一种用于无污水纳米印染的染料助剂及其制备方法与流程

本发明涉及纺织印染的
技术领域：
，尤其是涉及一种用于无污水纳米印染的染料助剂及其制备方法。
背景技术：
：我国的印染技术具有非常悠久的历史，通过印染工艺绘制的图案，惟妙惟肖，十分逼真，体现了我国纺织水平的高度发达，在高超的印染技术背后，凝聚了中国人民的智慧和辛勤的汗水。无污水纳米印染是将纳米技术应用到印染行业中，在印染过程中降低甚至不产生印染废水，从而提高印染工艺的环保性。印染工艺中必须要使用染料对织物进行上色，分散染料是一类结构比较简单，微溶于水，在溶液中以细小颗粒的分散体存在的非离子染料，该染料的分子结构中不具有-so3-、-coo-等水溶性基团，而只具有一定数目的-oh、-nh2等非离子极性取代基，所以它们在水中的溶解度很低。因此，在分散染料的商品化加工过程中需加入大量的分散剂。染色时，分散染料借助染料助剂分散成悬浮体形态，染料助剂有利于降低分散染料颗粒的凝聚，减少在被染物表面出现焦油状物质或色斑的现象，以确保织物的染色质量。呈悬浮体形态的分散染料颗粒之间由于受到高温以及染液剪切力的双重作用，容易互相聚集而发生聚沉，聚沉的分散染料在印染胚布时会导致胚布的色彩鲜艳度以及染色牢固度等性能下降。因此，如何使得分散染料颗粒长久保持分散悬浮状态，即如何提高分散染料颗粒的分散稳定性是目前行业内亟待解决的问题。技术实现要素：本发明的目的一是提供一种用于无污水纳米印染的染料助剂，其具有提高分散染料颗粒分散稳定性的效果。本发明的目的二是提供基于目的一的一种用于无污水纳米印染的染料助剂的制备方法。本发明的上述技术目的一是通过以下技术方案得以实现的：一种用于无污水纳米印染的染料助剂，每100份包括以下重量份组分：二乙烯乙二醇2-8份、n-环己基吡咯烷酮0.5-1.5份、元明粉2-6份、分散剂1-5份、螯合剂0.5-5份、非离子渗透剂0.5-2份以及ph稳定剂0.3-1.5份，余量为去离子水；所述分散剂为木质素磺酸钠与十六烷基三甲基氯化铵的复配物。通过采用上述技术方案，由于磺酸基比羧羟基稳定，木质素磺酸钠是稳定性更高的阴离子表面活性剂，在分散染料颗粒外层形成较强的负电荷层,使得分散染料颗粒之间相互排斥，从而降低聚沉的可能性，同时磺酸基还可在分散染料分子的外表面形成水化层，从而提高分散染料颗粒的分散稳定性；十六烷基三甲基氯化铵是含有季铵基的阳离子表面活性剂，阳离子表面活性剂在去离子水溶液中形成胶束的体积增大，对分散染料的增溶能力增强，有利于提高分散染料在去离子水中的溶解度，从而增强分散染料的分散力；将木质素磺酸钠与十六烷基三甲基氯化铵复配，两者相容性好，且具有协同作用，大大提高了分散染料颗粒在去离子水中的分散稳定性；部分季铵基在印染过程中与织物中的羟基结合，从而增强织物的固色性能；二乙烯乙二醇与n-环己基吡咯烷酮均具有促进分散染料向织物中扩散的作用，将两者按照一定的比例混合，使两者具有协同作用，有利于进一步提高分散染料扩散至织物中的速率，从而提高分散染料对织物的上染效果；元明粉用于增加水浴中na+的浓度，na+可吸附在织物表面以降低织物表面的负电荷，从而降低分散染料颗粒与织物之间的斥力，使分散染料易于上染织物，从而提高织物的上染效果。本发明进一步设置为：所述木质素磺酸钠与十六烷基三甲基氯化铵的混合物的质量分数比为1：(0.2-0.8)。通过采用上述技术方案，木质素磺酸钠与十六烷基三甲基氯化铵在复配时需将两者的配比控制在合适的范围内，从而避免在不恰当配比下的木质素磺酸钠与十六烷基三甲基氯化铵互相影响彼此的稳定性而导致两者失活。本发明进一步设置为：所述组分中还包括果胶酶0.5-3份。通过采用上述技术方案，果胶酶用于分解织物纤维壁中含有天然棉蜡的果胶，由于棉蜡的去除，触摸织物时的柔软性以及织物的亲水性均具有明显的提高。本发明进一步设置为：所述组分中还包括卵磷脂0.2-2份。通过采用上述技术方案，卵磷脂作为乳化剂，具有改善盛放有分散染料的悬浮液中各种构成相之间的表面张力的作用，使之形成均匀稳定的分散体系，从而提高分散染料的分散稳定性；卵磷脂分子中同时具有亲水基和亲油基，它聚集在油/水界面上，可降低界面张力和减少形成悬浮液所需要的能量，从而提高悬浮液的能量；卵磷脂对分散染料还具有较强的增溶、分散作用，还通过提高分散染料和织物纤维分子间的范德华力，从而提高分散染料对织物的上染效率。本发明进一步设置为：所述螯合剂优选为马来酸酐、丙烯酰胺或丙烯酸中的一种或两种及以上混合物。通过采用上述技术方案，马来酸酐、丙烯酰胺以及丙烯酸均具有良好的分散性能，有利于提高染料助剂中各组分的分散性能，并有利于促进分散染料的分散效率；马来酸酐、丙烯酰胺以及丙烯酸的螯合屏蔽作用，有利于避免织物在前处理过程中附带的钙、镁及重金属离子形成不溶性金属盐沉淀在织物上，从而提高织物的抗氧化性、触摸柔软性等性能；马来酸酐、丙烯酰胺以及丙烯酸均为可生物降解化合物，符合环保生产要求。本发明进一步设置为：所述非离子渗透剂为jfc、jfc-1或jfc-2中的任意一种。通过采用上述技术方案，jfc、jfc-1以及jfc-2耐酸碱、耐硬水，且水溶性良好，具有高效的渗透、润湿性能，同时还具有分散以及净洗性能，有利于提高分散染料在染料助剂中的分散均匀性以及分散染料向织物中的渗透性。本发明进一步设置为：所述ph调节剂优选为醋酸。通过采用上述技术方案，当各种助剂加入去离子水中后，添加适量的醋酸用于调节染色助剂的ph值，使其维持在稳定合适的范围内。本发明的上述技术目的二是通过以下技术方案得以实现的：一种用于无污水纳米印染的染料助剂的制备方法，具体包括以下制备步骤：s1.配料：染料助剂每100份包括以下重量份组分：二乙烯乙二醇2-8份、n-环己基吡咯烷酮0.5-1.5份、元明粉2-6份、分散剂1-5份、螯合剂0.5-5份、非离子渗透剂0.5-2份、ph稳定剂0.3-1.5份、果胶酶0.5-3份以及卵磷脂0.2-2份，余量为去离子水；s2.基液制备：向反应容器中加入去离子水、二乙烯乙二醇以及n-环己基吡咯烷酮进行充分搅拌；s3.加料混合：再依次加入元明粉、分散剂、螯合剂以及非离子渗透剂进行充分搅拌，继续加入果胶酶与卵磷脂进行充分搅拌，最后加入ph稳定剂进行充分搅拌；s4.助剂制备：将混合均匀的搅拌液静置15-20min，制得染料助剂。通过采用上述技术方案，按照顺序向反应容器中依次加入s1中的组分充分搅拌混合均匀，最后加入ph稳定剂调节染料助剂的ph值，使其处于适合处理织物的ph范围内，最后将混合均匀的搅拌液静置15-20min，使得染料助剂中的各组分保持稳定，从而制备出具有提高分散染料分散稳定性、提高织物上色效果与固色效果的染料助剂。综上所述，本发明的有益技术效果为：1.将木质素磺酸钠与十六烷基三甲基氯化铵复配，两者相容性好，且具有协同作用，大大提高了分散染料颗粒在去离子水中的分散稳定性；2.木质素磺酸钠与十六烷基三甲基氯化铵在复配时需将两者的配比控制在合适的范围内，从而避免在不恰当配比下的木质素磺酸钠与十六烷基三甲基氯化铵互相影响彼此的稳定性而导致两者失活；3.卵磷脂具有改善盛放有分散染料的悬浮液中各种构成相之间的表面张力的作用，使之形成均匀稳定的分散体系，从而提高分散染料的分散稳定性；4.果胶酶用于分解织物纤维壁中含有天然棉蜡的果胶，从而提高触摸织物时的柔软性以及织物的亲水性。附图说明图1是本实施例的生产工艺流程图。具体实施方式以下结合附图对本发明作进一步详细说明。实施例1，为本发明公开的一种用于无污水纳米印染的染料助剂及其制备方法，染料助剂每100份包括以下重量份组分：组分份数组分份数二乙烯乙二醇5.5jfc-11.2n-环己基吡咯烷酮0.65醋酸0.85元明粉4.5果胶酶2.1丙烯酰胺3.3卵磷脂1.4木质素磺酸钠2.4去离子水77十六烷基三甲基氯化铵1.1制备方法具体包括以下制备步骤：s1.配料：按上述表格中的组分与重量份配料；s2.基液制备：向反应容器中加入去离子水、二乙烯乙二醇以及n-环己基吡咯烷酮进行充分搅拌；s3.加料混合：再依次加入元明粉、木质素磺酸钠与十六烷基三甲基氯化铵复配物、丙烯酰胺以及jfc-1进行充分搅拌，继续加入果胶酶与卵磷脂进行充分搅拌，最后加入醋酸进行充分搅拌；s4.助剂制备：将混合均匀的搅拌液静置15min，制得染料助剂。实施例2，为本发明公开的一种用于无污水纳米印染的染料助剂及其制备方法，染料助剂每100份包括以下重量份组分：制备方法具体包括以下制备步骤：s1.配料：按上述表格中的组分与重量份配料；s2-s4的制备步骤同实施例1。实施例3，为本发明公开的一种用于无污水纳米印染的染料助剂及其制备方法，染料助剂每100份包括以下重量份组分：组分份数组分份数二乙烯乙二醇8jfc-12n-环己基吡咯烷酮1.5醋酸1.5元明粉6果胶酶3丙烯酰胺5卵磷脂2木质素磺酸钠2.4去离子水65.5十六烷基三甲基氯化铵1.1制备方法具体包括以下制备步骤：s1.配料：按上述表格中的组分与重量份配料；s2-s4的制备步骤同实施例1。实施例4，为本发明公开的一种用于无污水纳米印染的染料助剂及其制备方法，染料助剂每100份包括以下重量份组分：组分份数组分份数二乙烯乙二醇5.5jfc-11.2n-环己基吡咯烷酮0.65醋酸0.85元明粉4.5果胶酶2.1丙烯酰胺3.3卵磷脂1.4木质素磺酸钠0.55去离子水77十六烷基三甲基氯化铵0.45制备方法具体包括以下制备步骤：s1.配料：按上述表格中的组分与重量份配料；s2-s4的制备步骤同实施例1。实施例5，为本发明公开的一种用于无污水纳米印染的染料助剂及其制备方法，染料助剂每100份包括以下重量份组分：组分份数组分份数二乙烯乙二醇5.5jfc-11.2n-环己基吡咯烷酮0.65醋酸0.85元明粉4.5果胶酶2.1丙烯酰胺3.3卵磷脂1.4木质素磺酸钠4.17去离子水77十六烷基三甲基氯化铵0.83制备方法具体包括以下制备步骤：s1.配料：按上述表格中的组分与重量份配料；s2-s4的制备步骤同实施例1。实施例6，为本发明公开的一种用于无污水纳米印染的染料助剂及其制备方法，染料助剂每100份包括以下重量份组分：组分份数组分份数二乙烯乙二醇5.5jfc-11.2n-环己基吡咯烷酮0.65醋酸0.85元明粉4.5果胶酶2.1马来酸酐3.3卵磷脂1.4木质素磺酸钠2.4去离子水77十六烷基三甲基氯化铵1.1制备方法具体包括以下制备步骤：s1.配料：按上述表格中的组分与重量份配料；s2.基液制备：向反应容器中加入去离子水、二乙烯乙二醇以及n-环己基吡咯烷酮进行充分搅拌；s3.加料混合：再依次加入元明粉、木质素磺酸钠与十六烷基三甲基氯化铵复配物、马来酸酐以及jfc-1进行充分搅拌，继续加入果胶酶与卵磷脂进行充分搅拌，最后加入醋酸进行充分搅拌；s4.助剂制备：将混合均匀的搅拌液静置15min，制得染料助剂。实施例7，为本发明公开的一种用于无污水纳米印染的染料助剂及其制备方法，染料助剂每100份包括以下重量份组分：组分份数组分份数二乙烯乙二醇5.5jfc-11.2n-环己基吡咯烷酮0.65醋酸0.85元明粉4.5果胶酶2.1丙烯酸3.3卵磷脂1.4木质素磺酸钠2.4去离子水77十六烷基三甲基氯化铵1.1制备方法具体包括以下制备步骤：s1.配料：按上述表格中的组分与重量份配料；s2.基液制备：向反应容器中加入去离子水、二乙烯乙二醇以及n-环己基吡咯烷酮进行充分搅拌；s3.加料混合：再依次加入元明粉、木质素磺酸钠与十六烷基三甲基氯化铵复配物、丙烯酸以及jfc-1进行充分搅拌，继续加入果胶酶与卵磷脂进行充分搅拌，最后加入醋酸进行充分搅拌；s4.助剂制备：将混合均匀的搅拌液静置15min，制得染料助剂。对比例1，为本发明公开的一种用于无污水纳米印染的染料助剂及其制备方法，染料助剂每100份包括以下重量份组分：组分份数组分份数二乙烯乙二醇5.5jfc-11.2n-环己基吡咯烷酮0.65醋酸0.85元明粉4.5果胶酶2.1丙烯酰胺3.3卵磷脂1.4木质素磺酸钠3.5去离子水77十六烷基三甲基氯化铵0制备方法具体包括以下制备步骤：s1.配料：按上述表格中的组分与重量份配料；s2.基液制备：向反应容器中加入去离子水、二乙烯乙二醇以及n-环己基吡咯烷酮进行充分搅拌；s3.加料混合：再依次加入元明粉与木质素磺酸钠、丙烯酰胺以及jfc-1进行充分搅拌，继续加入果胶酶与卵磷脂进行充分搅拌，最后加入醋酸进行充分搅拌；s4.助剂制备：将混合均匀的搅拌液静置15min，制得染料助剂。对比例2，为本发明公开的一种用于无污水纳米印染的染料助剂及其制备方法，染料助剂每100份包括以下重量份组分：组分份数组分份数二乙烯乙二醇5.5jfc-11.2n-环己基吡咯烷酮0.65醋酸0.85元明粉4.5果胶酶2.1丙烯酰胺3.3卵磷脂1.4木质素磺酸钠0去离子水77十六烷基三甲基氯化铵3.5制备方法具体包括以下制备步骤：s1.配料：按上述表格中的组分与重量份配料；s2.基液制备：向反应容器中加入去离子水、二乙烯乙二醇以及n-环己基吡咯烷酮进行充分搅拌；s3.加料混合：再依次加入元明粉与十六烷基三甲基氯化铵、丙烯酰胺以及jfc-1进行充分搅拌，继续加入果胶酶与卵磷脂进行充分搅拌，最后加入醋酸进行充分搅拌；s4.助剂制备：将混合均匀的搅拌液静置15min，制得染料助剂。对比例3，为本发明公开的一种用于无污水纳米印染的染料助剂及其制备方法，染料助剂每100份包括以下重量份组分：组分份数组分份数二乙烯乙二醇5.5jfc-11.2n-环己基吡咯烷酮0.65醋酸0.85元明粉4.5果胶酶2.1丙烯酰胺3.3卵磷脂1.4木质素磺酸钠1.8去离子水77十六烷基三甲基氯化铵1.7制备方法具体包括以下制备步骤：s1.配料：按上述表格中的组分与重量份配料；s2-s4制备步骤同实施例1。对比例4，为本发明公开的一种用于无污水纳米印染的染料助剂及其制备方法，染料助剂每100份包括以下重量份组分：组分份数组分份数二乙烯乙二醇5.5jfc-11.2n-环己基吡咯烷酮0.65醋酸0.85元明粉4.5果胶酶2.1丙烯酰胺3.3卵磷脂1.4木质素磺酸钠3.2去离子水77十六烷基三甲基氯化铵0.3制备方法具体包括以下制备步骤：s1.配料：按上述表格中的组分与重量份配料；s2-s4制备步骤同实施例1。对比例5，为本发明公开的一种用于无污水纳米印染的染料助剂及其制备方法，染料助剂每100份包括以下重量份组分：组分份数组分份数二乙烯乙二醇5.5jfc-11.2n-环己基吡咯烷酮0.65醋酸0.85元明粉4.5果胶酶0丙烯酰胺3.3卵磷脂1.4木质素磺酸钠2.4去离子水79.1十六烷基三甲基氯化铵1.1制备方法具体包括以下制备步骤：s1.配料：按上述表格中的组分与重量份配料；s2.基液制备：向反应容器中加入去离子水、二乙烯乙二醇以及n-环己基吡咯烷酮进行充分搅拌；s3.加料混合：再依次加入元明粉、木质素磺酸钠与十六烷基三甲基氯化铵复配物、丙烯酰胺以及jfc-1进行充分搅拌，继续加入卵磷脂进行充分搅拌，最后加入醋酸进行充分搅拌；s4.助剂制备：将混合均匀的搅拌液静置15min，制得染料助剂。对比例6，为本发明公开的一种用于无污水纳米印染的染料助剂及其制备方法，染料助剂每100份包括以下重量份组分：组分份数组分份数二乙烯乙二醇5.5jfc-11.2n-环己基吡咯烷酮0.65醋酸0.85元明粉4.5果胶酶2.1丙烯酰胺3.3卵磷脂0木质素磺酸钠2.4去离子水78.4十六烷基三甲基氯化铵1.1制备方法具体包括以下制备步骤：s1.配料：按上述表格中的组分与重量份配料；s2.基液制备：向反应容器中加入去离子水、二乙烯乙二醇以及n-环己基吡咯烷酮进行充分搅拌；s3.加料混合：再依次加入元明粉、木质素磺酸钠与十六烷基三甲基氯化铵复配物、丙烯酰胺以及jfc-1进行充分搅拌，继续加入果胶酶进行充分搅拌，最后加入醋酸进行充分搅拌；s4.助剂制备：将混合均匀的搅拌液静置15min，制得染料助剂。性能检测试验分别对实施例1-7以及对比例1-6制备出的染料助剂进行以下性能检测试验。分散染料分散稳定性检测试验：向每组染料助剂中添加相同重量、相同组成的分散染料，并采用滤纸法检测分散染料的分散稳定性，将检测结果记录在表1中；滤纸法的检测原理是：配比染料浓度2.5％，浴比1：30，加10％硫酸铵1毫升，调节ph至5.0，取涤纶针织物10克卷于多孔壁上，放在染液内外循环的高温高压染色小样机内，于80℃升温至130℃，保温10分钟，冷却至100℃，水洗晾干，观察织物上有无染料凝聚色点；若织物上无染料凝聚点，则分散染料分散稳定性好，若存在染料凝聚点，则分散染料分散稳定性较差。胚布耐摩擦色牢度检测试验：使用每组染料助剂分别对胚布进行印染，并按照gb/t3920-2008标准对印染后的坯布的耐摩擦色牢度进行测试，将检测结果记录在表2中。胚布耐水色牢度检测试验：使用每组染料助剂分别对胚布进行印染，按照gb/t5713-2013标准对印染后的坯布的耐水色牢度进行测试，将检测结果记录在表3中。表1-实施例1-7以及对比例1-6中样品对于分散染料分散稳定性检测数据样品有无染料凝聚点染料凝聚点数量实施例1无无实施例2无无实施例3无无实施例4无无实施例5无无实施例6无无实施例7无无对比例1有2对比例2有3对比例3有4对比例4有3对比例5无无对比例6有1根据表1中各组实施例以及对比例的数据可知：单独使用木质素磺酸钠或十六烷基三甲基氯化铵时，分散染料的分散稳定性不如使用两者的复配物时分散染料的分散稳定性强，说明木质素磺酸钠与十六烷基三甲基氯化铵复配使用对于提高染料助剂对分散染料的分散稳定性具有促进作用；木质素磺酸钠与十六烷基三甲基氯化铵的复配比例需要严格控制，否则会降低分散染料的分散稳定性；卵磷脂的添加对于提高分散染料的分散稳定性具有促进作用。表2-实施例1-7以及对比例1-6中样品对于胚布耐摩擦色牢度检测数据根据表2中各组实施例以及对比例的数据可知：单独使用木质素磺酸钠或十六烷基三甲基氯化铵时，胚布的耐湿摩色牢度与耐干摩色牢度虽然符合标准，但是级别均低于复配使用两者时胚布的耐摩擦色牢度，因此，复配使用两者对于提高胚布的耐摩擦色牢度具有促进作用；木质素磺酸钠与十六烷基三甲基氯化铵的复配比例需要严格控制，否则会对胚布的耐摩擦色牢度性能起到反作用；删除果胶酶后，胚布的耐摩擦色牢度虽然符合标准，但与实施例1相比，级别下降，说明果胶酶的添加具有提高胚布耐摩擦色牢度的效果；删除卵磷脂后，胚布的耐摩擦色牢度不符合标准，说明卵磷脂的添加具有提高胚布耐摩擦色牢度的效果。表3-实施例1-7以及对比例1-6中样品对于胚布耐水色牢度检测试验数据样品类型单位标准值实测值评价实施例1沾色级≥3～44符合实施例2沾色级≥3～44符合实施例3沾色级≥3～44符合实施例4沾色级≥3～44符合实施例5沾色级≥3～44符合实施例6沾色级≥3～44符合实施例7沾色级≥3～44符合对比例1沾色级≥3～43符合对比例2沾色级≥3～43符合对比例3沾色级≥3～43符合对比例4沾色级≥3～43符合对比例5沾色级≥3～44符合对比例6沾色级≥3～43符合根据表3中各组实施例以及对比例的数据可知：单独使用木质素磺酸钠或十六烷基三甲基氯化铵时，胚布的耐水色牢度虽然符合标准，但是级别均低于复配使用两者时胚布的耐水色牢度，因此，复配使用两者对于提高胚布的耐水色牢度具有促进作用；木质素磺酸钠与十六烷基三甲基氯化铵的复配比例需要严格控制，否则会对胚布的耐水色牢度产生影响；删除果胶酶后，胚布的耐水色牢度几乎不受影响；删除卵磷脂后，胚布的耐水色牢度等级下降，说明卵磷脂的添加具有提高胚布耐水色牢度的效果。本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。当前第1页12