專利名稱：一種活性染料的無醛固色劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固色劑，特別涉及一種用于活性染料的無醛固色劑，屬于紡織印 染助劑合成技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
棉紡織品由于具有優(yōu)異的吸濕性和舒適性，在人們生活中的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣 泛。棉紡織品進(jìn)行染色時(shí)所用的染料主要有活性、直接、還原、硫化等幾種類型。在這些染 料中，活性染料因具有色譜齊全，色澤鮮艷，價(jià)格適宜，使用方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，已成為棉織物 染色時(shí)使用最多的染料。但活性染料染棉織物后，其色牢度一般，特別是染中、深色后的濕 摩擦牢度和耐洗色牢度較差，其主要原因是活性染料在染色過程中，部分染料雖然吸附在 纖維表面但未與纖維發(fā)生化學(xué)鍵結(jié)合，這些未與纖維鍵合的染料就可能掉色而嚴(yán)重影響織 物的色牢度。為了解決活性染料染棉織物后濕摩擦牢度和耐洗色牢度較差的問題，使用固 色劑來提高棉織物的色牢度就成為一種有效途徑。傳統(tǒng)的固色劑Y雖然能夠有效地提高棉 織物的色牢度，但由于甲醛的含量偏高，危害人體健康和環(huán)境，現(xiàn)正逐漸被禁止使用。當(dāng)前 無醛固色劑已在棉織物活性染料染色中得到廣泛的應(yīng)用，但濕摩擦牢度和耐洗色牢度還不 夠理想，其原因是當(dāng)前的無醛固色劑一部分由于分子量過大，擴(kuò)散性能較差，難以滲入到 纖維內(nèi)部與染料形成色淀，只能在纖維表面成膜固著；另一部分由于分子量過小，雖然能進(jìn) 入了纖維內(nèi)部與染料形成色淀，但因分子量較小導(dǎo)致分子間作用力小，與染料形成的色淀 不穩(wěn)定，易脫離纖維，且在纖維表面成膜性較差，不能高度交聯(lián)而固著在纖維表面。總之，分 子量過大或過小的無醛固色劑都不能很好地提高棉織物活性染料染色后的濕摩擦牢度和 耐洗色牢度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能有效提高棉織物活性染料染色后 的濕摩擦牢度和耐洗色牢度，且對(duì)紡織品的色光影響較小的活性染料的無醛固色劑。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是提供一種活性染料的無醛固色 劑，它由化合物A分別和化合物B、化合物C和化合物D中的一種或二種或三種復(fù)配而成； 按質(zhì)量百分比，化合物A占50%，化合物B、化合物C、化合物D中的任意一種或它們的組合 混合物占50% ；所述化合物A的結(jié)構(gòu)通式為
其中，n為大于等于1且小于等于5的整數(shù)；m為聚合度；所述化合物B的結(jié)構(gòu)通式為 其中，n為大于等于1且小于等于5的整數(shù)，X為鹽酸、醋酸、硝酸或硫酸中的任意 一種的分子式；a為聚合度；所述化合物C的結(jié)構(gòu)通式為
其中，q為大于等于1且小于等于6的整數(shù)；p為聚合度； 所述化合物D的結(jié)構(gòu)通式為 其中，q為大于等于1且小于等于6的整數(shù)，t為大于等于2且小于等于6的整數(shù)； v和r為聚合度。所述的化合物A的重均分子量Mw的分布范圍為50000 200000，化合物B、C和D 的重均分子量Mw的分布范圍分別為5000 30000。所述的化合物A由多乙烯多胺化合物與雙氰胺在氯化銨存在下聚合反應(yīng)得到一 種高分子中間體，該中間體再與表鹵醇在水相介質(zhì)中聚合物反應(yīng)得到的一種帶有反應(yīng)型官 能團(tuán)的陽(yáng)離子聚合物，其結(jié)構(gòu)通式為 其中，η為大于等于1且小于等于5的整數(shù)，m為聚合度；所述的多乙烯多胺化合 物具有結(jié)構(gòu)通式為H2N(CH2CH2NH)nCH2CH2NH2,其中，η為大于等于1且小于等于5的整數(shù)；所 述的表鹵醇為表氯醇。所述的化合物B，按摩爾比1 2，由多乙烯多胺化合物與鹽酸、醋酸、硝酸或硫酸 中的任意一種酸進(jìn)行反應(yīng)，再與表鹵醇在水相介質(zhì)中聚合得到的一種帶有反應(yīng)性官能團(tuán)的 陽(yáng)離子聚合物，其結(jié)構(gòu)通式為 其中，η為大于等于1且小于等于5的整數(shù)，X為鹽酸、醋酸、硝酸或硫酸中的任 意一種的分子式，a為聚合度；所述的多乙烯多胺化合物具有結(jié)構(gòu)通式為H2N(CH2CH2NH) nCH2CH2NH2，其中，η為大于等于1且小于等于5的整數(shù)，所述的表鹵醇為表氯醇。所述的化合物C由脂肪族仲胺類化合物與表鹵醇在水相介質(zhì)中聚合得到的一種 帶有反應(yīng)型官能團(tuán)的陽(yáng)離子聚合物，其結(jié)構(gòu)通式為 其中，q為大于等于1且小于等于6的整數(shù)，ρ為聚合度；所述的脂肪族仲胺類化合 物具有結(jié)構(gòu)通式為( Η2 +1)2NH，其中，q為大于等于1且小于等于6的整數(shù)，CqH2q+1為C1 C6的正烷基；所述的表鹵醇為表氯醇。所述的化合物D由脂肪族仲胺類化合物在脂肪族二胺類化合物存在下，與表鹵醇
在水相介質(zhì)中聚合得到一種帶有反應(yīng)型官能團(tuán)的陽(yáng)離子聚合物，其結(jié)構(gòu)通式為 其中，q為大于等于1且小于等于6的整數(shù)，t為大于等于2且小于等于6的整數(shù)， ￥和1·為聚合度；所述的脂肪族仲胺類化合物具有結(jié)構(gòu)通式為(CqH2(1+1)2NH，其中，q為大于等 于1且小于等于6的整數(shù)，CqH2q+1為C1 C6的正烷基；脂肪族二胺類化合物具有結(jié)構(gòu)通式 為(CH2)t (NH2)2，其中，t為大于等于2且小于等于6的整數(shù)。所述的多乙烯多胺化合物為二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺或 六乙烯七胺中的某一種。所述的脂肪族仲胺類化合物為二甲胺、二乙胺、二正丙胺、二正丁胺、二正戊胺或 二正己胺中的某一種。所述的脂肪族二胺類化合物為乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺或己二胺中的某一 種。本發(fā)明所提供的一種無醛固色劑，在其成分中既有分子量較高的陽(yáng)離子高聚物又 有分子量較小的陽(yáng)離子低聚合物，且兩者均含有反應(yīng)性官能團(tuán)，當(dāng)該固色劑應(yīng)用于棉織物 活性染料染色后的固色時(shí)，固色劑中的陽(yáng)離子低聚物滲入到纖維內(nèi)部和染料形成較牢固的 離子鍵結(jié)合，染料分子中的親水基形成色淀被封閉在纖維內(nèi)部，而且陽(yáng)離子低聚物分子上 的反應(yīng)性基團(tuán)和棉纖維發(fā)生化學(xué)交聯(lián)進(jìn)一步提高色牢度；此外，具有反應(yīng)性官能團(tuán)的陽(yáng)離 子高聚物在纖維表面交聯(lián)成膜，覆蓋住未被陽(yáng)離子低聚物鍵合的染料。因此，無醛固色劑就 將活性染料牢牢地固著在棉纖維內(nèi)部和表面，有效提高了棉織物的各項(xiàng)色牢度。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明所合成的化合物為一種陽(yáng)離子且?guī)в蟹磻?yīng)性官能團(tuán)的高分子聚合物和幾 種陽(yáng)離子且?guī)в蟹磻?yīng)性官能團(tuán)的低聚物，它們是以季銨鹽為主鏈的高分子聚合物，同時(shí)在 分子主鏈段上含有反應(yīng)性基團(tuán)(羥基、氨基、氯等)，因此，將它們進(jìn)行合理的復(fù)配制備成固 色劑后，陽(yáng)離子基團(tuán)能與染料中的陰離子基團(tuán)通過離子鍵結(jié)合，使染料與固色劑形成不溶 性的色淀在纖維上沉著，降低染料的水溶性而提高染物的色牢度；此外，固色劑分子中具有 反應(yīng)性官能團(tuán)及較強(qiáng)的陽(yáng)離子性，反應(yīng)性基團(tuán)(羥基、氨基、氯等)與染料分子上的反應(yīng)性 基團(tuán)、纖維素分子上的羥基交聯(lián)，能有效提高活性染料染色織物的干摩擦牢度、濕摩擦牢度 和耐洗色牢度，且對(duì)織物的色光影響較小。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
實(shí)施例一化合物A的合成將0. 5摩爾的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為H2NCH2CH2NHCH2CH2NH2的二乙烯三胺化合物、雙氰胺、氯 化銨投入反應(yīng)瓶中，攪拌，升溫到130°C，在此溫度下保溫反應(yīng)3小時(shí)，得到二乙烯三胺與雙 氰胺的脫氨縮聚物，再將該縮聚物與表氯醇按質(zhì)量比1 0.8在水相介質(zhì)中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng) 溫度為70°C，反應(yīng)時(shí)間為4小時(shí)，然后讓其冷卻到室溫，加入適量的鹽酸調(diào)節(jié)pH為5，即得 化合物A，其結(jié)構(gòu)式為 其中，m為聚合度?；衔顱的合成先將0. 5摩爾的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為H2NCH2CH2NHCH2CH2NH2的二乙烯三胺化合物與鹽酸按 物質(zhì)的量比為1 2進(jìn)行反應(yīng)，升溫到50°C，在1.5h內(nèi)滴加物質(zhì)的量為二乙烯三胺化合物 1. 5倍的表氯醇，滴加完畢后升溫到80°C，在此溫度下保溫反應(yīng)5h，然后讓其冷卻到室溫， 即得化合物B，其結(jié)構(gòu)式為 其中，a為聚合度?；衔顲的合成先將0. 5摩爾的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為(CH3)2NH的二甲基胺和去離子水投入反應(yīng)瓶中，攪拌， 升溫到50°C，在2h內(nèi)滴加物質(zhì)的量為0. 5摩爾的表氯醇，滴加完后升溫到80°C，在此溫度 下保溫反應(yīng)5h，然后讓其冷卻到室溫，再加入適量的鹽酸調(diào)節(jié)pH為5，即得化合物C，其結(jié)構(gòu) 式為 其中，p為聚合度?；衔顳的合成先將0. 5摩爾的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為(CH3)2NH的二甲基胺和去離子水加入反應(yīng)瓶中，攪拌， 在35°C滴加物質(zhì)的量為0.5摩爾的表氯醇，lh內(nèi)滴加完，再加入結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為(CH2)2(NH2)2的 乙二胺化合物做交聯(lián)劑，且其物質(zhì)的量(m)為0. 03摩爾，緩慢升溫到70°C，在此溫度下保溫 反應(yīng)5h，然后讓其冷卻到室溫，加入適量的醋酸調(diào)節(jié)pH為4，得化合物D，其結(jié)構(gòu)式為 其中，ν和r為聚合度。采用凝膠滲透色譜(GPC)法測(cè)試化合物A、B、C、D的重均分子量Mw，試驗(yàn)得出化合 物A的重均分子量Mw為70000，化合物B、C、D的重均分子量Mw分別為20000、13000、25000。以上述合成工藝實(shí)例中得到的化合物A、B、C、D為原料，以質(zhì)量百分比計(jì)，確定各 組分的比例，其中化合物A、化合物B、化合物C、化合物D均事先用去離子水調(diào)整其質(zhì)量百 分比濃度為40% ；下面每個(gè)實(shí)施配方的總質(zhì)量均以100份計(jì)，其質(zhì)量百分比濃度為40%。配方1 化合物A 50份；化合物B 50份。配方2 化合物A 50份；化合物C 50份。配方3 化合物A 50份；化合物D 50份。配方4 化合物A 50份；化合物B 25份；化合物C 25份。配方5 化合物A 50份；化合物B 25份；化合物D 25份。配方6 化合物A 50份；化合物C 25份；化合物D 25份。配方7 化合物A 50份；
化合物B 16. 67 份；化合物C 16. 67 份；化合物D 16. 67 份。結(jié)合上述配方，進(jìn)一步描述本發(fā)明所述的無醛固色劑實(shí)施方法如下按各組分的質(zhì)量份數(shù)準(zhǔn)確稱量后加入反應(yīng)瓶中，開動(dòng)攪拌，充分混勻后(約需 30 60分鐘)，得固色劑。將上述配方1 7合成的固色劑分別處理活性艷紅K-2G染色后的棉織物，采用浸 固工藝，固色劑用量為2% (o. w. f), ρ H為6，溫度為60°C，時(shí)間為30分鐘，棉織物固色后 的主要性能指標(biāo)如表1所示。表1棉織物經(jīng)上述配方1 7固色處理后的主要性能指標(biāo) 其中，摩擦牢度測(cè)試方法按GB/T3920-1997《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)湍Σ辽味取贩?法測(cè)定摩擦牢度；皂洗牢度測(cè)試方法按GB/T3921-1997《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)拖瓷味取贩?法測(cè)褪色和沾色牢度；水浸牢度測(cè)試方法按GB/T5713-1997《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)退?度》方法測(cè)褪色和沾色牢度。
權(quán)利要求
一種活性染料的無醛固色劑，其特征在于它由化合物A分別和化合物B、化合物C和化合物D中的一種、二種或三種復(fù)配而成；按質(zhì)量百分比，化合物A占50％，化合物B、化合物C、化合物D中的任意一種或它們的混合物占50％；所述化合物A的結(jié)構(gòu)通式為其中，n為大于等于1且小于等于5的整數(shù)；m為聚合度；所述化合物B的結(jié)構(gòu)通式為其中，n為大于等于1且小于等于5的整數(shù)，X為鹽酸、醋酸、硝酸或硫酸中的任意一種的分子式；a為聚合度；所述化合物C的結(jié)構(gòu)通式為其中，q為大于等于1且小于等于6的整數(shù)p為聚合度；所述化合物D的結(jié)構(gòu)通式為其中，q為大于等于1且小于等于6的整數(shù)，t為大于等于2且小于等于6的整數(shù)v和r為聚合度。FSA00000185932800011.tif,FSA00000185932800012.tif,FSA00000185932800013.tif,FSA00000185932800021.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種活性染料的無醛固色劑，其特征在于所述的化合物A 的重均分子量軋的分布范圍為50000 200000，化合物B、C和D的重均分子量軋的分布 范圍分別為5000 30000。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種活性染料的無醛固色劑，其特征在于所述的化合物A由多乙烯多胺化合物與雙氰胺在氯化銨存在下聚合反應(yīng)得到一種高分子中間體，該中間體 再與表鹵醇在水相介質(zhì)中聚合物反應(yīng)得到的一種帶有反應(yīng)型官能團(tuán)的陽(yáng)離子聚合物，其結(jié) 構(gòu)式為 其中，η為大于等于1且小于等于5的整數(shù)；m為聚合度；所述的多乙烯多胺化合物具有結(jié)構(gòu)通式為H2N(CH2CH2NH)nCH2CH2NH2,其中，η為大于等 于1且小于等于5的整數(shù)；所述的表鹵醇為表氯醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種活性染料的無醛固色劑，其特征在于所述的化合物B， 按摩爾比1 2，由多乙烯多胺化合物與鹽酸、醋酸、硝酸或硫酸中的任意一種酸進(jìn)行反應(yīng)， 再與表鹵醇在水相介質(zhì)中聚合得到的一種帶有反應(yīng)性官能團(tuán)的陽(yáng)離子聚合物，其結(jié)構(gòu)通式 為 其中，η為大于等于1且小于等于5的整數(shù)，X為鹽酸、醋酸、硝酸或硫酸中的任意一種 的分子式；a為聚合度；所述的多乙烯多胺化合物具有結(jié)構(gòu)通式為H2N(CH2CH2NH)nCH2CH2NH2,其中，η為大于等 于1且小于等于5的整數(shù)，所述的表鹵醇為表氯醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種活性染料的無醛固色劑，其特征在于所述的化合物C 由脂肪族仲胺類化合物與表鹵醇在水相介質(zhì)中聚合得到的一種帶有反應(yīng)型官能團(tuán)的陽(yáng)離 子聚合物，其結(jié)構(gòu)通式為 其中，q為大于等于1且小于等于6的整數(shù)；ρ為聚合度；所述的脂肪族仲胺類化合物具有結(jié)構(gòu)通式為(CqH2+1)2NH，其中，q為大于等于1且小于 等于6的整數(shù)，CqH2q+1為C1 C6的正烷基；所述的表鹵醇為表氯醇。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種活性染料的無醛固色劑，其特征在于所述的化合物D 由脂肪族仲胺類化合物在脂肪族二胺類化合物存在下，與表商醇在水相介質(zhì)中聚合得到一 種帶有反應(yīng)型官能團(tuán)的陽(yáng)離子聚合物，其結(jié)構(gòu)通式為 其中，q為大于等于1且小于等于6的整數(shù)，t為大于等于2且小于等于6的整數(shù)；v和 r為聚合度；所述的脂肪族仲胺類化合物具有結(jié)構(gòu)通式為(CqH2q+1)2NH，其中，q為大于等于1且小 于等于6的整數(shù)，CqH2q+1為Q C6的正烷基；脂肪族二胺類化合物具有結(jié)構(gòu)通式為(CH2) t(NH2)2，其中，t為大于等于2且小于等于6的整數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種活性染料的無醛固色劑，其特征在于所述的多乙 烯多胺化合物為二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺或六乙烯七胺中的某一 種。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種活性染料的無醛固色劑，其特征在于所述的脂肪 族仲胺類化合物為二甲胺、二乙胺、二正丙胺、二正丁胺、二正戊胺或二正己胺中的某一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種活性染料的無醛固色劑，其特征在于所述的脂肪族二胺類化合物為乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺或己二胺中的某一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種活性染料的無醛固色劑，它由2至4種化合物復(fù)配而成。本發(fā)明的無醛固色劑具有反應(yīng)性官能團(tuán)及較強(qiáng)的陽(yáng)離子性，能有效提高活性染料染色織物的干摩擦牢度、濕摩擦牢度和耐洗色牢度，且對(duì)織物的色光影響較小。
文檔編號(hào)D06P5/22GK101871173SQ201010214518
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者周向東, 楊海濤 申請(qǐng)人:蘇州大學(xué)