1-2份的去離子水、1-2份的乙二醇單丁醚,攪勻后用60min的時間緩慢滴加1-2份的25%氨水,調節ph值到3-3.5,攪拌15min,即得到該酸性染料染色用固色劑。
實施例一
一種酸性染料染色用固色劑的制備方法,包括以下步驟:
(1)先在反應釜中加入2.3份的酚醛樹脂以及1份的冰醋酸,升溫至115℃,待酚醛樹脂完全融化于冰醋酸后保溫120min;
(2)然后將反應釜的溫度冷卻降至80℃以下,向反應釜內滴加1.5份的濃硫酸,滴加時間控制在120min,使得酚醛樹脂充分磺化,滴加完成后保溫120min,并控制反應溫度在80℃;
(3)繼續控制反應溫度在80℃以下,依次向反應釜內加入2份的去離子水、1份的乙二醇單丁醚,攪勻后用60min緩慢滴加1.2份的25%氨水,調節ph值到3-3.5,攪拌15min,即得到該酸性染料染色用固色劑。
實施例二
一種酸性染料染色用固色劑的制備方法,包括以下步驟:
(1)先在反應釜中加入2.6份的酚醛樹脂以及1.2份的冰醋酸,升溫至115℃,待酚醛樹脂完全融化于冰醋酸后保溫120min;
(2)然后將反應釜的溫度冷卻降至80℃以下,向反應釜內滴加1.4份的濃硫酸,滴加時間控制在120min,使得酚醛樹脂充分磺化,滴加完成后保溫120min,并控制反應溫度在80℃;
(3)繼續控制反應溫度在80℃以下,依次向反應釜內加入2份的去離子水、1.2份的乙二醇單丁醚,攪勻后用60min緩慢滴加1.1份的25%氨水,調節ph值到3-3.5,攪拌15min,即得到該酸性染料染色用固色劑。
實施例三
一種酸性染料染色用固色劑的制備方法,包括以下步驟:
(1)先在反應釜中加入2.8份的酚醛樹脂以及1.2份的冰醋酸,升溫至115℃,待酚醛樹脂完全融化于冰醋酸后保溫120min;
(2)然后將反應釜的溫度冷卻降至80℃以下,向反應釜內滴加1.5份的濃硫酸,滴加時間控制在120min,使得酚醛樹脂充分磺化,滴加完成后保溫120min,并控制反應溫度在80℃。;
(3)繼續控制反應溫度在80℃以下,依次向反應釜內加入2份的去離子水、1.2份的乙二醇單丁醚,攪勻后用60min緩慢滴加1.3份的25%氨水,調節ph值到3-3.5,攪拌15min,即得到該酸性染料染色用固色劑。
為驗證本發明酸性染料染色用固色劑的實際應用效果,下面通過實驗室試驗工藝就該固色劑在固色過程中的各項指標表現與傳統的酸性固色劑展開對比和探討。
一.實驗內容:
1、實驗項目:
對比本發明酸性染料染色用固色劑在尼龍酸性染料染色后固色過程中各項基礎指標的表現情況。
2、實驗材料:尼龍經編泳裝物
3、實驗藥品:
①、試樣1本發明固色劑nx-3312(即采用實施例三制備的酸性染料染色用固色劑);
②、試樣2傳統的酸性固色劑nx-191;
③、98%冰醋酸;
④、酸性染料:酸性大紅gs、酸性黑mr。
4、試驗儀器與設備:稱量瓶、sartorius電子天平(精度:0.001及精度0.01兩種)、德國copower高溫烘燥機、德國copower紅外線高溫染樣機、瑞比(rapid)烘干定型機、瑞比(rapid)甘油加熱高溫小樣劑(測皂洗牢度用)、溫州方圓y902汗漬色牢度烘箱。
5、實驗方法:
5.1含固量的測定:分別稱取1-1.5g(準至0.001g)左右的試樣1各五份和試樣2各五份置于已干燥恒重的稱量瓶中,分別置于高溫烘燥機中,105℃焙烘2小時取出,干燥冷卻后稱量,計算出試樣1和試驗2的含固量數據后取平均值,即得該物質的準確含固量數據。
5.2染色、固色:
染色工藝:酸性染料用量4%(o.w.f)、98%冰醋酸(調節染浴ph值至4)、染色浴比1:15、40℃起染、升溫速率1℃/min,100℃×40min,降溫至70℃取出,冷水洗兩遍;
固色工藝:
配方1:本發明固色劑nx-33122.5%(o.w.f)
配方2:酸性固色劑nx-1912.5%(o.w.f)
冰醋酸1g/l(調節ph值至4)
固色工藝:浴比1:15、升溫速率2℃/min,85℃×30min,固色后取出水洗→脫水→160℃烘干定型。
5.3牢度測試:
皂洗牢度:按gb/t3921-2008《紡織品色牢度測試:皂洗牢度》方法測定;
耐汗漬牢度:按gb/t3922-2013《紡織品色牢度測試:耐汗漬色牢度》方法測定;
評定變色等級用gb/t250-2008評定變色用灰色樣卡;
評定色牢度沾色等級用gb/t251-2008色牢度評定沾色用灰色樣卡。
5.4與兩性離子型的酸性勻染劑反應性測試
用蒸餾水配制含固量為20%的酸性勻染劑sps,分別量取50ml于燒杯中,在燒杯中分別加入10ml試樣1和試樣2,攪拌,觀察記錄反應情況。
二、實驗結果:
1、含固量的測定如表1:
表1
2、牢度測試結果如表2:
表2
測試結果表明:使用本發明固色劑nx-3312固色后的尼龍織物,其皂洗沾色牢度及耐汗漬沾色牢度均優于傳統的酸性固色劑nx-191,變色牢度均不差于傳統的酸性固色劑nx-191。
3、與兩性離子型的酸性勻染劑反應性測試結果如表3:
表3
測試結果表明:本發明固色劑nx-3312與帶有陽離子性的酸性勻染劑的反應很弱,在固色過程中不會產生固色斑的問題。
三、結論:
從上述實驗結果可直接或間接得到以下結論:本發明一種酸性染料染色用固色劑,應用于尼龍、絲、羊毛等織物采用酸性染料染色后的固色過程中,能較好地提高織物的各項牢度(如皂洗牢度和耐汗漬牢度),固色效果好、色變小,并且在固色過程中不會產生固色斑的質量問題。固色后對織物的手感影響小,克服了市場上現用酸性固色劑在應用性能上存在的一些問題和不足,是一種較理想的環保型酸性固色劑。
上述實施例并非限定本發明的產品形態和式樣,任何所屬技術領域的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾,皆應視為不脫離本發明的專利范疇。