阳离子接枝改性无盐染色再生纤维素纤维的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及在纺丝液中添加物质的方法所制成的改性再生纤维素纤维及其制备 方法
【背景技术】
[0002] 我国纺织行业年废水排放量居各行业第六位，印染行业又是纺织行业中的废水排 放大户，每年大约有4亿吨的废水排放，政府每年需花费大量资金进行污水处理。推动节能 减排政策是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。
[0003] 目前纤维素纤维染色都是在水溶液中进行的，使用的染料主要为阴离子型活性染 料，染色时是离子化的。纤维素纤维纺织品染色时，活性染料与棉纤维通过共价键结合，从 根本上解决了染色纤维湿处理牢度差的问题。但是活性染料在染色过程中需要加入大量的 无机盐（30-100g/L)，通过盐效应促使在水溶液中显负电性的活性染料克服电荷阻碍吸附 到同样显负电性的纤维素纤维表面。无机盐的加入造成大量含盐废水的排放，该不仅是一 种资源浪费，而且造成严重的环境污染。随着人们环保意识的不断增强，W及相关法律法规 的日益完善，活性染料染色盐污染问题亟待解决。消除活性染料染色中的盐污染问题，主要 从增加活性染料与棉纤维亲和力着手。
[0004] 染料对纤维的上染可分几个阶段，其中一个阶段是染料分子或离子从本体溶液靠 近纤维表面，只有靠近纤维表面的距离小到染料分子或离子与纤维间作用力足够大后才能 迅速吸附上纤维。由于纤维表面通常带负电荷，染料多半为阴离子型，它们之间产生斥力， 所W电荷效应会阻止染料上染，使上染百分率降低，污水排放量大；另外，该也使染色时需 要升高温度，温度高染料扩散速度快，克服电荷斥力的能力强，因此会使染色能耗增大。另 一方面纤维与染料离子的该种斥力，还会降低染料与纤维的结合牢度，水洗、摩擦（特别是 湿摩擦）牢度下降，也会增加污水排放。
[0005] 为了克服电荷斥力，染色时通常采取W下几条途径来提高效率；（1)合成新染料 或修饰改性老染料，使染料带有多个活性基，提高它们对纤维的直接性和结合牢度；（2)染 色时选用合适的电解质和助剂，产生所谓电解质效应来加速染料上染和固着，并严格控制 染色过程；（3)对纤维织物表面改性，特别是对纤维进行所谓阳离子改性，使纤维吸附或固 着阳离子化合物，纤维的电荷性由负电荷性转变成正电荷性。该样在染色时，染料靠近纤维 受到的是吸引力，大大加速上染，在纤维上还通过阴离子与阳离子间的电荷吸引力，增加染 料对纤维的结合牢度，后者还起固色剂的作用。该3条途径都可通过电荷效应来达到节能 减排的目的。
[0006] 然而上述方法存在的主要问题有；（1)采用含有多活性基活性染料，虽然有可能 实现低盐染色，但此类染料因具有很高的活性，容易造成染色不匀，且会增加染料的用量， 成本加大。（2)采用合适电解质或助剂对纤维或面料进行改性处理，但不能与染色同浴或同 时进行，需要在染色前预处理，该样不仅增长了加工工序，更大的困难在于难控制产品的颜 色深度和均匀性；(3)许多助剂改性后会改变染料的色光，使颜色萎暗，并使耐日晒和耐汗 光牢度下降，一些深色品种的湿摩擦牢度也不高；(4)改性助剂因其分子量太大而不能进 入纤维内部，从而使匀染性和透染性变差；分子量小即使能进入纤维内部，但因其对纤维的 直接性比较低，改性处理时用量较多，所用催化剂的碱性较强或者处理的温度较高。
【发明内容】
[0007] 本发明针对现有技术的不足，提供了一种阳离子接枝改性无盐染色再生纤维素纤 维的制备方法，避免了因采用多活性基染料所造成的染料浪费和染色不匀等弊端W及采用 预处理方式而导致增加工艺流程的问题。
[000引为实现W上的技术目的，本发明将采取W下的技术方案：一种阳离子接枝改性无 盐染色再生纤维素纤维的制备方法，W纤维素浆稍为主原料，并依次经过浸溃、压棒、粉碎、 老成、黄化、溶解、过滤、脱泡、纺丝、后处理和烘干程序，在溶解工序或纺丝工序，添加纤维 素阳离子改性剂，该纤维素阳离子改性剂为胺化试剂、季锭化试剂、氮杂环了烧阳离子化合 物、改性天然阳离子试剂中的一种或多种的混合物。
[0009] 作为优选，所述纤维素阳离子改性剂占纤维素浆稍中甲种纤维素的重量百分比为 0. 1 ?12%。
[0010] 所述胺化试剂或季锭化试剂的分子结构通式如下：
【主权项】
1. 一种阳离子接枝改性无盐染色再生纤维素纤维的制备方法，以纤维素浆柏为主原 料，并依次经过浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、溶解、过滤、脱泡、纺丝、后处理和烘干程序，其 特征在于：在溶解工序或纺丝工序，添加纤维素阳离子改性剂，该纤维素阳离子改性剂为胺 化试剂、季铵化试剂、氮杂环丁烷阳离子化合物、改性天然阳离子试剂中的一种或多种的混 合物。
2. 根据权利要求1所述阳离子接枝改性无盐染色再生纤维素纤维的制备方法，其特征 在于：所述纤维素阳离子改性剂占纤维素浆柏中甲种纤维素的重量百分比为〇. 1?12%。
3. 根据权利要求1所述阳离子接枝改性无盐染色再生纤维素纤维的制备方法，其特征 在于：所述胺化试剂或季铵化试剂的分子结构通式如下：
式中，X为一氯均三嗪基、二氯均三嗪基或环氧基，η = 0, 1，2··· ;A为烷基或芳香基；R 为-H、-CH3、-C2H5, m = 1，2, 3…。
4. 根据权利要求2所述阳离子接枝改性无盐染色再生纤维素纤维的制备方法，其特征 在于：所述胺化试剂为聚环氧丙烷胺化合物，该聚环氧丙烷胺化合物由环氧氯丙烷与二乙 烯三胺基双氰胺缩合而成。
5. 根据权利要求2所述阳离子接枝改性无盐染色再生纤维素纤维的制备方法，其特征 在于：所述季铵化试剂为多环氧基阳离子改性剂。
6. 根据权利要求1所述阳离子接枝改性无盐染色再生纤维素纤维的制备方法，其特征 在于：所述改性天然阳离子试剂为壳聚糖及其衍生物。
7. 根据权利要求6所述阳离子接枝改性无盐染色再生纤维素纤维的制备方法，其特征 在于：所述壳聚糖的衍生物为改性壳聚糖；其结构式如下：
8. 根据权利要求1所述阳离子接枝改性无盐染色再生纤维素纤维的制备方法，其特征 在于：所述纤维素浆柏为棉浆柏、木浆柏、竹浆柏、麻浆柏中的一种或多种的混合物。
【专利摘要】本发明公开一种阳离子接枝改性无盐染色再生纤维素纤维的制备方法，以纤维素浆粕为主原料，并依次经过浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、溶解、过滤、脱泡、纺丝、后处理和烘干程序，在溶解工序或纺丝工序，添加纤维素阳离子改性剂，该纤维素阳离子改性剂为胺化试剂、季铵化试剂、氮杂环丁烷阳离子化合物、改性天然阳离子试剂中的一种或多种的混合物。因此，本发明避免了因采用多活性基染料所造成的染料浪费和染色不匀等弊端以及采用预处理方式而导致增加工艺流程的问题。
【IPC分类】D01F11-02
【公开号】CN104532408
【申请号】CN201410492816
【发明人】胡青青, 陈红霞, 陆鹏
【申请人】江苏金太阳纺织科技有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年9月24日