一种用于纤维染色的印花染料及其制备方法与流程

1.本发明涉及染料技术领域，具体为一种用于纤维染色的印花染料及其制备方法。


背景技术：

2.印花染料是一种可以溶于水、在水中分散良好的胶体溶液，可以对于蚕丝、动物皮毛、羊毛、兔毛等动物蛋白类纤维材料进行染色。直接染料印花具有染料稳定、工艺简单、成本低的特点，使得印花材料上的图案轮廓清晰、手感良好，是印花工艺中至关重要的一部分。为了使得染色后的材料使用寿命变长，染色后材料的色牢度、抗菌性等性能还有待提升。
3.为了解决上述问题，本发明提供了一种用于纤维染色的印花染料及其制备方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于纤维染色的印花染料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
6.一种用于纤维染色的印花染料的制备方法，包括以下步骤：
7.步骤一：取负载胍基的二氧化硅、去离子水，超声分散30-40min，加入氨基支化物、海藻酸钠，搅拌1-2h，制得二氧化硅改性剂。
8.步骤二：取纺织品印花糊料、去离子水，搅拌至全溶，加入三乙二醇单丁醚，搅拌均匀，加入硫酸铵、尿素、冰醋酸，搅拌2-4h，加入二氧化硅改性剂，继续搅拌1-2h，加入色粉，搅拌均匀，静置30-50min，得到一种用于纤维染色的印花染料。
9.较为优化地，所述印花染料包括以下成分：按照重量计，6-8份纺织品印花糊料、4-5份硫酸铵、3-4份尿素、3-4份冰醋酸、0.5-1份三乙二醇单丁醚、3-4份二氧化硅改性剂、3-4份色粉、70-80份去离子水。
10.较为优化地，所述负载胍基的二氧化硅的制备方法为：取介孔二氧化硅、三氨基胍盐酸盐、乙醇，超声30-40min，在25-35℃下干燥，加入至tris-hcl缓冲溶液中，超声分散，加入多巴胺盐酸盐，在25-28℃下搅拌5-6h，离心，洗涤，干燥，制得负载胍基的二氧化硅。
11.较为优化地，所述介孔二氧化硅、三氨基胍盐酸盐、乙醇的质量比为(2-3)：1：20。
12.较为优化地，所述介孔二氧化硅的制备方法为：取十六烷基三甲基溴化铵、去离子水，超声分散30-50min，加入氢氧化钠溶液，升温至75-80℃，缓慢滴加正硅酸四乙酯，在75-80℃下搅拌1.5-2.5h，离心取沉淀，将沉淀分散在乙醇中，超声洗涤10-20min，在50-60℃下干燥，在530-550℃下煅烧5.5-6.5h，制得介孔二氧化硅。
13.较为优化地，所述tris-hcl缓冲溶液的ph值为8-9。
14.较为优化地，所述氨基支化物的制备方法为：取甲醇、丙烯酸甲酯，搅拌均匀，得到混合溶液，取二乙烯基三胺，冷却至0-4℃，在氮气保护下，滴加混合溶液，在25-27℃下反应3.5-4.5h，升温至140-150℃，反应3.5-4.5h，制得氨基支化物。
15.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
16.(1)制备介孔二氧化硅，并在二氧化硅介孔中负载具有抗菌性能的三氨基胍盐酸盐，控制介孔二氧化硅、三氨基胍盐酸盐、乙醇的质量比为(2-3)：1：20，并在介孔二氧化硅上包覆了多巴胺，多巴胺在碱性环境下会发生氧化，生成醌键，能与从二氧化硅孔道中释放的带氨基的三氨基胍盐酸盐以及氨基支化物反应产生具有疏水性能的烷基物质。提升面料的抗菌性以及防水性能。
17.(2)本发明使用负载胍基的二氧化硅、氨基支化物、海藻酸钠，制备二氧化硅改性剂。海藻酸钠绿色天然，具有耐油性，可以提升面料的耐油污性，海藻酸钠上的酯基可以与氨基支化物、负载胍基的二氧化硅上的氨基通过静电作用连接，提高生物相容性。使用甲醇、丙烯酸甲酯、二乙烯基三胺制备氨基支化物，氨基支化物的添加可以提高印花染料的上染率。本发明制备的用于纤维染色的印花染料具有良好的上染率，印花轮廓清晰，美观，可以赋予面料抗菌性以及防水防油性，操作简单，实操性强，提高了印染后的面料使用性能以及寿命。
具体实施方式
18.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.实施例1
20.步骤一：介孔二氧化硅的制备：
21.取3g十六烷基三甲基溴化铵、500ml去离子水，超声分散40min，加入12ml氢氧化钠溶液，升温至77℃，缓慢滴加18ml正硅酸四乙酯，在77℃下搅拌2h，离心取沉淀，将沉淀分散在300ml乙醇中，超声洗涤15min，在55℃下干燥，在540℃下煅烧6h，制得介孔二氧化硅。
22.步骤二：负载胍基的二氧化硅的制备：
23.取2.5g介孔二氧化硅、1g三氨基胍盐酸盐、20g乙醇，超声35min，在30℃下干燥，加入200mlph值为8.5的tris-hcl缓冲溶液中，超声分散，加入3g多巴胺盐酸盐，在27℃下搅拌5.5h，离心，洗涤，干燥，制得负载胍基的二氧化硅。
24.介孔二氧化硅、三氨基胍盐酸盐、乙醇的质量比为2.5：1：20。
25.三氨基胍盐酸盐购自郑州杰克斯化工产品有限公司；
26.多巴胺盐酸盐购自西格玛奥德里奇贸易有限公司；
27.tris-hcl缓冲溶液购自西格玛奥德里奇贸易有限公司。
28.步骤三：氨基支化物的制备：
29.取100ml甲醇、42ml丙烯酸甲酯，搅拌均匀，得到混合溶液，取50ml二乙烯基三胺，冷却至2℃，在氮气保护下，滴加混合溶液，在26℃下反应4h，升温至145℃，反应4h，制得氨基支化物。
30.步骤四：二氧化硅改性剂的制备：
31.取3g负载胍基的二氧化硅、200ml去离子水，超声分散35min，加入3g氨基支化物、0.5g海藻酸钠，搅拌1.5h，制得二氧化硅改性剂。
32.步骤五：印花染料的制备：
33.取纺织品印花糊料、去离子水，搅拌至全溶，加入三乙二醇单丁醚，搅拌均匀，加入硫酸铵、尿素、冰醋酸，搅拌3h，加入二氧化硅改性剂，继续搅拌1.5h，加入色粉，搅拌均匀，静置40min，得到一种用于纤维染色的印花染料。
34.所述印花染料包括以下成分：按照重量计，7份纺织品印花糊料、4.5份硫酸铵、3.5份尿素、3.5份冰醋酸、0.7份三乙二醇单丁醚、3.5份二氧化硅改性剂、3.5份色粉、75份去离子水。
35.纺织品印花糊料为lameprint dx-9购自江苏新瑞贝科技股份有限公司；
36.三乙二醇单丁醚购自西格玛奥德里奇上海贸易有限公司；
37.色粉购自南和县光信化工有限公司。
38.步骤六：染色羊毛面料的制备：
39.取印花染料，将羊毛面料浸入印花染料中进行印花，取出，干燥，洗涤，再次干燥，制得染色羊毛面料。
40.羊毛面料购自江阴市宝宏毛纺有限公司，克重900(g/m2)。
41.实施例2
42.步骤一：介孔二氧化硅的制备：
43.取3g十六烷基三甲基溴化铵、500ml去离子水，超声分散30min，加入12ml氢氧化钠溶液，升温至75℃，缓慢滴加18ml正硅酸四乙酯，在75℃下搅拌1.5h，离心取沉淀，将沉淀分散在300ml乙醇中，超声洗涤10-20min，在50℃下干燥，在530℃下煅烧5.5h，制得介孔二氧化硅。
44.步骤二：负载胍基的二氧化硅的制备：
45.取2g介孔二氧化硅、1g三氨基胍盐酸盐、20g乙醇，超声30min，在25℃下干燥，加入200mlph值为8.5的tris-hcl缓冲溶液中，超声分散，加入3g多巴胺盐酸盐，在25℃下搅拌5h，离心，洗涤，干燥，制得负载胍基的二氧化硅。
46.介孔二氧化硅、三氨基胍盐酸盐、乙醇的质量比为2：1：20。
47.三氨基胍盐酸盐购自郑州杰克斯化工产品有限公司；
48.多巴胺盐酸盐购自西格玛奥德里奇贸易有限公司；
49.tris-hcl缓冲溶液购自西格玛奥德里奇贸易有限公司。
50.步骤三：氨基支化物的制备：
51.取100ml甲醇、42ml丙烯酸甲酯，搅拌均匀，得到混合溶液，取50ml二乙烯基三胺，冷却至0℃，在氮气保护下，滴加混合溶液，在25℃下反应3.5h，升温至140℃，反应3.5h，制得氨基支化物。
52.步骤四：二氧化硅改性剂的制备：
53.取3g负载胍基的二氧化硅、200ml去离子水，超声分散30min，加入3g氨基支化物、0.5g海藻酸钠，搅拌1h，制得二氧化硅改性剂。
54.步骤五：印花染料的制备：
55.取纺织品印花糊料、去离子水，搅拌至全溶，加入三乙二醇单丁醚，搅拌均匀，加入硫酸铵、尿素、冰醋酸，搅拌2h，加入二氧化硅改性剂，继续搅拌1h，加入色粉，搅拌均匀，静置30min，得到一种用于纤维染色的印花染料。
56.所述印花染料包括以下成分：按照重量计，6份纺织品印花糊料、4份硫酸铵、3份尿素、3份冰醋酸、0.5份三乙二醇单丁醚、3份二氧化硅改性剂、3份色粉、70份去离子水。
57.纺织品印花糊料为lameprint dx-9购自江苏新瑞贝科技股份有限公司；
58.三乙二醇单丁醚购自西格玛奥德里奇上海贸易有限公司；
59.色粉购自南和县光信化工有限公司。
60.步骤六：染色羊毛面料的制备：
61.取印花染料，将羊毛面料浸入印花染料中进行印花，取出，干燥，洗涤，再次干燥，制得染色羊毛面料。
62.羊毛面料购自江阴市宝宏毛纺有限公司，克重900(g/m2)。
63.实施例3
64.步骤一：介孔二氧化硅的制备：
65.取3g十六烷基三甲基溴化铵、500ml去离子水，超声分散50min，加入12ml氢氧化钠溶液，升温至80℃，缓慢滴加18ml正硅酸四乙酯，在80℃下搅拌2.5h，离心取沉淀，将沉淀分散在300ml乙醇中，超声洗涤20min，在60℃下干燥，在550℃下煅烧6.5h，制得介孔二氧化硅。
66.步骤二：负载胍基的二氧化硅的制备：
67.取3g介孔二氧化硅、1g三氨基胍盐酸盐、20g乙醇，超声40min，在35℃下干燥，加入200mlph值为8.5的tris-hcl缓冲溶液中，超声分散，加入3g多巴胺盐酸盐，在28℃下搅拌6h，离心，洗涤，干燥，制得负载胍基的二氧化硅。
68.介孔二氧化硅、三氨基胍盐酸盐、乙醇的质量比为3：1：20。
69.三氨基胍盐酸盐购自郑州杰克斯化工产品有限公司；
70.多巴胺盐酸盐购自西格玛奥德里奇贸易有限公司；
71.tris-hcl缓冲溶液购自西格玛奥德里奇贸易有限公司。
72.步骤三：氨基支化物的制备：
73.取100ml甲醇、42ml丙烯酸甲酯，搅拌均匀，得到混合溶液，取50ml二乙烯基三胺，冷却至4℃，在氮气保护下，滴加混合溶液，在27℃下反应4.5h，升温至150℃，反应4.5h，制得氨基支化物。
74.步骤四：二氧化硅改性剂的制备：
75.取3g负载胍基的二氧化硅、200ml去离子水，超声分散40min，加入3g氨基支化物、0.5g海藻酸钠，搅拌2h，制得二氧化硅改性剂。
76.步骤五：印花染料的制备：
77.取纺织品印花糊料、去离子水，搅拌至全溶，加入三乙二醇单丁醚，搅拌均匀，加入硫酸铵、尿素、冰醋酸，搅拌4h，加入二氧化硅改性剂，继续搅拌2h，加入色粉，搅拌均匀，静置50min，得到一种用于纤维染色的印花染料。
78.所述印花染料包括以下成分：按照重量计，8份纺织品印花糊料、5份硫酸铵、4份尿素、4份冰醋酸、1份三乙二醇单丁醚、4份二氧化硅改性剂、4份色粉、80份去离子水。
79.纺织品印花糊料为lameprint dx-9购自江苏新瑞贝科技股份有限公司；
80.三乙二醇单丁醚购自西格玛奥德里奇上海贸易有限公司；
81.色粉购自南和县光信化工有限公司。
82.步骤六：染色羊毛面料的制备：
83.取印花染料，将羊毛面料浸入印花染料中进行印花，取出，干燥，洗涤，再次干燥，制得染色羊毛面料。
84.羊毛面料购自江阴市宝宏毛纺有限公司，克重900(g/m2)。
85.实施例4：不在二氧化硅上负载三氨基胍盐酸盐，其余与实施例1相同。
86.步骤一：介孔二氧化硅的制备：
87.取3g十六烷基三甲基溴化铵、500ml去离子水，超声分散40min，加入12ml氢氧化钠溶液，升温至77℃，缓慢滴加18ml正硅酸四乙酯，在77℃下搅拌2h，离心取沉淀，将沉淀分散在300ml乙醇中，超声洗涤15min，在55℃下干燥，在540℃下煅烧6h，制得介孔二氧化硅。
88.步骤二：氨基支化物的制备：
89.取100ml甲醇、42ml丙烯酸甲酯，搅拌均匀，得到混合溶液，取50ml二乙烯基三胺，冷却至2℃，在氮气保护下，滴加混合溶液，在26℃下反应4h，升温至145℃，反应4h，制得氨基支化物。
90.步骤三：二氧化硅改性剂的制备：
91.取3g负载胍基的二氧化硅、200ml去离子水，超声分散35min，加入3g氨基支化物、0.5g海藻酸钠，搅拌1.5h，制得二氧化硅改性剂。
92.步骤四：印花染料的制备：
93.取纺织品印花糊料、去离子水，搅拌至全溶，加入三乙二醇单丁醚，搅拌均匀，加入硫酸铵、尿素、冰醋酸，搅拌3h，加入二氧化硅改性剂，继续搅拌1.5h，加入色粉，搅拌均匀，静置40min，得到一种用于纤维染色的印花染料。
94.所述印花染料包括以下成分：按照重量计，7份纺织品印花糊料、4.5份硫酸铵、3.5份尿素、3.5份冰醋酸、0.7份三乙二醇单丁醚、3.5份二氧化硅改性剂、3.5份色粉、75份去离子水。
95.纺织品印花糊料为lameprint dx-9购自江苏新瑞贝科技股份有限公司；
96.三乙二醇单丁醚购自西格玛奥德里奇上海贸易有限公司；
97.色粉购自南和县光信化工有限公司。
98.步骤六：染色羊毛面料的制备：
99.取印花染料，将羊毛面料浸入印花染料中进行印花，取出，干燥，洗涤，再次干燥，制得染色羊毛面料。
100.羊毛面料购自江阴市宝宏毛纺有限公司，克重900(g/m2)。
101.实施例5：控制介孔二氧化硅、三氨基胍盐酸盐、乙醇的质量比为5：1：20，其余与实施例1相同。
102.步骤一：介孔二氧化硅的制备：
103.取3g十六烷基三甲基溴化铵、500ml去离子水，超声分散40min，加入12ml氢氧化钠溶液，升温至77℃，缓慢滴加18ml正硅酸四乙酯，在77℃下搅拌2h，离心取沉淀，将沉淀分散在300ml乙醇中，超声洗涤15min，在55℃下干燥，在540℃下煅烧6h，制得介孔二氧化硅。
104.步骤二：负载胍基的二氧化硅的制备：
105.取5g介孔二氧化硅、1g三氨基胍盐酸盐、20g乙醇，超声35min，在30℃下干燥，加入200mlph值为8.5的tris-hcl缓冲溶液中，超声分散，加入3g多巴胺盐酸盐，在27℃下搅拌
5.5h，离心，洗涤，干燥，制得负载胍基的二氧化硅。
106.介孔二氧化硅、三氨基胍盐酸盐、乙醇的质量比为5：1：20。
107.三氨基胍盐酸盐购自郑州杰克斯化工产品有限公司；
108.多巴胺盐酸盐购自西格玛奥德里奇贸易有限公司；
109.tris-hcl缓冲溶液购自西格玛奥德里奇贸易有限公司。
110.步骤三：氨基支化物的制备：
111.取100ml甲醇、42ml丙烯酸甲酯，搅拌均匀，得到混合溶液，取50ml二乙烯基三胺，冷却至2℃，在氮气保护下，滴加混合溶液，在26℃下反应4h，升温至145℃，反应4h，制得氨基支化物。
112.步骤四：二氧化硅改性剂的制备：
113.取3g负载胍基的二氧化硅、200ml去离子水，超声分散35min，加入3g氨基支化物、0.5g海藻酸钠，搅拌1.5h，制得二氧化硅改性剂。
114.步骤五：印花染料的制备：
115.取纺织品印花糊料、去离子水，搅拌至全溶，加入三乙二醇单丁醚，搅拌均匀，加入硫酸铵、尿素、冰醋酸，搅拌3h，加入二氧化硅改性剂，继续搅拌1.5h，加入色粉，搅拌均匀，静置40min，得到一种用于纤维染色的印花染料。
116.所述印花染料包括以下成分：按照重量计，7份纺织品印花糊料、4.5份硫酸铵、3.5份尿素、3.5份冰醋酸、0.7份三乙二醇单丁醚、3.5份二氧化硅改性剂、3.5份色粉、75份去离子水。
117.纺织品印花糊料为lameprint dx-9购自江苏新瑞贝科技股份有限公司；
118.三乙二醇单丁醚购自西格玛奥德里奇上海贸易有限公司；
119.色粉购自南和县光信化工有限公司。
120.步骤六：染色羊毛面料的制备：
121.取印花染料，将羊毛面料浸入印花染料中进行印花，取出，干燥，洗涤，再次干燥，制得染色羊毛面料。
122.羊毛面料购自江阴市宝宏毛纺有限公司，克重900(g/m2)。
123.实验
124.取实施例1至实施例5制备得到的羊毛面料进行性能测试，按照gb/t3920-2008《纺织品色牢度实验耐摩擦色牢度》进行色牢度测验，使用五级灰卡测定牢度等级。将0.1ml菌浓度为105cfu/ml的金黄色葡萄球菌涂布在培养基表面，将实施例1至实施例5制备得到的羊毛面料裁剪成直径为10mm的圆片，紫外灭菌后，在涂有金黄色葡萄球菌的培养基上覆盖灭菌后的羊毛面料，在36℃下培养20h，测试羊毛面料的抑菌性能。得到的数据如下表所示：
[0125][0126][0127]
结论：由表上数据可知，由本发明提供的方法制备的染色羊毛面料具有疏水性，对比实施例1至实施例3制备得到的染色羊毛面料，实施例4未添加负载胍基的二氧化硅，未能产生具有疏水性能的烷基物质，因此羊毛面料的接触角小于90
°
。由本发明提供的方法制备的印花染料的色牢度在干摩和湿摩时均大于四级，有良好的色牢度，满足生产需求。实施例4未添加三氨基胍盐酸盐，羊毛面料的抗菌性较差。实施例5介孔二氧化硅、三氨基胍盐酸盐、乙醇的质量比为5：1：20，三氨基胍盐酸盐的添加量较少，性能较差。
[0128]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。