一种新型固色剂的合成与性能研究
徐山山
2016/11/12
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一种新型固色剂的合成与性能研究

徐山山

(杭州普斯顿化工有限公司  浙江杭州  310000)

摘要:以二乙烯三胺、环氧氯丙烷和三乙胺为原料合成一种新型固色剂,并对目标产物进行FTIR结构表征,证实与预期目标产物结构一致。考察了固色剂的水洗牢度、摩擦牢度及汗渍牢度等性能测试,得到合成的新型固色剂在水洗牢度方面有明显提高,同时对织物的汗渍牢度也有改善。

关键词:固色剂;水洗牢度;棉织物

 


前言

在纺织品染色后,染色牢度往往达不到预期要求,造成染色织物牢度差的原因有多方面[1-2]。一方面是染料和纤维之间的结合力较小;另一方面是大量染料分子结构中存在亲水性基团如磺酸基、羧基等,这样织物在洗涤过程中,容易溶于水而脱落,造成湿摩擦牢度降低。

为了提高织物的色牢度,需要进行固色处理。目前的市售固色剂主要有几大类:树脂型固色剂、阳离子固色剂、交联型固色剂等。在这些固色剂中,有些固色效果明显,但是不够环保(如固色剂Y);有些固色剂环保无甲醛,但效果差(如固色剂E)[3-5]。针对这一情况,本文主要合成了一种棉用不含甲醛的固色剂,来满足市场应用需求。

1.实验部分

1.1 主要试剂与仪器

织物:纯棉漂白棉布。

试剂:二乙烯三胺(分析纯,上海凌峰化学试剂有限公司),环氧氯丙烷(分析纯,上海凌峰化学试剂有限公司),元明粉(工业级,浙江嘉兴盐业有限公司),纯碱(工业级,浙江嘉兴盐业有限公司),三乙胺(分析纯,上海凌峰化学试剂有限公司)等。

仪器:恒温油浴锅(江苏省金坛市正基仪器有限公司),Y571B摩擦牢度测试仪(温州大荣纺织仪器厂),SW-12A色牢度测试仪(温州纺织仪器厂),电子天平(上海友声衡器有限公司),NICOLET 5700傅里叶红外光谱仪(美国热电公司)。

1.2 固色剂DET的合成

按比例向装有温度计、搅拌棒、恒压分液漏斗的四口烧瓶中加入二乙烯三胺和适量的水,搅拌均匀。室温条件下,用恒压分液漏斗滴加环氧氯丙烷,控制滴加速度,滴加完毕后反应一定时间。滴加三乙胺,升温到一定温度,保温反应一段时间,得到透明液体。

1.3 棉织物染色工艺

活性染料  3%(o.w.f)

元明粉    50g/L

纯碱      15g/L

浴比      1∶10

染色工艺流程见图1所示:

图1 棉布染色工艺流程图

1.4 固色处理工艺

固色剂2.5%(o.w.f),浴比1∶20,水浴加热升温至40 ℃,振荡保温20 min→冷水洗→烘干。

1.5 固色剂固色性能测试

耐水洗色牢度:按照ISO 105/C01-C06-1997《纺织品耐水洗色牢度》方法测定;

耐汗渍色牢度:按照ISO 105/E04-2002《纺织品耐汗渍色牢度》方法测定;

耐摩擦色牢度:按照ISO 105/X12-2001《纺织品耐摩擦色牢度》方法测定;

耐日晒色牢度:按照ISO 105/B02-1994《纺织品耐摩擦色牢度》方法测定。

2.结果与讨论

通过对合成固色剂DET进行FTIR结构表征,并且进行水洗牢度、汗渍牢度、摩擦牢度与日晒牢度等性能测试。

2.1 红外结构表征

采用傅里叶红外光谱仪对DET进行结构表征如下图2。

由图2可知,1556.35 cm-1与1605.55 cm-1处为伯胺和仲胺的N-H弯曲(面内变形振动)振动吸收峰;1460.30 cm-1、2850.42 cm-1与2941.06 cm-1处有特征吸收峰,与二乙烯三胺的特征峰一致;3284.23 cm-1与3353.77 cm-1及处为伯胺和仲胺的N-H伸缩振动吸收峰,与联氨的吸收峰相符。综上分析符合预定目标产物DET的分子结构式。

2.2 固色剂对纯棉染色织物色牢度的影响

按照工艺:浸渍20min,温度40℃,浴比1∶20、固色剂2.5%(o.w.f)。分别采用合成固色剂DET与市售固色剂D-301对棉织物进行固色,各项色牢度指数比较见下表1。

由表1可知,经过固色处理的纯棉织物,日晒牢度没有改变,而水洗牢度、汗渍牢度、摩擦牢度得到了改善。而经过固色剂DET处理的水洗牢度脚市售D-301处理的水洗牢度稍好,色变牢度提高了半级。

其原因可能是固色剂DET中的活性基团氨基与纤维之间的羟基进行结合,化学结合力增强,从而增加水洗牢度。经过固色剂DET处理的水洗牢度脚市售D-301处理的汗渍牢度增强半级,主要因为纤维中的部分染料迁移到纤维表面,从而能提高汗渍牢度。

3.结论

新型固色剂DET通过傅里叶红外光谱仪进行结构表征,结果证实与预期目标产物结构一致。通过与市售固色剂D-301性能测试,合成的固色剂DET水洗牢度增强半级,汗渍牢度也增强半级。

 

参考文献∶

[1]刘元军,王雪燕,申国栋.固色剂及其应用进展[J].染整技术,2012(10):1-6.

[2]欧连辉,李小兰.固色剂在纺织品染色中的应用分析[J].科技资讯,2009,6:56.

[3]Saira B, Asif M, Seong J K, Kew-Ho Lee. Chlorine resistant binary complexed NaAlg/PVA composite membrane for nanofiltration [J]. Sep. Purif. Technol., 2014,137:21-27.

[4]邢凤兰,徐群,贾丽华.印染助剂[M].北京:化学工业出版社,2002.

[5]金鲜花,张红燕.纺织工业用无醛固色剂的研究现状与存在的问题[J].印染助剂,2014, 31(7):1-7.

 

作者简介:

徐山山,硕士研究生,主要从事有机硅材料的研究与应用开发。

地  址:浙江省嘉兴市大桥镇明新路28号

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