一种阳离子型水性聚氨酯酸性染料固色剂的合成方法
【技术领域】：
[0001] 本发明公开了一种阳离子型水性聚氨醋酸性染料固色剂的合成方法，属于纺织化 工技术领域。
【背景技术】：
[0002] 聚阳离子型固色剂应用于染色织物的固色时，不会影响染色织物的光色和日晒牢 度，对活性染料染色织物的固色效果较为明显。在季锭盐类固色剂中，主要有环氧氯丙烷和 胺类反应物的固色剂，二甲基二締丙基氯化锭类的固色剂等。前者虽然不会对染色织物的 色光和日晒牢度产生变化，但会在一定程度上降低染色织物的汗溃牢度和水洗牢度，而相 比于此，后者对染色织物的水洗牢度明显高于前者，同时也不会改变染色织物的日晒牢度 和色光。
[0003] 聚阳离子型固色剂有着两种固色原理：一是不溶性色淀的生成，它是由固色剂和 染料反应生成的。两者生成的不溶性色淀的固色性能取决于聚阳离子型固色剂上阳离子的 强弱，所W季锭盐型固色剂的固色性能最佳;二是活性氨和活性基的相互作用，两者分别来 自固色剂和活性染料。亲水基疏水基平衡、含氮量及平均分子量等因素的不同会影响其固 色效果。此外，若固色剂的聚合度高，其分子量就大，拥有良好的成膜性能，对染色织物色牢 度的提高有着一定的作用。
[0004] 棉绝、蚕丝、羊毛及其混纺的纺织品往往会采用酸性染料染色。传统的酸性染料是 指分子结构中含有酸性基团的染料，所含的酸性基团绝大多数是W横酸盐的形式存在，仅 个别品种是W簇酸盐的形式存在。酸性染料染色时，染料与蛋白质纤维或锦沦纤维之间存 在两种不同的吸引力:染料与纤维的非极性部分的分子间引力，包括氧键和范德华力;染料 分子在水中电离成带负电荷的阴离子，与纤维上带正电荷的氨基W离子键结合，酸性染料 分子结构上的横酸基等水溶性基团，使得它能上染锦绝、蚕丝、毛等纤维，也是导致其湿处 理牢度较差的一个很重要的原因。酸性染料染色织物在水中洗漆或摩擦时，染料上阴离子 部分或者全部未与纤维W离子键固着的染料，易在水中溶出，从织物上脱落下来，造成织物 稱色或沾染同浴的其他织物。在染深浓色或染料用量较大时，未完全与纤维固着的染料较 多，容易从纤维上脱落下来，表现为皂洗牢度和湿摩擦牢度较差，一般染料分子上的横酸基 团越多，湿处理牢度尤其是湿摩擦牢度会越差。蛋白质纤维表面具有麟片层结构，纤维分子 结构中含有氨基、经基和琉基等具有反应性的基团，锦论纤维结构上存在大量酷胺基（- C0NH-)，氨基的含量比羊毛和蚕丝要低得多，约为羊毛的十二分之一，所W酸性染料染色的 锦论纤维的牢度比羊毛和蚕丝较差，酸性染料湿处理牢度差，难W符合市场要求，必须使用 酸性染料固色剂使未完全与纤维结合的染料进一步固着在纤维上，改善其色牢度，提高染 料的利用率，减少废水中的染料含量，降低废水处理成本。
[0005] 因此开发一种阳离子型水性聚氨醋酸性染料固色剂，具有较高的经济效益。
[0006] 浙江理工大学溫自添在2012年公开了一篇名为《聚阳离子型固色剂的研制及应用 研究》用环氧氯丙烷和N-甲基二締丙基胺为原料，合成3-氯-2-径丙基甲基二締丙基氯化 锭，将其和二甲基二締丙基氯化锭自由基共聚合成固色剂，将其应用于活性染料染色棉织 物的固色工艺，是本发明的最接近现有技术，该方法得到的固色剂成本较高，同时对于酸性 染料染色的织物固色效果不佳。
【发明内容】
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[0007] 本发明所解决的技术问题：
[0008] 本发明针对现有技术的不足，提供一种阳离子型水性聚氨醋酸性染料固色剂的合 成方法，方法简便，溫度低，时间短，利于工业化生产及推广，同时该固色剂对酸性染料染色 后棉织物、真丝织物及羊毛织物染色后固色处理，具有理想的固色效果，同时可W改善织物 的耐磨性和防污性，并且对染色织物的鲜艳度影响较小，具有较高的经济效益和工业推广 价值。
[0009] 本发明提供如下技术方案：
[0010] -种阳离子型水性聚氨醋酸性染料固色剂的合成方法，W聚乙二醇、聚丙二醇、二 甲基二締丙基氯化锭、N-甲基二乙醇胺及氯化钢、硫酸锋为原料，氯化儘为催化剂聚合反 应，包括W下操作步骤：
[0011] 第一步:将聚乙二醇、聚丙二醇按照摩尔比1:2-2.5混合均匀，在100-120°C真空脱 水化后降至室溫；
[001^ 第二步：添加二甲基二締丙基氯化锭、N-甲基二乙醇胺及氯化儘，在50-60°C溫度 下揽拌反应2-化，其中二甲基二締丙基氯化锭与N-甲基二乙醇胺的添加量分别为聚乙二醇 重量的0.5-0.7倍及1.0-1.5倍；
[0013] 第Ξ步:升溫至70-80°C，缓慢滴加氯化钢与硫酸锋的混合水溶液，1.5-化内滴完， 控制溫度变化在1-3°C之间，滴加完毕后降溫至45-50°C得到阳离子型水性聚氨醋酸性染料 固色剂，其中氯化钢及硫酸锋的质量浓度分别为2-7%及0.4-1.1%，氯化钢与硫酸锋的混 合水溶液的添加量为所述第一步中聚乙二醇质量的30-50%。
[0014] 优选的，所述聚乙二醇为优品级PEG-2000，外观为乳白色固状物，径值为51- 63m巧ON/g。
[0015] 优选的，所述第二步中氯化儘的添加量为聚乙二醇质量的1-1.5%，氯化儘的添加 形式为分析纯固体。
[0016] 优选的，所述聚丙二醇为优品级PPG-1000或者PPG-1500或者PPG-2000中的一种， 其中，PPG-1000的径值为102-125m巧ON/g，分子量为900-1100;
[0017] PPG-1500 的径值为68-83m 巧 ON/g，分子量为 1350-1650;
[001 引 PPG-2000 的径值为 51-62m 巧 ON/g，分子量为 1800-2200。
[0019] 优选的，所述二甲基二締丙基氯化锭有效成分含量含65%，氯化钢含量含2% ;
[0020] N-甲基二乙醇胺为分析纯试剂，有效成分含量含99%。
[0021] 优选的，所述第一步中将聚乙二醇、聚丙二醇按照摩尔比1:2混合均匀，在100-120 °C真空脱水化后降至室溫；
[0022] 所述第二步中添加二甲基二締丙基氯化锭、N-甲基二乙醇胺及氯化儘，在55-60°C 溫度下揽拌反应2-2.化；
[0023] 所述第Ξ部中升溫至75-80°C，缓慢滴加氯化钢与硫酸锋的混合水溶液，化内滴 完，控制溫度变化在1-2°C之间，滴加完毕后降溫至50°C。
[0024] 优选的，所述第二步中二甲基二締丙基氯化锭与N-甲基二乙醇胺的添加量分别为 聚乙二醇重量的0.5-0.6倍及1.2-1.5倍。
[0025] 本发明所述合成方法合成的阳离子型水性聚氨醋酸性染料固色剂应用于酸性染 料染色后织物的固色处理，其固色工艺为:将酸性染料染色后的棉织物或者真丝织物或者 羊毛织物两浸两社，固色剂的使用量为20g-60g/L，社余率为100%，预烘1-2分钟，预烘溫度 为80-100°(：，赔烘2-3次，赔烘溫度为150-170°(：，赔烘时间为1-2分钟。
[0026] 将聚乙二醇、聚丙二醇进行本体聚合反应，然和加入二甲基二締丙基氯化锭、N-甲 基二乙醇胺及氯化儘作为催化剂，最后加入氯化钢和硫酸锋水溶液充分揽拌得到本发明的 阳离子型水性聚氨醋酸性染料固色剂，用为酸性染料染色后织物的固色处理，提高织物的 色牢度。在反应性聚氨醋预聚树脂的合成反应中，使用聚酸二醇得到的聚氨醋预聚体效果 较优;添加氯化儘作为催化剂，可W促使单体呈现一定的阳荷性，利于聚合反应的进行，提 高反应效率。
[0027] 本发明的有益效果：
[00%] 1.本发明将聚乙二醇、聚丙二醇进行本体聚合反应，然和加入二甲基二締丙基氯 化锭、N-甲基二乙醇胺及氯化儘作为催化剂，最后加入氯化钢和硫酸锋水溶液充分揽拌得 到本发明的阳离子型水性聚氨醋酸性染料固色剂，用为酸性染料染色后织物的固色处理， 固色效果优异。
[0029] 2.本发明方法简便，加工溫度低，工艺时间短，利于工业化生产及推广。
[0030] 3.本发明固色剂对酸性染料染色后棉织物、真丝织物及羊毛织物染色后固色处 理，具有理想的固色效果，可W改善织物的耐磨性和防污性，且对染色织物的鲜艳度影响较 小，具有较高的经济效益和工业推广价值。
[0031] 4.本发明方法研制的为无甲醒、色光变化小，固色效果好的酸性染料用固色剂，复 合生态纺织品加工发展的趋势。
【具体实施方式】：
[0032] 下面对本发明的实施例做详细的说明，本实施例在W发明技术方案为前提下进行 实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但是本发明的保护范围不限于下述的实 施例。实施例中未注明具体条件的实验方案，通常按照常规条件或者制造商所建议的条件 头施。
[00削实施例一
[0034] -种阳离子型水性聚氨醋酸性染料固色剂的合成方法，W聚乙二醇、聚丙二醇、二 甲基二締丙基氯化锭、N-甲基二乙醇胺及氯化钢、硫酸锋为原料，氯化儘为催化剂聚合反 应，包括W下操作步骤：
[0035] 第一步:将聚乙二醇、聚丙二醇按照摩尔比1:2混合均匀，在100°C真空脱水化后降 至室溫；
[0036] 聚丙二醇为优品级PPG-1000，PPG-1000的径值为102-125m排ON/g，分子量为900- 1100;
[0037] 第二步:添加二甲基二締丙基氯化锭、N-甲基二乙醇胺及氯化儘(添加量为聚乙二 醇质量的1%)，在50°c溫度下揽拌反应化，