专家投稿
环保型匀染剂DH-308制备及应用
阮华良
绍兴市上虞杜浦化工厂
2020/2/27
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环保型匀染剂DH-308制备及应用


阮华良 

(绍兴市上虞杜浦化工厂  浙江绍兴  312369)


摘  要:采用甘油醚油酸酯磺化物复配特殊分子量的非离子油酸酯和脂肪胺聚氧乙烯醚,制备成的环保型匀染剂DH-308对涤纶超细纤维进行染色处理,探究环保型匀染剂的应用性能。试验证明环保型匀染剂DH-308具有很好的缓染性,移染性和匀染性,是一种较为理想的涤纶匀染剂。

关键词:环保匀染剂;甘油醚油酸酯磺化物;匀染性


前  言

超细纤维,是化学纤维向高技术、高仿真化方向发展新合纤的典型代表。超细纤维除了具有普通化纤的特点外,还具有膨松、飘逸、手感柔软及其他一些非常特殊的风格,如洗可穿性、尺寸稳定性、强度等均超过天然纤维。因此,超细纤维的产量越来越大,应用越来越广泛。

然而,超细纤维由于其结构特殊,染色时存在匀染性差的问题,容易产生色斑、色花等现象。究其原因主要是:

(1)纤维纤度小,比表面积大,对染料的吸附速度快,而纤维截面不规则,表面不光洁,又进一步加大了比表面积。

(2)超细纤维的无定型区含量高,易造成染料吸附速度快。因此,在超细纤维染色时需要加入一种匀染剂。

这种匀染剂不仅要具有良好的分散性和一定的增溶作用,能减缓染料对纤维的吸附速度,要有良好的移染性,而且环保是化工产品开发的前提,匀染剂需要符合环保的要求。

甘油醚油酸酯磺酸盐类结构的阴离子型表面活性剂可吸附在染料粒子的表面形成一层强阴电荷层,使染料粒子之间存在强烈的静电斥力而形成稳定的分散状态。同时阴离子型表面活性剂对染料有很好的增溶作用,能加快染料从纤维表面解吸到染料中,又从染液中将染料重新吸附于纤维,使高温高压染色达到匀染效果。

聚乙二醇油酸酯对纤维亲和力强,在纤维表面能形成一层对染料具有一定溶解性的膜,在染色过程中,由于分子中的酯基对染料的溶解性较大,分散染料首先溶解在这层膜中,然后再扩散到纤维内部,从而既延缓上染速度,又不降低染料的给色量,达到良好的移染效果。

农乳600磺化物中含有在国际环保标准中禁止的苯酚结构,甘油醚油酸酯的磺化物无苯酚类结构,但也有很好的分散匀染效果。

本文采用甘油醚油酸酯的磺化物代替农乳600磺化物来符合环保型要求,同时复配特定分子量的非离子油酸酯制成的环保型匀染剂DH-308,与传统的匀染剂SE、东邦盐UF-350在涤纶超细纤维上分别进行初染率,移染率,匀染性实验,试验表明环保型匀染剂DH-308具有更好的匀染效果。

1.试验技术路线

1.1 织物、试剂和仪器

织物:50D的超细纤维。

试剂:甘油醚(浙江皇马化工集团),聚乙二醇油酸酯(浙江皇马化工集团),脂肪胺聚氧乙烯醚(浙江皇马化工集团),氯磺酸(上海吴泾化工),分散蓝HGL(100%)(浙江龙盛集团), 匀染剂SE(市售),东邦盐UF-350(日本化药)。

仪器:JJ6000型电子天平(上海精胜科学仪器有限公司),Datacolor SF600测色仪(美国Datacolor公司),红外高温高压染色机IR-24(台湾瑞比公司),WHL-25型台式电热恒温干燥箱(天津市泰斯特仪器有限公司)。

1.2 匀染剂DH-308的制备和染色处理工艺

匀染剂的制备:

酯化反应:按重量比甘油醚∶油酸=1∶0.5,进行酯化反应6小时,冷却。

磺化反应:按重量比甘油醚油酸酯∶氯磺酸=1∶0.1进行磺化反应,然后用碱中和至物料呈中性得到甘油醚油酸酯磺酸盐。

复配:按重量比甘油酯磺酸盐∶聚乙二醇油酸酯∶脂肪胺聚氧乙烯醚=1∶0.4∶0.1混合搅拌均匀,按不同的浓度需要,加入去离子水,升温至90℃,搅拌均匀后得到黄色透明液体匀染剂DH-308。

染色处理工艺:分散蓝HGL(100%)2%,匀染剂2g/L,PH=5.5,浴比1∶20,时间40min。

1.3 测试

1.3.1 表观深度(K/S值)

采用Datacolor测色仪器测试超细纤维涤纶织物处理前后K/S值,K/S值越大,表示颜色越深;K/S值越小,表示颜色越浅。

1.3.2 初染率

初染率表示在一定温度下第二次加入染样的上染百分率与第一次加入染样的上染百分率之比。初染率低缓染作用好,染色均匀;初染率高缓染作用差,染色容易造成不均。

1.3.3 移染率

移染率表示染料从纤维上吸附染料较多的部分再解吸下来,扩散到纤维上吸附染料较少的部分重新上染,达到染色均匀。

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1.3.4 匀染性

在同样染色条件下所染织物上任取10点,用测色仪测定K/S值,分别计算平均值、极差及相对标准偏差(Sr),极差越小,匀染性越好。

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2.试验结果与讨论

2.1 初染率试验

由于超细纤维的比表面积大,对染料吸附快,易造成染色织物色泽不均,或内外层深浅不一,所以对匀染剂的初染率(缓染作用)性能相当重要,初染率低缓染作用好,染色均匀;初染率高缓染作用差,染色容易造成不均。我们对日本东邦盐UF-350、匀染剂DH-308以及匀染剂SE在不同温度下的初染率进行了对比试验,结果如图1。

结果表明,初染率由好到差:匀染剂DH-308>东邦盐UF-350>匀染剂SE。

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2.2 移染率试验

移染表示染料从纤维上吸附染料较多的部分再解吸下来,扩散到纤维上吸附染料较少的部分重新上染,达到染色均匀。我们对日本东邦盐UF-350,匀染剂DH-308以及匀染剂SE在不同温度下的移染率进行了对比试验,结果如图2。

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结果表明,移染率由好到差:匀染剂DH-308>东邦盐UF-350>匀染剂SE。

2.3 匀染性试验

匀染性试验是指在同样染色条件下所染织物上任取10点,用测色仪测定K/S值,分别计算平均值、极差及相对标准偏差(Sr极差越小,匀染性越好。我们对日本东邦盐UF-350、匀染剂DH-308以及匀染剂SE的匀染性进行了对比试验,结果见表1。

图片.png

结果表明匀染性由好到差:匀染剂DH-308>东邦盐UF-350>匀染剂SE。

3.结论

采用甘油醚油酸酯的磺化物代替农乳600磺化物,同时复配特定分子量的非离子油酸酯和脂肪胺聚氧乙烯醚制成的环保型匀染剂DH-308,具有优良的缓染作用,能很好地控制分散染料的上染速率,有效防止涤纶染色,特别是超细纤维染色时易产生的染色不均现象,是一种较为理想的涤纶匀染剂。

 

参考文献:

[1]张铸勇主编.精细有机合成单元反应[M].华东化工学院出版社,1995.

 

作者简介:

阮华良,工程师。从事纺织印染助剂的研发、测试、应用等工作近四十年,具有丰富的产品研发和产品应用的实践经验。研发的产品曾多次荣获省、市科技成果奖,在印染行业具有较好的声誉。

手  机:13905852127


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