一种用于染色涤纶织物的增深整理剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于纺织品染整助剂领域，具体涉及一种染色涤纶织物用的增深整理剂。
【背景技术】
[0002] 纺织业作为我国的传统支柱产业，其产品被广泛地应用于工、农、水产、医药、国防 工业等方面，对促进国民经济发展起着很大的作用。合成纤维因强度大、可大量生产，故近 年来已被广泛使用。尤其是聚酯纤维（即涤纶），具有强度高、弹性好、尺寸稳定性好、耐磨 等优点，其制成衣服不皱、不缩、不变形、美观挺括，且易洗快干、结实耐穿，是合成纤维纺织 品中品种多、产量大、发展快的品种。可是由于涤纶结构上基本没有活性基团，上染位置少， 结晶度高，纤维结构紧密、表面平滑，染料向纤维内部扩散困难，相比于其他纤维如羊毛、丝 等天然纤维及尼龙、腈纶等合成纤维，在染色时存在染色浓度低、不够鲜艳等缺点。为了增 加染色浓度，可以在染色过程中加入增深剂，以增加表观色量。
[0003] 理论上讲，只要具有低折射率并且能够在纤维表面吸附成膜的树脂都可以用来 制备织物增深用的整理剂，人们已经进行了不少研宄和探索。例如：现有技术申请号为 200810163784. 4的发明专利公开了一种织物用增深增艳剂及其生产方法，该技术公开了一 种氨基硅油与阳离子聚氨酯树脂乳液或阳离子丙烯酸树脂乳液以一定比例混合制备而成 的增深增深剂产品。由于生产过程涉及脱低分子、二次乳化等过程，操作繁琐，为此该增深 剂的使用受到限制。现有技术申请号为200480034221. 5的发明公开了一种纤维用色彩加 深剂和使用其加深纤维色彩的方法，该技术公开了一种包含采用氨基硅烷偶联剂在酸性条 件下处理的二氧化硅微粒和聚醚改性的聚硅氧烷的色彩加深剂。由于二氧化硅微粒粒径为 30~85nm，聚硅氧烷在纤维表面的成膜并不稳定、连续性差，为此该增深剂的使用同样受 到限制。现有技术申请号为201010288531. 7的发明公开了一种染色棉织物增深增艳整理 剂及制备方法，该技术公开了一种聚有机硅氧烷乳液与甲基含氢硅油乳液按一定重量比混 合而成的增深增艳整理剂。由于合成方法采用阳离子乳液聚合，而不采用非离子乳化剂，限 制了产品的开发与推广。
【发明内容】
[0004] 针对上述现有技术存在的问题与不足，本发明采用表面改性的纳米二氧化钛颗粒 为固形物，与氨基改性的聚有机硅氧烷微乳液作为成膜物质进行复配，生成增深整理剂，利 用纳米颗粒的小粒径效应和大比表面积增加了与纤维表面的接触，并形成较高的吸附率； 其上包覆的成膜物质因有机硅连段的柔韧性、成膜性，使该增深整理剂在所处理的织物表 面形成一层凹凸不平、发生漫反射的薄膜，使织物对入射光的吸收量大大增加，反射光减 少，使用后增深效果明显，抗菌性及色牢度得以改进。
[0005] 为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
[0006] 一种用于染色涤纶织物的增深整理剂，由包括表面改性纳米二氧化钛乳液和氨基 改性聚硅氧烷微乳液的组分复配而成，所述表面改性纳米二氧化钛乳液占总复配液的重量 百分含量为0. 1~50% ;其中，
[0007] 所述表面改性纳米二氧化钛乳液由如下重量份的原料组成：
[0008] 纳米二氧化钛颗粒 0.1~1; 分散剂 1~5; 桂焼偶联剂 1~5; 乙醇 20~50; 去离子水 50~70;
[0009] 所述氨基改性聚硅氧烷微乳液由如下重量份的原料组成：
[0010] 有机硅氧烷类单体 10~30; 含氨基的硅烷偶联剂 1~3; 阳离子乳化剂 1~8; 非离子乳化剂 2~10; 碱性催化剂 0.05~0.5; 去离子水 60~80。
[0011] 所述表面改性纳米二氧化钛乳液的制备方法如下：按权利要求1的重量比例，将 纳米二氧化钛颗粒加入到分散剂的水溶液中，充分搅拌混合1~2小时，升高温度到60~ 8(TC，再逐滴加入硅烷偶联剂的乙醇溶液进行改性，保持搅拌速度与反应温度，反应1~2 小时，即得到产品。
[0012] 所述氨基改性聚硅氧烷微乳液的合成方法如下：按上述比例，将阳离子乳化剂分 为两部分，其中占乳化剂总量的重量百分含量为10~30%阳离子乳化剂与非离子乳化剂 溶于适量去离子水中，逐滴加入有机硅氧烷类单体及含氨基的硅烷偶联剂，并高速搅拌，均 质20~40分钟，制得乳白色预乳化液；将剩余的阳离子乳化剂溶于剩余量的去离子水中作 为底液，逐渐升温至70~85°C，加入碱性催化剂并不断搅拌，再逐滴加入所述乳白色预乳 化液，滴加时间1~3小时，保温时间1~2小时，降温后加冰醋酸调节pH为中性。
[0013] 所述分散剂选自三乙醇胺、十二烷基苯磺酸钠、吐温-80、辛烷基苯酚-10中的一 种或其组合；所述硅烷偶联剂选自Y -氨丙基三乙氧基硅烷、Y -缩水甘油醚氧基丙基三甲 氧基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或其组合。
[0014] 所述有机硅氧烷类单体选自六甲基三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅 氧烷、十二甲基环六硅氧烷的一种或其组合；含氨基的硅烷偶联剂为Y-氨丙基三乙氧基 硅烷、N-(f3-氨乙基）-Y_氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或其组合；所述阳离子乳化 剂选自十二烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵中的 一种或其组合；所述非离子乳化剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚如AE0-3、AE0-7、AE0-9或辛基酚 聚氧乙烯醚0P-10中的一种或其组合；所述碱性催化剂选自季铵碱如氢氧化四甲铵、碱金 属氢氧化物如氢氧化钾或氢氧化钠中的一种或其组合。
[0015] 所述氨基改性聚硅氧烷微乳液的结构式如下：
[0016]
[0017]其中，&为-OH 或-CH 3;R 2为-C 占6順2或-C 3H6NHC2H4NH2;n 选自 1 ~500 的整数；m 选自1~100的整数。
[0018] 所述表面改性纳米二氧化钛乳液和所述氨基改性聚硅氧烷微乳液通过高速搅拌 或超声波技术进行混合复配。
[0019] 根据光学理论，只要具有低折射率并且能够在纤维表面吸附成膜的树脂都可以用 来制备织物增深用的整理剂。本发明采用无机纳米二氧化钛颗粒与氨基改性聚硅氧烷微乳 液复配制得增深整理剂，对染色涤纶织物进行处理，经培烘在纤维表面形成均匀包覆纳米 颗粒的、凹凸不平的低折射率膜，以降低涤纶表面的反射光量，从而提高增深效应。
[0020] 本发明有益效果为：
[0021] 1)本发明采用纳米颗粒表面改性技术和微乳液聚合技术，制备了以纳米二氧化钛 颗粒为微细的固形物、氨基改性聚硅氧烷微乳液为成膜物质的增深复配体系。纳米二氧化 钛颗粒具有高表面能和大比表面积，对于纤维表面及染料分子具有很强的吸附率，且表面 改性后，使其颗粒在纤维表面的分布更为均匀、稳定；
[0022] 2)本发明首次将纳米二氧化钛与氨基改性聚硅氧烷微乳液结合应用在涤纶织物 的分散染料染色增深中，经过高温培烘处理后，纳米二氧化钛颗粒完好存在而氨基改性聚 硅氧烷微乳液在纤维表面成低折射率膜并将纳米颗粒均匀包覆其中，使射入织物表面的光 在纤维表面产生折射、漫反射，增强织物色深效果，不但不会对织物的色光产生影响，而且 能大大提尚色牢度性能。
[0023] 3)本发明产品以水为介质而非有机溶剂，环保无污染，同时纳米二氧化钛有较强 的抗菌性能，在织物上不会产生或残留任何有毒有害物质，适于在纺织品染整助剂领域推 广应用，从而为国家节约大量的纺织资源、劳动资源和能源。
【具体实施方式】
[0024] 下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是以下实施例只用于 对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根 据本发明的内容作出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
[0025] 实施例1
[0026] 染色涤纶织物用的增深整理剂的制备，包括如下步骤：
[0027] 将lg纳米二氧化钛颗粒加入到5 %的三乙醇胺水溶液50mL中，充分搅拌混合2小 时，升高温度到80°C，逐滴加入50mL质量分数为0. 5% (溶剂为乙醇）的Y -甲基丙烯酰 氧基丙基三甲氧基硅烷进行改性，保持搅拌速度与反应温度，反应2小时制得改性纳米二 氧化钛乳液。按质量百分比，将2g十六烷基三甲基溴化铵与6g脂肪醇聚氧乙烯醚AE0-3 溶于50mL去离子水中，逐滴加入20g八甲基环四硅氧烷及2g N- ( 0 -氨乙基）-y -氨丙基 甲基二甲氧基硅烷，并高速搅拌，均质30分钟，制得乳白色预乳化液；将2g十六烷基三甲基 溴化铵溶于50mL去离子水中作为底液，逐渐升温至80°C，加入0.lg氢氧化钠并不断搅拌； 将预乳化液逐滴加入到底液中，滴加时间2. 5小时，保温时间1. 5小时，降温后加冰醋酸调 节pH为中性制得氨基改性聚硅氧烷微乳液。将制得的改性纳米二氧化钛乳液和氨基改性 聚硅氧烷微乳液1500r/min高速搅拌2小时，得到染色涤纶织物用的增深整理剂。
[0028] 红色绦纟仑织物（3%owf)称重lg，经纱：45dtex/48F，炜纱：45dtex/48F，用上述增 深剂不同用量、浴比1:50,将织物两浸两轧（轧余率80%)，在120°C温度的鼓风干燥箱干 燥2分钟，在180°C温度的鼓风干燥箱培烘40秒，取出后在桌面上放平，冷却后回潮，通过 Datacolor测色仪进行性能测试，结果如下表1所示：
[0029] 表 1
[0030]
[0031] 由上述结果可知，经本发明方法制备的增深整理剂处理后的红色涤纶织物，与未 整理红色涤纶织物相比，L值降低，增深织物的表面得色率（K/S值）明显变大，而色光变化 却极其微小甚至几乎没有，说明本发明的增深剂具有优异的增深效果，其潜在的应用价值 比较大。
[0032] 实施例2
[0033] 染色涤纶织物用的增深整理剂的制备，包括如下步骤：
[0034] 按质量百分比，将0. lg纳米二氧化钛颗粒加入到0. 5%的辛烷基苯酚-10水溶液 50mL中，充分搅拌混合1小时，升高温度到75°C，逐滴加入质量分数为0. 2% (溶剂为乙醇） 的Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷进行改性，保持搅拌速度与反应温度，反应1小时 制得改性纳米二氧化钛乳液。按质量百分比，将2g十六烷基三甲基溴化铵与6g脂肪醇聚 氧乙烯醚AE0-7溶于50mL去离子水中，逐滴加入20g八甲基环四硅氧烷及2g y -氨丙基三 乙氧基硅烷，并高速搅拌，均质30分钟，制得乳白色预乳化液；将2g十六烷基三甲基溴化铵 溶于50mL去离子水中作为底液，逐渐升温至70°C，加入0. lg氢氧化钠并不断搅拌；将预乳 化液逐滴加入到底液中，滴加时间1小时，保温时间2小时，降温后加冰醋酸调节pH为中性 制得氨基改性聚硅氧烷微乳液。将制得的改性纳米二氧化钛乳液和氨基改性聚硅氧烷微乳 液混合，超声波分散l〇min，得到染色涤纶织物用的增深整理剂。
[0035] 黑色绦纟仑织物（3% owf)称重lg，经纱：45dte