專利名稱：：一種腈綸纖維陽離子染料染色促進劑及其應用的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種醇類和酯類有機物組成的混合物為主要成分的腈綸低溫染色促進劑的制備技術和應用該促進劑來實現(xiàn)的腈綸低溫染色技術，尤其涉及一種腈綸纖維陽離子染料染色促進劑及其應用。
背景技術：
：腈綸是聚丙烯腈纖維在我國的商品名，國外則稱為"奧綸"、"阿克利綸"、"開司米綸"等。通常是指用85%以上的丙烯腈與第二和第三單體的共聚物，經(jīng)濕法紡絲或干法紡絲制得的合成纖維。腈綸具有優(yōu)良的柔軟性、保暖性、耐光性和耐輻射性等優(yōu)點，外觀酷似羊毛，有"人造羊毛"之稱，且物美價廉，是一種重要的毛紡織材料?，F(xiàn)實生產(chǎn)中腈綸往往與羊毛混紡，在特性上互相取長補短，改善了織物的服用性能又降低了成本。毛腈混紡織物經(jīng)起毛拉絨處理，與皮膚接觸時具有溫暖感。同時經(jīng)過濕熱加工，纖維吸濕性能增強，環(huán)境溫度突變，纖維放出的吸濕積分熱會使纖維升溫，這些熱量就會傳遞到整套服裝，從而對人體的冷熱起緩沖保護作用。因而毛腈混紡制品深受廣大消費者的喜愛。羊毛纖維傳統(tǒng)染色是在沸染條件下進行的，這樣容易導致纖維損傷。羊毛在染色中的損傷導致羊毛失重，產(chǎn)量降低，產(chǎn)值下降；機械性能惡化，加工困難；手感粗糙，織物泛黃，特別是染淺色色光不鮮艷。所以為了維護羊毛良好的性能，有必要控制羊毛在染色時的損傷，其中比較有效的方法是使用羊毛的低溫染色技術。目前市面上已有羊毛用低溫染色助劑出售，可以實現(xiàn)8085t:低溫染色，不僅很好地保護了羊毛固有的優(yōu)良品質(zhì)，而且節(jié)能降耗。這一技術在部分企業(yè)已經(jīng)得到了應用。腈綸常規(guī)染色必須加緩染劑及采用高溫固色，這種染色工藝對操作控制要求高，并要加大量緩染劑，影響纖維得色量，同時高溫長時間處理對織物也有不利的影響，且能耗高。毛衫中使用量最大的羊毛紗、毛腈紗，由于其本身的原料和紗線特征，目前主要使用柜式絞紗染色機染色。當前國產(chǎn)柜式絞紗染色機最小浴比為1:20;意大利0BEN公司的柜式絞紗染色機是目前國際上最先進的，最小浴比可以達到l:15，但是對部分染料在i:15的浴比下染色也還是存在染色不均勻的現(xiàn)象，而且該設備的價格十分昂貴，是同等規(guī)格國產(chǎn)柜式絞紗染色機的十倍，難以得到國內(nèi)用戶的認可。因此羊毛紗、毛腈紗的染色主要使用國產(chǎn)柜式絞紗染色機，帶來了嚴重的能耗高、廢水排放量大的問題。因此有必要研究開發(fā)一種新的絞紗染色技術，使柜式絞紗染色過程中的絞紗處于浸、淋交替染色，提高染液與紗線兩相之間的接觸效率，促使在低浴比條件下染料順利向纖維內(nèi)部擴散、滲透和固著，可以使最小浴比由i:20降低到i:14甚至更?。欢芯堪l(fā)現(xiàn)如果把染色溫度控制在90°C以下，最好在85t:左右，則不僅有利于節(jié)能降耗，而且能更順利地確保浸淋式染色技術的實施。因此，毛/腈低溫染色技術的研究工作將為在現(xiàn)有國產(chǎn)柜式絞紗染色機設備上研究開發(fā)的新型低浴比染色技術一浸淋式染色打下基礎，使其在確保染色紗線品質(zhì)的基礎上，將最小浴比由i:20降低到i:14甚至更小，以實現(xiàn)節(jié)水、節(jié)能、減排的目的，同時毛/腈低溫染色技術的研究又能減輕傳統(tǒng)染色工藝對染色制品的損傷，改善織物手感，節(jié)能降耗，為企業(yè)帶來經(jīng)濟效益。而目前市面上已有很多羊毛用低溫染色助劑出售并在企業(yè)中得到了很好的應用，因此我們急需研究開發(fā)能提高腈綸纖維陽離子染料上染率的低溫染色助劑和染色技術。目前尚沒有專門針對腈綸纖維結(jié)構特征開發(fā)的低溫染色促進劑。理論上可以應用增塑劑來調(diào)控染色過程中腈綸纖維的微結(jié)構，提高對纖維的溶脹性，降低纖維的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg，從而促進陽離子染料向纖維內(nèi)部的擴散，最終解決陽離子染料低溫上染腈綸纖維上染率低的問題。因此我們研究了一系列不同結(jié)構的有機酯類和醇類化合物，分析它們在各種染色條件下對腈綸纖維結(jié)構和染色性能的影響，并通過乳化劑的篩選和復配，研制了一種無毒、環(huán)保、穩(wěn)定性好的腈綸纖維陽離子染料低溫染色促進劑，并開發(fā)了相應的低溫染色應用技術，結(jié)果表明其對腈綸陽離子染料低溫染色具有明顯提高上染率的作用，而且染色色牢度較高，對腈綸纖維織物的斷裂強力影響也不大。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于針對目前市售的陽離子染料對腈綸纖維低溫染色上染率低的不足，提供一種腈綸纖維陽離子染料染色促進劑及其應用。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的一種腈綸纖維陽離子染料染色促進劑，其特征在于，它由苯甲醇、乙酸丁酯、復合乳化劑和水組成。其中，所述苯甲醇、乙酸丁酯、復合乳化劑和水的體積百分比為io:io:12:7879。進一步地，所述復合乳化劑由Span型非離子表面活性劑、Tween型非離子表面活性劑和助乳化劑組成。其中，所述Span型非離子表面活性劑、Tween型非離子表面活性劑和助乳化劑的體積百分比為1590:1080:05。上述腈綸纖維陽離子染料染色促進劑在染色工藝方面的應用。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明腈綸纖維陽離子染料染色促進劑能夠提高陽離子染料對腈綸纖維低溫染色的上染率，染色織物色牢度好，對纖維強力損傷小。圖1為腈綸80-85t:低溫染色工藝流程圖；圖2為腈綸98t:常規(guī)染色工藝流程圖。具體實施例方式本發(fā)明的染色促進劑，其有效成分為有機醇類和酯類化合物(即苯甲醇和乙酸丁酯)。苯甲醇(Benzylalcohol)，分子式(C6H5CH20H)，稍溶于水，能與乙醇、乙醚、氯仿等混溶。相對密度1.04(25°C)，熔點-15.3。C，沸點205.7°C，大鼠經(jīng)口LD5。1230mg/kg為低毒化學藥品；乙酸丁酯(butylacetate)，分子式(C6H1202)，常溫下為無色透明液體，溶于乙醇、乙醚，微溶于水。相對密度0.8764(25t:)，熔點-77.『C，沸點126.rC，大鼠經(jīng)口LD5。14130mg/kg為微毒化學藥品。在研究中發(fā)現(xiàn)，本染色促進劑中的苯甲醇和乙酸丁酯，均對腈綸纖維具有一定的增塑作用，能降低染色過程中腈綸纖維的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg，有利于離子染料在低溫條件下向腈綸纖維內(nèi)部擴散，染色中適量使用后對腈綸纖維物理性質(zhì)無不良影響。然而，苯甲醇和乙酸丁酯均為油狀液體，在染浴中的溶解度比較低，難以分散均勻，因而對腈綸纖維低溫染色促進效果不均一，容易出現(xiàn)染色不均勻現(xiàn)象(即色花)。在本發(fā)明中通過乳化的途徑使苯甲醇和乙酸丁酯以均勻細小的微滴狀分散于水中，形成穩(wěn)定的乳液體系，不僅對陽離子染料染腈綸纖維起到低溫促染作用，同時也保證了染色織物的勻染效果。經(jīng)過大量試驗，確定采用復合乳化劑，具體為兩種不同類型的非離子乳化劑與一種助乳化劑復配使用，即一種Span型非離子表面活性劑和一種Tween型非離子表面活性劑作為乳化劑的主體，以乙醇作為助乳化劑。復合乳化劑的組成(按體積百分比表示)Span型非離子表面活性劑1590，Tween型非離子表面活性劑1080，助乳化劑05。具體實施例子(按體積百分比表示)如Span-80乳化劑1590，Tween-80乳化劑1080，乙醇05。腈綸纖維陽離子染料低溫染色促進劑的組成(按體積百分比表示)苯甲醇10，乙酸丁酯IO，復合乳化劑12，水7879。染色促進劑的配制(即苯甲醇和乙酸丁酯的乳化)，包括以下步驟(以配制100mL染色促進劑為例)1)在室溫(25°C)條件下準確吸取苯甲醇和乙酸丁酯各10mL以及復配好的復合乳化劑12mL于100mL的燒杯中并加水至100ml，燒杯放置在室溫水浴中。2)將上述液體放在高剪切混合乳化機下劇烈攪拌，轉(zhuǎn)速10000rpm，攪拌時間10min。按上述方法配成的染色促進劑穩(wěn)定性好，靜置30天后未發(fā)生液珠聚結(jié)、乳析或凝聚等破乳現(xiàn)象。本發(fā)明腈綸纖維陽離子染料染色促進劑的染色工藝流程如下織物前處理一染色一凈洗腈綸織物前處理的目的是去除纖維表面所含有雜質(zhì)如織造所添加的油劑等，以免染色時出現(xiàn)染色不均勻現(xiàn)象。腈綸纖維主要用陽離子染料來進行染色，常用的陽離子染料主要包括陽離子黃X-8GLN、陽離子X-GRL、陽離子藍X-BL、陽離子金黃X-GL、陽離子翠藍X-GB、陽離子藍X-GRRL等。染色后應徹底洗凈織物中殘留的染料浮色和助劑。實施例11)織物前處理凈洗劑2092g/L，浴比1:50，在溫度60°C的條件下處30min。2)染色腈綸80-85°C低溫染色配方陽離子染料1%(o.w.f)染色促進劑40ml/L醋酸/醋酸鈉調(diào)節(jié)染液pH5左右》谷比1:50腈綸80-85t:低溫染色工藝見附圖1:腈綸98t:常規(guī)染色配方陽離子染料1%(o.w.f)1227lml/L醋酸/醋酸鈉調(diào)節(jié)染液pH5左右》谷比1:50腈綸98t:常規(guī)染色工藝見附圖2:3)凈洗凈洗劑2092g/L，浴比1:50，溫度45。C條件下凈洗15min;溫水洗凈。以下對不加染色促進劑和加40mL/L的染色促進劑8(TC低溫染色和98。C常規(guī)染色后腈綸纖維陽離子染料平衡上染百分率、染色織物色深值K/S和色牢度等染色效果進行比較，以了解所研制的染色促進劑對腈綸纖維陽離子染料染色性能的影響。低溫染色和常規(guī)染色工藝見具體實施方案舉例中的染色部分，不加促進劑的低溫染色工藝條件和實施方案舉例中加促進劑的低溫染色工藝條件一樣。表1染色促進劑對腈綸纖維陽離子染料平衡上染百分率的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由表1可知本低溫染色促進劑能明顯提高陽離子染料8(TC低溫染色時在腈綸纖維上的平衡上染百分率，使原先8(TC低溫染色時由于上染率低而不適合在腈綸纖維上使用的陽離子染料可以適用，并能達到98t:常規(guī)染色時的平衡上染百分率的水平，例如陽離子黃X-8GLN、陽離子翠藍X-GB等染料提升幅度尤其明顯。表2染色促進劑對腈綸纖維陽離子染料染色織物色深值K/S的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由表2可知本低溫染色促進劑也能明顯提高陽離子染料8(TC低溫染色時在腈綸<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表3染色促進劑對腈綸纖維陽離子染料染色織物耐洗色牢度的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表4染色促進劑對腈綸纖維陽離子染料染色織物耐摩擦色牢度的影響80°C染色耐摩擦色牢度/98'C染色耐摩擦色牢度/染料級級干摩濕摩干摩濕摩陽離子黃X-8GLN54-554-5陽離子紅X-GRL4-53-44-54陽離子藍X-BL4-5454-5陽離子金黃X-GL54-555陽離子翠藍X-GB4-544-54-5陽離子藍X-GRRL4-5454-5由表3可知本低溫染色促進劑對陽離子染料在腈綸纖維中8(TC低溫染色后的耐洗色牢度能夠達到常規(guī)染色的水平，均在4-5級以上。由表4可知本染色促進劑對陽離子染料在腈綸纖維中8(TC低溫染色后的耐干摩擦色牢度基本能夠達到常規(guī)染色的水平，均在4-5級以上，而部分染料的耐濕摩擦色牢度比常規(guī)染色時的低0.5級，但一般也能達到4級及以上。說明應用染色促染劑8(TC低溫染色后的產(chǎn)品能滿足色牢度方面的要求。表5染色促進劑對腈綸紗線陽離子染料染色斷裂強力的影響80'C染色無促進劑8(TC染色加促進劑常規(guī)沸染40ml/L紗線強力/N2.9642.8032.569強力損失率/%/5.4313.33由表5可知，與8(TC不加促進劑的染色工藝比，本低溫染色促染劑會使腈綸紗線的斷裂強力略有下降，下降幅度為5.43%，但是比常規(guī)染色的強力損失率13.33%有明顯的改善。因此采用低溫染色工藝有利于改善腈綸纖維常規(guī)染色的強力受損情況。權利要求一種腈綸纖維陽離子染料染色促進劑，其特征在于，它由苯甲醇、乙酸丁酯、復合乳化劑和水組成。其中，所述苯甲醇、乙酸丁酯、復合乳化劑和水的體積百分比為10∶10∶1～2∶78～79。2.根據(jù)權利要求1所述腈綸纖維陽離子染料染色促進劑，其特征在于，所述復合乳化劑由Span型非離子表面活性劑、Tween型非離子表面活性劑和助乳化劑組成。其中，所述Span型非離子表面活性劑、Tween型非離子表面活性劑和助乳化劑的體積百分比為1590:io80:o5。3.—種權利要求1所述腈綸纖維陽離子染料染色促進劑在染色工藝方面的應用。全文摘要本發(fā)明公開了一種腈綸纖維陽離子染料染色促進劑，它由苯甲醇、乙酸丁酯、復合乳化劑和水組成；其中，所述苯甲醇、乙酸丁酯、復合乳化劑和水的體積百分比為10∶10∶1～2∶78～79；本發(fā)明腈綸纖維陽離子染料染色促進劑能夠提高陽離子染料對腈綸纖維低溫染色的上染率，染色織物色牢度好，對纖維強力損傷小。文檔編號D06P1/64GK101736611SQ20091015501公開日2010年6月16日申請日期2009年12月14日優(yōu)先權日2009年12月14日發(fā)明者杜旭宜,楊建國,梅開,鄭今歡,陳維國申請人:浙江理工大學