[发明专利]一种纤维增深剂乳液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纤维增深剂乳液及其制备方法，属于纺织品助剂领域。

背景技术

合成纤维因强度大，可大量生产，故近年来已被广泛使用。其中聚酯纤维由于成本上的优势，常常用来代替丝等天然纤维。

衣服等的纤维制品作为高附加值商品往往要求有色深的高级感。但是对于聚酯纤维，通过染色很难达到所期望的色深度。因为聚酯纤维(折射率为1.71)有着特有的镜面光泽，与使用相同染料染色的丝(折射率为1.58)等天然纤维相比，当光照射到聚酯纤维表面时，大量的入射光在纤维的表面反射，仅一部分光折射到纤维内部被染料所吸收，成为着色光，造成聚酯纤维织物的染深色性很差。近年来，细旦纤维越来越多的被使用，随着纤维变细，纤维表面积急剧增大，纤维表面上的反射光增多，特别是黑色和藏青色易出现上色深度不足，颜色不能加深等问题。

因此，为了使染色的聚酯纤维达到足够的色深度，必须抑制来自纤维表面的反射光。以往的研究表明，可通过使纤维表面粗糙化或覆盖低折射率树脂等方法实现。

作为抑制来自纤维表面的反射光的方法，使纤维表面粗糙化的方法(特开昭57-71475)是用无机微粒加工剂处理纤维，从而改善其深色性，但是洗涤耐久性、白化现象方面不理想。就物理蚀刻法(特开昭61-63791)而言，提出了通过使用等离子体等对聚酯纤维表面进行刻蚀，使其表面形成凹凸型粗糙结构而进行光学改性的方法。然而，这种方法会使纤维的耐久性降低、蚀刻处理在技术方面存在困难、处理设备较为昂贵，难以实现商业化应用。

另外，作为抑制来自纤维表面的反射光的方法，还可以使用折射率比聚酯纤维低的树脂被覆纤维表面的方法(特开昭63-256767)。用作为低折射率树脂的含氟树脂、丙烯酸树脂、硅酮树脂、尿烷树脂或者其混合物进行处理，从而改善深色性，但是性能不够充分。

发明内容

本发明的目的是提供一种有利于提高织物深色化效果的纤维增深剂乳液及其制备方法。

本发明的纤维增深剂溶液，它的组分及各组分的重量百分比含量为：

乙烯基单体        20-40％；

羟基硅油          0.2-4％；

反应型功能单体    0.001-2％；

乳化剂            0.5-5％；

引发剂            0.05-1％；

去离子水          50-80％；上述各组分总和为100％。

上述纤维增深剂乳液中乳液的固含量按重量为20-50％，乳胶粒的平均粒径在40-100nm。

本发明的纤维增深剂乳液的制备方法，采用半连续种子乳液聚合工艺，其步骤如下：

1)将乙烯基单体、羟基硅油、反应型功能单体、占总乳化剂重量50-95％的阳离子和非离子型复合乳化剂和占总去离子水重量40-80％的去离子水加入预乳化釜，在高剪切混合乳化机中剪切乳化，得单体预乳液；

2)将剩余部分的乳化剂和去离子水加入到反应釜中，通N₂，搅拌下逐渐升温至60～90℃，加入占总引发剂重量10-50％的引发剂和占总单体预乳液重量1-30％的单体预乳液引发聚合，得蓝色半透明的种子乳液；

3)将剩余部分的单体预乳液和引发剂连续均匀加入到反应釜中，加入时间控制在1-4小时，加完后在80-90℃下保温1-4小时，冷却至室温，即可。

本发明中，乙烯基单体为一种或多种折射率为1.5以下，且玻璃化转变温度为50℃以上的可聚合单体。例如可以是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、氯乙烯或者它们的混合物。

本发明中，所说的羟基硅油的平均分子量为500-10000g/mol。

本发明中，反应型功能单体选自带有异氰酸基、封端异氰酸基、氨基甲酸酯基、烷氧基硅烷基、环氧基、N-羟甲基和N-烷氧基甲基中一种或一种以上官能团的乙烯基单体。例如可以是硅烷偶联剂、甲基丙烯酸羟乙酯、N-羟甲基丙烯酰胺等，或者它们的混合物。

本发明中，所说的阳离子型乳化剂为季铵盐型乳化剂，通式为CH₃(CH₂)_nN⁺(R¹)(R²)(R³)X^-，其中n为8～18，R¹、R²表示碳原子数为1～6的烷基，R³为碳原子数为1～6的烷基或者芳基，X表示卤原子。