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高效環(huán)保固色劑的合成與應用
集萃印花網  2009-12-10

    【集萃網觀察】固色劑是紡織印染行業(yè)中最常用的助劑之一,雙氰胺一甲醛縮合的樹脂固色劑Y作為直接染料與活性染料的固色劑時至今日仍有廣泛的應用,但整理后的織物具有很高的游離甲醛量.歐洲委員會起草的REACH法規(guī)、Oeko—Tex。Tandard 100等都對織物的甲醛含量做出了嚴格限制;同時我國也出臺了《清潔生產促進法》、《紡織品甲醛含量限定》、GBl8401—2003《國家紡織產品基本安全技術規(guī)范》等相應法律法規(guī),所有這些法規(guī)對化學品和下游紡織品服裝的出口作了嚴格限制,所以無甲醛類固色劑將是紡織用固色劑的發(fā)展趨勢.我國印染行“十一五”規(guī)劃綱要提出要“推行清潔生產,降低能源消耗”.紡織行業(yè)大量“三廢”排放造成的環(huán)境影響已經引起政府和社會各界的關注,人們對紡織品生態(tài)性的要求越來越高,這些都要求有適應印染行業(yè)新工藝、新技術所需的綠色、環(huán)保、高效、節(jié)能的新產品.開發(fā)高效環(huán)保的無醛固色劑及其清潔生產工藝,逐漸提升紡織印染行業(yè)的清潔化生產,增強紡織品行業(yè)的產業(yè)結構與國際競爭力,對于實現我國經濟社會全面、協調、可持續(xù)發(fā)展具有迫切的現實意義與重要的戰(zhàn)略意義.

    1 實驗

    1.1材料與儀器

    藥品:二甲胺、環(huán)氧氯丙烷、氫氧化鈉(99%)、冰醋酸、二乙烯三胺、二甲基二烯丙基氯化銨、二烯丙基胺、聚丙烯酸鈉、偶氮二異丁腈、異丙醇、鹽酸(37%)、穩(wěn)定劑,均為工業(yè)級.

    儀器:JB一300一D型強力電動攪拌器(上海標本模型廠);TG328A型分析天平(上海精科儀器廠);NDJ—1旋轉式粘度計(上海精科儀器廠);2XZ一0.5型旋片式真空泵(浙江黃巖醫(yī)療器槭廠);HS型高溫樣機、KL—EL—A電動軋車(佛山科倫機電公司);摩擦儀YB571一Ⅱ(溫州大榮紡織儀器有限公司).

    1.2無醛固色劑的合成

    加人二甲胺、二乙烯三胺和去離水,滴加環(huán)氧氯丙烷,然后在(60±2)℃下攪拌反應6 h,冷卻到室溫,加入冰醋酸調節(jié)pH值到5.5-6.5,得到產物P1.

    加入二烯丙基胺、二甲基二烯丙基氯化銨和去離子水,調節(jié)pH值到4.5后升溫,加入聚丙烯酸鈉,于80~85℃滴加偶氮二異丁腈的異丙醇溶液,保溫6 h反應結束,得到產物P2.

    加入P1、P2、水和穩(wěn)定劑,攪拌均勻,然后滴加氫氧化鈉和環(huán)氧氯丙烷,(55±2)℃保溫反應10 h,冷卻到室溫,用鹽酸將pH值調到5.0~6.0,最后得到高效環(huán)保無醛固色劑(金黃色透明粘稠液體).

    1.3固色工藝

    染料染色→固色劑固色→水洗→烘干→色牢度測試.

    浸軋(二浸二軋,軋余率75%)→烘干(105℃)→焙烘(150℃,2 min).

    1.4測試

    摩擦牢度:參照GB/T 3920—2008紡織品色牢度試驗耐摩擦色牢度;再按GB/T 251—1995評定沾色用灰色樣卡規(guī)定目測并評級.

    皂洗牢度:參照GB/T 3921—2008紡織品色牢度試驗耐皂洗色牢度;然后按GB/T 250—1995評定變色用灰色樣卡和GB/T 251—1995評定沾色用灰色樣卡規(guī)定目測并評級.

    2結果與討論

    2.1無醛固色劑對活性染料染色織物固色效果的影響

    2.1.1棉布活性染料染色

    染色[Rifafix Red 3BN 150(Rifa)6%(owf),Rifafix Yellow 3RN 150(Rifa)1.6%(owf),浴比1:30,Na2S04 80 g/L,Na2CO3 20 g/L,60℃,45 min]→水洗→皂洗→烘干.

    2.1.2不同無醛固色劑固色效果對比

    不同無醛固色劑對活性染料染色織物固色效果對比實驗見表1.

    表1 不同固色劑對活性染料染色織物固色效果對比

    注:固色劑用量為0.5%(owf),溫度50℃,時間30min.

    從表1看出,不同固色劑對活性染料染色織物固色效果不同.固色后織物的濕摩擦牢度、皂洗牢度和刷洗牢度都有提高,色變很小,且高效環(huán)保固色劑的固色效果達到或優(yōu)于市場同類固色劑.

    2.1.3 固色劑用量

    不同固色劑用量對活性染料染色織物的影響見表2.

    表2固色劑用量對活性染料染色織物固色效果的影響

    從表2可以看出,高效環(huán)保固色劑對織物的干摩擦牢度提高不大,因為活性染料染色的織物本身干摩擦牢度就比較好.對濕摩擦牢度和皂洗牢度均有較大的提高,主要是固色劑與纖維發(fā)生化學反應,通過共價鍵結合,使染料與纖維結合更牢固.同時染料分子的親水性陰離子與固色劑陽離子結合,生成不溶性的鹽,所以濕摩擦牢度有明顯提高,同時色變很。咝Лh(huán)保固色劑的用量在0.5%~0.75%時,對織物的色牢度在原有基礎上提高1級左右,再增加用量,固色效果沒有顯著的提高,所以綜合考慮成本等因素,高效環(huán)保固色劑的用量為0.5%(owf).

    2.1.4固色溫度、固色時間

    一般而言,固色劑的分子質量越大、分子中的活性基團越多,則它與纖維素纖維和染料陰離子反應和結合的機會就越多,即固色反應的溫度越低、時間越短.從表3和表4反應的實驗結果可以看出:高效環(huán)保固色劑在35~65℃都具有優(yōu)異的固色效果,且固色效率高、固色時間相對較短.

    表3不同溫度下固色劑固色效果級

    注:固色劑用量O.5%(owf),固色時間30min.

    表4不同固色時間下固色劑的固色效果 級

    注:固色劑用量0.5%(owf),固色溫度50℃.

    2.2 固色劑對直接染料染色織物效果的影響

    2.2.1棉布直接染料染色

    染色[Ever direct Red BWS(上海)3.O%(owf),浴比1:30,升溫至95℃,保溫15 min后加人20 g/L Na2SO4促染,15 min后再加入20 g/L Na2SO4促染15 min]→降溫冷水洗→烘干.

    2.2.2不同無醛固色劑固色效果對比

    不同無醛固色劑對直接染料染色織物的固色效果對比,見表5.

    表5不同固色劑對直接染料染色織物固色效果對比

    注:固色劑用量為0.5%(owf),溫度50℃,時間30 min

    從表5可看出,高效環(huán)保固色劑對直接染料染色織物的固色效果較為理想,固色后織物的濕摩擦牢度、皂洗牢度和刷洗牢度都有提高,色變很小,且高效環(huán)保固色劑的固色效果達到或優(yōu)于同類其他固色劑.

    2.2.3固色劑用量

    不同固色劑用量對直接染料染色織物的影響見表6.

    表6環(huán)保固色劑用量對直接染料染色織物的固色效果

    注:固色溫度50℃,時間30 min

    從表6可以看出,高效環(huán)保固色劑的用量不同,對直接染料染色織物固色效果也不同.高效環(huán)保固色劑的用量在O.5%(owf)時,織物的色牢度提高了1~2級,再增大固色劑用量,色牢度不再提高,因此無醛固色劑的最佳用量為0.5%(owf).

    3結論

    高效環(huán)保固色劑用于活性和直接染料染色織物固色,用量為0.5%(owf),35~65℃固色15~25 min,固色后織物的濕摩擦牢度、皂洗牢度和刷洗牢度在原有基礎上提高1級左右,同時色變很小,固色效果達到或優(yōu)于市場同類固色劑.

    來源: 印染在線   作者:楊大昆,王雷

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