一种多功能锦纶均染剂及其制备方法与流程

文档序号:14113526阅读:352来源:国知局
本发明涉及纺织染整行业的化学助剂及其制备方法,特别涉及一种多功能锦纶均染剂及其制备方法。
背景技术
:锦纶织物具有强度高、耐磨性好、弹性好、耐疲劳性好、耐腐蚀和染色性好的优点,使得人们对于锦纶纤维的关注度越来越高,其需求也在与日俱增。锦纶均染剂是使锦纶纤维纱、线或织物在染色过程中染色均匀,不产生色条、色斑等疵点的染整助剂。现实染色过程中会经常遇到锦纶纤维纱、线或织物在染色过程中前处理效果不理想,从而使纤维纱、线或织物表面沾染油或杂物,油或杂物会影响均染剂匀染效果。但现有锦纶均染剂其效果单一,一般在前处理良好的情况下,可以达到染色均匀的效果;前处理一旦出现问题,或操作不当,如染色过程中升温过快等,出现纤维纱、线或织物表面沾染油或杂物的情况,染色效果往往受影响,结果不稳定。技术实现要素:本发明的目的是提供一种多功能锦纶均染剂及其制备方法,其能够清除锦纶表面沾染油或杂物,提高对各种复杂工况的适用性,始终保持染色效果的稳定性。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种多功能锦纶均染剂,由如下质量百分比的各组分构成:通过采用上述技术方案,n-聚氧乙烯醚氨基磺酸酯-n’-聚氧乙烯醚三甲基硅烷-十八烷基胺的合成其具有良好缓染性能,同时能够防止阴阳离子发生絮凝沉淀的作用;移染组份其具有提高锦纶移染率;分散组份其具有对染料的抗絮能力或对油滴的分散返沾能力,避免锦纶表面色渍色点的产生;除油组份具能够提升乳化力,保证乳化稳定性;增溶组份能够提高n-聚氧乙烯醚氨基磺酸酯-n’-聚氧乙烯醚三甲基硅烷-十八烷基胺、移染组份、分散组份和除油组份的协同效应,提高均染剂的整体性能。本发明进一步设置为,所述n-聚氧乙烯醚氨基磺酸酯-n’-聚氧乙烯醚三甲基硅烷-十八烷基胺的分子式为:8≤n+m≤28。通过采用上述技术方案,得到的n-聚氧乙烯醚氨基磺酸酯-n’-聚氧乙烯醚三甲基硅烷-十八烷基胺,兼具聚氧乙烯醚官能团、硅烷官能团和磺酰胺官能团,不仅具有良好的缓染性能,而且具有良好的促染作用;保证染色的一次成功率,又可以保证染料的合理利用,起到环保节能的作用。本发明进一步设置为,所述移染组份为十八烷基胺聚氧乙烯醚,聚氧乙烯醚聚合度10~30。通过采用上述技术方案,十八烷基胺聚氧乙烯醚能够避免因为织物本身存在缺陷而导致的色花现象,进一步提高染色成功率。本发明进一步设置为,所述分散组份为萘磺酸甲醛缩合物和/或木质素磺酸钠。通过采用上述技术方案,萘磺酸甲醛缩合物和木质素磺酸钠具有对染料的抗絮能力或对油滴的分散返沾能力,避免锦纶表面色渍色点的产生。本发明进一步设置为,所述萘磺酸甲醛缩合物与木质素磺酸钠的重量比为:(3~4):(6~7)。通过采用上述技术方案,萘磺酸甲醛缩合物和木质素磺酸钠均具有对染料的抗絮能力;由于木质素磺酸钠不溶于有机溶剂,具有油滴的分散返沾能力,避免锦纶表面色渍色点的产生;因此萘磺酸甲醛缩合物与木质素磺酸钠的混合不仅具有对染料的抗絮能力,而且具有对油滴的分散返沾能力,避免锦纶表面色渍色点的产生。本发明进一步设置为,所述除油组份为腰果酚聚氧乙烯醚,聚氧乙烯聚合度7-15。通过采用上述技术方案,腰果酚聚氧乙烯醚能够提高乳化力,保证乳化稳定性。本发明进一步设置为,所述增溶组份为异丙苯磺酸钠。通过采用上述技术方案,异丙苯磺酸钠为助溶剂,其能够提高n-聚氧乙烯醚氨基磺酸酯-n’-聚氧乙烯醚三甲基硅烷-十八烷基胺、移染组份、分散组份和除油组份的协同效应,提高均染剂的整体性能。一种多功能锦纶均染剂的制备方法,如下步骤:首先配制n-聚氧乙烯醚氨基磺酸酯-n’-聚氧乙烯醚三甲基硅烷-十八烷基胺,接着在配制完成的n-聚氧乙烯醚氨基磺酸酯-n’-聚氧乙烯醚三甲基硅烷-十八烷基胺中依次加入增溶组份、移染组份、分散组份和除油组份并搅拌均匀。通过采用上述技术方案,首先配制n-聚氧乙烯醚氨基磺酸酯-n’-聚氧乙烯醚三甲基硅烷-十八烷基胺,接着在配制完成的n-聚氧乙烯醚氨基磺酸酯-n’-聚氧乙烯醚三甲基硅烷-十八烷基胺中加入增溶组份,增溶组份的加入使得后续加入的移染组份、分散组份和除油组份与n-聚氧乙烯醚氨基磺酸酯-n’-聚氧乙烯醚三甲基硅烷-十八烷基胺能够充分搅拌均匀。本发明进一步设置为,n-聚氧乙烯醚氨基磺酸酯-n’-聚氧乙烯醚三甲基硅烷-十八烷基胺的制备方法包括如下步骤:(1)在十八烷基胺聚氧乙烯醚溶液中以三乙醇胺的异丙醇溶液作为缚酸剂,滴加三甲基一氯硅烷,ph控制范围在8.5~9.5之间,于30~40℃条件下进行反应5~6h,得到n-聚氧乙烯醚三甲基硅烷十八烷基胺;(2)将n-聚氧乙烯醚三甲基硅烷十八烷基胺与氨基磺酸在尿素及混合溶剂作用下,在温度80~100℃条件下,回流酯化反应3~4h,得到n-聚氧乙烯醚氨基磺酸酯-n’-聚氧乙烯醚三甲基硅烷-十八烷基胺;所述混合溶剂为四氢呋喃和4-甲基-2-戊酮的混合物。通过采用上述技术方案,所配制而成的n-聚氧乙烯醚氨基磺酸酯-n’-聚氧乙烯醚三甲基硅烷-十八烷基胺其不仅具有良好的缓染性能,而且具有良好的促染作用;保证染色的一次成功率又可以保证染料的合理利用,起到环保节能的作用。本发明进一步设置为,所述混合溶剂的添加质量为大于n-聚氧乙烯醚三甲基硅烷十八烷基胺和氨基磺酸总量的50%,所述四氢呋喃和4-甲基-2-戊酮质量比(1~3):1;所述十八烷基胺聚氧乙烯醚溶液与三甲基一氯硅烷的摩尔比为(0.8~1.0):1,所述n-聚氧乙烯醚三甲基硅烷十八烷基胺与氨基磺酸的摩尔比为1:(1.0~1.5)。通过采用上述技术方案,所述混合溶剂的添加质量为大于n-聚氧乙烯醚三甲基硅烷十八烷基胺和氨基磺酸总量的50%,保证反应液的正常流动性;所述四氢呋喃和4-甲基-2-戊酮质量比在(1~3):1范围内,可以有效保证原料的充分溶解,并大幅度降低尿素的用量;尿素用来催化氨基磺酸的酯化反应,在混合溶剂存在下,其用量比常规用量减少50%以上,使得其与氨基磺酸的摩尔比小于0.5。综上所述,本发明具有以下有益效果:1、n-聚氧乙烯醚氨基磺酸酯-n’-聚氧乙烯醚三甲基硅烷-十八烷基胺的合成其具有良好缓染性能,同时能够防止阴阳离子发生絮凝沉淀的作用;移染组份其具有提高锦纶移染率;分散组份其具有对染料的抗絮能力或对油滴的分散返沾能力,避免锦纶表面色渍色点的产生;除油组份具能够提高乳化力,保证乳化稳定性;增溶组份能够提高n-聚氧乙烯醚氨基磺酸酯-n’-聚氧乙烯醚三甲基硅烷-十八烷基胺、移染组份、分散组份和除油组份的协同效应,提高均染剂的整体性能;2、n-聚氧乙烯醚氨基磺酸酯-n’-聚氧乙烯醚三甲基硅烷-十八烷基胺,兼具聚氧乙烯醚官能团、硅烷官能团和磺酰胺官能团,不仅具有良好的缓染性能,而且具有良好的促染作用;保证染色的一次成功率又可以保证染料的合理利用,起到环保节能的作用;3、十八烷基胺聚氧乙烯醚能够避免因为织物本身存在缺陷而导致的色花现象,进一步提高染色成功率;4、萘磺酸甲醛缩合物和木质素磺酸钠均具有对染料的抗絮能力;由于木质素磺酸钠不溶于有机溶剂,具有油滴的分散返沾能力,避免锦纶表面色渍色点的产生;因此萘磺酸甲醛缩合物与木质素磺酸钠的混合不仅具有对染料的抗絮能力,而且具有对油滴的分散返沾能力,避免锦纶表面色渍色点的产生。具体实施方式实施例1一种多功能锦纶均染剂,由如下质量百分比的各组分构成:n-聚氧乙烯醚氨基磺酸酯-n’-聚氧乙烯醚三甲基硅烷-十八烷基胺的分子式为:8≤n+m≤28。移染组份为十八烷基胺聚氧乙烯醚,聚氧乙烯醚聚合度10~30。分散组份为萘磺酸甲醛缩合物。除油组份为腰果酚聚氧乙烯醚,聚氧乙烯聚合度7-15。增溶组份为异丙苯磺酸钠。一种多功能锦纶均染剂的制备方法,包括如下步骤:首先配制n-聚氧乙烯醚氨基磺酸酯-n’-聚氧乙烯醚三甲基硅烷-十八烷基胺,接着在配制完成的n-聚氧乙烯醚氨基磺酸酯-n’-聚氧乙烯醚三甲基硅烷-十八烷基胺中依次加入增溶组份、移染组份、分散组份和除油组份并搅拌均匀。n-聚氧乙烯醚氨基磺酸酯-n’-聚氧乙烯醚三甲基硅烷-十八烷基胺的制备方法包括如下步骤:(1)在十八烷基胺聚氧乙烯醚溶液中以三乙醇胺的异丙醇溶液作为缚酸剂,滴加三甲基一氯硅烷,ph控制范围在8.5,于40℃条件下进行反应5h,得到n-聚氧乙烯醚三甲基硅烷十八烷基胺;(2)将n-聚氧乙烯醚三甲基硅烷十八烷基胺与氨基磺酸在尿素及混合溶剂作用下,温度80℃条件下,回流酯化反应4h,得到n-聚氧乙烯醚氨基磺酸酯-n’-聚氧乙烯醚三甲基硅烷-十八烷基胺;所述混合溶剂为四氢呋喃和4-甲基-2-戊酮的混合物;尿素与氨基磺酸量的摩尔比值为0.25。所述混合溶剂的添加质量为n-聚氧乙烯醚三甲基硅烷十八烷基胺和氨基磺酸总量的60%,所述四氢呋喃和4-甲基-2-戊酮质量比1:1;所述十八烷基胺聚氧乙烯醚溶液与三甲基一氯硅烷的摩尔比为0.9:1,所述n-聚氧乙烯醚三甲基硅烷十八烷基胺与氨基磺酸的摩尔比为1:1.5。实施例2一种多功能锦纶均染剂,由如下质量百分比的各组分构成:n-聚氧乙烯醚氨基磺酸酯-n’-聚氧乙烯醚三甲基硅烷-十八烷基胺的分子式为:8≤n+m≤28。移染组份为十八烷基胺聚氧乙烯醚,聚氧乙烯醚聚合度10~30。分散组份为木质素磺酸钠。除油组份为腰果酚聚氧乙烯醚,聚氧乙烯聚合度7-15。增溶组份为异丙苯磺酸钠。一种多功能锦纶均染剂的制备方法,包括如下步骤:首先配制n-聚氧乙烯醚氨基磺酸酯-n’-聚氧乙烯醚三甲基硅烷-十八烷基胺,接着在配制完成的n-聚氧乙烯醚氨基磺酸酯-n’-聚氧乙烯醚三甲基硅烷-十八烷基胺中依次加入增溶组份、移染组份、分散组份和除油组份并搅拌均匀。n-聚氧乙烯醚氨基磺酸酯-n’-聚氧乙烯醚三甲基硅烷-十八烷基胺的制备方法包括如下步骤:(1)在十八烷基胺聚氧乙烯醚溶液中以三乙醇胺的异丙醇溶液作为缚酸剂,滴加三甲基一氯硅烷,ph控制范围在9.5,于30℃条件下进行反应6h,得到n-聚氧乙烯醚三甲基硅烷十八烷基胺;(2)将n-聚氧乙烯醚三甲基硅烷十八烷基胺与氨基磺酸在尿素及混合溶剂作用下,温度100℃条件下,回流酯化反应3h,得到n-聚氧乙烯醚氨基磺酸酯-n’-聚氧乙烯醚三甲基硅烷-十八烷基胺;所述混合溶剂为四氢呋喃和4-甲基-2-戊酮的混合物;尿素与氨基磺酸量的摩尔比值为0.05。所述混合溶剂的添加质量为n-聚氧乙烯醚三甲基硅烷十八烷基胺和氨基磺酸总量的100%,所述四氢呋喃和4-甲基-2-戊酮质量比3:1;所述十八烷基胺聚氧乙烯醚溶液与三甲基一氯硅烷的摩尔比为1:1,所述n-聚氧乙烯醚三甲基硅烷十八烷基胺与氨基磺酸的摩尔比为1:1。实施例3一种多功能锦纶均染剂,由如下质量百分比的各组分构成:n-聚氧乙烯醚氨基磺酸酯-n’-聚氧乙烯醚三甲基硅烷-十八烷基胺的分子式为:8≤n+m≤28。移染组份为十八烷基胺聚氧乙烯醚,聚氧乙烯醚聚合度10~30。分散组份为萘磺酸甲醛缩合物和木质素磺酸钠,萘磺酸甲醛缩合物与木质素磺酸钠的重量比为:(3~4):(6~7)。除油组份为腰果酚聚氧乙烯醚,聚氧乙烯聚合度7-15。增溶组份为异丙苯磺酸钠。一种多功能锦纶均染剂的制备方法,包括如下步骤:首先配制n-聚氧乙烯醚氨基磺酸酯-n’-聚氧乙烯醚三甲基硅烷-十八烷基胺,接着在配制完成的n-聚氧乙烯醚氨基磺酸酯-n’-聚氧乙烯醚三甲基硅烷-十八烷基胺中依次加入增溶组份、移染组份、分散组份和除油组份并搅拌均匀。n-聚氧乙烯醚氨基磺酸酯-n’-聚氧乙烯醚三甲基硅烷-十八烷基胺的制备方法包括如下步骤:(1)在十八烷基胺聚氧乙烯醚溶液中以三乙醇胺的异丙醇溶液作为缚酸剂,滴加三甲基一氯硅烷,ph控制范围在9,于35℃条件下进行反应5.5h,得到n-聚氧乙烯醚三甲基硅烷十八烷基胺;(2)将n-聚氧乙烯醚三甲基硅烷十八烷基胺与氨基磺酸在尿素及混合溶剂作用下,温度90℃条件下,回流酯化反应3.5h,得到n-聚氧乙烯醚氨基磺酸酯-n’-聚氧乙烯醚三甲基硅烷-十八烷基胺;所述混合溶剂为四氢呋喃和4-甲基-2-戊酮的混合物。所述混合溶剂的添加质量为n-聚氧乙烯醚三甲基硅烷十八烷基胺和氨基磺酸总量的80%,所述四氢呋喃和4-甲基-2-戊酮质量比2:1;所述十八烷基胺聚氧乙烯醚溶液与三甲基一氯硅烷的摩尔比为0.8:1,所述n-聚氧乙烯醚三甲基硅烷十八烷基胺与氨基磺酸的摩尔比为1:1.2;尿素与氨基磺酸的摩尔比值为0.10。以下试验采用当前市场普遍认可的pa-1c60型锦纶匀染剂作为对比样。(一)缓染性测试(参照hg/t4731.1-2014标准:《纺织染整助剂锦纶匀染剂应用性能的测定》)按照上述工艺染制布样,分别于40℃、60℃、80℃、98℃、98℃*40min时取出布样,经过水洗、烘干。分别测试各个温度对应的染色布样的深度(k/s值),结果如表1所示。表1不同温度下染色布样的深度对照表温度40℃60℃80℃98℃98℃*40min实例10.962.659.8711.3111.43实例20.982.669.5811.1411.35实例30.952.729.6711.2011.48对比样1.153.0710.0611.0811.23空白样1.422.8510.4910.8211.19从表1对比布样k/s值的情况,可以看出,本发明锦纶匀染剂在40℃、60℃、80℃条件下,其染色布样的深度值均低于对比样和空白样;当温度达到98℃和在98℃*40min时,其染色布样的深度值均高于对比样和空白样,可见本发明中各实例得到的锦纶匀染剂在40℃、60℃、80℃条件下具有比对比样锦纶匀染剂更好的缓染性能,而当温度达到98℃和在98℃*40min时又具有很好的促染作用。既可以保证染色的一次成功率又可以保证染料的合理利用,起到环保节能的作用。(二)移染性测试按照上述工艺染制布样,于98℃*40min时取出布样,经过水洗、烘干。分别测试对应的染色布样的深度(k/s值),并计算出移染率(移染后白色布的k/s值与移染后黑色布的k/s值的比值),具体数据如表2所示。表2不同匀染剂对移染性的影响对照表从上述表中各数据可知,本发明中各实施例得到的锦纶匀染剂的移染性比对比样锦纶匀染剂好。突出的移染性能可以更好的避免因为织物本身存在缺陷而导致的色花现象,进一步提高染色成功率。(三)高温分散性测试按照上述配方进行配制染液,并将染液放于钢杯中,以2℃/min的速度升温到98℃保温40min,然后降温到80℃后将染液倒入事先准备好的带有滤纸的布氏漏斗中进行抽滤,晾干后通过观察染料絮凝程度来评级,以判断分散性能的好坏,以无染料絮凝为5级,微有染料絮凝为4级,有染料颗粒为3级,染料絮凝较明显为2级,染料絮凝严重为1级,测试得到的评级结果如表3所示。表3不同匀染剂的高温分散性对照表实施例实施例1实施例2实施例3对比样空白分散评级5554~4.53从表3评级结果来看,本发明各实施例的锦纶匀染剂在滤纸上基本无染料絮凝,而对比样锦纶匀染剂在滤纸上染料颗粒相对还是比较明显,说明本发明各实施例的锦纶匀染剂具有对于染料的抗絮凝能力或者说对油滴的分散返沾能力特别突出,可以有效预防色渍色点的产生。(四)除油性测试1.0克匀染剂和10毫升白油、矿物油、低粘度二甲基硅油等的混合物进行混合均匀后,补水至100毫升,然后在高速搅拌下搅拌1分钟后,用秒表记录静置分层出5毫升油剂所需要的时间作为乳化力性能的判断标准,测定5次取平均值,结果如表4所示:表4不同匀染剂的乳化力对照表实施例实施例1实施例2实施例3对比样乳化力6分43秒7分26秒6分15秒小于2分钟从上述表4中各数据可知,本发明中各实施例得到的锦纶匀染剂其分离出5毫升油剂所需要的时间均大于对比样分离出5毫升油剂所需要的时间,说明本发明各实施例的锦纶匀染剂具有能够提高乳化力,保证乳化稳定性。(五)本发明添加不同组份与不添加情况下的对比数据(1)实施例1在有无n-聚氧乙烯醚氨基磺酸酯-n’-聚氧乙烯醚三甲基硅烷-十八烷基胺成分下的缓染性对比,结果如表5所示:表5缓染剂组分影响染色深度(k/s值)对照表温度40℃60℃80℃98℃98℃*40min含缓染成分0.962.659.8711.3111.43不含缓染成分1.12.819.8911.0211.09空白样1.422.8510.4910.8211.19从表5可以看出,在有缓染成分的情况下,明显存在低温缓染、高温促染的作用。(2)实施例1在有无移染成分下的移染性对比,结果如表6所示:表6移染剂组分影响评价表匀染剂含移染成分不含移染成分空白移染率96.29%94.1%87.54%从表6可以看出,有移染成分的情况下,明显提高了移染性能。(3)实施例1在有无分散成分下的分散性对比,结果如表7所示:表7分散剂组分影响评价表匀染剂含分散成分不含分散成分空白分散评级54~4.53从表7可以看出,在有分散成分的情况下,明显提高了分散性能。(4)实施例1在有无除油成分下的乳化力对比,结果如表8所示:表8除油剂组分对乳化力影响的评价表匀染剂含除油成分不含除油成分空白乳化力6分43秒小于2分钟小于2分钟从表8可以看出,在有除油成分的情况下,静置分层出5ml油的时间,明显长于没有除油组分的时间,含有除油剂成分的乳化力明显提高。(5)实施例1在有无增溶成分下的各项性能对比,结果如表9所示:表9增溶剂组分影响评价表从表9可以看出,在有增溶成分的情况下,发现在缓染、移染、分散、乳化力等方面都起到了很好的协同效应,大大提高了整体配方的性能。本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。当前第1页12
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