本發(fā)明涉及一種有機(jī)硅類增深劑的制備方法,屬于紡織
技術(shù)領(lǐng)域:
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背景技術(shù):
:目前,紡織品的深色染色加工仍存在一些問題,特別是細(xì)旦或超細(xì)旦化學(xué)纖維、或具有鱗片結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)纖維,很難獲得高色牢度的深色染色紡織制品。為改善紡織制品的深色染色,一般采用以下方式:一是選擇對纖維具有很好上染性的染料,二是選擇合適的染色工藝或染色方法,三是選擇增深整理技術(shù)。增深整理是通過紡織纖維表面覆蓋低折射率的材料來達(dá)到的,最典型的紡織品增深劑是水。簡要地說,增深劑的增深機(jī)理就是減弱纖維對光的反射能力,增加吸收更多的可見光進(jìn)入纖維內(nèi)部,以至碰到染料分子再反射(或透射)出來的有色光增多,從而讓人感覺色澤變深的視覺效果。紡織品的增深劑必須解決二個問題,一是如何獲得最大的增深效果,以達(dá)到紡織品染色時減少染料用量的目的;二是如何解決增深劑與纖維的結(jié)合牢度,既避免因紡織品增深高分子物的覆蓋引起的紡織品手感變硬,又起到改善紡織品色牢度的作用。目前增深劑使用較多的為有機(jī)氟、有機(jī)硅以及丙烯酸酯樹脂。其中,有機(jī)氟類增深劑,雖然其增深效果較好,但是該類有機(jī)物價格昂貴,且本身具有毒性,對人體健康會造成傷害。有機(jī)硅類樹脂隨然其柔軟性較好,但是該類增深劑的增深效果有限,增深效率不高,無法滿足人們的需求。丙烯酸酯樹脂的增深效果良好,但單獨(dú)使用會使織物變得僵硬,影響手感。因此,迫切尋找一種增深效果好,且在使用時不會影響織物手感的增深劑。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題:針對傳統(tǒng)的增深劑增深效率差,無法滿足人們的需求,且會使織物變得僵硬,影響手感的問題,提供了一種有機(jī)硅類增深劑的制備方法,為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種有機(jī)硅類增深劑的制備方法,其特征在于,它由下述重量份原料制備:24~48份明膠1~3份氨基化改性二氧化硅96~192份去離子水150~300份環(huán)氧改性硅油20~60份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5~10%氫氧化鈉溶液取明膠和氨基化改性二氧化硅,加入去離子水中,在40~50℃恒溫水浴下,攪拌30~40min,得明膠混合液,將明膠混合液加入環(huán)氧改性硅油中,攪拌15~20min,再加入氫氧化鈉溶液,攪拌并加熱至60~65℃,保溫反應(yīng)3~4h,冷卻至室溫后出料。所述氨基化改性二氧化硅為納米二氧化硅加熱至105~110℃活化6~8h后與硅烷偶聯(lián)劑kh-550甲苯溶液混合,在氮?dú)夥諊拢訜嶂?10~120℃反應(yīng)6~8h制得。所述硅烷偶聯(lián)劑kh-550甲苯溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1~5%,用量為納米二氧化硅質(zhì)量的4~12倍。所述環(huán)氧改性硅油為烯丙基縮水甘油醚和高含氫硅油按體積比0.6:1~2.4:1混合,在80~85℃下,經(jīng)氯鉑酸異丙醇溶液催化反應(yīng)后精餾制得。所述氯鉑酸異丙醇溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1~0.2%,用量為烯丙基縮水甘油醚體積的2~5%。本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:本發(fā)明以烯丙基縮水甘油醚和高含氫硅油為原料,在氯鉑酸催化作用下發(fā)生硅氫加成反應(yīng),制得環(huán)氧改性硅油,再將氨基化改性二氧化硅,分散在明膠中,通過與明膠蛋白結(jié)構(gòu)中的活性基團(tuán)和環(huán)氧改性硅油中的環(huán)氧活性基團(tuán)交聯(lián)反應(yīng),制得有機(jī)硅類增深劑。本發(fā)明制備的有機(jī)硅類增深劑使蛋白纖維表面帶上正電荷,降低纖維與染料之間的斥力,使染料容易吸附到蛋白纖維上,并使蛋白纖維表面帶上更多的極性基團(tuán),增加染料在纖維表面的吸附量。同時,增深劑的蛋白結(jié)構(gòu)與鱗片層結(jié)構(gòu)間有很好的親和力,能夠促進(jìn)纖維溶脹,從而打開染料擴(kuò)散的通道,促進(jìn)染料在纖維內(nèi)部的擴(kuò)散,提高增深效率,且不會影響織物的柔軟性,手感好,具有廣闊的應(yīng)用前景。具體實(shí)施方式取120~240ml烯丙基縮水甘油醚,5~6ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%氯鉑酸異丙醇溶液,裝入三口燒瓶中,以200~300r/min攪拌混合均勻,并加熱至80~85℃,隨后以1~2ml/min滴加100~200ml高含氫硅油,滴加完畢后恒溫反應(yīng)5~6h,得環(huán)氧改性硅油混合液;將環(huán)氧改性硅油混合液裝入減壓蒸餾裝置中,在70~80℃下減壓蒸餾3~5h,去除過量的烯丙基縮水甘油醚和低沸物,隨后冷卻至室溫出料,得環(huán)氧改性硅油;再稱取3~5g納米二氧化硅,置于烘箱中,在105~110℃下活化6~8h,再將活化后的納米二氧化硅加入至30~40ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%硅烷偶聯(lián)劑kh550甲苯溶液中,在氮?dú)夥諊?,加熱?10~120℃反應(yīng)6~8h,隨后抽濾,將濾餅置于真空干燥箱中,在105~110℃下干燥至恒重,得氨基化改性二氧化硅;最后稱取24~48g明膠,1~3g氨基化改性二氧化硅,加入96~192ml去離子水中,在40~50℃恒溫水浴下,以200~300r/min攪拌30~40min,冷卻至室溫后,得明膠混合液,將明膠混合液加入150~300g環(huán)氧改性硅油中,以300~400r/min攪拌15~20min,隨后以1~2ml/min滴加25~50ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5~10%氫氧化鈉溶液,繼續(xù)攪拌并加熱至60~65℃,保溫反應(yīng)3~4h,冷卻至室溫后出料,得有機(jī)硅類增深劑。實(shí)例1取240ml烯丙基縮水甘油醚,6ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%氯鉑酸異丙醇溶液,裝入三口燒瓶中,以300r/min攪拌混合均勻,并加熱至85℃,隨后以2ml/min滴加200ml高含氫硅油,滴加完畢后恒溫反應(yīng)6h,得環(huán)氧改性硅油混合液;將環(huán)氧改性硅油混合液裝入減壓蒸餾裝置中,在80℃下減壓蒸餾5h,去除過量的烯丙基縮水甘油醚和低沸物,隨后冷卻至室溫出料,得環(huán)氧改性硅油;再稱取5g納米二氧化硅,置于烘箱中,在110℃下活化8h,再將活化后的納米二氧化硅加入至40ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%硅烷偶聯(lián)劑kh550甲苯溶液中,在氮?dú)夥諊?,加熱?20℃反應(yīng)8h,隨后抽濾,將濾餅置于真空干燥箱中,在110℃下干燥至恒重,得氨基化改性二氧化硅;最后稱取48g明膠,3g氨基化改性二氧化硅,加入192ml去離子水中,在50℃恒溫水浴下,以300r/min攪拌40min,冷卻至室溫后,得明膠混合液,將明膠混合液加入300g環(huán)氧改性硅油中,以400r/min攪拌20min,隨后以2ml/min滴加50ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%氫氧化鈉溶液,繼續(xù)攪拌并加熱至65℃,保溫反應(yīng)4h,冷卻至室溫后出料,得有機(jī)硅類增深劑。首先按質(zhì)量比120:1,將水與本發(fā)明制備的有機(jī)硅類增深劑進(jìn)行攪拌混合均勻后,得到增深劑溶液,再將染色后的織物置于增深劑溶液中進(jìn)行浸泡,于92℃處理40min,然后經(jīng)水洗、干燥,即可完成對織物的增深。實(shí)例2取120ml烯丙基縮水甘油醚,5ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%氯鉑酸異丙醇溶液,裝入三口燒瓶中,以200r/min攪拌混合均勻,并加熱至80℃,隨后以1ml/min滴加100ml高含氫硅油,滴加完畢后恒溫反應(yīng)5h,得環(huán)氧改性硅油混合液;將環(huán)氧改性硅油混合液裝入減壓蒸餾裝置中,在70℃下減壓蒸餾3h,去除過量的烯丙基縮水甘油醚和低沸物,隨后冷卻至室溫出料,得環(huán)氧改性硅油;再稱取3g納米二氧化硅,置于烘箱中,在105℃下活化6h,再將活化后的納米二氧化硅加入至30ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%硅烷偶聯(lián)劑kh550甲苯溶液中,在氮?dú)夥諊?,加熱?10℃反應(yīng)6h,隨后抽濾,將濾餅置于真空干燥箱中,在105℃下干燥至恒重,得氨基化改性二氧化硅;最后稱取24g明膠,1g氨基化改性二氧化硅,加入96ml去離子水中,在40℃恒溫水浴下,以200r/min攪拌30min,冷卻至室溫后,得明膠混合液,將明膠混合液加入150g環(huán)氧改性硅油中,以300r/min攪拌15min,隨后以1ml/min滴加25ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%氫氧化鈉溶液,繼續(xù)攪拌并加熱至60℃,保溫反應(yīng)3h,冷卻至室溫后出料,得有機(jī)硅類增深劑。首先按質(zhì)量比150:1,將水與本發(fā)明制備的有機(jī)硅類增深劑進(jìn)行攪拌混合均勻后,得到增深劑溶液,再將染色后的織物置于增深劑溶液中進(jìn)行浸泡,于95℃處理45min,然后經(jīng)水洗、干燥,即可完成對織物的增深。實(shí)例3取220ml烯丙基縮水甘油醚,5ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%氯鉑酸異丙醇溶液,裝入三口燒瓶中,以2r/min攪拌混合均勻,并加熱至82℃,隨后以1ml/min滴加150ml高含氫硅油,滴加完畢后恒溫反應(yīng)5h,得環(huán)氧改性硅油混合液;將環(huán)氧改性硅油混合液裝入減壓蒸餾裝置中,在75℃下減壓蒸餾4h,去除過量的烯丙基縮水甘油醚和低沸物,隨后冷卻至室溫出料,得環(huán)氧改性硅油;再稱取4g納米二氧化硅,置于烘箱中,在107℃下活化7h,再將活化后的納米二氧化硅加入至35ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%硅烷偶聯(lián)劑kh550甲苯溶液中,在氮?dú)夥諊?,加熱?15℃反應(yīng)7h,隨后抽濾,將濾餅置于真空干燥箱中,在107℃下干燥至恒重,得氨基化改性二氧化硅;最后稱取40g明膠,2g氨基化改性二氧化硅,加入100ml去離子水中,在45℃恒溫水浴下,以250r/min攪拌35min,冷卻至室溫后,得明膠混合液,將明膠混合液加入200g環(huán)氧改性硅油中,以350r/min攪拌17min,隨后以2ml/min滴加40ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%氫氧化鈉溶液,繼續(xù)攪拌并加熱至62℃,保溫反應(yīng)4h,冷卻至室溫后出料,得有機(jī)硅類增深劑。首先按質(zhì)量比100:1,將水與本發(fā)明制備的有機(jī)硅類增深劑進(jìn)行攪拌混合均勻后,得到增深劑溶液,再將染色后的織物置于增深劑溶液中進(jìn)行浸泡,于90℃處理30min,然后經(jīng)水洗、干燥,即可完成對織物的增深。采用datacolor650型測色儀測定有機(jī)硅類增深劑增深效果即織物表觀顏色深度k/s值:(其中k/s1增深前織物的k/s值,k/s1增深前織物的k/s值,k/s值越大,即顏色越深)采用yg(b)033d型數(shù)字式撕裂儀,測試增深后的織物的撕破強(qiáng)力。按gb/t3920-2008《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)湍Σ辽味取窐?biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測定實(shí)例1至實(shí)例3測試結(jié)果如下:實(shí)例2實(shí)例38990911352.01324.31318.2454從上表可看出,本發(fā)明增深率滿足人們的需求,可廣泛應(yīng)用。當(dāng)前第1頁12