【集萃網觀察】由于在直接染料、活性染料、酸性染料等染料的分子結構中存在磺酸基、羧酸基等親水性基團,導致它們的濕處理牢度較差。同時,國產硫化染料也存在濕處理牢度低的缺點,限制了其使用范圍。雖然一些進口染料能在一定程度上彌補這方面的不足,但由于價格昂貴,且部分深色品種牢度不理想,從而使得固色劑的作用仍非常重要。
常用的固色劑品種很多,按其固色途徑及結構可分為三種［１］：（１）陽離子型表面活性劑類型；（２）不含表面活性劑的季銨鹽類型；（３）樹脂反應型固色劑。其中樹脂反應型固色劑在水中有一定溶解度,是帶多官能團的預縮體,自身能交聯(lián)成大分子網狀結構,可與染料構成大分子化合物,并由于環(huán)氧基的活潑性能在纖維與染料之間起“架橋”作用,使染料與纖維結合得更加牢固。從而提高了濕處理牢度。本文論述的固色劑ＴＸ即屬于此類型。它能顯著地改善直接染料、強酸性染料的濕處理牢度,而且?guī)缀醪挥绊懝躺a品的色光和手感,并可用常規(guī)方法剝色,重染性好。固色劑ＴＸ生產時采用不含甲醛的原料,合成過程中不產生甲醛,織物固色后亦不釋放甲醛,并具有合成方法簡便、原料易得等優(yōu)點。
１實驗部分
１．１固色劑ＴＸ的合成
在裝有攪拌器、回流冷凝器、溫度計、恒壓加料器的四口燒瓶中加入１,５-二羥基萘和乙醚溶液,用針管抽取適量的三氟化硼-乙醚絡合溶液加入到反應液內部；用恒壓加料器滴加適量的環(huán)氧氯丙烷,并在攪拌條件下于４０～６０℃反應數小時。然后降溫,加入固體燒堿,進行閉環(huán)反應。反應結束后,減壓蒸餾,濾出氯化鈉,并用醋酸調節(jié)ｐＨ值６～７［２,３］。
１．２性狀分析
所得產物為紅褐色固體,能溶于乙醚、丙酮,水溶性良好。產物經紅外光譜分析鑒定,結構中含所設計環(huán)氧值（ｍｏｌ/１００ｇ）＝［（Ｖ１-Ｖ２）ｃ］/１０ｍ的官能團。
利用鹽酸丙酮法進行環(huán)氧值的測定,其標準方法：精確稱取試樣０．５～１ｇ（準確至０．０００２ｇ）,置于２５０ｍｌ具塞磨口三角錐形瓶中,精確加入鹽酸-丙酮溶液２０ｍｌ,密塞。搖勻后放置暗處,靜止３０ｍｉｎ。加入混合指示液５滴,用０．１５ｍｏｌ/Ｌ氫氧化鈉標準溶液滴定至紫藍色,同時作空白實驗。
環(huán)氧值（ｍｏｌ/１００ｇ）=［（Ｖ１-Ｖ２）ｃ］/１０ｍ
式中Ｖ１空白試樣消耗燒堿體積/ｍｌ；Ｖ２樣品消耗燒堿體積/ｍｌ；ｃ燒堿標準溶液濃度；ｍ樣品質量/ｇ。
１．３固色效果測試
將經直接染料、酸性染料、國產硫化染料染色的布樣以２%（ｏｗｆ）固色劑ＴＸ進行后處理,與原樣對照各項牢度。實驗方法見ＧＢ３９２０-８３、ＧＢ３９２１-８３、ＧＢ３９２２-８３。同時以固色劑Ｙ作參照對比。
２結果與討論
２．１合成工藝分析
合成過程中,影響反應的因素有反應溫度、反應時間、催化劑用量、反應物的比例等。通過正交實驗的篩選,確定最佳合成工藝條件：開環(huán)反應５ｈ,反應溫度５０～５５℃；閉環(huán)反應５ｈ,反應溫度３０～３５℃；催化劑用量為反應物的２%～４%；反應物料配比為１,５-二羥基萘∶環(huán)氧氯丙烷∶燒堿＝１∶２．５∶２。
非離子固色劑ＴＸ是以二萘酚與環(huán)氧氯丙烷為主要成份的預聚體,類似于樹脂的初縮體,其化學結構：
其中,活潑的環(huán)氧基團在纖維與染料之間起“橋梁”作用,加固了染料與纖維的結合。由于產物的水溶性隨ｎ值的增大而下降,所以,反應溫度、反應時間及反應物的比例應嚴格控制,否則將影響產物的收率。
２．２產物鑒定結果分析
從原料和產物的紅外光譜分析可以看出,改變反應條件對反應進程和終產物純度的影響。其中,最佳合成工藝條件下的產物譜圖中有較明顯的環(huán)氧基特征峰（見圖１）,證明反應是向所設計的方向進行的［４］。采用鹽酸丙酮法測定產物的環(huán)氧值為０．５９８ｍｏｌ/１００ｇ,而理論值為０．７３５ｍｏｌ/１００ｇ,由此說明單元數ｎ＞１,產物是多種分子量的混合物。
２．３固色效果分析
２．３．１直接染料染純棉織物固色處理結果（表１）
從表１可以看出,經固色劑ＴＸ處理后,直接染料的各項牢度可以提高１～２級,說明固色劑ＴＸ對提高直接染料染色品的濕處理牢度有明顯效果。但也有不足,如固色后的色光較原樣略顯萎暗。
２．３．２酸性染料染純羊毛織物固色處理結果（表2）
由實驗可知ＴＸ對強酸性染料的染色品固色效果明顯,這對于目前低價位的強酸性染料的使用是個很好的促進。
２．３．３國產硫化黑染燈芯絨固色處理結果（表３）
從表３可以看出,對于國產硫化黑染料,固色劑ＴＸ可將其濕摩擦牢度提高１～２級。
３結論
３．１從反應物結構、反應歷程可知,ＴＸ是一種不含甲醛的新型固色劑。它對直接染料、強酸性染料及硫化染料均有很好的固色效果。其固色產品可用于外貿出口。
３．２在固色工藝中,應視固色品種的不同而選用不同的固色劑用量以達到最好的固色效果。另外,可適當加入少量檸檬酸或己二胺協(xié)同使用,固色效果更佳。
３．３該固色劑對直接染料的色光略有影響,對酸性染料的色光則幾乎沒有影響。
３．４由于該固色劑屬于非離子型,因此可以與其它非離子型、陽離子型、陰離子型等助劑同浴使用。
３．５有關非離子無甲醛固色劑ＴＸ的應用機理,目前正在進一步研究之中。
參考文獻
［１］王存?zhèn)}．紡織染整助劑導論［Ｍ］．西安：西安交通大學出版社,１９９３．
［２］楊勇軍．丙三醇環(huán)氧樹脂合成工藝探討［Ｊ］．精細化工,１９９３,（４）:１８．
［３］趙國鈞,余增．二環(huán)氧縮水甘油醚的一步合成法［Ｊ］．化學世界,１９９０（２）:６４．
［４］陳耀祖．有機分析［Ｍ］．北京:高等教育出版社,１９８３．
來源: 印染在線 付永剛,王樹根,姚于紅（西北紡織工學院紡織化學工程系,陜西西安７１００４８）
作者簡介：付永剛（１９７１-）,男,黑龍江佳木斯人,碩士,從事染色理論和后整理助劑開發(fā)工作。
手機版印花網
微信號：yinhuashijie
