一种阳离子固色剂及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种纺织品后整理用的固色剂，特别涉及一种适用于活性染料非水溶 剂染色后直接进行原位固色用的固色剂，属于纺织助剂技术领域。
【背景技术】
[0002] 目前反应性纤维大多采用活性染料染色，由于活性染料在水中易水解，导致染色 过程中不仅浪费大量活性染料，而且需要消耗大量的水以及排放大量难以处理的高色度污 水，这也是活性染料染色一直以来存在的难以克服的问题。
[0003] 为了能避免活性染料水解反应的发生，提高活性染料的利用率，科学家们在很早 就已经注意并研究了活性染料在非水介质中的染色，采用非水介质染色的优势在于避免了 活性染料水解反应的发生，提高了活性染料与纤维的反应程度，尽管活性染料在非水介质 中染色存在着诸多难点，但现阶段用水成本逐渐升高，以及人们对环境保护越来越重视，活 性染料非水介质染色以其良好的应用前景也越来越受到关注。
[0004] 活性染料非水溶剂染色的近期研究取得巨大进展，广东溢达纺织有限公司开发的 活性染料非水溶剂染色方法，其固色率可以达到95 %以上，活性染料染色后大部分染料能 够与纤维之间反生反应，通过化学键与纤维牢牢结合，但是还有小部分染料，其没有与纤维 之间形成化学键的结合，而是残留在纤维的表面(这部分残留的染料约占1-5%)，这部分残 留的染料若不经过后处理工序，将影响色牢度;而常规的固色工艺存在以下弊端：
[0005] 1)常规活性染料固色剂是水溶性的，易溶于水，且大部分本身的形态就是水溶液 或乳液状的，只能在水介质中进行固色，不适用于弱极性或非极性有机溶剂，其在有机溶剂 中使用时，不易溶解，易发生絮凝沉淀；
[0006] 2)由于常规固色剂只能在水介质中使用，因此在固色处理前需要对染色后的纺织 品进行水洗以除去浮色，否则纤维表面的未清洗浮色会在水溶液中溶解或迀移，导致染花， 这一方面增加了耗水量，另一方面对水洗过程的操作要求较高；
[0007] 3)常规活性染料固色剂是通过固色剂上的阳离子与染料上的阴离子相互吸附形 成不溶色淀，织物在后续反复洗涤过程中，会逐渐脱落。
[0008] 因此，提供一种适用于活性染料非水溶剂染色后，无需水洗直接进行固色用的固 色剂，成为本领域亟待解决的问题之一。
【发明内容】
[0009] 为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种阳离子固色剂，该阳离子固色 剂不溶于水，能够溶解于弱极性和/或非极性溶剂中，在活性染料非水溶剂染色后，无需水 洗，能够直接对染色后的纺织品进行固色。
[0010]为达到上述目的，本发明提供了一种阳离子固色剂，所述阳离子固色剂通过将油 溶性单体、阳离子单体和反应性单体在溶剂中，在自由基引发剂的作用下进行聚合反应得 到;其中，
[0011] 所述油溶性单体包括苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸酯类中的一种或几种的组合；
[0012] 所述阳离子单体包括丙烯酰氧乙基烷基季铵盐和/或烯丙基烷基季铵盐中的一种 或几种的组合；
[0013] 所述反应性单体包括烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘 油酯、丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅 烷、丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸中的一种或几种的组合；
[0014] 所述自由基引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁基脒盐酸盐、过 氧化环己酮、过氧化苯甲酰、过硫酸盐中的一种或几种组合。
[0015] 上述油溶性单体能够使制得的固色剂结构中具有大量的疏水性基团，这些疏水性 基团的存在使固色剂具有不溶于水，易溶于弱极性和/或非极性溶剂的性质，并且上述油溶 性单体具有较低的玻璃化转变温度和/或柔软的分子链，能够提高织物的柔软性和手感，与 此同时，所述油溶性单体中含有可聚合的双键，能够扩充分子链，提高固色牢度；阳离子单 体能够使固色剂与活性染料(活性染料一般带有多个磺酸基，在染色条件下，电离为磺酸根 负离子)结合，形成色淀;反应性单体能够使固色剂结构中具有反应性基团，该反应性基团 能够使固色剂具有良好的成膜性和交联反应性，不仅进一步提高了固色剂的固色效率，而 且能够提高织物的磨擦牢度和水洗牢度。
[0016] 本发明提供的反应性单体含有可与自身或其他单体或纤维上的羟基、羧基、氨基 反应的基团，例如环氧基(代表单体为丙基缩水甘油醚、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩 水甘油酯)可以与羟基、羧基或氨基反应;而羟基(代表单体为丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯 酸-2-羟乙酯），氨基(代表单体丙烯酰胺），硅烷类（乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基 硅烷)则可以自身或与其他单体发生交联反应。这些反应性单体的加入，能够使固色剂结构 中获得反应性基团，该反应性基团能够使固色剂自身发生交联反应，并且能够与纤维上的 羟基反应形成共价键，使固色剂具有良好的成膜性能和交联反应性能。
[0017] 在上述固色剂中，优选地，以质量份数计，所述油溶性单体的用量为25-75份，所述 阳呙子单体的用量为1〇_7〇份，所述反应性单体的用量为1〇 _40份，所述溶剂的用量为50-400份，所述自由基引发剂的用量为0.2-2份。
[0018]在上述固色剂中，优选地，以质量份数计，所述溶剂的用量为50-200份。
[0019]在上述固色剂中，优选地，所述丙烯酸酯类包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸 丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸-2-乙基己酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二乙二醇双 丙烯酸酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种的组合。
[0020] 在上述固色剂中，优选地，所述油溶性单体包括丙烯酸丁酯、季戊四醇三丙烯酸 酯、二乙二醇双丙烯酸酯中的一种或几种的组合。本发明提供的丙烯酸丁酯具有较低的玻 璃化转变温度，固色处理后能够提高织物的柔软性和手感;本发明提供的季戊四醇三丙烯 酸酯和二乙二醇双丙烯酸酯含有两个或多个可聚合双键，在聚合过程中它们能够起到扩充 分子链的作用，同时提高固色剂的固色性能。
[0021] 在上述固色剂中，所述丙烯酰氧乙基烷基季铵盐包括丙烯酰氧乙基三甲基氯化 铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基溴化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲 基溴化铵、丙烯酰氧乙基-十二烷基-二甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基-十二烷基-二甲基 氯化铵、丙烯酰氧乙基-十二烷基-二甲基溴化铵、甲基丙烯酰氧乙基-十二烷基-二甲基溴 化铵、丙烯酰氧乙基-十四烷基-二甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基-十四烷基-二甲基氯化 铵、丙烯酰氧乙基-十四烷基-二甲基溴化铵、甲基丙烯酰氧乙基-十四烷基-二甲基溴化铵、 丙烯酰氧乙基-十六烷基-二甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基-十六烷基-二甲基氯化铵、丙 烯酰氧乙基-十六烷基-二甲基溴化铵、甲基丙烯酰氧乙基-十六烷基-二甲基溴化铵、丙烯 酰氧乙基-十八烷基-二甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基-十八烷基-二甲基氯化铵、丙烯酰 氧乙基-十八烷基-二甲基溴化铵、甲基丙烯酰氧乙基-十八烷基-二甲基溴化铵中的一种或 几种的组合;更优选地，所述丙烯酰氧乙基烷基季铵盐包括丙烯酰氧乙基-十二烷基-二甲 基氯化铵、丙烯酰氧乙基-十二烷基-二甲基溴化铵、丙烯酰氧乙基-十四烷基-二甲基氯化 铵、丙烯酰氧乙基-十四烷基-二甲基溴化铵、丙烯酰氧乙基-十六烷基-二甲基氯化铵、丙烯 酰氧乙基-十六烷基-二甲基溴化铵、丙烯酰氧乙基-十八烷基-二甲基氯化铵、丙烯酰氧乙 基-十八烷基-二甲基溴化铵中的一种或几种的组合;进一步优选地，所述丙烯酰氧乙基烷 基季铵盐包括丙烯酰氧乙基-十二烷基-二甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基-十二烷基-二甲基溴 化铵、丙烯酰氧乙基-十四烷基-二甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基-十四烷基-二甲基溴化铵中 的一种或几种的组合。
[0022] 在上述固色剂中，优选地，所述烯丙基烷基季铵盐包括烯丙基三甲基氯化铵、烯丙 基三甲基溴化铵、二甲基二烯丙基氯化铵、二甲基二烯丙基溴化铵、十二烷基二甲基烯丙基 氯化铵、十二烷基二甲基烯丙基溴化铵、十四烷基二甲基烯丙基氯化铵、十四烷基二甲基烯 丙基溴化铵、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵、十六烷基二甲基烯丙基溴化铵、十八烷基二甲 基烯丙基氯化铵、十八烷基二甲基烯丙基溴化铵中的一种或几种的组合;更优选地，所述烯 丙基烷基季铵盐包括十二烷基二甲基烯丙基氯化铵、十二烷基二甲基烯丙基溴化铵、十四 烷基二甲基烯丙基氯化铵、十四烷基二甲基烯丙基溴化铵、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵、 十六烷基二甲基烯丙基溴化铵、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵、十八烷基二甲基烯丙基溴 化铵中的一种或几种的组合;进一步优选地，所述烯丙基烷基季铵盐包括十二烷基二甲基 烯丙基氯化铵、十二烷基二甲基烯丙基溴化铵、十四烷基二甲基烯丙基氯化铵、十四烷基二 甲基烯丙基溴化铵中的一种或几种的组合。
[0023] 本发明提供的阳离子单体能够与活性染料(活性染料一般带有多个磺酸基，在染 色条件下，电离为磺酸根负离子)结合，形成色淀;其中，烷基碳数为C