專利名稱：一種提高木棉纖維上染率的改性劑及制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種染色改性劑及其制備方法及應(yīng)用，尤其是涉及一種提高活性染料 對(duì)木棉纖維上染率的改性劑及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
木棉屬天然纖維素纖維，木棉纖維外觀主要有白、黃、黃棕色三種顏色，纖維長(zhǎng) 約8-32mm，直徑約20-45 μ m;縱向外觀呈圓柱形，表面光滑；中段較粗，具有獨(dú)特的薄壁大 中空結(jié)構(gòu)。木棉纖維具有一些特殊的理化性能，主要有1.保健；2.保暖木棉纖維有著 高達(dá)80% 90%的中空度，是最理想的保暖材料；3.超輕木棉纖維的線密度為0.4 0. 7dtex，僅為棉纖維的1/2，是目前生態(tài)纖維中最細(xì)、最輕的纖維，而且木棉纖維表面光滑； 4.吸濕性極佳木棉纖維具有極佳的吸濕性能，但其吸水性差，水洗后干燥速度極快。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)木棉纖維的研究主要集中與以下一些方面1.隔聲、隔熱材料1998年德國(guó)Dresden技術(shù)大學(xué)開發(fā)了木棉_毛復(fù)合隔熱保暖 建筑材料，試驗(yàn)證明比單獨(dú)的毛纖維隔熱材料有更好的吸聲性和熱滯留性；2.浮力材料美國(guó)佛羅里達(dá)海岸警衛(wèi)隊(duì)對(duì)木棉、PVC、PE等材料填充的救生衣進(jìn)行 了實(shí)際試試驗(yàn)，結(jié)果表明，木棉救生衣的破損失效率低于其它救生衣；3.輕質(zhì)內(nèi)衣面料利用木棉纖維薄壁大中空結(jié)構(gòu)形成的大量靜止空氣，來(lái)獲得良 好的保暖性，用于制造保暖內(nèi)衣。主要集中于木棉纖維的可紡性以及混紡紗線性能和織物 性能的研究。雖然木棉纖維是一種具有許多出眾性能的純天然纖維，但長(zhǎng)期來(lái)木棉纖維上染率 低、可用染料品種單一的染色缺陷無(wú)法得到有效解決。而對(duì)于木棉纖維染色性能的研究在 國(guó)內(nèi)外未見有報(bào)道。因此，木棉纖維的應(yīng)用領(lǐng)域主要局限在產(chǎn)業(yè)用紡織品以及填充絮料方 面，在服飾用紡織品領(lǐng)域的應(yīng)用幾乎為零。由此可見，木棉纖維上染率低、可用染料品種單 一等染色缺陷嚴(yán)重阻礙了其產(chǎn)品的開發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種木棉纖維改性 劑的組成選擇、合成方法及其對(duì)提高木棉纖維上染率的應(yīng)用工藝。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種提高木棉纖維上染率的改性劑，其特征在于，該改性劑的原料為胺類化合物 及鹵代烷基化合物，胺類化合物及鹵代烷基化合物的摩爾比為1 (1 1. 5)。所述的胺類化合物為二乙烯三胺、十二 /十四叔胺、三甲胺或二甲胺中的一種或 幾種。所述的鹵代烷基化合物為環(huán)氧氯丙烷或Y-氯烷基甲氧基硅烷中的一種。一種提高木棉纖維上染率的改性劑的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步 驟將胺類化合物溶于蒸餾水中，向其中滴加硫酸，調(diào)節(jié)溶液的PH值為7，然后升溫至65 75°C，再向其中滴加烷基化合物，控制滴加時(shí)間為30 45min，再保溫反應(yīng)3 4h，即得到 淡黃色改性劑。所述的硫酸的滴加時(shí)間為30 45min。一種提高木棉纖維上染率的改性劑的應(yīng)用，其特征在于，將改性劑配制成改性 溶液，調(diào)節(jié)改性溶液的PH值為8 13，再將木棉纖維浸漬于改性溶液中，控制浴比為 1 (30 50)，改性溶液的溫度為40 80°C，浸漬時(shí)間為20 40min，再將木棉纖維取出 烘干，即得到改性的木棉纖維，對(duì)改性的木棉纖維進(jìn)行染色。
所述的改性溶液中改性劑的濃度為8 20wt%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠有效提高活性染料對(duì)木棉纖維的上染率，使用本發(fā) 明制備得到的改性劑對(duì)木棉纖維進(jìn)行改性后，染料的上染率可高達(dá)85 97%，從而便于木 棉纖維在服飾用領(lǐng)域的產(chǎn)品開發(fā)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1一種提高活性染料對(duì)木棉纖維上染率的改性劑，以十二 /十四叔胺及環(huán)氧氯丙烷 為原料，其中，十二 /十四叔胺為55kg，環(huán)氧氯丙烷為24kg。將十二 /十四叔胺溶于蒸餾水中，向其中滴加硫酸，控制硫酸的滴加時(shí)間為 30min,調(diào)節(jié)溶液的pH值為7，然后升溫至70°C，再向其中滴加環(huán)氧氯丙烷，控制滴加時(shí)間為 30min，然后保溫反應(yīng)3h，即得到淡黃色改性劑。將改性劑配制成改性溶液，控制改性劑的濃度為8wt%，調(diào)節(jié)改性溶液的pH值為 8，再將木棉纖維浸漬于改性溶液中，控制浴比為1 30，改性溶液的溫度為50°C，浸漬時(shí) 間為30min，再將木棉纖維取出烘干，即得到改性的木棉纖維。然后利用活性染料汽巴克隆 FN-R藍(lán)(owf)對(duì)改性的木棉纖維進(jìn)行染色，染色工藝如下所示將改性的木棉纖維浸入 汽巴克隆FN-R藍(lán)中，控制浸漬時(shí)間為15min，然后加入NaCl，控制NaCl的濃度為40g/L，繼 續(xù)浸漬15min，再向其中加入純堿，純堿的濃度為10g/L，再浸漬30min，將木棉纖維取出烘 干，利用殘液濃度法測(cè)定染料上染率為87%。實(shí)施例2一種提高活性染料對(duì)木棉纖維上染率的改性劑，該改性劑的原料組成與合成步驟 與實(shí)施例1相同。將改性劑配制成改性溶液，控制改性劑的濃度為12wt%，調(diào)節(jié)改性溶液的 PH值為12，再將木棉纖維浸漬于改性溶液中，控制浴比為1 30，改性溶液的溫度為75°C， 浸漬時(shí)間為30min，再將木棉纖維取出烘干，即得到改性的木棉纖維。對(duì)改性的木棉纖維進(jìn) 行染色處理與實(shí)施例1相同。最后利用殘液濃度法測(cè)定染料上染率為94%。實(shí)施例3一種提高活性染料對(duì)木棉纖維上染率的改性劑，該改性劑的原料組成與合成步驟 與實(shí)施例1相同。將改性劑配制成改性溶液，控制改性劑的濃度為20wt%，調(diào)節(jié)改性溶液的 PH值為12，再將木棉纖維浸漬于改性溶液中，控制浴比為1 30，改性溶液的溫度為80°C， 浸漬時(shí)間為30min，再將木棉纖維取出烘干，即得到改性的木棉纖維。對(duì)改性的木棉纖維進(jìn) 行染色處理與實(shí)施例1相同。最后利用殘液濃度法測(cè)定染料上染率為97%。
實(shí)施例4一種提高活性染料對(duì)木棉纖維上染率的改性劑，采用二乙烯三胺及Y-氯烷基甲 氧基硅烷為原料，二乙烯三胺及Y-氯烷基甲氧基硅烷的摩爾比為1 1。將二乙烯三胺溶于蒸餾水中，向其中滴加硫酸，控制滴加時(shí)間為40min，調(diào)節(jié)溶 液的PH值為7，然后升溫至65°C，再向其中滴加Y-氯烷基甲氧基硅烷，控制滴加時(shí)間為 40min,再保溫反應(yīng)4h，即得到淡黃色改性劑。將改性劑配制成改性溶液，控制改性劑的濃 度為10wt%，調(diào)節(jié)改性溶液的pH值為13，再將木棉纖維浸漬于改性溶液中，控制浴比為 1 50，改性溶液的溫度為80°C，浸漬時(shí)間為20min，再將木棉纖維取出烘干，即得到改性的 木棉纖維，對(duì)改性的木棉纖維進(jìn)行染色即可。實(shí)施例5一種提高木棉纖維染色率的改性劑，采用三甲胺、二甲胺及Y-氯烷基甲氧基硅 烷為原料，三甲胺、二甲胺的混合物與Y-氯烷基甲氧基硅烷的摩爾比為1 1.2。
將三甲胺與二甲胺的混合物溶于蒸餾水中，向其中滴加硫酸，控制滴加時(shí)間為 45min,調(diào)節(jié)溶液的pH值為7，然后升溫至75°C，再向其中滴加Y -氯烷基甲氧基硅烷，控制 滴加時(shí)間為45min，再保溫反應(yīng)4h，即得到淡黃色改性劑。將改性劑配制成改性溶液，控制 改性劑的濃度為15wt%，調(diào)節(jié)改性溶液的pH值為8，再將木棉纖維浸漬于改性溶液中，控制 浴比為1 40，改性溶液的溫度為60°C，浸漬時(shí)間為30min，再將木棉纖維取出烘干，即得到 改性的木棉纖維，對(duì)改性的木棉纖維進(jìn)行染色即可。
權(quán)利要求
一種提高木棉纖維上染率的改性劑，其特征在于，該改性劑的原料為胺類化合物及鹵代烷基化合物，胺類化合物及鹵代烷基化合物的摩爾比為1∶(1～1.5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高木棉纖維上染率的改性劑，其特征在于，所述的胺 類化合物為二乙烯三胺、十二 /十四叔胺、三甲胺或二甲胺中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高木棉纖維上染率的改性劑，其特征在于，所述的鹵 代烷基化合物為環(huán)氧氯丙烷或氯烷基甲氧基硅烷中的一種。
4.一種提高木棉纖維上染率的改性劑的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步 驟將胺類化合物溶于蒸餾水中，向其中滴加硫酸，調(diào)節(jié)溶液的PH值為7，然后升溫至65 75°C，再向其中滴加烷基化合物，控制滴加時(shí)間為30 45min，再保溫反應(yīng)3 4h，即得到 淡黃色改性劑。
5 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種提高木棉纖維上染率的改性劑的制備方法，其特征在 于，所述的硫酸的滴加時(shí)間為30 45min。
6.一種提高木棉纖維上染率的改性劑的應(yīng)用，其特征在于，將改性劑配制成改性溶液， 調(diào)節(jié)改性溶液的PH值為8 13，再將木棉纖維浸漬于改性溶液中，控制浴比為1 (30 50)，改性溶液的溫度為40 80°C，浸漬時(shí)間為20 40min，再將木棉纖維取出烘干，即得 到改性的木棉纖維，對(duì)改性的木棉纖維進(jìn)行染色。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種提高木棉纖維上染率的改性劑的應(yīng)用，其特征在于，所 述的改性溶液中改性劑的濃度為8 20wt%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種提高木棉纖維上染率的改性劑及其制備方法和應(yīng)用，改性劑以胺類化合物及鹵代烷基化合物為原料，反應(yīng)得到改性劑，再將其配置成改性溶液并調(diào)節(jié)其pH值，控制浴比、浸漬溫度及浸漬時(shí)間，對(duì)木棉纖維進(jìn)行浸漬處理，然后利用常規(guī)方法對(duì)改性后的木棉纖維進(jìn)行活性染料染色。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠有效提高活性染料對(duì)木棉纖維的上染率，使用本發(fā)明制備得到的改性劑對(duì)木棉纖維進(jìn)行改性后，染料的上染率可高達(dá)85～97％，從而便于木棉纖維在服飾用領(lǐng)域的產(chǎn)品開發(fā)。
文檔編號(hào)D06P3/66GK101864668SQ20101020407
公開日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月18日
發(fā)明者丁穎, 周曉英, 孫楠, 張惠芳, 張良生, 沈勇, 王黎明, 秦偉庭 申請(qǐng)人:上海工程技術(shù)大學(xué)