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环保型固色剂G的研制及应用
集萃印花网  2009-09-16

  【集萃网观察】固色剂广泛应用于印染行业,其中使用最多的为固色剂Y,由于其价廉、固色效果尚可而沿用至今。但经固色剂Y处理的染色织物易产生色变,而且有少量甲醛残留在织物上。国外一些发达国家已严格限制其使用[1,2]。由此可见,固色剂Y被新一代环保型固色剂取代是必然趋势。为此,我们开发研制了新型环保型固色剂G,以满足生产需求。固色剂G为聚胺类树脂型固色剂,呈阳离子性,其结构中含有反应性基团,能与纤维上的活性基团(如—NH2,—OH等)及染料上的活泼基团(如—OH等)发生反应[3],形成共价键。固色剂G易溶于水,呈阳荷性,能与阴离子染料形成盐式键。另外,经固色剂G固色的染色织物在后处理中,固色剂G能自身缩合,形成更大的分子并附着于织物表面,形成一层膜,从而提高染色牢度。

    1 试验材料及试验方法

    1 1 材料织物为11307电力纺(经精练),棉细布(市售);助剂有二乙烯三胺,氯化铵,硫脲,二氰二胺(以上均为化学纯级,市售);固色剂G(自制),固色剂Y(市售),固色剂3A(日本进口产品);弱酸性红3B,中性橙RL,弱酸性深蓝GR,弱酸性果绿,弱酸性藏青5R(均为市售)。

    1 2 仪器

    四口烧瓶,球形冷凝管,电动搅拌器,油浴(硅油),电炉,温度计,铁架台及其他常规用品等。

    1 3 织物染色及固色方法

    染色方法:染料用量3%(owf),浴比1∶50。织物在50℃入染,逐步升温,30min后升至95℃染色,染色完成后水洗。 固色方法:固色剂用量5g/L,浴比1∶50,染色织物在50℃固色20min。

耐洗、耐汗渍、耐水渍、耐摩擦及防皱性能测试分别按GB414-78、GB416-78、GB419-78、GB415-78和GB3819-83测试。

    2 固色剂G的合成及性能

    2 1 合成

    在装有搅拌机、温度计、回流冷凝管的四口烧瓶中,加入一定量的二乙烯三胺,加热至90~130℃,在搅拌下慢慢加入一定量的氯化铵,并逐步升温至160℃,再慢慢加入一定量的硫脲。在此温度下处理30min,然后升温至180℃,慢慢加入一定量的二氰二胺,升温至220℃,反应3h。反应完毕后,取出冷却、粉碎,得淡黄色粉状物,即为固色剂G。

    在合成过程中,应注意以下几点:(1)严格按照配比,控制各试剂使用量,否则影响反应进程,难以得到固色剂G。(2)必须在搅拌下,慢慢加入各种试剂,控制试剂的加入速度。(3)严格控制升温速度、反应温度及反应时间。

    2 2 性能

    耐酸、碱性能:在固色剂G和固色剂Y试液中,分别滴加酸(10%的HAC液)和碱(10%的Na2CO3液),观察有无沉淀产生。结果发现,在酸中均无沉淀,而在碱中,固色剂G无沉淀,固色剂Y有白色沉淀产生。说明固色剂G的耐酸、碱性优于固色剂Y,稳定性好。固色色光:对固色剂G和固色剂Y固色后的染色织物进行色光评定,结果表明,经固色剂G固色的染色织物色光一般可达4级以上,固色剂Y固色的染色织物色光则为3级以上。可见,经固色剂G固色的染色织物色光变化小,色泽纯正。

    3 结果和讨论

    从表1可知,固色剂G和固色剂3A的耐洗牢度相仿,比固色剂Y的耐洗牢度提高1级左右,而且固色剂G的沾绸、沾棉牢度也较高。

    从表2可知,三种固色剂的耐汗渍牢度均较高,但固色剂G和3A略好于Y,而且基本不沾绸和棉。

    从表3可知,三种固色剂的耐水渍牢度较好,固色剂G与固色剂3A相仿,比固色剂Y略好,有些色泽能提高0 5级甚至1级。

    从表4可知,固色剂G和3A干、湿摩擦牢度相仿,与固色剂Y的干摩擦牢度相差不大,有些颜色提高0 5级,而湿摩擦牢度一般均能提高0 5级甚至1级。

    从表5可知,固色剂G比固色剂Y的耐氯漂牢度提高0 5级。

    从表6数据可知,经固色剂G固色的染色织物,其回弹角均大于固色剂Y固色的染色织物,说明其防皱性能提高。从其原理看,主要是因为固色剂G分子结构中含有反应性基团,在后处理中(如高温烘燥温度100℃左右),能与纤维中的活泼基团(如—OH)发生反应,形成共价键。当纤维受外力变形时,由于分子中的活泼基团减少,从而减少了在新的位置上形成新的氢键的机会,再加上形成的共价键牵制,所以织物的变形小,防皱性好。

    4 结论

    (1)固色剂G在提高弱酸性染料固着率和各项染色牢度方面效果均较好,且优于固色剂Y。

    (2)经固色剂G处理的染色织物,色光几乎没有变化,色泽纯正。

    (3)固色剂G处理的染色织物,兼有树脂整理效果,弹性有所提高,防皱性增强。

    (4)固色剂G与进口固色剂3A固色效果相近,可作为进口产品的替代品,使印染产品生产成本降低。

    (5)根据固色机理,固色剂G除用于弱酸性染料外,也可用于直接染料和活性染料固色,染色牢度均可获得提高。

    参考文献

    1 陈荣圻,王建平 禁用染料及其代用,北京:中国纺织出版社,1996

    2 杨建平,邵炳荣 无醛固色剂H的研制及应用性能 丝绸,1998,(5):26~27 3 纺织学报,1987,(3):27~32.

    来源: 印染在线  作者:杭伟明(苏州大学丝绸学院 苏州215021) 

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