一种无甲醛活性染料固色剂的制备方法

摘要

本发明涉及一种无甲醛活性染料固色剂的制备方法，其活性染料固色剂的复配配方是由两种组分组成，组分1是3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵在超声波作用下接枝壳聚糖所得到的壳聚糖季铵盐，组分2是1重量份三乙烯四胺和3重量份环氧氯丙烷反应得到的反应型固色剂；组分1和组分2的质量比为1∶3。本发明方法可应用于活性染料染棉织物的固色处理，可以提高织物的摩擦牢度、水洗牢度和日晒牢度，并且不影响色光和织物手感，制得的固色剂不含甲醛，无毒、环保，是一种新型印染助剂。

权利要求

1.一种无甲醛活性染料固色剂的制备方法，其特征在于固色剂的复配配方是由两种组分组成，组分1和组分2的质量比为1∶3；其中组分1是3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵在超声波作用下接枝壳聚糖所得到的壳聚糖季铵盐，组分2是1重量份三乙烯四胺和3重量份环氧氯丙烷反应得到的反应型固色剂，按照如下步骤操作：将1重量份的壳聚糖加入含有1重量份氢氧化钠水溶液，异丙醇为溶剂，搅拌下加热至55℃，恒温碱化4h后再水浴加热到60℃，将反应容器置于超声波清洗仪上，在100W功率下作用，滴加6重量份的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的溶液，控制滴加速率，滴完后在70℃下恒温反应3小时后出料；料浆用ω＝0.1的盐酸调节至pH＝7.0后抽滤，滤渣用60mlω＝0.85的乙醇水溶液浸泡洗涤并抽滤，反复三次，继续用无水乙醇浸泡洗涤抽滤，反复三次；最后将物料置于鼓风干燥箱中，在温度不高于70℃下干燥至恒重，得到组分1；在60℃下将3重量份环氧氯丙烷缓慢滴加入含1重量份三乙烯四胺的水溶液中，搅拌反应30min，得到浅黄色澄清液体，再用醋酸调pH至中性，得到组分2；在对活性染料所染棉织物进行固色时，按1∶3的质量比将组分1和组分2配制固色浴，固色剂用量为相对于染色织物重量的3％，调节pH为中性，温度60℃，织物与加水后最终配制的固色液的质量比为1∶15。

2.根据权利要求1所述的一种无甲醛活性染料固色剂的制备方法，其特征在于所用壳聚糖的分子量为30000，脱乙酰度为90％以上。

说明书

一种无甲醛活性染料固色剂的制备方法

技术领域：

[0001] 本发明涉及一种无甲醛活性染料固色剂的制备方法，属于新型印染助剂技术领域。可应用于活性染料染棉织物的固色处理。背景技术：

[0002] 目前，棉织物进行染色所用的染料品种较多，有还原染料、直接染料、硫化染料、活性染料等品种。还原染料使棉染色后牢度较好，但价格昂贵，染色所用还原剂价格也较高，且染色工艺复杂，染色成本比用其他染料要高得多；直接染料因仅靠范德华力、氢键与纤维结合，染料与纤维的结合力较小，其湿摩擦牢度较差；硫化染料(含液体硫化染料)染深色时，湿摩擦牢度也不理想；活性染料色谱齐全、色泽鲜艳、成本低廉、使用方便，成为应用较广的棉用染料，其需求量逐年增加。然而，随着活性染料应用的增加，也暴露出下列问题：(1)由于未固着在棉纤维上的游离染料和水解活性染料的存在，造成棉染色固色率的下降，洗涤性较差，染料及水、电、汽的消耗增大；(2)活性染料以共价键与纤维结合，牢度虽较强，但在染中、深色时，湿摩擦牢度较低，其染色物在日光、汗、活泼氯、氧系漂白剂、热、酸性气体和水等因素的影响下，易造成变色、褪色、落色和移色及洗涤污染。活性染料在染色过程中，特别是染浓色时，往往会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断裂，造成湿处理牢度较低。所以为了防止织物上染料的掉色，就需要用固色剂固色。在活性染料的固色剂中，反应性交联型固色剂是效果比较好的一类品种，它能与活性染料反应形成大分子聚合物，达到提高染色牢度的目的。一般活性染料的固色率仅为60-70％，对于染料用户来说，为了保证活性染料有良好的牢度，就必须借助于固色剂。其中以双氰胺甲醛树脂及含铜双氰胺甲醛树脂固色效果较为理想，并逐渐形成商品化生产即Colourfix Y和Coprantex B(后来发展成国产固色剂Y和固色剂M)。50年代初活性染料问世，不久卜内门化学公司提出专利，用阳离子固色剂及弱酸性物质进行处理，可提高活性染料的湿处理牢度。从此，固色剂的品种越来越多，但是半个世纪以来，固色剂的化学结构很少有改进。进入二十世纪80年代以来，随着环境保护意识的增强，含醛固色剂中存在的缺点亦逐渐暴露出来，如容易引起染色物的色变、手感粗糙，特别是游离甲醛含量较高，它会刺激人体皮肤，使皮肤瘙痒，甚至使皮肤产生癌变，还有致畸的可能，因此被控制使用。目前，欧盟、美国和日本等国都相继制定了严格的法规，限制纺织品上的游离甲醛浓度。近年来世界纺织市场对染色物的牢度也提出了新的要求，如德国Eco-Tex及Oeko-Tex对织物的耐洗牢度要求达
3-4级。经固色处理后的染色物，不仅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。因此为了克服活性染料湿摩擦牢度不理想等问题，并且限制纺织品上的甲醛质量分数，使用无甲醛固色剂来提高棉用活性染料的染色牢度很有必要。

[0003] 目前，国内外专利和文献尚未报道本发明涉及的新型活性染料固色剂的配方方法，而此无甲醛新型固色剂在纺织整理方面具有广泛的应用价值和前景。发明内容：

[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种新型无甲醛活性染料固色剂的制备方法，该方法包括固色剂中两种组分的合成方法以及复配配方，可以提高棉织物经活性染料染色后的摩擦牢度、水洗牢度和日晒牢度，并且不影响色光，安全、无毒、环保。

[0005] 本发明的无甲醛活性染料固色剂的制备方法，其活性染料固色剂的复配配方是由两种组分复配而成，组分1和组分2的质量比为1∶3；其中组分1是3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵在超声波作用下接枝壳聚糖所得到的壳聚糖季铵盐，组分2是1重量份三乙烯四胺和3重量份环氧氯丙烷反应得到的反应型固色剂。

[0006] 本发明的无甲醛活性染料固色剂的制备方法，按照如下步骤操作：

[0007] 1、将1重量份的壳聚糖加入含有1重量份氢氧化钠水溶液，异丙醇为溶剂，搅拌下加热至55℃，恒温碱化4h后再水浴加热到60℃，将反应容器置于超声波清洗仪上，在100W功率下作用，滴加6重量份的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的溶液，控制滴加速率，滴完后在70℃下恒温反应3小时后出料；料浆用ω＝0.1的盐酸调节至pH＝7.0后抽滤，滤渣用60mlω＝0.85的乙醇水溶液浸泡洗涤并抽滤(反复三次)，继续用无水乙醇浸泡洗涤抽滤(反复三次)；最后将物料置于鼓风干燥箱中，在温度不高于70℃下干燥至恒重，得到组分1。所用壳聚糖的分子量为30000左右，脱乙酰度为90％以上。

[0008] 主反应方程式如下：

[0009]

[0010] 2、在60℃下将3重量份坏氧氯丙烷缓慢滴加入含1重量份三乙烯四胺的水溶液中，搅拌反应30min，得到浅黄色澄清液体，再用醋酸调pH至中性，得到组分2。

[0011] 主反应方程式如下：

[0012]

[0013] 3、在对活性染料所染棉织物进行固色时，按1∶3的质量比将组分1和组分2配制固色浴，固色剂用量为相对于染色织物重量的3％，调节pH为中性，温度60℃，浴比为1∶15(织物与加水后最终配制的固色液的质量比)，将染色织物固色处理30分钟，取出烘干，并用水洗净。

[0014] 本发明方法主要应用于活性染料染棉织物的固色处理。该方法可以提高织物的摩擦牢度、水洗牢度和日晒牢度，并且不影响色光和织物手感，制得的固色剂不含甲醛，无毒、环保，是一种新型印染助剂。具体实施方式：

[0015] 下面结合具体实施例对本发明方法进一步说明。

[0016] 实施例1：选用活性艳红X-3B染色的棉织物。

[0017] (1)1重量份壳聚糖加入含有1重量份氢氧化钠水溶液，异丙醇为溶剂，搅拌下加热至55℃，恒温碱化4h后再水浴加热到60℃，将反应容器置于超声波清洗仪上，在100W功率下作用，滴加6重量份的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的溶液，控制滴加速率，滴完70℃下恒温反应3小时后出料；料浆用ω＝0.1的盐酸调节至pH＝7.0后抽滤，滤渣用60mlω＝0.85的乙醇水溶液浸泡洗涤并抽滤(反复三次)，继续用无水乙醇浸泡洗涤抽滤(反复三次)；最后将物料置于鼓风干燥箱中，在温度不高于70℃下干燥至恒重，得到组分1。所用壳聚糖的分子量为30000左右，脱乙酰度为90％以上。

[0018] (2)在60℃下将3重量份的环氧氯丙烷缓慢滴加入含1重量份三乙烯四胺的水溶液中，搅拌反应30min，得到浅黄色澄清液体，再用醋酸调pH至中性，得到组分2。

[0019] (3)按1∶3的质量比将组分1和组分2配置固色浴，固色剂用量为3％(对染色织物重)，调节pH为中性，温度60℃，浴比为1∶15(织物与加水后最终配制的固色液的质量比)，将染色织物固色处理30分钟，取出烘干，并用水洗净。

[0020] 相关测试方法：耐摩擦牢度按GB/T3920-2002测试；耐洗色牢度按GB/T 3921.1-2002测试。颜色变化以未经固色处理的布为基准，用评定变色用灰色样卡GB250-1995和评定沾色用灰色样卡GB251-1995评级。测试耐晒牢度，将待测布用不透光的黑卡遮住两端各3厘米，然后平置于紫外灯下60cm处，开启光源照射8小时后置于黑暗处2小时，观察织物的褪色情况，选用活性艳红X-3B染色的棉织物。结果如下：

[0021]

[0022] 表-1

[0023] 从表-1可以看出，壳聚糖季铵盐对活性染料活性艳红X-3B有较好的固色效果，各项牢度基本能提高半级左右。

[0024] 实施例2：

[0025] 选用活性艳蓝X-BR染色的棉织物。

[0026] (1)1重量份壳聚糖加入含有1重量份氢氧化钠水溶液，异丙醇为溶剂，搅拌下加热至55℃，恒温碱化4h后再水浴加热到60℃，将反应容器置于超声波清洗仪上，在100W功率下作用，滴加6重量份的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的溶液，控制滴加速率，滴完70℃下恒温反应3小时后出料；料浆用ω＝0.1的盐酸调节至pH＝7.0后抽滤，滤渣用60mlω＝0.85的乙醇水溶液浸泡洗涤并抽滤(反复三次)，继续用无水乙醇浸泡洗涤抽滤(反复三次)；最后将物料置于鼓风干燥箱中，在温度不高于70℃下干燥至恒重，得到组分1。所用壳聚糖的分子量为30000左右，脱乙酰度为90％以上。

[0027] (2)在60℃下将3重量份的环氧氯丙烷缓慢滴加入含1重量份三乙烯四胺的水溶液中，搅拌反应30min，得到浅黄色澄清液体，再用醋酸调pH至中性，得到组分2。

[0028] (3)按1∶3的质量比将组分1和组分2配置固色浴，固色剂用量为3％(对染色织物重)，调节pH为中性，温度60℃，浴比为1∶15(织物与加水后最终配制的固色液的质量比)，将染色织物固色处理30分钟，取出烘干，并用水洗净。

[0029] 测试方法同实施例1，选用活性艳蓝X-BR染色的棉织物，结果如下：

[0030]

[0031]

[0032] 表-2

[0033] 从表-2可以看出，壳聚糖季铵盐对活性染料活性艳蓝X-BR有较好的固色效果，各项牢度基本能提高半级左右。

[0034] 实施例3：