專利名稱：一種高耐曬高耐汗?jié)n牢度錦綸箱包材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高性能尼龍箱包材料的制造領(lǐng)域，特別涉及一種高耐曬高耐汗?jié)⒗味儒\綸箱包材料的制備方法。
背景技術(shù)：
背包是戶外活動中的必備裝備，作為生活中不可或缺的物品，隨著時代的發(fā)展，背包的材質(zhì)、配件從傳統(tǒng)的真皮發(fā)展到聚酯、聚酰胺、PU、PVC等多種質(zhì)地?，F(xiàn)今由于人們生活方式的轉(zhuǎn)變，戶外休閑生活日益普遍，由于背包長時間攜帶于身，當人們著裝在戶外工作或運動時，不可避免地受到光照作用，因此會發(fā)生不同程度的褪色。特別是染色箱包織物在受到光照、氧氣及其它化學(xué)物質(zhì)的共同作用時，褪色將更加劇烈。例如箱包在汗液浸潰的同時，還受到烈日的曝曬，其褪色程度比汗液和光單獨作用時都要嚴重。脫離紡織品的染料及其反應(yīng)副產(chǎn)物還會直接接觸皮膚，對人體的服用安全性造成侵害。當紡織品同時受到汗液和光照雙重因素影響時，染料的褪色機理變得更為復(fù)雜，其耐汗光復(fù)合色牢度與單項耐光色牢度和汗?jié)⑸味扔休^大的差異，從而使耐汗曬牢度成為一重要議題。聚酰胺纖維俗稱尼龍(Nylon),英文名稱Polyamide (簡稱PA),具有良好的力學(xué)性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學(xué)藥品性和自潤滑性，其最突出的優(yōu)點是耐磨性高于其他所有纖維；因為戶外背包在特殊環(huán)境中使用，對背包的材料和工藝提出了較高的要求，尼龍背包的外料主要有420D牛津尼龍，1000D尼龍。理論上，錦綸纖維可用酸性染料，分散性染料染色。一般認為，紡織品的光致褪色主要是由日光中的紫外線引起的。染料的光褪色是復(fù)雜的物理化學(xué)過程，不僅有染料分子本身的因素，還與染色材料、照射光波長及強度、溫度、染色介質(zhì)組分、干濕程度、汗?jié)⒌榷喾N因素有關(guān)。其中染料分子的結(jié)構(gòu)是決定染料光牢度的主要因素，就染料本身而言，光褪色反應(yīng)的途徑及機理也根據(jù)分子結(jié)構(gòu)的不同而異，依據(jù)褪色的方式，可以分為結(jié)構(gòu)互變和降解兩種變化。前者染料分子受光照射，發(fā)生互變異構(gòu)，導(dǎo)致最大吸收波長改變而褪色，例如偶氮染料的偶氮醌腙異構(gòu)變化引起的染料顏色的改變，醌腙體比偶氮體具有更長的吸收波長。然而，更多的褪色是由于染料分子本身在光照下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)變?yōu)榻到猱a(chǎn)物，織物上的染料在受到光照作用時，光還原或光氧化反應(yīng)常常伴隨發(fā)生，有時甚至共同作用于染料光褪色過程始末，是決定染料光褪色機理的主要因素。有人曾利用染料膜的方法研究了染色光褪色機理，認為染料的光降解依據(jù)染色介質(zhì)的不同通過氧化或還原途徑進行，氧化過程一般發(fā)生在非蛋白質(zhì)纖維上，在降解過程中有染料、水、氧共同作用，纖維通常沒有直接作用；而在蛋白質(zhì)纖維上，容易發(fā)生還原過程，蛋白質(zhì)纖維的某些組分(如組氨酸成分)作為還原劑參與反應(yīng)，但是也有少量染料在非蛋白質(zhì)纖維上以還原過程褪色，少量染料由于光反應(yīng)活性很高，氧化和還原過程同時進行，存在著競爭。對于偶氮染料而言，在染料分子上引入令偶氮基電子云密度增加的供電子基將使偶氮染料相對更易發(fā)生光氧化反應(yīng)；而吸電子基團的引入往往會導(dǎo)致偶氮基電子云密度降低，使染料更傾向于發(fā)生光還原反應(yīng)。而蒽醌染料被認為是一類耐光牢度較好的染料。這是因為蒽醌在受到光照作用時，分子上的羰基很容易被激化，從而導(dǎo)致氧原子的電子云密度下降，因此不容易被氧氣氧化。而一些具有還原性的介質(zhì)則易使蒽醌發(fā)生還原。如蒽醌會被一些分子中含有α-H原子的物質(zhì)還原生成半醌，半醌還可以進一步被還原為蒽二酚，使染料發(fā)生褪色。在蛋白質(zhì)纖維和少數(shù)疏水的高分子纖維上的染料都可能發(fā)生物理褪色和光還原褪色。混拼染色織物受到光照作用時，不同結(jié)構(gòu)的染料分子間會發(fā)生能量轉(zhuǎn)移而導(dǎo)致拼色織物的色光變化，原因是有的染料分子被光照激化后將能量轉(zhuǎn)移給其它染料，使之轉(zhuǎn)化成激化態(tài)而導(dǎo)致褪色，一般來說在偶氮染料與蒽醌染料進行拼色時此類褪色更易發(fā)生，而且往往是偶氮染料褪色嚴重。另外一方面當紡織品在汗液浸潰的同時，還受到烈日的曝曬，其褪色程度比汗液和光單獨作用時都要嚴重。這是因為汗液中的組分與日光中能量會對染料發(fā)生協(xié)同作用(可能是人體汗液中的氨基酸在日曬的催化下，起一種去金屬化與其他的復(fù)合交互作用)，而使染物產(chǎn)生色變的一些原先耐汗?jié)⑸味群湍凸馍味群芎玫娜玖?，其汗光?fù)合牢度卻很差的原因是染料在光汗以及氧氣的復(fù)合作用下發(fā)生復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)，導(dǎo)致染料中的偶氮鍵斷裂或其它發(fā)色基團遭到破壞而使染物褪色。聚酰胺纖維的組成和 結(jié)構(gòu)比蛋白質(zhì)纖維簡單，僅在分子鏈的末端才具有羧基和氨基，在分子鏈的中間存在大量碳鏈和酰胺基，無側(cè)鏈。聚酰胺纖維染色使用最多的是弱酸性染料，可在弱酸性染浴或中性染浴進行染色，而且最好采用分子量為400 500的單磺化偶氮染料，或分子量為800左右的二磺化偶氮染料。分子量過大，勻染性差；分子量過小，則濕處理牢度下降。酸性染料對聚酰胺纖維的染色機理基本上與羊毛染色相同。在錦綸等電點以下染色時，染料主要以離子鍵形式固著在纖維的端氨基上，且酸性染料在錦綸上的飽和值與端氨基的含量基本相符。當PH值下降到一定值時，纖維的酰胺基開始吸附質(zhì)子，產(chǎn)生超當量吸附。在PH值很低的條件下染色，會促使錦綸纖維降解。在錦綸等電點以上染色時，染料靠范德華力、氫鍵等分子間引力吸附在纖維上。由于聚酰胺纖維的氨基含量低，其染色飽和值很低，用酸性染料染色時只能染得淺-中色。綜合考慮使用酸性染料染色時為提高尼龍背包的耐曬牢度需要采取的措施(I)使用分子量較大的酸性染料進行染色，在染色過程中要加入勻染劑。要染深濃色，需要采用兩只或兩只以上的染料拼染。在拼染時必須選用上染速率和親和力相近的染料，否則不同染料間競?cè)粳F(xiàn)象突出，在整個染色過程中，前后色澤不一致。(2)溫度的控制。聚酰胺纖維是熱塑性纖維，其吸濕溶脹性比羊毛低得多。當溫度高于70°C，上染速率才迅速加快。聚酰胺纖維的染色性能還隨染色前所受的熱處理條件而變化，經(jīng)干熱定形的纖維上染速率下降，經(jīng)蒸汽定形的纖維上染速率提高。(3)纖維紡絲時的拉伸比大小，對錦綸的染色性能也有影響。拉伸比增大，其結(jié)晶度和取向度提高，使染料分子滲透的可及區(qū)減小，因而染色時染料的平衡吸附量和擴散系數(shù)都有減小。有關(guān)錦綸面料高耐曬、耐汗?jié)⒌膱蟮啦欢?，僅涉及到錦綸織物同浴抗紫外和染色的耐光牢度(印染，2007，18，25 27)，和提高錦綸翠藍染色的耐光色牢度(染料與染色，2008，I, 33 35)。
尹壽虎，許海育.提高錦綸翠藍染色的耐光色牢度[J].染料與染色，2008，1，33 35。錦綸(聚酰胺纖維)染色使用最多的是弱酸性染料，弱酸性染料對聚酰胺纖維的親和力比較高，勻染性較差，染色時一般添加勻染劑。弱酸性染料染錦綸可獲得鮮艷的色澤，但在染較深色澤時，耐濕摩擦牢度和耐洗色牢度差。一些鮮艷的藍、綠色品種，如酸性湖藍A、酸性翠藍等染料染錦綸時耐光色牢度很差。發(fā)現(xiàn)用直接耐曬翠藍來代替弱酸性翠藍染料進行錦綸染色，提高了錦綸的翠藍染色耐光色牢度。尹壽虎，許海育.錦綸織物同浴抗紫外和染色的耐光牢度[J].印染，2007, 18，25 27。為了提高織物的耐光色牢度，一般使用高日曬牢度的染料，或者使用有機紫外線吸收劑吸收紫外線。受到紫外線照射時，有機紫外線吸收劑的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生異構(gòu)變化，并以熱能、磷光、熒光等形式釋放能量，其本質(zhì)是把紫外線轉(zhuǎn)化為低能量的熱能，而自身不受破壞，且其消耗的能量不會氧化纖維和染料分子。酸性翠藍勻染性好、上染率高、色澤鮮艷，主要用于染中、淺色，但其吸收紫外線，影響耐光色牢度。用自制的反應(yīng)型紫外線吸收劑UVX，含有反應(yīng)性基團(均三嗪結(jié)構(gòu))，對紫外區(qū)的光線有廣泛吸收作用，且可以與錦綸形成共價鍵結(jié)合，且無毒性和刺激性，對色光影響較小。天龍翠藍在紫外區(qū)有強烈的吸收，這可能是導(dǎo)致其光褪色的主要原因；紫外線吸收劑UVX在可見光區(qū)域的吸收幾乎為零，而在紫外區(qū)(200 400nm)有較強吸收。因此，如果能使紫外線吸收劑UVX將紫外線轉(zhuǎn)化為較低的能量釋放出來而不引起染料結(jié)構(gòu)的變化，在一定程度上可以改善耐光色牢度。因此，從安全、美觀、實用等各個角度都需要箱包面料具有高耐曬、耐汗?jié)⒗味取?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高耐曬高耐汗?jié)⒗味儒\綸箱包材料制備方法，本發(fā)明制備的箱包面料具有高耐曬、耐汗?jié)⒗味?；本發(fā)明操作簡便，無需增添設(shè)備，成本可控制。本發(fā)明的一種高耐曬高耐汗?jié)⒗味儒\綸箱包材料制備方法，包括配制染液，加入O . 5^4. 5%owf的染料，O. 25、· 75%owf的勻染劑，f 3%owf的耐光牢度增強劑；調(diào)節(jié)PH值為3. 5 5. 5，浴比1:10 20 ;升溫至4(T50°C，加入錦綸箱包布樣，攪拌染色5 10min，升溫至100°C，攪拌保溫染色3(T45min，降溫至室溫，皂洗，水洗，烘干。所述染料為安諾門紅MZ-2B，安諾門金黃MZ-3R，安諾門艷蘭MZ、安諾門黑MZ-G中的一種或幾種。所述耐光牢度增強劑由均氮唑并噻二嗪，三氮唑并噻二嗪，7H-噻唑并[3，2-b]-1, 2，4-三嗪-7-酮，氯化N- [5- (3-甲硫基-6-甲基)-1，2，4-三嗪基]-吡啶鎗鹽中的一種或兩種組成；勻染劑勻染劑AKD_250(廈門安科達化工有限公司)，勻染劑YJ855(淮安市永佳染料化工有限公司)，勻染劑Sacrite AL20 (中山市漢科精細化工有限公司)，勻染劑ZJ-RH08(廣州莊杰化工有限公司)，勻染劑KF-Sl (浙江科峰化工有限公司)中的任一種。所述工藝過程中升溫至100°C的速率為1. 5^20C /min。所述工藝過程中降溫至室溫的降溫速率為2飛。C /min。所述皂洗處方為中性皂片2g/L和純堿2g/L，皂洗溫度為95°C，皂洗時間為lOmin，浴比1:20。
性能測試方法①K / S值的測定。將試樣疊成四層在SF600型電腦測色配色儀上測試五個不同的位置，每次讀數(shù)的誤差小于O.1時記下每塊試樣的κ/s值；②耐日曬牢度。參照GB/T8427-1998《紡織品色牢度試驗?zāi)腿嗽旃馍味入　罚虎勰秃節(jié)⑸味?。參照GB/T3922-1995《紡織品色牢度試驗?zāi)秃節(jié)⑸味取?；④耐洗色牢度。參照GB/T3921. 3 一 1997《紡織品色牢度試驗?zāi)拖瓷味仍囼?br> 3))；⑤耐摩擦色牢度。參照GB/T3920-1997《紡織品色牢度試驗?zāi)湍Σ辽味取?。本專利公開通過篩選錦綸染色染料、匹配一系列耐光牢度增強劑和勻染劑，以一浴一步染色工藝制備高耐曬、耐汗?jié)⒗味鹊南浒媪系姆椒?。有?效果(I)本發(fā)明制備的箱包面料具有高耐曬、耐汗?jié)⒗味龋? 2 )本發(fā)明操作簡便，無需增添設(shè)備，成本可控制。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種 改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。 實施例1配制染液(安諾門紅MZ_2B2%0WF，安諾門金黃MZ-3R0. 5%0WF,安諾門艷蘭MZl. 5%0WF,勻染劑AKD-2501%0WF，均氮唑并噻二嗪O. 25%0WF乳液，pH值4. 5)—升溫至40°C，加入錦綸箱包布樣(浴比1:15)，攪拌染色511^11—以1. 5 2°C /min升溫至100°C，攪拌保溫染色3(T45min —以2 5°C /min降溫至室溫一皂洗(中性皂片2g / L，純堿2g / L，95°C，10min，浴比1:20)—水洗一烘干一測試性能(結(jié)果見表I)。表I
權(quán)利要求
1.一種高耐曬高耐汗?jié)⒗味儒\綸箱包材料的制備方法，包括 配制染液，加入0. 5^4. 5%owf的染料，0. 25、. 75%owf的勻染劑，f 3%owf的耐光牢度增強劑；調(diào)節(jié)PH值為3. 5 5. 5，浴比1:10 20 ;升溫至40~50°C，加入錦綸箱包布樣，攪拌染色5 10min，升溫至100°C，攪拌保溫染色30~45min，降溫至室溫，皂洗，水洗，烘干。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高耐曬高耐汗?jié)⒗味儒\綸箱包材料的制備方法，其特征在于所述染料為安諾門紅MZ-2B，安諾門金黃MZ-3R，安諾門艷蘭MZ、安諾門黑MZ-G中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高耐曬高耐汗?jié)⒗味儒\綸箱包材料的制備方法，其特征在于所述耐光牢度增強劑為均氮唑并噻二嗪，三氮唑并噻二嗪，7H-噻唑并[3，2-b]-1, 2，4-三嗪-7-酮，氯化N- [5- (3-甲硫基-6-甲基)-1，2，4-三嗪基]-吡啶鎗鹽中的一種或兩種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高耐曬高耐汗?jié)⒗味儒\綸箱包材料的制備方法，其特征在于所述勻染劑為勻染劑AKD-250，勻染劑YJ855，勻染劑Sacrite AL20，勻染劑ZJ-RH08，勻染劑KF-Sl中的任一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高耐曬高耐汗?jié)⒗味儒\綸箱包材料的制備方法，其特征在于所述工藝過程中升溫至100°C的速率為1. 5^20C /min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高耐曬高耐汗?jié)⒗味儒\綸箱包材料的制備方法，其特征在于所述工藝過程中降溫至室溫的降溫速率為2.5C /min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高耐曬高耐汗?jié)⒗味儒\綸箱包材料的制備方法，其特征在于所述皂洗處方為中性皂片2g/L和純堿2g/L，皂洗溫度為95°C，皂洗時間為lOmin，浴比1:20。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高耐曬高耐汗?jié)n牢度錦綸箱包材料的制備方法，包括配制染液，加入0.5~4.5%owf的染料，0.25~0.75%owf的勻染劑，1~3%owf的耐光牢度增強劑；調(diào)節(jié)pH值為3.5~5.5，浴比1:10~20；升溫至40~50℃，加入錦綸箱包布樣，攪拌染色5~10min，升溫至100℃，攪拌保溫染色30~45min，降溫至室溫，皂洗，水洗，烘干。本發(fā)明制備的箱包面料具有高耐曬、耐汗?jié)n牢度；本發(fā)明操作簡便，無需增添設(shè)備，成本可控制。
文檔編號D06P1/39GK103061166SQ201310004738
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月7日
發(fā)明者蔡再生, 郭青超, 王賀蘭, 王俊 申請人:東華大學(xué)