用于再生尼龙染色的匀染剂及其制备方法和应用与流程

1.本发明属于化纤染料领域，涉及一种匀染剂，尤其是涉及一种用于再生尼龙染色的匀染剂及其制备方法和应用。


背景技术：

2.尼龙纤维又称锦纶纤维，是指其分子主链由酰胺键(
‑
co
‑
nh
‑
)连接起来的一类合成纤维。尼龙是世界上最早工业化的合成纤维，具有优良的强度、耐磨性、弹性回复率和吸湿性等，是合成纤维中性能优异、用途广泛的品种之一，在服装、家纺和工业应用领域有着举足轻重的地位。
3.常用的锦纶制品以尼龙6与尼龙66为主。尼龙6通过己内酰胺单体在高温下水解得氨基己酸，然后在高温下聚合制得。尼龙66则通过单体己二酸、己二胺缩聚制得。
4.目前，我国中国尼龙产量呈稳定增长趋势，尼龙制品年产能超过500万吨，其中尼龙6超过300万吨，尼龙66产能超过50万吨。高产能下也造成了一定的资源浪费，为了提升资源的循环利用，加强环保建设，推动可持续发展，对尼龙制品的回收再利用变得尤为重要。从废旧资源中提取尼龙制品，重新加工制备再生尼龙纤维，使资源得到充分利用，可以提升资源利用，减少环境污染。
5.当前，汽车安全气囊多使用尼龙加工制作而成，多数安全气囊并未经过使用，保存完好。我们通过将汽车安全气囊回收再加工，制备尼龙纤维。
6.但是，回收的汽车安全气囊，其锦纶结构的结晶度不同，回收时将不同结晶度的锦纶制品进行统一加工，制得的纤维分子量分布宽，纤维的结晶度分布不均匀，与原生纤维比较差。再生尼龙的结晶度分布不均给后续的染整加工带来一定困难。
7.尼龙纤维是一种高分子材料，在其内部结构中存在定型区与无定型区。无定型区其结构排列无序且松散，染料等大分子随着液体流动较容易进入，而在定型区其结构排列有序且紧密，染料难以进入去内部。再生纤维的结晶度差异较大，在染色时易发生色差、色渍、色点、深浅边、条花等疵病。
8.当前对于上述问题的解决方案一是添加匀染剂，提高了染料缓染或移染性；二是降低升温速率或分段升温方法，降低染料整体上染速率以提高匀染效果。
9.这些方法本质上都是控制染色过程中染料的上染速率，对于原生纤维具有较好的效果。但对于结晶度分布不均的再生尼龙纤维，传统的单组分匀染剂也无法有效提升染料在结晶度较高区域的上染率，而降低染料的升温速率会增加整个染色过程的时间，造成设备利用效率的下降。
10.中国专利cn200680017074.x中公开了一种作为染料配方助剂的1
‑
苯氧基
‑2‑
丙醇，但该染料配方上染速率过快，适用于纸和纸板的染色，不适用于尼龙纤维，尤其是对于再生尼龙纤维的染色，均度较差。


技术实现要素：

11.本技术的目的是针对上述问题，提供一种用于再生尼龙染色的匀染剂；
12.本技术的另一目的是针对上述问题，提供一种匀染剂的制备方法；
13.本技术的又一目的是针对上述问题，提供一种匀染剂在再生尼龙纤维面料染色中的应用。
14.为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
15.本技术创造性地提供了一种用于再生尼龙染色的匀染剂，所述匀染剂包含以下原料：
16.有机酸主体成分、葡萄糖酸、高效螯合分散剂、1
‑
苯氧基
‑2‑
丙醇、缓释剂和去离子水。
17.在上述的用于再生尼龙染色的匀染剂中，所述匀染剂包含以下重量份的原料：
18.有机酸主体成分20
‑
50份
19.葡萄糖酸5
‑
15份
20.高效螯合分散剂1
‑
5份
[0021]1‑
苯氧基
‑2‑
丙醇10
‑
15份
[0022]
包合材料5
‑
10份
[0023]
去离子水25
‑
75份。
[0024]
在上述的用于再生尼龙染色的匀染剂中，以重量份计，所述有机酸主体成分包含水杨酸10
‑
25份和肉桂酸10
‑
25份。
[0025]
在上述的用于再生尼龙染色的匀染剂中，所述高效螯合分散剂为乙二胺四甲叉膦酸。
[0026]
在上述的用于再生尼龙染色的匀染剂中，所述包合材料包括β
‑
环糊精或改性β
‑
环糊精微球中至少一种。
[0027]
优选地，在上述的用于再生尼龙染色的匀染剂中，所述匀染剂包含以下重量份的原料：
[0028]
水杨酸10
‑
25份
[0029]
肉桂酸10
‑
25份
[0030]
葡萄糖酸5
‑
15份
[0031]
乙二胺四甲叉膦酸1
‑
5份
[0032]1‑
苯氧基
‑2‑
丙醇10
‑
15份
[0033]
β
‑
环糊精/改性β
‑
环糊精微球5
‑
10份
[0034]
去离子水25
‑
75份。
[0035]
在上述的用于再生尼龙染色的匀染剂中，所述1
‑
苯氧基
‑2‑
丙醇的纯度大于93％。
[0036]
在上述的用于再生尼龙染色的匀染剂中，所述改性β
‑
环糊精微球由β
‑
环糊精、茶树油、稀晶石和壳聚糖复合而成。
[0037]
在上述的用于再生尼龙染色的匀染剂中，所述改性β
‑
环糊精微球由β
‑
环糊精、茶树油、稀晶石和壳聚糖以10:2
‑
4:0.2
‑
1:3
‑
5的重量比复合而成。
[0038]
稀晶石由生物炭、炭纤维制品、电气石、远红外陶瓷、玉石和碳化硅复合而成。稀晶石中不添加金属氧化物。
[0039]
优选地，稀晶石中各组分的比例以重量份计为，生物炭1
‑
5份、炭纤维制品1
‑
5份、电气石10
‑
20份、远红外陶瓷5
‑
20份、玉石5
‑
10份和碳化硅2
‑
7份。
[0040]
上述任意一种匀染剂的制备方法，包括以下步骤：
[0041]
1)按设定量在85
‑
95℃去离子水中添加有机酸主体成分，搅拌至均匀，再按设定量依次加入葡萄糖酸、高效螯合分散剂和1
‑
苯氧基
‑2‑
丙醇搅拌至均匀；
[0042]
2)将步骤1)得到的混合液温度保持在85
‑
95℃，加入设定量包合材料，混合均匀。
[0043]
上述搅拌过程在密闭环境下进行，只在添加材料时与大气环境接触。
[0044]
进一步地，在上述匀染剂的制备方法中，所述包合材料可以采用以下制备方法得到：
[0045]
将设定量的壳聚糖粉末加入浓度为1％的醋酸溶液中，再加入稀晶石粉末，搅拌均匀，加入设定量的β
‑
环糊精，搅拌均匀，并加热至50
‑
60℃，缓慢加入设定量的茶树油，通过磁力搅拌器充分搅拌后冷却保持4～6℃12
‑
24h，过滤回收得到改性β
‑
环糊精微球。
[0046]
上述任意一种匀染剂可以应用在再生尼龙纤维面料染色中，尤其是与酸性染料配合使用，匀染剂用量1～4％(owf)。
[0047]
与现有的技术相比，本发明的优点在于：
[0048]
本发明在有机酸主体成分中又增加了葡萄糖酸、高效螯合分散剂和1
‑
苯氧基
‑2‑
丙醇进行复配，并且配合包合材料，能够与染料结合并且缓慢进入纤维中，对于不同结晶度的纤维材料达到均匀染色的目的，适应性强，应用范围广阔。
[0049]
本发明通过多种有效成分的协同作用，实现与结晶度分布不均的再生尼龙纤维材料的均匀结合。其中，葡萄糖酸具有大量羟基，能够提高分子间的极性，增加分子的复杂程度，具有良好的水溶性和适当的粘度，能够很好地渗入纤维之间，并且提高与规整纤维之间的结合力；β
‑
环糊精通过与有机酸主体成分、葡萄糖酸、高效螯合分散剂以及1
‑
苯氧基
‑2‑
丙醇结合形成有效的包合结构，使染料能够缓慢均匀地与纤维结合。
[0050]
具有很强的螯合性，1
‑
苯氧基
‑2‑
丙醇能够使染料具有更好的稳定性，提高染料的耐洗性能。
[0051]
本发明还提供了一种改性β
‑
环糊精微球，采用茶树油
‑
稀晶石
‑
壳聚糖
‑
β
‑
环糊精复配微球得到一种吸附力强，以改性β
‑
环糊精微球进一步与上述有效成分包合，使匀染剂在不用事先与染料混合的情况下能够与染料迅速结合，避免染料与织物结合，从而进一步提高匀染效果，同时提升抗菌作用，能够使纤维面料的抗菌性能增加。
[0052]
本发明配合提供一种制备方法，通过该制备条件和材料添加顺序，能够使匀染剂具有较好的稳定性，从而使其充分发挥作用，达到匀染目的。
[0053]
本发明应用在再生尼龙纤维染色中，能够与染料同时添加，并且在较低添加量的情况下仍然能够起到良好的匀染作用，且成分环保可靠，具有较高的市场价值。
具体实施方式
[0054]
通过以下具体实施例进一步阐述；
[0055]
实施例1
[0056]
一种用于再生尼龙染色的匀染剂包含以下重量份的原料：
[0057]
水杨酸10份、肉桂酸10份、葡萄糖酸5份、乙二胺四甲叉膦酸1份、1
‑
苯氧基
‑2‑
丙醇
10份、β
‑
环糊精5份、去离子水75份。
[0058]
其中，水杨酸、肉桂酸、葡萄糖酸和乙二胺四甲叉膦酸均为分析纯。1
‑
苯氧基
‑2‑
丙醇纯度大于93％。
[0059]
上述匀染剂的制备方法为：
[0060]
1)按设定量在90℃去离子水中添加有机酸主体成分，搅拌5分钟至均匀，再按设定量依次加入葡萄糖酸搅拌5分钟至均匀、加入乙二胺四甲叉膦酸搅拌5分钟至均匀、加入1
‑
苯氧基
‑2‑
丙醇搅拌5分钟至均匀得到混合液。上述搅拌速度为600转/分钟。
[0061]
2)将步骤1)得到的混合液温度90℃保持不变，加入设定量β
‑
环糊精，在1000转/分钟转速下搅拌30分钟至混合均匀。
[0062]
上述搅拌过程在封闭环境下进行，只在添加材料时与大气环境接触。
[0063]
实施例2
‑6[0064]
实施例2
‑
6与实施例1基本相同，不同之处在于原料配比不同。实施例2
‑
6中匀染剂的原料配比如下表所示：
[0065][0066][0067]
实施例7
[0068]
本实施例与实施例3基本相同，不同之处在于：
[0069]
β
‑
环糊精由改性β
‑
环糊精微球替换，该改性β
‑
环糊精微球由β
‑
环糊精、茶树油、稀晶石和壳聚糖以10:2:0.2:3的重量比复合而成。
[0070]
稀晶石的粒度为80
‑
100nm。
[0071]
改性β
‑
环糊精微球的制备方法为：
[0072]
将设定量的壳聚糖粉末加入100ml浓度为1％的醋酸溶液中，再加入稀晶石粉末，搅拌均匀，加入设定量的β
‑
环糊精，搅拌均匀，并加热至50
‑
60℃，缓慢加入设定量的茶树油，通过磁力搅拌器充分搅拌后冷却保持4～6℃12
‑
24h，采用真空抽滤过滤回收得到改性β
‑
环糊精微球。
[0073]
对比例1
[0074]
本对比例与实施例3基本相同，不同之处在于：
[0075]
葡萄糖酸由葡萄酸替换。
[0076]
对比例2
[0077]
本对比例与实施例3基本相同，不同之处在于：
[0078]
乙二胺四甲叉膦酸由磷酸替换。
[0079]
对比例3
[0080]
本对比例与实施例3基本相同，不同之处在于：
[0081]
不使用β
‑
环糊精。
[0082]
应用例
[0083]
将实施例3、实施例7和对比例1
‑
3的匀染剂分别记为匀染剂1
‑
5应用于再生尼龙的染色实验：
[0084]
实验方法为取380ml水升温至45℃，加入再生尼龙纤维织成的面料20g(浴比1:19)，染料2％，冰醋酸1％，平平加o 0.5％，自制染色匀染剂1％。以5℃/分钟的升温速率升温至93℃，保温30分钟。所用染料为酸性染料翠兰染料，染色在红外染色机中进行。染后清洗，洗衣机甩干脱水，80℃烘干15分钟。
[0085]
所述再生尼龙面料是由再生尼龙纤维织造而成，再生尼龙纤维为富达化学纤维厂通过回收的汽车安全气囊材料加工生产而成。
[0086]
将染好的再生尼龙面料进行均匀性测试，测试使用的设备为datacolor 800，datacolor的基本组成是由光源，分离单色器和光电侦测器三大部分组成的。其运作过程是由分光仪仪器的光源所发放的白光照射在样品上，其反射光被三棱镜或光栅分离后由光电侦测后计算成各波长的反射率，电脑对色系统即以此反射率来计算色值或在三度色彩空间的座标来进行运算配方或色差。
[0087]
测试方法为在同一块面料上选取15个点，测试其cie de与cmc de值，分别计算15个点的cie de与cmc de值的平均值，两组平均值越小，则色差越小。
[0088]
测试结果如下表所示：
[0089][0090][0091]
通过对比可以发现，相比于空白对照组，本技术提供的匀染剂对染色的均匀性都有提升效果，其中，改性β
‑
环糊精微球的使用对匀染效果有更大的提升，相比于对比例的匀染剂，说明葡萄糖酸、乙二胺四甲叉膦酸和β
‑
环糊精都为本技术的有效成分，能够提升匀染效果。
[0092]
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领
域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
[0093]
尽管本文较多地使用了合成橡胶树脂、消泡剂、流平剂、分散剂、抗老化剂、防沉剂、珠光颜料粉、蜡系或植物油系添加剂、环己酮等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。