一种提升聚乳酸染牢度的热熔染方法

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1.本发明属于聚乳酸热熔染技术领域,具体涉及了一种提升聚乳酸染牢度的热熔染方法。


背景技术:



2.(1)中国专利cn105064069a分散染料染牢度提升剂及其制备方法:其染牢度提升剂的主要成分为表面活性剂材料,于还原清洗工序中加入本品,使得浮的完全清洗得以实现,极大提升分散染料染的各项牢度指标。
3.(2)中国专利cn113774683a一种浓深涤纶商标织物的轧染加工方法:分两次对涤纶商标织物进行浸轧和发,能够利用染中增深和染后增深的双重增深步骤,实现涤纶商标织物轧染染的中深产品加工,丰富了颜种类;通过采用纳米分散染料作为颜来源进行添加,可实现免水洗加工,节能减排效果好;通过在压光前先浸轧三防易去污整理剂,可利用三防易去污整理剂的成膜作用,一方面有利于提高压光时的涤纶光亮效果,另一方面还可改善涤纶织物易沾污的弊端,利于后续的裁剪加工和使用。
4.上述现有技术中存在以下问题:聚乳酸纤维因其耐高温性差,而通常采用浸染工艺进行染。目前聚乳酸纤维的浸染还是普遍存在上染率低、染深性差等问题;聚乳酸的热熔染只能在相对较低的温度下进行热熔固,即使使用低温型的分散染料,热溶温度也相对较低,这使得染深性和牢度欠佳;现有技术(1)中的分散染料染牢度提升剂是在还原清洗工序中加入,主要是洗去浮;对于分散染料的热熔染没法从根源上提升染牢度和染性能;现有技术(2)是针对涤纶织物的浓深轧染工艺,对于不耐高温的聚乳酸织物,多次热熔固将极大影响其机械性能。


技术实现要素:



5.本发明的目的在于提供一种提升聚乳酸染牢度的热熔染方法,制备了染牢度提升剂,将染牢度提升剂加入到染配方中,从而提高染织物的得量、耐摩擦牢度和耐水洗牢度,同时可保持染织物的柔软度。
6.为了解决上述技术问题,采用如下技术方案:
7.一种提升聚乳酸染牢度的热熔染方法,其特征在于包括如下步骤:
8.步骤一:制备染牢度提升剂
9.(1)双端乙烯基聚硅氧烷的制备:八甲基环四硅氧烷和1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷边搅拌边升温到70℃,加入催化剂反应一定时间获得双端乙烯基聚硅氧烷;
10.(2)有机硅改性聚丙烯酸酯乳液的制备:取丙烯酸丁酯20-30份、双端乙烯基聚硅氧烷2-10份,甲基丙烯酸-2-羟乙酯15-25份,n-羟甲基丙烯酰胺1-5份,乳化剂0.5-5份,催化剂0.2-1.0份,去离子水10-90份,混合合成有机硅改性聚丙烯酸酯乳液;
11.(3)先将增塑剂和乳化剂高速搅拌制备成分散均匀的乳液,再往里添加有机硅改性聚丙烯酸酯乳液搅拌均匀,制备获得染牢度提升剂;
12.步骤二:分散染液的配制
13.步骤三:聚乳酸连续热熔染。
14.优选后,步骤一(1)中催化剂采用三氟甲基磺酸。
15.优选后,步骤一(2)中的制备过程:称取去离子水、乳化剂与n-羟甲基丙烯酰胺混合搅拌至完全溶解,再称取丙烯酸丁酯、双端乙烯基聚硅氧烷与甲基丙烯酸-2-羟乙酯混合搅拌至均匀,将两种混合溶液混合高速搅拌20-30min,并超声粉碎10min-25min得到预乳液;取三分之一预乳液搅拌升温到68-78℃,加入三分之一催化剂的水溶液,待反应体系反应温度冲高回落,且乳液呈现蓝光后,升温到80-85℃,并开始逐滴滴加剩余的三分之二预乳液和三分之二催化剂的水溶液,控制滴加速度,在两小时内滴加完毕,并在保温反应一小时,反应结束后,自然冷却并用氨水调节ph值至7-8,过滤即得到有机硅改性聚丙烯酸酯乳液。
16.优选后,步骤一(2)中乳化剂采用丙烯氧基丙基烷基酚基聚醚硫酸铵、脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠的复合乳化剂,催化剂采用过硫酸铵。
17.优选后,步骤一(3)中增塑剂采用乙烯正戊酯、柠檬酸三丁酯中的一种或两种混合,乳化剂采用吐温80或双八烷基二甲基溴化铵。
18.优选后,步骤二:按照染配方配制染液,染配方为:分散染料10-40g/l,渗透剂1-2g/l,增稠剂5-10g/l,染牢度提升剂5-10g/l,余量为水;
19.优选后,步骤三:
20.(1)取聚乳酸织物,先将织物在100℃下热定型30s;
21.(2)织物二浸二轧染液;
22.(3)织物在60℃下预烘120s;
23.(4)织物在130℃下热熔固180s;
24.(5)织物一次水洗;
25.(6)织物还原清洗;
26.(7)织物二次水洗;
27.(8)织物在60℃下烘干;
28.(9)获得成品。
29.优选后,该染方法还包括有步骤四染后整理:称取丙烯酸丁酯与光引发剂,两者混合后超声处理得到整理液,将整理液涂覆到染后的聚乳酸织物表面,采用紫外光照射织物表面,光照后烘干获得整理后聚乳酸织物。
30.优选后,光引发剂选用2,2-二乙氧基苯乙酮、2-异丙基硫杂蒽酮或二苯基(2,4,6三甲基甲酰)氧化膦中的一种。
31.优选后,步骤一采用一体式反应装置制备染牢度提升剂,反应装置包括加热底座以及安装于加热底座的2-5组反应筒体,反应筒体依次排列设置;反应筒体上下贯穿,包括上端敞口、内腔与下端敞口,上端敞口供物料与反应用容器进出,下端敞口供加热底座的加热台穿入,容器进入反应筒体后放置于加热台;反应筒体的两侧均设有活动槽口以及支托结构,两侧的支托结构相互配合使用;支托结构包括把手、夹紧板与夹紧调节杆,把手设有导向滑块,导向滑块活动于活动槽口,夹紧调节杆的一端贯穿把手,并与把手螺纹连接,夹紧调节杆的另一端连接夹紧板,夹紧调节杆以铰接方式连接夹紧板的接头,两侧的夹紧
板相互配合。本发明设计有2-5组反应筒体,可依次完成步骤一(1)、(2)、(3)三道工艺,形成连贯的染牢度提升剂制备工艺,反应用依次放置于相应的反应筒体内,避免料液相互混淆而导致实验事故;此外,方便各个工艺步骤之间料液相互转移。支托结构用于夹紧、抬升,夹紧能够使其稳定放置于加热台,使其均匀受热升温;该支托结构采用活动式,不仅能够以活动槽口为轨道上下移动,还可以从活动槽口脱离并取出;基于活动式的支托结构,实现无接触抬升、拿取,尤其适合于抬升、拿取加热后的容器,避免实验人员烫伤。夹紧调节杆通过螺纹方式连接把手,在正转或反转调解下,可伸长或收缩夹紧调节杆,从而调节两侧夹板之间的间距,不仅能够调节松紧,还适合于不同尺寸的。
32.优选后,支托结构还包括倒料组件,倒料组件包括转杆与拨杆,转杆连接于夹紧调节杆内,并与夹紧调节杆相互铰接,其不随夹紧调节杆转动而转动;转杆的一端穿出夹紧调节杆,并连接拨杆,拨杆朝上设置,转杆的另一端连接夹紧板的接头,两者固定连接,拨动拨杆,带动夹紧板与容器翻转,容器内的料液倒入到其他容器中。倒料组件实现料液倒入相邻反应筒体的中,当提升到反应筒体上方后,通过向前或向后拨动拨杆,可带动向前或向后倾倒,在倾倒状态下倒料到对应的中,达到无接触、快速转移料液的目的。
33.优选后,反应装置还包括有支架,支架包括相互垂直设置的横支架与纵支架,横支架中安装有横移丝杠,横移丝杠连出有连杆,连杆活动于横支架的轨道,连杆连接横移滑块,横移滑块连接有升降气缸,升降气缸的下端连接有搅拌器;升降气缸带动搅拌器升降,横移丝杠与横移滑块带动搅拌器横移,搅拌器能够进入任意反应筒体的中。基于横移丝杆与升降气缸赋予搅拌器升降与横移功能,使其能够一对多完成搅拌作业,设计巧妙,无需配备多个搅拌器,减少本装置配件,简化结构,降低制造成本。
34.此外,纵支架内侧开设有容纳槽,容纳槽下端设置喷淋水槽,喷淋水槽中连接有进水口与出水口,进水口连接进水管,进水管引入清洗用水,以喷淋方式喷淋清洗搅拌器。
35.由于采用上述技术方案,具有以下有益效果:
36.1、染牢度提升剂的成分中,聚丙烯酸酯类可提高染料与纤维的黏着力,防止染料在烘干过程中发生泳移,从而提高染织物的得量、耐摩擦牢度和耐水洗牢度。同时,在聚丙烯酸酯上引入聚硅氧烷,可保持染织物的柔软度。
37.2、染牢度提升剂的成分中,添加了增塑剂柠檬酸三丁酯或乙酸正戊酯,因聚乳酸也是一种聚酯化合物,有机酯类与聚乳酸的相容性好,有利于染过程中纤维的膨化,促进染料向纤维内部的扩散。
38.3、采用热熔染的方法,先将分散染料均匀有效地施加到织物表面,通过增塑剂的膨化作用促进染料的充分扩散,再结合有机硅改性聚丙烯酸酯的粘结力,确保染的得量和牢度,有效改善聚乳酸织物上染率低、牢度差等问题。
39.4、与未加牢度提升剂的热熔染样品相比:
40.(1)染试样的k/s值提升5-10%;
41.(2)耐摩擦牢度提升半级至一级;耐皂洗牢度提升半级至一级;耐水牢度提升半级至一级;
42.(3)聚乳酸织物的强力损失率降低5-15%。
43.5、本发明在染后的聚乳酸织物表面进行后整理,在织物表面施加一层粘合剂,并通过光固化技术在织物表面形成交联网状结构,进一步增强染料与织物间的粘结性,构
件染料的保护层,显著提升织物的染牢度,该方法具有易于实现,光固化后整理固化速度快、效率高、绿环保。
44.6、本发明设计有2-5组反应筒体,可依次完成步骤一(1)、(2)、(3)三道工艺,形成连贯的染牢度提升剂制备工艺,反应用依次放置于相应的反应筒体内,避免料液相互混淆而导致实验事故;此外,方便各个工艺步骤之间料液相互转移。支托结构用于夹紧、抬升,夹紧能够使其稳定放置于加热台,使其均匀受热升温;该支托结构采用活动式,不仅能够以活动槽口为轨道上下移动,还可以从活动槽口脱离并取出;基于活动式的支托结构,实现无接触抬升、拿取,尤其适合于抬升、拿取加热后的容器,避免实验人员烫伤。夹紧调节杆通过螺纹方式连接把手,在正转或反转调解下,可伸长或收缩夹紧调节杆,从而调节两侧夹板之间的间距,不仅能够调节松紧,还适合于不同尺寸的。
45.7、倒料组件实现料液倒入相邻反应筒体的中,当提升到反应筒体上方后,通过向前或向后拨动拨杆,可带动向前或向后倾倒,在倾倒状态下倒料到对应的中,达到无接触、快速转移料液的目的。基于横移丝杆与升降气缸赋予搅拌器升降与横移功能,使其能够一对多完成搅拌作业,设计巧妙,无需配备多个搅拌器,减少本装置配件,简化结构,降低制造成本。
附图说明
46.下面结合附图对本发明作进一步说明:
47.图1为实施例4中反应装置的整体结构示意图;
48.图2为实施例4中反应筒体的结构示意图;
49.图3为实施例4中支托结构的结构示意图;
50.图4为实施例4中支架与加热底座的示意图;
51.图5为搅拌器的安装示意图。
具体实施方式
52.下面结合具体的实施例对本发明做进一步说明:
53.实施例1
54.步骤一:制备染牢度提升剂
55.(1)双端乙烯基聚硅氧烷的制备:八甲基环四硅氧烷和1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷边搅拌边升温到70℃,加入三氟甲基磺酸催化剂反应一定时间获得双端乙烯基聚硅氧烷;
56.(2)有机硅改性聚丙烯酸酯乳液的制备:称取去离子水90g,十二烷基硫酸钠1.2g,脂肪醇聚氧乙烯醚0.7g,丙烯氧基丙基烷基酚基聚醚硫酸铵0.8g以及n-羟甲基丙烯酰胺0.9g于容器中搅拌至完全溶解;称取双端乙烯基聚硅氧烷2.0g、丙烯酸丁酯22g和甲基丙烯酸-2-羟乙酯18g于另一容器中,待搅拌均匀后将两容器中液体混合高速搅拌30min,并超声粉碎20min得到预乳液。取三分之一预乳液加入到反应容器中,搅拌升温到75℃,并加入3g质量分数为3%的过硫酸铵水溶液,待反应体系反应温度冲高回落,且乳液呈现蓝光后,升温到80℃,并开始逐滴滴加剩余的三分之二预乳液和7g质量分数为3%的过硫酸铵水溶液,控制滴加速度,在两小时内滴加完毕,并在80℃下保温反应1小时。反应结束后,自然冷却至
40℃,并用氨水调节ph值至7-8,过滤即得到有机硅改性聚丙烯酸酯乳液。
57.(3)称取乙酸正戊酯30%,吐温80 0.5%,高速搅拌制备成分散均匀的乳液,再往里添加有机硅改性聚丙烯酸酯乳液30%和水搅拌均匀,制备获得染牢度提升剂。
58.步骤二:染液配制:
59.按照染配方配制染液:德司达分散红ex 20g/l,渗透剂jfc 1g/l,增稠剂海藻酸钠5g/l,染牢度提升剂6g/l,余量为水;
60.步骤三:聚乳酸连续热熔染工艺
61.聚乳酸织物热定型(100℃
×
30s)

二浸二轧染液(轧液率50%)

预烘(60℃
×
120s)

热熔固(130℃
×
180s)

水洗

还原清洗

水洗

烘干(60℃)

成品。
62.实施例2
63.步骤一:制备染牢度提升剂
64.(1)双端乙烯基聚硅氧烷的制备:八甲基环四硅氧烷和1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷边搅拌边升温到70℃,加入三氟甲基磺酸催化剂反应一定时间获得双端乙烯基聚硅氧烷;
65.(2)有机硅改性聚丙烯酸酯乳液的制备:称取去离子水60g,十二烷基硫酸钠0.8g,脂肪醇聚氧乙烯醚0.5g,丙烯氧基丙基烷基酚基聚醚硫酸铵0.5g以及n-羟甲基丙烯酰胺0.6g于容器中搅拌至完全溶解;称取双端乙烯基聚硅氧烷1.2g、丙烯酸丁酯16g和甲基丙烯酸-2-羟乙酯14g于另一容器中,待搅拌均匀后将两容器中液体混合高速搅拌30min,并超声粉碎20min得到预乳液。取三分之一预乳液加入到反应容器中,搅拌升温到75℃,并加入3g质量分数为3%的过硫酸铵水溶液,待反应体系反应温度冲高回落,且乳液呈现蓝光后,升温到80℃,并开始逐滴滴加剩余的三分之二预乳液和7g质量分数为3%的过硫酸铵水溶液,控制滴加速度,在两小时内滴加完毕,并在80℃下保温反应1h。反应结束后,自然冷却至40℃,并用氨水调节ph值至7-8,过滤即得到有机硅改性聚丙烯酸酯乳液。
66.(3)称取柠檬酸三丁酯25%,双八烷基二甲基溴化铵1%,高速搅拌制备成分散均匀的乳液,再往里添加有机硅改性聚丙烯酸酯乳液30%和水搅拌均匀,制备获得染牢度提升剂。
67.步骤二:染液配制:
68.按照染配方配制染液:德司达分散黄ex 20g/l,渗透剂jfc 1.5g/l,增稠剂海藻酸钠5g/l,染牢度提升剂8g/l,余量为水;
69.步骤三:聚乳酸连续热熔染工艺
70.聚乳酸织物热定型(100℃
×
30s)

二浸二轧染液(轧液率50%)

预烘(60℃
×
120s)

热熔固(130℃
×
180s)

水洗

还原清洗

水洗

烘干(60℃)

成品。
71.实施例3
72.步骤一:制备染牢度提升剂
73.(1)双端乙烯基聚硅氧烷的制备:八甲基环四硅氧烷和1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷边搅拌边升温到70℃,加入三氟甲基磺酸催化剂反应一定时间获得双端乙烯基聚硅氧烷;
74.(2)有机硅改性聚丙烯酸酯乳液的制备:称取去离子水80g,十二烷基硫酸钠1.0g,脂肪醇聚氧乙烯醚0.6g,丙烯氧基丙基烷基酚基聚醚硫酸铵0.7g以及n-羟甲基丙烯酰胺
0.8g于容器中搅拌至完全溶解;称取双端乙烯基聚硅氧烷1.8g、丙烯酸丁酯18g和甲基丙烯酸-2-羟乙酯15g于另一容器中,待搅拌均匀后将两容器中液体混合高速搅拌30min,并超声粉碎20min得到预乳液。取三分之一预乳液加入到反应容器中,搅拌升温到75℃,并加入3g质量分数为3%的过硫酸铵水溶液,待反应体系反应温度冲高回落,且乳液呈现蓝光后,升温到80℃,并开始逐滴滴加剩余的三分之二预乳液和7g质量分数为3%的过硫酸铵水溶液,控制滴加速度,在两小时内滴加完毕,并在80℃下保温反应1h。反应结束后,自然冷却至40℃,并用氨水调节ph值至7-8,过滤即得到有机硅改性聚丙烯酸酯乳液。
75.(3)称取乙酸正戊酯20%,柠檬酸三丁酯10%,吐温80 0.5%,高速搅拌制备成分散均匀的乳液,再往里添加有机硅改性聚丙烯酸酯乳液30%和水搅拌均匀,制备获得染牢度提升剂。
76.步骤二:染液配制:
77.按照染配方配制染液:德司达分散翠蓝ex 40g/l,渗透剂jfc 2g/l,增稠剂海藻酸钠5g/l,染牢度提升剂9g/l,余量为水;
78.步骤三:聚乳酸连续热熔染工艺
79.聚乳酸织物热定型(100℃
×
30s)

二浸二轧染液(轧液率50%)

预烘(60℃
×
120s)

热熔固(120℃
×
180s)

水洗

还原清洗

水洗

烘干(60℃)

成品。
80.实施例4
81.步骤一、步骤二、步骤三同实施例1,获得染后聚乳酸织物成品;
82.步骤4:染后整理
83.称取丙烯酸丁酯与2,2-二乙氧基苯乙酮,两者按质量比99:1混合后超声处理15min得到整理液,将整理液涂覆到染后的聚乳酸织物的正反两面,采用紫外光照射织物20min,光照后鼓风烘干获得整理后聚乳酸织物。
84.实施例5
85.步骤一、步骤二、步骤三同实施例2,获得染后聚乳酸织物成品;
86.步骤4:染后整理
87.称取丙烯酸丁酯与2-异丙基硫杂蒽酮,两者按质量比99:1混合后超声处理15min得到整理液,将整理液涂覆到染后的聚乳酸织物的正反两面,采用紫外光照射织物20min,光照后鼓风烘干获得整理后聚乳酸织物。
88.实施例6
89.步骤一、步骤二、步骤三同实施例3,获得染后聚乳酸织物成品;
90.步骤4:染后整理
91.称取丙烯酸丁酯与二苯基(2,4,6三甲基甲酰)氧化膦,两者按质量比99:1混合后超声处理15min得到整理液,将整理液涂覆到染后的聚乳酸织物的正反两面,采用紫外光照射织物20min,光照后鼓风烘干获得整理后聚乳酸织物。
92.对照例1:
93.染液配制:德司达分散红ex 20g/l,渗透剂jfc 1g/l,增稠剂海藻酸钠5g/l,余量为水;
94.热熔染工艺同实例1。
95.对照例2:
96.染液配制:德司达分散黄ex 30g/l,渗透剂jfc 1.5g/l,增稠剂海藻酸钠5g/l,余量为水;
97.热熔染工艺同实例2。
98.对照例3:
99.染液配制:德司达分散翠蓝ex 20g/l,渗透剂jfc 1g/l,增稠剂海藻酸钠5g/l,余量为水;
100.热熔染工艺同实例3。
101.分别表征各实施例与对照例的染k/s值、耐摩擦牢度/级、耐皂洗牢度/级、耐水牢度/级,表征结果如表1所示:
102.染牢度提升剂的影响
[0103][0104][0105]
实施例7
[0106]
实施例1-3中,步骤一采用一体式反应装置制备染牢度提升剂,反应装置包括加热底座1以及安装于加热底座1的4组反应筒体2,反应筒体2由左至右依次排列设置,加热底座1中设有4个加热单元,4个加热单元可独立加热,与反应筒体2一一对应,并且每一加热单元均设有一个加热台11,由对应的加热控制面板控制;反应筒体2上下贯穿,包括上端敞口、内腔22与下端敞口,上端敞口供物料与反应用容器进出,下端敞口供加热底座1的加热台11穿入,容器进入反应筒体2后放置于加热台11。反应筒体2的两侧均设有活动槽口21以及支托结构4,活动槽口21的上端贯穿,下端高度根据反应筒体2的深度适应性设置;两侧的支托结构4相互配合夹紧容器,支托结构4包括把手41、夹紧板45与夹紧调节杆42,把手41设有导向滑块411,导向滑块411的横截面呈十字形,活动槽口21两侧内壁设有滑槽,与十字形的导向滑块411相互匹配,使得导向滑块411沿着活动槽口21的端面可上下滑动,并具有限位作用。
[0107]
夹紧调节杆42外端贯穿把手41,并连接有供实验人员调节的旋钮421,该端的夹紧调节杆42表面设有外螺纹,对应的把手41安装孔中设有内螺纹,实现两者螺纹连接。夹紧调节杆42的内端连接夹紧板45,夹紧调节杆42以铰接方式连接夹紧板45的接头451,即接头
451与夹紧板45不随夹紧调节杆42转动而转动。
[0108]
支托结构4还包括倒料组件,倒料组件包括转杆43与拨杆44,转杆43贯穿连接于夹紧调节杆42内,并与夹紧调节杆42相互铰接,两者可相互独立的转动,转杆43的外端穿出夹紧调节杆42,并连接拨杆44,拨杆44朝上设置,转杆43的内端连接夹紧板45的接头451,两者固定连接,拨动拨杆44,可带动夹紧板45与容器翻转,容器内的料液倒入到其他容器中。倒料组件实现料液倒入相邻反应筒体2的中,当提升到反应筒体2上方后(即完全从内腔22中脱离),通过向前或向后拨动拨杆44,可带动向前或向后倾倒,在倾倒状态下倒料到对应的中,达到无接触、快速转移料液的目的。
[0109]
反应筒体2两侧的上端设有延伸扶手46,活动槽口21向上延伸到该延伸扶手46,该延伸扶手46在倒料过程中,起到限定作用,提升倒料的稳定性。
[0110]
设置4组反应筒体2,可依次完成步骤一(1)、(2)、(3)三道工艺,形成连贯的染牢度提升剂制备工艺,反应用依次放置于相应的反应筒体2内,避免料液相互混淆而导致实验事故;此外,方便各个工艺步骤之间料液相互转移。支托结构4用于夹紧、抬升,夹紧能够使其稳定放置于加热台11,使其均匀受热升温;该支托结构4采用活动式,不仅能够以活动槽口21为轨道上下移动,还可以从活动槽口21脱离并取出;基于活动式的支托结构4,实现无接触抬升、拿取,尤其适合于抬升、拿取加热后的容器,避免实验人员烫伤。夹紧调节杆42通过螺纹方式连接把手41,在正转或反转调解下,可伸长或收缩夹紧调节杆42,从而调节两侧夹板之间的间距,不仅能够调节松紧,还适合于不同尺寸的。
[0111]
4组反应反应筒体2以卡入方式连接于加热底座1,且可拆卸,方便更换不同高度的反应筒体2,以适配不同类型的反应容器。
[0112]
反应装置还包括有支架3,支架3包括相互垂直设置的横支架32与纵支架31,横支架32中安装有横移丝杠(图中未标出),横移丝杠连出有连杆,连杆活动于横支架32的轨道,连杆连接横移滑块7,为保证横移滑块7的滑动稳定性,横支架32可设置相应的滑轨;横移滑块7连接有升降气缸6,升降气缸6的下端连接有搅拌器5;升降气缸6带动搅拌器5升降,横移丝杠与横移滑块7带动搅拌器5在4组反应筒体2之间横移,搅拌器5能够进入任意反应筒体2的中。基于横移丝杆与升降气缸6赋予搅拌器5升降与横移功能,使其能够一对多完成搅拌作业,设计巧妙,无需配备多个搅拌器5,减少本装置配件,简化结构,降低制造成本。
[0113]
纵支架31内侧开设有容纳槽311,容纳槽311下端设置喷淋水槽312,喷淋水槽312中连接有进水口与出水口,进水口连接进水管,进水管引入清洗用水,以喷淋方式喷淋清洗搅拌器5。
[0114]
基于该一体式反应装置,步骤一的制备过程为:
[0115]
1、首先将容器1、容器2、容器3、容器4放入到反应筒体21、反应筒体22、反应筒体23与反应筒体24中;
[0116]
2、在容器1中完成双端乙烯基聚硅氧烷的制备;
[0117]
3、待容器1制备完成后,将料液倒入到容器2中,并在容器2中混合丙烯酸丁酯、双端乙烯基聚硅氧烷与甲基丙烯酸-2-羟乙酯并搅拌至均匀
[0118]
4、在容器3中混合去离子水、乳化剂与n-羟甲基丙烯酰胺并搅拌至完全溶剂;
[0119]
5、将容器2中的料液加入到容器3,待高速搅拌30min后,取出容器3,对其超声粉碎20min。
[0120]
6、将获得的预乳液与催化剂根据步骤一(2)的制备工艺有序加入到容器4中,反应得到产物,产物调节ph值后将容器4取出,经过滤得到有机硅改性聚丙烯酸酯乳液。
[0121]
7、取出容器2或容器3,将容器5放入反应筒体22或反应筒体23中,根据步骤一(3)的制备工艺得到染牢度提升剂。
[0122]
上述制备过程中,搅拌后的搅拌器5均需要喷淋后才能再次使用。
[0123]
以上仅为本发明的具体实施例,但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础,为解决基本相同的技术问题,实现基本相同的技术效果,所作出地简单变化、等同替换或者修饰等,皆涵盖于本发明的保护范围之中。

技术特征:


1.一种提升聚乳酸染牢度的热熔染方法,其特征在于包括如下步骤:步骤一:制备染牢度提升剂(1)双端乙烯基聚硅氧烷的制备:八甲基环四硅氧烷和1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷边搅拌边升温到70℃,加入催化剂反应一定时间获得双端乙烯基聚硅氧烷;(2)有机硅改性聚丙烯酸酯乳液的制备:取丙烯酸丁酯20-30份、双端乙烯基聚硅氧烷2-10份,甲基丙烯酸-2-羟乙酯15-25份,n-羟甲基丙烯酰胺1-5份,乳化剂0.5-5份,催化剂0.2-1.0份,去离子水10-90份,混合合成有机硅改性聚丙烯酸酯乳液;(3)先将增塑剂和乳化剂高速搅拌制备成分散均匀的乳液,再往里添加有机硅改性聚丙烯酸酯乳液搅拌均匀,制备获得染牢度提升剂;步骤二:分散染液的配制步骤三:聚乳酸连续热熔染。2.根据权利要求1所述的一种提升聚乳酸染牢度的热熔染方法,其特征在于:所述步骤一(2)中的制备过程:称取去离子水、乳化剂与n-羟甲基丙烯酰胺混合搅拌至完全溶解,再称取丙烯酸丁酯、双端乙烯基聚硅氧烷与甲基丙烯酸-2-羟乙酯混合搅拌至均匀,将两种混合溶液混合高速搅拌20-30min,并超声粉碎10min-25min得到预乳液;取三分之一预乳液搅拌升温到68-78℃,加入三分之一催化剂的水溶液,待反应体系反应温度冲高回落,且乳液呈现蓝光后,升温到80-85℃,并开始逐滴滴加剩余的三分之二预乳液和三分之二催化剂的水溶液,控制滴加速度,在两小时内滴加完毕,并在保温反应一小时,反应结束后,自然冷却并用氨水调节ph值至7-8,过滤即得到有机硅改性聚丙烯酸酯乳液。3.根据权利要求1所述的一种提升聚乳酸染牢度的热熔染方法,其特征在于:所述步骤一(2)中乳化剂采用丙烯氧基丙基烷基酚基聚醚硫酸铵、脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠的复合乳化剂,催化剂采用过硫酸铵。4.根据权利要求1所述的一种提升聚乳酸染牢度的热熔染方法,其特征在于:所述步骤一(3)中增塑剂采用乙烯正戊酯、柠檬酸三丁酯中的一种或两种混合,乳化剂采用吐温80或双八烷基二甲基溴化铵。5.根据权利要求1所述的一种提升聚乳酸染牢度的热熔染方法,其特征在于:所述步骤二:按照染配方配制染液,染配方为:分散染料10-40g/l,渗透剂1-2g/l,增稠剂5-10g/l,染牢度提升剂5-10g/l,余量为水。6.根据权利要求1所述的一种提升聚乳酸染牢度的热熔染方法,其特征在于:所述步骤三:(1)取聚乳酸织物,先将织物在100℃下热定型30s;(2)织物二浸二轧染液;(3)织物在60℃下预烘120s;(4)织物在130℃下热熔固180s;(5)织物一次水洗;(6)织物还原清洗;(7)织物二次水洗;(8)织物在60℃下烘干;(9)获得成品。
7.根据权利要求1所述的一种提升聚乳酸染牢度的热熔染方法,其特征在于:该染方法还包括有步骤四染后整理:称取丙烯酸丁酯与光引发剂,两者混合后超声处理得到整理液,将整理液涂覆到染后的聚乳酸织物表面,采用紫外光照射织物表面,光照后烘干获得整理后聚乳酸织物。8.根据权利要求1所述的一种提升聚乳酸染牢度的热熔染方法,其特征在于:所述步骤一采用一体式反应装置制备染牢度提升剂,所述反应装置包括加热底座以及安装于所述加热底座的2-5组反应筒体,所述反应筒体依次排列设置;所述反应筒体上下贯穿,包括上端敞口、内腔与下端敞口,所述上端敞口供物料与反应用容器进出,所述下端敞口供所述加热底座的加热台穿入,所述容器进入所述反应筒体后放置于所述加热台;所述反应筒体的两侧均设有活动槽口以及支托结构,两侧的支托结构相互配合使用;所述支托结构包括把手、夹紧板与夹紧调节杆,所述把手设有导向滑块,所述导向滑块活动于所述活动槽口,所述夹紧调节杆的一端贯穿所述把手,并与所述把手螺纹连接,所述夹紧调节杆的另一端连接所述夹紧板,所述夹紧调节杆以铰接方式连接所述所述夹紧板的接头,两侧的所述夹紧板相互配合。9.根据权利要求8所述的一种提升聚乳酸染牢度的热熔染方法,其特征在于:所述支托结构还包括倒料组件,所述倒料组件包括转杆与拨杆,所述转杆连接于所述夹紧调节杆内,并与所述夹紧调节杆相互铰接,其不随所述夹紧调节杆转动而转动;所述转杆的一端穿出所述夹紧调节杆,并连接所述拨杆,拨杆朝上设置,所述转杆的另一端连接所述夹紧板的接头,两者固定连接,拨动所述拨杆,带动所述夹紧板与所述容器翻转,所述容器内的料液倒入到其他容器中。10.根据权利要求8所述的一种提升聚乳酸染牢度的热熔染方法,其特征在于:所述反应装置还包括有支架,所述支架包括相互垂直设置的横支架与纵支架,所述横支架中安装有横移丝杠,所述横移丝杠连出有连杆,所述连杆活动于所述横支架的轨道,所述连杆连接横移滑块,所述横移滑块连接有升降气缸,所述升降气缸的下端连接有所述搅拌器;所述升降气缸带动所述搅拌器升降,所述横移丝杠与所述横移滑块带动所述搅拌器横移,所述搅拌器能够进入任意所述反应筒体的所述容器中。

技术总结


本发明公开了一种提升聚乳酸染牢度的热熔染方法,包括如下步骤,步骤一:双端乙烯基聚硅氧烷的制备、有机硅改性聚丙烯酸酯乳液的制备以及制备获得染牢度提升剂;步骤二:分散染液的配制;步骤三:聚乳酸连续热熔染。本发明的染牢度提升剂的成分中,聚丙烯酸酯类可提高染料与纤维的黏着力,防止染料在烘干过程中发生泳移,从而提高染织物的得量、耐摩擦牢度和耐水洗牢度。同时,在聚丙烯酸酯上引入聚硅氧烷,可保持染织物的柔软度。添加增塑剂柠檬酸三丁酯或乙酸正戊酯,因聚乳酸也是一种聚酯化合物,有机酯类与聚乳酸的相容性好,有利于染过程中纤维的膨化,促进染料向纤维内部的扩散。进染料向纤维内部的扩散。进染料向纤维内部的扩散。


技术研发人员:

柴丽琴 郑今欢 王直成 王成龙 施琼琪

受保护的技术使用者:

浙江理工大学

技术研发日:

2022.08.31

技术公布日:

2022/11/11

本文发布于:2022-12-17 18:58:37,感谢您对本站的认可!

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