無甲醛固色劑YSZ對提高染色濕牢度的應(yīng)用
生意社12月28日訊
直接染料和酸性染料僅靠范德華力、氫鍵與纖維結(jié)合,并且它們的分子結(jié)構(gòu)中存在磺酸基、羧基等親水基團(tuán),導(dǎo)致其濕處理牢度較差;活性染料分子中的反應(yīng)性基團(tuán)易與纖維以共價(jià)鍵結(jié)合,一般牢度較好[1—3].但當(dāng)活性染料分子較小時(shí)不易染中、深色;若用分子量較大的雙活性基染料染中、深色時(shí),可能有一部分沒有形成共價(jià)結(jié)合,在堿性條件下,有些活性基與纖維間所形成的化學(xué)鍵易水解,造成濕處理牢度較低;硫化染料染深色時(shí),其濕處理牢度也存在著這一缺陷.本文所合成的無甲醛固色劑YSZ既含有活性基團(tuán),能與纖維上的極性基團(tuán),如OH、NH等以共價(jià)鍵結(jié)合,又帶有正電荷,易與染料分子的陰離子以離子鍵結(jié)合,同時(shí)其本身也可交聯(lián)成大分子網(wǎng)狀不溶性薄膜而進(jìn)一步封閉染料,增加了染料與纖維之間的結(jié)合,防止染料在濕處理過程中溶解、脫落,因而顯著提高了濕處理牢度.
1實(shí)驗(yàn)部分
1)試劑及固色劑YSZ的合成所用的試劑有二乙烯三胺、環(huán)氧氯丙烷、丙烯酸、氯化亞砜及2,2-偶氮(2-甲基丙氧肟酸)等.中間體的合成:在裝有攪拌器、溫度計(jì)、滴液漏斗的三頸反應(yīng)瓶中,加入二乙烯三胺,在50—60℃下,按比例滴加環(huán)氧氯丙烷,攪拌下恒溫反應(yīng)3h,得到淡黃色粘稠液體.冷卻后,在冰水浴下,邊攪拌邊滴加丙烯酰氯[4],滴加完畢后,反應(yīng)一段時(shí)間,得到淺黃色液體.
固色劑的合成:將上述產(chǎn)物用蒸餾水調(diào)至所需濃度,升溫至50℃,加入上述合成中間體質(zhì)量的1%—4%的引發(fā)劑,在70—80℃下聚合反應(yīng)5h,當(dāng)聚合物的特性粘度大于0.1t/g時(shí),冷卻,調(diào)整聚合物的固含量.反應(yīng)式如下.
2)產(chǎn)品的性狀與特征合成產(chǎn)品為淺黃色粘稠液體,可與水以任意比例互溶,pH值5—6.產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征:(1)分子量較大,烘干過程中自動交聯(lián)成膜, 把染料分子包覆在纖維上,使染料分子不易脫落.(2)分子具有陽荷性,可與染料的磺酸基陰離子以離子鍵結(jié)合,成為難溶的高分子色淀,從而封閉了染料分子中的水溶性基團(tuán),有效地降低了染料的水溶性,防止了染料從織物上脫落或水解.(3)分子中的亞胺基可與金屬絡(luò)合染料形成配位鍵.(4)分子中的活性基團(tuán)可與染料分子及纖維上的極性基團(tuán)(如OH,NH等)共價(jià)反應(yīng),提高了染色牢度.
3)染色牢度測試方法摩擦牢度按GB3920—83法測定;皂洗牢度按GB3921—83法測定.
2結(jié)果與討論
1)合成工藝分析影響合成工藝的因素主要有反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、引發(fā)劑用量、反應(yīng)物比例等.經(jīng)正交實(shí)驗(yàn),確定的最佳合成工藝條件為,中間體合成反應(yīng) 3h,反應(yīng)溫度為0℃,原料的摩爾比為二乙烯三胺∶環(huán)氧氯丙烷∶丙烯酰氯=1∶1∶1;聚合反應(yīng)5h,引發(fā)劑用量為中間體質(zhì)量的2%—4%,聚合溫度為 70—80℃.中間體的合成過程應(yīng)在冰浴下進(jìn)行,并加入1‰的阻聚劑,防止交聯(lián)自聚形成不溶于水的聚合物而影響固色效果.在聚合反應(yīng)過程中,溫度以70— 80℃為宜.溫度過低,引發(fā)聚合速度較慢,生成分子量較低的聚合物,固色效果不好.溫度高于80℃易引起爆聚或生成的聚合物分子量較大,不易滲透到纖維內(nèi)部,固色效果也不好.聚合物特性粘度在0.2—0.5t/g內(nèi)效果較好.
2)固色效果分析對固色劑YSZ用于浸染時(shí)的用量、固色時(shí)的pH值及溫度進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn),得到最佳固色工藝條件為,固色劑用量1%—3%(owf),pH值5—6,溫度50—60℃,時(shí)間15—20min,浴比1∶20.
將固色劑YSZ和煙臺燕福化工廠生產(chǎn)的DA-1無甲醛固色劑及固色劑Y分別用于活性染料(活性艷紅、活性翠藍(lán)、活性黑)和直接染料(直接湖藍(lán)6B、直接大紅4BS)等染纖維素纖維織物,固色處理后,測試結(jié)果如表1,2所示.可見,經(jīng)固色劑YSZ處理后,各項(xiàng)牢度的性能指標(biāo)優(yōu)于另外兩種,且對于直接染料固色后無明顯的色光變化.
4結(jié)論
無甲醛固色劑YSZ在浴比1∶20,用量1%—3%(owf),pH值5—6,溫度50—60℃,時(shí)間15—20min條件下,可使活性染料及直接染料各項(xiàng)染色牢度有所提高,并且無明顯的色光變化.
