[发明专利]提高活性染料在木棉纤维上的上染率及固色率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及纺织纤维的改性及染色方法，尤其是涉及一种提高活性染料在木棉纤维上的上染率及固色率的方法。

背景技术

木棉纤维是一种小品种的纤维素纤维，在服装领域尚未开发，其特点是木棉纤维的中空度达到87％，是很好的隔热保温材料，而且具有天然抗菌除螨的效果，具有很好的开发前景，又成为高档服装的潜力。但由于木棉纤维的染色性能差、可纺性差，限制其在服装领域的发展。

木棉纤维是一种落叶大乔木果实内壁产生的纤维，与棉纤维相似，是一种天然纤维素纤维，在地球上大概有180种，广泛产于热带及亚热带地区。木棉纤维是单细胞植物，在8～32mm的总长度，其细度只有1/2棉，是天然纤维中最细的纤维，但木棉纤维的中空度达到80％以上，是棉纤维的2-3倍。

木棉纤维与其他天然纤维素纤维在成分与结构上有极大的差异。与棉纤维的横向和纵向比较，木棉纤维横截面为圆形或椭圆形，大中型腔壁，接近透明，中空度直径15μm左右，中空度在80％以上，是中空度最大的天然纤维，此性质可以使木棉具有很好的保暖性。在性能上，木棉纤维具有保温、隔热、易干、浮力强等特点。在崇尚天然、环保面料的今天，对木棉纤维在服饰领域上的开发利用显得相当重要。经有关学者专家研究，木棉纤维的纺纱技术得到了解决，但木棉纤维染色性能差的缺陷除本课题组相关人员，国内外研究甚少，未见有报道。

中国的稀土资源得天独厚，无论是储藏量还是矿的类型都明显优于其它国家。据报道，中国的稀土储藏量占世界稀土总储藏量的80％左右。特别是最近几年，稀土工业的发展突飞猛进，稀土的应用已深入到工农业生产的各个领域，稀土应用的产品已进人人们的日常生活之中。稀土在我国国民经济建设中所处的地位也越来越高。

1979年以来，稀土在纺织纤维染色中的应用发展非常迅速。首先由内蒙古第一毛纺织厂对稀土在纯毛绒线染色中的应用做了初步探讨。随后，许多省市的冶金研究所，纺织研究所及一些高等院校做了稀土在不同纤维染色中的应用及机理方面的研究工作。到目前为至，稀土已在羊毛、丝绸、睛纶、涤纶、锦纶、棉、麻等纤维的染色中得到了不同程度的应用。

研究结果表明:在染色过程中采用稀土作为染色助剂，不仅有较大的经济效益，而且有较好的社会效益。主要表现为:采用少量稀土作为染色助剂，可以减少染料的用量及其他染色助剂的品种及用量，缩短染色时间，降低染色温度，提高染色产品的色牢度及颜色的鲜艳度，手感柔软，染色均匀。但单用稀土作为染色助剂，其提高染色效果的能力有限。

超支化聚合物是一类高度支化的具有三维椭圆状的立体构造的大分子，表面富集的大量端基使其具有较佳的反应活性，其内部多孔，可以螯合离子，吸附小分子，同时具有高溶解度、低粘度、合成方法简单等特点。其已经在农业、医药、液晶、功能材料、生命科学、化妆品、涂料、油漆等领域有了广泛的研究及应用。

徐厚才等将低代数聚酰胺一胺树状大分子PAMAM对棉纤维进行预处理，可以有效地促进直接染料的上染，增加上染率，部分直接染料染色后甚至可以超过采用NaCl为促染剂的传统染色织物表面深度。

张峰等采用超支化聚合物HBP-NH2处理棉纤维，有效的提高了棉纤维的在活性染料中的上染率，实现了无盐染色。

张鹏等利用超支化聚合物所具有的特殊的结构和丰富的端氨基和亚氨基，改性竹浆纤维，利用活性染料无盐染色，K/S值提高上染色牢度与未处理的竹浆纤维相当。

之前有报道将稀土与有机酚卤化物配合，可以作为一种促染剂，提高染料在纤维上的上染百分率，但是有机酚卤化物是一种已经禁用的物质，所以该方法不具有新颖性，属于淘汰之列。超支化聚合物是一种新型环保的聚合物，被誉为新一代高分子材料。超支化聚合物具有三维椭圆状的立体构造，其端基表面含有丰富的氨基、亚胺基等。可通过超支化聚合物改性木棉纤维，对纤维起到促染作用，从而提高木棉纤维的上染百分率。稀土作为渗透剂或扩散剂发挥了主要作用，使染料向纤维内部扩散的能力增强。因此单独使用稀土或超支化聚合物都可以提高木棉纤维的上染百分率。但木棉纤维对稀土的吸附量有限，若将超支化助剂与稀土配合使用，将进一步提升活性染料在木棉纤维上的上染率。

超支化聚合物助剂与稀土助剂的配合使用，在提高纤维染色效果上的应用未见有报导，而作为一种媒染剂，在提高活性染料对木棉纤维染色性能上应用，更未见报道。