一种无甲醛活性染料固色剂及其制备方法

摘要

本发明提供一种无甲醛活性染料固色剂及其制备方法，其步骤如下：(1)在装有温度计、搅拌器、回流冷凝器的反应釜中依次加入所述油酸咪唑啉季铵盐、三羟甲基丙烷单烯丙基醚、1,3‑二烯丙基脲、含硅单体、螯合剂、去离子水后开启回流冷凝，搅拌，并开始加热升温；(2)温度升至85～100℃时，接着开始滴加质量百分比浓度为1～10％的引发剂溶液，此引发剂溶液由所述引发剂和部分所述去离子水配制而成；滴加时间控制在0.5～4小时，滴加时温度控制在85～100℃；(3)加完后再保温反应1～5小时，接着加入余量的水，搅拌0.5小时后出料，即得所述固色剂。

说明书

技术领域

本发明属于精细化工领域，特别涉及一种无甲醛活性染料固色剂及其制备方法。

背景技术

活性染料价格低廉、色谱齐全、色泽鲜艳，被广泛用于棉织物染色。虽然活性染料分子中的反应性基团易与纤维以共价键结合，但色牢度并不理想。其在染色过程中，特别是染深色时，往往会发生因染料浓度过高而使染色织物上存在大量未固着的活性染料，这些未固着的染料很难从染色织物上洗除，这部分染料在洗涤过程中就会掉色；同时，有些活性基与纤维间所形成的化学键易水解，造成湿处理牢度较低。而早期的固色剂如固色剂Y是甲醛、双氰胺和氯化铵等反应的产物，虽然可以提高染色物的各项牢度，但是存在甲醛含量较高，危害人体健康等问题，已不符合国际纺织品要求。随着国际纺织贸易的不断扩大以及人民生活水平、环保意识的不断提高，对纺织品的舒适、清洁、安全等指标提出更高的要求。

进入21世纪以来，世界纺织品市场对染色物各项牢度提出了更高的要求，经固色剂处理后的染色物，不但要有一定等级的皂洗、水洗、耐摩擦、耐汗渍、耐日晒、耐氯漂等牢度，而且还要求不含甲醛、无毒、不影响织物手感和色变等。因此，研究符合生态环保、无甲醛的新型活性染料用固色剂是一项有意义的工作。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种无甲醛活性染料固色剂及其制备方法，该固色剂能更好提高织物湿摩擦牢度和耐洗色牢度且不含甲醛。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种无甲醛活性染料固色剂的制备方法，包括下述重量份数配比的原料组分：

所述含硅单体为乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基甲基二甲氧基硅烷中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。

所述螯合剂为聚环氧琥珀酸或聚天冬氨酸或两者以任意比混合的混合物。

所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。

一种无甲醛活性染料固色剂的制备方法，通过如下步骤实现：

(1)在装有温度计、搅拌器、回流冷凝器的反应釜中依次加入所述油酸咪唑啉季铵盐、三羟甲基丙烷单烯丙基醚、1,3-二烯丙基脲、含硅单体、螯合剂、去离子水后开启回流冷凝，搅拌，并开始加热升温；

(2)温度升至85～100℃时，接着开始滴加质量百分比浓度为1～10％的引发剂溶液，此引发剂溶液由所述引发剂和部分所述去离子水配制而成；滴加时间控制在0.5～4小时，滴加时温度控制在85～100℃；

(3)加完后再保温反应1～5小时，接着加入余量的水，搅拌0.5小时后出料，即得所述固色剂。

与现有技术相比，本发明具有以下显著效果：

1、通过引入氨基、醚基、含硅结构等反应性基团，使固色剂在使用过程中，能与染料、纤维分子的活性基团(如羟基、氨基等)发生交联结合，从而降低染料对水的亲和性，提高染色织物的皂洗、沾色等湿处理牢度。此外，分子中具有季铵盐阳离子基团，通过阳离子基与活性染料(包括其水解染料)的磺酸基等阴离子，发生库仑引力作用，中和其电荷，减少染料的水溶性，并与染料阴离子结合，增大染料分子与纤维分子间的作用力，以提高湿牢度。

2、所制备的固色剂无甲醛污染，有效降低了织物甲醛含量，提升织物的品质，符合环保要求及人民的健康需求，具有广阔的市场前景。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进一步详细阐述。

本发明的一种无甲醛活性染料固色剂，由下述重量份数配比的原料组分制成：

所述含硅单体为乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基甲基二甲氧基硅烷中的任意一种或两种以任意比混合的混合物。

所述螯合剂为聚环氧琥珀酸或聚天冬氨酸中或两者以任意比混合的混合物。

所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠或过硫酸钾中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。

本发明一种活性染料用无醛固色剂的制备方法，通过如下步骤实现：

(1)在装有温度计、搅拌器、回流冷凝器的反应釜中依次加入所述油酸咪唑啉季铵盐、三羟甲基丙烷单烯丙基醚、1,3-二烯丙基脲、含硅单体、螯合剂、去离子水后开启回流冷凝，搅拌，并开始加热升温；

(2)温度升至85～100℃时，接着开始滴加质量百分比浓度为1～10％的引发剂溶液，此引发剂溶液由所述引发剂和部分所述去离子水配制而成；滴加时间控制在0.5～4小时，滴加时温度控制在85～100℃；

(3)加完后再保温反应1～5小时，接着加入余量的水，搅拌0.5小时后出料，即得所述固色剂。

下面以具体的实施例对本发明进行详细说明，但是本发明不仅限于此。

实施例一

本发明的一种无甲醛活性染料固色剂，由下述重量份数配比的原料组分制成：

其制备方法，通过如下步骤实现：

(1)在装有温度计、搅拌器、回流冷凝器的反应釜中依次加入22份油酸咪唑啉季铵盐、2份三羟甲基丙烷单烯丙基醚、18份1,3-二烯丙基脲、4份乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、1份聚天冬氨酸、20份去离子水后开启回流冷凝，搅拌，并开始加热升温；

(2)温度升至98℃时，接着开始滴加质量百分比浓度为5％的过硫酸铵溶液，此过硫酸铵溶液由1份过硫酸铵和19份去离子水配制而成；滴加时间控制在2小时，滴加时温度控制在98℃；

(3)加完后再保温反应4小时，接着加入余量的水，搅拌0.5小时后出料，即得所述固色剂。

实施例二

本发明的一种无甲醛活性染料固色剂，由下述重量份数配比的原料组分制成：

其制备方法，通过如下步骤实现：

(1)在装有温度计、搅拌器、回流冷凝器的反应釜中依次加入25份油酸咪唑啉季铵盐、4份三羟甲基丙烷单烯丙基醚、16份1,3-二烯丙基脲、8份3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、1份聚天冬氨酸、10份去离子水后开启回流冷凝，搅拌，并开始加热升温；

(2)温度升至95℃时，接着开始滴加质量百分比浓度为2％的过硫酸钠溶液，此过硫酸钠溶液由0.5份过硫酸钠和24.5份去离子水配制而成；滴加时间控制在3小时，滴加时温度控制在97℃；

(3)加完后再保温反应4小时，接着加入余量的水，搅拌0.5小时后出料，即得所述固色剂。

实施例三

本发明的一种无甲醛活性染料固色剂，由下述重量份数配比的原料组分制成：

其制备方法，通过如下步骤实现：

(1)在装有温度计、搅拌器、回流冷凝器的反应釜中依次加入25份油酸咪唑啉季铵盐、6份三羟甲基丙烷单烯丙基醚、14份1,3-二烯丙基脲、6份3-(甲基丙烯酰氧)丙基甲基二甲氧基硅烷、2份聚环氧琥珀酸、12份去离子水后开启回流冷凝，搅拌，并开始加热升温；

(2)温度升至90℃时，接着开始滴加质量百分比浓度为4％的过硫酸钠溶液，此过硫酸钠溶液由1份过硫酸钠和24份去离子水配制而成；滴加时间控制在3.5小时，滴加时温度控制在93℃；

(3)加完后再保温反应4.5小时，接着加入余量的水，搅拌0.5小时后出料，即得所述固色剂。

实施例四

本发明的一种无甲醛活性染料固色剂，由下述重量份数配比的原料组分制成：

其制备方法，通过如下步骤实现：

(1)在装有温度计、搅拌器、回流冷凝器的反应釜中依次加入30份油酸咪唑啉季铵盐、8份三羟甲基丙烷单烯丙基醚、12份1,3-二烯丙基脲、7份3-(甲基丙烯酰氧)丙基甲基二甲氧基硅烷、2.5份聚环氧琥珀酸、10份去离子水后开启回流冷凝，搅拌，并开始加热升温；

(2)温度升至97℃时，接着开始滴加质量百分比浓度为5％的过硫酸钾溶液，此过硫酸钾溶液由1份过硫酸钾和19份去离子水配制而成；滴加时间控制在2.5小时，滴加时温度控制在98℃；

(3)加完后再保温反应2.5小时，接着加入余量的水，搅拌0.5小时后出料，即得所述固色剂。

实施例五

本发明的一种无甲醛活性染料固色剂，由下述重量份数配比的原料组分制成：

其中：

含硅单体采用乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷和3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的混合物，且乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷和3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的用量比为1:1，即，乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷和3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的用量分别为4份和4份。

其制备方法，通过如下步骤实现：

(1)在装有温度计、搅拌器、回流冷凝器的反应釜中依次加入35份油酸咪唑啉季铵盐、10份三羟甲基丙烷单烯丙基醚、10份1,3-二烯丙基脲、4份乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、4份3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、1.5份聚天冬氨酸、8份去离子水后开启回流冷凝，搅拌，并开始加热升温；

(2)温度升至92℃时，接着开始滴加质量百分比浓度为5％的过硫酸铵溶液，此过硫酸铵溶液由1份过硫酸铵和19份去离子水配制而成；滴加时间控制在3小时，滴加时温度控制在99℃；

(3)加完后再保温反应4小时，接着加入余量的水，搅拌0.5小时后出料，即得所述固色剂。

实施例六

本发明的一种无甲醛活性染料固色剂，由下述重量份数配比的原料组分制成：

其中：

含硅单体采用乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷和3-(甲基丙烯酰氧)丙基甲基二甲氧基硅烷的混合物，且乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷和3-(甲基丙烯酰氧)丙基甲基二甲氧基硅烷的用量比为1:2，即，乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷和3-(甲基丙烯酰氧)丙基甲基二甲氧基硅烷的用量分别为3份和6份。

引发剂采用过硫酸钠和过硫酸钾的混合物，且过硫酸钠和过硫酸钾的用量比为1:2，即，过硫酸钠和过硫酸钾的用量均为0.5份和1份。

其制备方法，通过如下步骤实现：

(1)在装有温度计、搅拌器、回流冷凝器的反应釜中依次加入38份油酸咪唑啉季铵盐、12份三羟甲基丙烷单烯丙基醚、8份1,3-二烯丙基脲、3份乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、6份3-(甲基丙烯酰氧)丙基甲基二甲氧基硅烷、2份聚环氧琥珀酸、3份去离子水后开启回流冷凝，搅拌，并开始加热升温；

(2)温度升至95℃时，接着开始滴加质量百分比浓度为6％的引发剂溶液，此引发剂溶液由0.5份过硫酸钠和1份过硫酸钾和23.5份去离子水配制而成；滴加时间控制在3小时，滴加时温度控制在97℃；

(3)加完后再保温反应3小时，接着加入余量的水，搅拌0.5小时后出料，即得所述固色剂。

将上述实施例一至六合成的固色剂分别处理活性大红3克染色后的棉织物，采用浸固工艺，固色剂用量为2％(o.w.f)，pH为6～7，温度为60℃，时间为30min，浴比1:12。棉织物固色后的主要性能指标如表1所示。

表1棉织物经上述实施例一至六固色处理后的主要性能指标

备注：

1.摩擦牢度测试方法按GB/T3920－2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》方法测定；

2.皂洗牢度测试方法按GB/T3921－2008《纺织品色牢度试验耐洗色牢度》方法测定；

3.汗浸牢度测试方法按GB/T5713－2013《纺织品色牢度试验耐水色牢度》方法测定。

4.对比样为广州庄杰化工有限公司生产的无醛固色剂，浓度为30％。

以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。