阅读说明：本技术 一种提高棉织物染色性能的促染剂 (Accelerating agent for improving dyeing performance of cotton fabric ) 是由 王珂 于 2019-11-14 设计创作，主要内容包括：本发明涉及新型材料研发制备技术领域,公开了一种提高棉织物染色性能的促染剂,将制备得到的所述促染剂添加至活性染料稀释液中使用,对棉织品进行染色处理,所述促染剂能够降低木材与染料接触的表面张力,化学活性活泼,提高了染料分子中的活性集团自由度,降低静电排斥力,促进活性染料与棉织物纤维形成反应共价键,具有较高的均染性,保持染料的色相,并且染色后具有突出的光稳定性和热稳定性,保证了色泽鲜艳度,具有极好的耐光牢度、耐湿摩擦牢度和耐晒牢度,除此之外,还能提高染料的防水性,耐洗刷牢固度高。(The invention relates to the technical field of research and development of novel materials, and discloses an accelerating agent for improving dyeing performance of cotton fabrics.)

一种提高棉织物染色性能的促染剂

技术领域

本发明属于新型材料研发制备技术领域，具体涉及一种提高棉织物染色性能的促染剂。

背景技术

随着人们生活水平的提高，对于服饰材质的品质也越来越重视，而目前市场上棉织物产品一直是倍受青睐的选择之一；棉织物又称棉布，是以棉纱为原料织造的织物。棉织物以优良的服用性能成为最常用的面料之一，广泛用于服装面料、装饰织物和产业用织物。棉是最受欢迎的衣服和家纺织物。多功能、柔软、透气、吸湿、全年穿着的舒适性、性能优良和耐穿仅仅是棉布备受欢迎的众多品质中的几点。

由于棉织物自身材料的限制，染色处理后一直存在一些弊端，就是在穿着或洗涤的过程中极易掉色，即便是注意保养久了也会变旧，或者褪色、串色，造成极大的浪费。目前，棉织物制品的染色主要以活性染料为主，但活性染料在染色中需要添加有机表面活性剂以及助剂，并且染色过程中需要消耗大量的水，加重染料的水解，造成资源浪费，更重要的是会产生大量的污水排放问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种提高棉织物染色性能的促染剂，将制备得到的所述促染剂添加至活性染料稀释液中使用，对棉织品进行染色处理。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种提高棉织物染色性能的促染剂，所述促染剂添加至活性染料稀释液中使用，其制备方法包括以下步骤：

（1）称取24-28毫升硫酸铜溶液置于烧杯中，加入60-65毫升氢氧化钠溶液，磁力搅拌分散30-40分钟，升温至45-50℃，加入20-30毫升水玻璃，水浴加热至60-70℃，磁力搅拌40-50分钟，静置4-5小时，使用磷酸缓冲液调节体系pH值在9.0-9.2之间，依次使用乙醇和去离子水洗涤3-5次，在70-80℃真空干燥箱中干燥15-20小时，送入马弗炉中煅烧2-3小时，煅烧温度为330-340℃，煅烧后自然冷却，研磨成粉备用；

（2）称取1.5-1.6克氧化铈粉末置于烧杯中，向烧杯中加入20-24毫升盐酸-正丁醇水溶液，机械搅拌20-30分钟，加入步骤（1）制备得到的干燥粉末产物，搅拌均匀后加入0.8-1.0克KH560偶联剂，超声分散40-50分钟，将分散物倒入反应釜中，加压反应6.5-7.5小时，反应温度为110-115℃，反应结束后，过滤除去上澄清液，剩余产物使用去离子水以及无水乙醇各自洗涤3-5次，在80-90℃真空干燥箱中烘干产物，研磨成粉即为所述促染剂。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述硫酸铜溶液摩尔浓度为0.7-0.8摩尔/升。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述氢氧化钠溶液摩尔浓度为1.25-1.30摩尔/升。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述水玻璃质量浓度为28-30%。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述煅烧产物粒径大小在1-10微米之间。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述盐酸-正丁醇水溶液中盐酸质量浓度为5.0-5.5%，正丁醇质量浓度为34-36%。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述反应釜中加压反应压力为1.4-1.5MPa。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述超声处理功率为40-45KW，温度为40-50℃。

作为对上述方案的进一步描述，所述促染剂添加量占活性染料稀释液质量的0.25-0.28%。

本发明相比现有技术具有以下优点：为了解决现有活性染料对于棉织物染色弊端有待进一步解决的问题，本发明提供了一种提高棉织物染色性能的促染剂，将制备得到的所述促染剂添加至活性染料稀释液中使用，对棉织品进行染色处理，所述促染剂能够降低木材与染料接触的表面张力，化学活性活泼，提高了染料分子中的活性集团自由度，降低静电排斥力，促进活性染料与棉织物纤维形成反应共价键，具有较高的均染性，染色时阻止活性染料分子中的磺酸基等亲水基团被水解，中和负离子，阻碍染料与水发生水合反应作用，提高纤维亲和力以及染料利用率，绝大部分染料能够用于棉纤维染色，降低色污染，促进染料快速均匀着色，保持染料的色相，并且染色后具有突出的光稳定性和热稳定性，保证了色泽鲜艳度；其中氧化铈纳米粒子得以很好的分散开，能够改善染色棉织物的湿摩擦牢度（提高2-3级），具有极好的耐光牢度、耐湿摩擦牢度和耐晒牢度，除此之外，还能提高染料的防水性，耐洗刷牢固度高，本发明能够将活性染料的上染率提高至95%以上，固色率达到85%以上，染料用量显著降低，使得活性染料对于棉织物的染色性能显著提高，染色时间大大缩短，简化了工艺，成本显著降低，达到了实现经济环保高效的效果，染料着色性能达到长时间内不受摩擦、老化、清洗、日晒等影响的效果，满足了消费者对于服装色彩搭配的多种需求，为服装制造业开发多种色彩服饰产品提供了新的思路，拓展了染料在木材领域的应用，对活性染料染色技术研究具有重要的理论和现实意义。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明所提供的技术方案。

实施例1

一种提高棉织物染色性能的促染剂，所述促染剂添加至活性染料稀释液中使用，其制备方法包括以下步骤：

（1）称取24毫升硫酸铜溶液置于烧杯中，加入60毫升氢氧化钠溶液，磁力搅拌分散30分钟，升温至45℃，加入20毫升水玻璃，水浴加热至60℃，磁力搅拌40分钟，静置4小时，使用磷酸缓冲液调节体系pH值在9.0-9.2之间，依次使用乙醇和去离子水洗涤3次，在70℃真空干燥箱中干燥15小时，送入马弗炉中煅烧2小时，煅烧温度为330℃，煅烧后自然冷却，研磨成粉备用；

（2）称取1.5克氧化铈粉末置于烧杯中，向烧杯中加入20毫升盐酸-正丁醇水溶液，机械搅拌20分钟，加入步骤（1）制备得到的干燥粉末产物，搅拌均匀后加入0.8克KH560偶联剂，超声分散40分钟，将分散物倒入反应釜中，加压反应6.5小时，反应温度为110℃，反应结束后，过滤除去上澄清液，剩余产物使用去离子水以及无水乙醇各自洗涤3次，在80℃真空干燥箱中烘干产物，研磨成粉即为所述促染剂。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述硫酸铜溶液摩尔浓度为0.7摩尔/升。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述氢氧化钠溶液摩尔浓度为1.25摩尔/升。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述水玻璃质量浓度为28%。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述煅烧产物粒径大小在1-10微米之间。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述盐酸-正丁醇水溶液中盐酸质量浓度为5.0%，正丁醇质量浓度为34%。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述反应釜中加压反应压力为1.4MPa。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述超声处理功率为40KW，温度为40℃。

作为对上述方案的进一步描述，所述促染剂添加量占活性染料稀释液质量的0.25%。

实施例2

一种提高棉织物染色性能的促染剂，所述促染剂添加至活性染料稀释液中使用，其制备方法包括以下步骤：

（1）称取26毫升硫酸铜溶液置于烧杯中，加入62毫升氢氧化钠溶液，磁力搅拌分散35分钟，升温至48℃，加入25毫升水玻璃，水浴加热至65℃，磁力搅拌45分钟，静置4.5小时，使用磷酸缓冲液调节体系pH值在9.0-9.2之间，依次使用乙醇和去离子水洗涤4次，在75℃真空干燥箱中干燥18小时，送入马弗炉中煅烧2.5小时，煅烧温度为335℃，煅烧后自然冷却，研磨成粉备用；

（2）称取1.55克氧化铈粉末置于烧杯中，向烧杯中加入22毫升盐酸-正丁醇水溶液，机械搅拌25分钟，加入步骤（1）制备得到的干燥粉末产物，搅拌均匀后加入0.9克KH560偶联剂，超声分散45分钟，将分散物倒入反应釜中，加压反应7.0小时，反应温度为112℃，反应结束后，过滤除去上澄清液，剩余产物使用去离子水以及无水乙醇各自洗涤4次，在85℃真空干燥箱中烘干产物，研磨成粉即为所述促染剂。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述硫酸铜溶液摩尔浓度为0.75摩尔/升。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述氢氧化钠溶液摩尔浓度为1.28摩尔/升。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述水玻璃质量浓度为29%。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述煅烧产物粒径大小在1-10微米之间。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述盐酸-正丁醇水溶液中盐酸质量浓度为5.2%，正丁醇质量浓度为35%。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述反应釜中加压反应压力为1.45MPa。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述超声处理功率为40-45KW，温度为45℃。

作为对上述方案的进一步描述，所述促染剂添加量占活性染料稀释液质量的0.26%

实施例3

一种提高棉织物染色性能的促染剂，所述促染剂添加至活性染料稀释液中使用，其制备方法包括以下步骤：

（1）称取28毫升硫酸铜溶液置于烧杯中，加入65毫升氢氧化钠溶液，磁力搅拌分散40分钟，升温至50℃，加入30毫升水玻璃，水浴加热至70℃，磁力搅拌50分钟，静置5小时，使用磷酸缓冲液调节体系pH值在9.0-9.2之间，依次使用乙醇和去离子水洗涤5次，在80℃真空干燥箱中干燥20小时，送入马弗炉中煅烧3小时，煅烧温度为340℃，煅烧后自然冷却，研磨成粉备用；

（2）称取1.6克氧化铈粉末置于烧杯中，向烧杯中加入24毫升盐酸-正丁醇水溶液，机械搅拌30分钟，加入步骤（1）制备得到的干燥粉末产物，搅拌均匀后加入1.0克KH560偶联剂，超声分散50分钟，将分散物倒入反应釜中，加压反应7.5小时，反应温度为115℃，反应结束后，过滤除去上澄清液，剩余产物使用去离子水以及无水乙醇各自洗涤5次，在90℃真空干燥箱中烘干产物，研磨成粉即为所述促染剂。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述硫酸铜溶液摩尔浓度为0.8摩尔/升。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述氢氧化钠溶液摩尔浓度为1.30摩尔/升。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述水玻璃质量浓度为30%。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述煅烧产物粒径大小在1-10微米之间。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述盐酸-正丁醇水溶液中盐酸质量浓度为5.5%，正丁醇质量浓度为36%。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述反应釜中加压反应压力为1.4-1.5MPa。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述超声处理功率为40-45KW，温度为50℃。

作为对上述方案的进一步描述，所述促染剂添加量占活性染料稀释液质量的0.28%

对比实验

分别使用实施例1-3方法提高棉织物染色性能，对相同浓度的活性染料稀释液采用上述各组方式对棉织物进行染色（染料稀释液浓度为0.5%），以相同规格的棉织物作为实验对象，剪裁得到所需尺寸试样：尺寸为长25厘米*宽15厘米（每组制备5个），采用各组方法对棉织物样品进行染色，浴比为1:15，染色温度为55℃，染色时间为25分钟，水洗后进行烘干，干燥时间为3小时，对所得试样进行下一步性能试验，在相同条件下进行各项性能测试，试验中保持无关变量一致，进行结果统计分析（实验前利用统计学方法进行试验设计，然后进行试验并记录试验数据，分析得到试验结果，过程中充分利用统计学工具对结果加以最大程度的解释），结果如下表所示：

各组样品使用不同颜色染料进行染色的上染率（%）

项目	1号染料（%）	1号染料（%）	1号染料（%）
				实施例1	96.7	96.6	97.1
实施例2	96.9	96.8	97.3
				实施例3	96.8	96.7	97.2

（所述1-3号活性染料依次为诺威克隆红TS-3B、诺威克隆黄TS-3R、诺威克隆蓝TS-GC；试验中对于染色性能的测定采用SC-80C全自动色差计测定，对每个试样均进行6点测定然后求平均值）

本发明能够将活性染料的上染率提高至95%以上，固色率达到85%以上，染料用量显著降低，使得活性染料对于棉织物的染色性能显著提高，染色时间大大缩短，简化了工艺，成本显著降低，达到了实现经济环保高效的效果，染料着色性能达到长时间内不受摩擦、老化、清洗、日晒等影响的效果，满足了消费者对于服装色彩搭配的多种需求，为服装制造业开发多种色彩服饰产品提供了新的思路，拓展了染料在木材领域的应用，对活性染料染色技术研究具有重要的理论和现实意义。