[發(fā)明專利]提高棉織物陽(yáng)離子化改性均勻性的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010159062.9
• 申請(qǐng)日: 2010-04-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101838932A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵建中;徐敏;戚棟明;柴麗琴;周嵐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江理工大學(xué)
• 主分類號(hào): D06M13/467
• 分類號(hào): D06M13/467;D06M13/463;D06M101/06
• 代理公司: 杭州杭誠(chéng)專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于染整技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種提高棉織物陽(yáng)離子化改性均勻性的方法。

背景技術(shù)

棉纖維的活性染料染色通常包括上染和固著兩個(gè)階段。“上染”指的是染料在纖維上的吸附和擴(kuò)散，“固著”指的是加堿后染料中的活性基團(tuán)與棉纖維上的親核基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)而共價(jià)鍵合。由于活性染料的直接性低，且染料陰離子與棉纖維間存在靜電斥力，因而上染率較低，通常需加大量的中性鹽促染，使之達(dá)到較高的上染率，但隨之帶來(lái)鹽污染問(wèn)題。棉纖維的陽(yáng)離子化改性可以在棉纖維上引入陽(yáng)離子基團(tuán)，降低棉纖維表面的Zeta電位，減小棉纖維與染料之間的靜電斥力，從而提高活性染料的上染率和固著率，達(dá)到低鹽和無(wú)鹽染色的目的，也可解決難以染得深濃色澤的問(wèn)題。例如：中國(guó)發(fā)明專利ZL01129734.4棉紗的陽(yáng)離子化改性的染色方法，中國(guó)發(fā)明申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)CN101381963活性染料無(wú)鹽染色工藝。然而，經(jīng)陽(yáng)離子化改性的棉織物通常存在染色不勻問(wèn)題，其主要原因在于改性不勻。常規(guī)的棉纖維陽(yáng)離子化改性方法一般是將棉織物置入含有改性劑的溶液中，升溫至60～70℃，加燒堿處理一段時(shí)間。由于改性劑和棉纖維的反應(yīng)速率很快，且一旦反應(yīng)，改性劑無(wú)法移動(dòng)，極易產(chǎn)生改性的不均勻，從而導(dǎo)致后續(xù)染色的不均勻性。若整個(gè)改性工藝的溫度降低，則易使改性劑難以擴(kuò)散進(jìn)入纖維內(nèi)部，導(dǎo)致染色時(shí)只是表面著色，透染性差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)常規(guī)改性方法存在的上述技術(shù)缺陷，提供一種提高棉織物陽(yáng)離子化改性均勻性的方法，該方法對(duì)棉纖維的改性工藝進(jìn)行優(yōu)化，開(kāi)發(fā)出一種雙溫改性工藝，以提高棉纖維陽(yáng)離子化改性的均勻性，進(jìn)而提高染色織物的勻染性和透染性，且不影響改性織物的染色深度。

本發(fā)明的上述技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)施的：

一種提高棉織物陽(yáng)離子化改性均勻性的方法，其特征在于處理工藝步驟如下：

(1)用含有反應(yīng)性基團(tuán)和陽(yáng)離子基團(tuán)的改性劑配制成改性液，將棉織物置入改性液中，升溫至85～95℃，保溫20～30分鐘；

(2)將步驟(1)得到的混合物體系降溫至30～40℃，加入燒堿使其在溶液中的濃度達(dá)到0.5～1g/L，反應(yīng)20～30分鐘，將棉織物取出水洗。

所述的陽(yáng)離子改性劑為含有反應(yīng)性基團(tuán)和陽(yáng)離子基團(tuán)的化合物，通常為含有環(huán)氧基團(tuán)的季銨化合物。比如，環(huán)氧丙基三甲基氯化銨、環(huán)氧丙基三乙基氯化銨、環(huán)氧丙基三丙基氯化銨、環(huán)氧丙基三丁基氯化銨中的一種或幾種混合使用。

為達(dá)到本發(fā)明所述的技術(shù)效果，本發(fā)明在棉纖維改性的初始升溫階段將溫度升至85～95℃，使棉纖維微隙增大，改性劑分子的動(dòng)能增加，能充分?jǐn)U散進(jìn)入纖維內(nèi)部，并通過(guò)適當(dāng)?shù)谋貢r(shí)間(20～30min)，使改性劑在纖維上通過(guò)移動(dòng)勻化而分布均勻。然后，降溫至30～40℃，加入燒堿，固著反應(yīng)適當(dāng)時(shí)間(20～30min)。該雙溫改性工藝，使陽(yáng)離子改性劑在高溫中性條件下擴(kuò)散和勻化，在低溫強(qiáng)堿條件下與棉纖維反應(yīng)結(jié)合，從而可減少改性劑在高溫堿性條件下的水解損失和反應(yīng)速率過(guò)快造成的改性不均勻，或避免改性劑在低溫條件下改性勻透性差的問(wèn)題。

作為優(yōu)選方案，處理工藝步驟如下：(1)用含有反應(yīng)性基團(tuán)和陽(yáng)離子基團(tuán)的改性劑配制成改性液，將未改性的棉織物置入改型液中，升溫至84～86℃，保溫20～30分鐘；(2)將步驟(1)得到的混合物體系降溫至34～36℃，加入燒堿使其在溶液中的濃度達(dá)到0.7～0.8g/L，反應(yīng)20～30分鐘，將棉織物取出水洗。起初的高溫改性是讓陽(yáng)離子改性劑擴(kuò)散進(jìn)入纖維，改性溫度越高，纖維運(yùn)動(dòng)越激烈，纖維間的微隙增加，使得陽(yáng)離子改性劑較容易擴(kuò)散進(jìn)入纖維內(nèi)部，但是溫度過(guò)高，陽(yáng)離子改性劑會(huì)因高溫而水解，纖維也容易受損傷。步驟(1)降溫后加堿，是因?yàn)殛?yáng)離子改性劑在高溫堿性環(huán)境下水解嚴(yán)重，無(wú)法達(dá)到改性目的，降至合適溫度后加燒堿，陽(yáng)離子改性劑能與纖維較緩和地發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)低溫又大大降低了陽(yáng)離子改性劑的水解程度，從而達(dá)到均勻改性的目的，且提高改性劑的利用率。

作為優(yōu)選方案，所述的改性劑是含有以下一種或幾種通式的陽(yáng)離子季銨鹽化合物：

其中R₁、R₂、R₃、R₄各自獨(dú)立地表示相同或不同的C_1-3烷基或H，R為橋基，包括C_1-2烷基、含苯環(huán)及其衍生物的烷基等，M₁、M₂為活性基團(tuán)，各自獨(dú)立地表示相同或不同的環(huán)氧烷基或鹵代烷基等。該通式代表改性活性較大的陽(yáng)離子季銨鹽類改性劑，特點(diǎn)為反應(yīng)活性高，易在高溫堿性環(huán)境下水解。