改性液和织物的改性方法及数码印花工艺技术

本发明专利技术属于壳聚糖衍生物领域和染整技术领域，特别涉及改性液和织物的改性方法及数码印花工艺。本发明专利技术使用含杂环的双季铵盐与壳聚糖反应，获得了结构新颖的含杂环的壳聚糖季铵盐改性液，其可以用于织物的改性处理，可以在数码印花工艺中实现染料的直接快速上染，从而省去了上浆处理及助剂的添加、减少工艺步骤、节能降耗、减少环境污染。减少环境污染。

【技术实现步骤摘要】
改性液和织物的改性方法及数码印花工艺


[0001]本专利技术属于壳聚糖衍生物领域和纺织品染整领域，具体涉及改性液和织物的改性方法及数码印花工艺。

技术介绍

[0002]普通的数码印花技术存在印花色牢度的问题，需要对织物进行上浆处理，把活性或涂料墨水固色所需的助剂在上浆的过程中一起施加在布上，这样活性墨水或者酸性墨水喷印后，再经过汽蒸，这些助剂就与染料发生化学反应，从而染料与纤维反应并固色。同时由于数码印花的墨水是水溶性的，墨水向棉类纺织品表面的转移方式是通过喷头喷射的形式，所以要在印花前期在棉类纺织品表面预轧助剂(上浆)时额外加入增稠剂海藻酸钠，以此来抑制喷射在棉织物上的墨水扩散，从而提高棉类纺织品印花精度。但是预压助剂在数码印花结束后，需要进行退浆处理，退浆过程经常导致织物的柔软性下降，手感效果不佳，所以通常数码印花都需要进行后整理工序——柔软整理来解决棉织物手感不佳的问题。
[0003]普通的数码印花技术印花牢度差，手感效果不佳，工艺流程长，添加助剂多，能耗使用大，对环境污染高，因此需要新的数码印花技术来解决上述问题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种新的改性液和数码印花工艺。本专利技术使用结构新颖的含杂环的壳聚糖季铵盐改性液对织物进行改性，使织物带有一定的正电荷，该正电荷使改性剂能够高效地向纤维进行扩散和吸附固着，并与带有负电荷的活性染料形成共价键结合，实现了染料的直接快速上染，从而省去了上浆处理及助剂的添加、减少工艺步骤、节能降耗、减少环境污染。r/>[0005]壳聚糖分子中存有大量的氨基和羟基，可以通过化学反应在其上引入功能性基团。本专利技术使用含杂环的双季铵盐与壳聚糖反应，获得了结构新颖的含杂环的壳聚糖季铵盐改性液，其可以用于织物特别是棉类织物的改性处理。经过本专利技术改性液改性处理后的织物在无盐、无碱、常温环境下可在数秒之内实现快速上染，染色均匀，色泽鲜艳，染料用量少，染料利用率高，上色率高，改性后的织物可完全吸附染料，染色残液清澈，色度低，废水可重复利用，能够大量降低生产能耗，减少废水排放。此外，日晒牢度和摩擦牢度能够达到传统工艺水平，满足使用需求。
[0006]由此，本申请提供了下述专利技术。
[0007]在一个方面，本申请提供了一种改性液的制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0008](1)将壳聚糖溶解于酸中搅拌均匀，形成1号液体；所述酸的浓度为1wt％
‑
5wt％；所述壳聚糖在1号液体中的含量为0.1wt％
‑
10wt％；
[0009](2)将含杂环的双季铵盐溶于水中搅拌均匀，形成2号液体；其中，所述含杂环的双季铵盐具有如式(I)所示的化学结构：
[0010][0011]其中，环A和环B相同或不同，且各自独立地选自含氮5
‑
6元杂环和含氮8
‑
10元稠杂环，任选地，所述环A和环B各自独立地被C1‑
C8烷基取代；所述环A和环B各自通过环上的氮原子与
‑
(CH2)
n
‑
相连；X为卤素，n为4
‑
8之间的整数；
[0012]所述含杂环的双季铵盐在2号液体中的浓度不高于5wt％；所述步骤(1)和步骤(2)的顺序不限；
[0013](3)分别取1号液体和2号液体混合均匀；其中，1号液体占混合液体的重量百分比大于或等于30wt％且小于100wt％，2号液体占混合液体的重量百分比大于0且小于或等于70wt％；
[0014](4)取步骤(3)得到的混合液体，加入碱，混合均匀后，获得所述改性液；其中，碱在所述改性液中的浓度为1wt％
‑
8wt％。
[0015]本专利技术利用含杂环的双季铵盐与壳聚糖进行反应，生成含杂环的壳聚糖季铵盐。所述双季铵盐可以是对称型季铵盐，即环A和环B结构相同，也可以是非对称季铵盐，即环A和环B结构不相同。环A和环B各自独立地选自含氮5
‑
6元杂环(例如吡咯、吡啶、咪唑、嘧啶)以及含氮8
‑
10元稠杂环(例如含氮5
‑
6元杂环与苯环形成的稠杂环，例如吲哚、苯并咪唑、喹啉、异喹啉)。任选地，所述环A和环B各自独立地被C1‑
C8烷基(例如C1‑
C4烷基或C1‑
C6烷基，例如甲基、乙基、异丙基、正丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基)取代。优选地，所述C1‑
C8烷基位于环A或环B的α位。X为卤素，例如氟、氯、溴、碘。n为4
‑
8之间的整数，例如4、5、6、7或8。
[0016]在某些实施方案中，所述含杂环的双季铵盐选自吡啶类双季铵盐和喹啉类双季铵盐，包括但不限于以下双季铵盐：
[0017]溴化1,6
‑
二吡啶己烷(BPHD)，其化学结构式如下：
[0018][0019]溴化1,6
‑
二(α
‑
甲基吡啶)己烷(BMHD)，其化学结构式如下：
[0020][0021]溴化1,6
‑
二喹啉己烷(BQHD)，其化学结构式如下：
[0022][0023]以上双季铵盐均可以通过商购获得。
[0024]粘度和脱乙酰度是壳聚糖的两个主要指标。粘度在1000mPa
·
s以上(1％，w/w)的壳聚糖为高粘度壳聚糖。粘度在100
‑
1000mPa
·
s为中粘度壳聚糖。粘度在100mPa
·
s以下的壳聚糖为低粘度壳聚糖。本专利技术优选使用粘度为100
‑
1000mPa
·
s(例如100
‑
200mPa
·
s、200
‑
400mPa
·
s、400
‑
600mPa
·
s、600
‑
800mPa
·
s或800
‑
1000mPa
·
s)的壳聚糖制备改性液，有助于改性液在纤维上附着。
[0025]壳聚糖是甲壳质或甲壳素脱去乙酰基分子基团后的物质。脱乙酰度(degree of deacetylation，DD)是壳聚糖中脱去乙酰基的葡萄糖胺单元数占总的葡萄糖胺单元数的比例。脱乙酰度对壳聚糖的溶解性能、粘度、离子交换能力以及絮凝性能等都有影响。脱乙酰度在55％
‑
70％、70％
‑
85％、85％
‑
95％、95％
‑
100％的壳聚糖分别被称为低脱乙酰度壳聚糖、中脱乙酰度壳聚糖、高脱乙酰度壳聚糖、超高脱乙酰度壳聚糖。当壳聚糖的脱乙酰度较低时，其分子中乙酰胺基团的去除程度较少，分子中仍然存在大量的乙酰胺基团。这种壳聚糖具有较好的溶解性和生物相容性。
[0026]当壳聚糖的脱乙酰度较高时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性液的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将壳聚糖溶解于酸中搅拌均匀，形成1号液体；所述酸的浓度为1wt％
‑
5wt％；所述壳聚糖在1号液体中的含量为0.1wt％
‑
10wt％；(2)将含杂环的双季铵盐溶于水中搅拌均匀，形成2号液体；其中，所述含杂环的双季铵盐具有如式(I)所示的化学结构：其中，环A和环B相同或不同，且各自独立地选自含氮5
‑
6元杂环和含氮8
‑
10元稠杂环，任选地，所述环A和环B各自独立地被C1‑
C8烷基取代；所述环A和环B各自通过环上的氮原子与
‑
(CH2)
n
‑
相连；X为卤素，n为4
‑
8之间的整数；所述含杂环的双季铵盐在2号液体中的浓度不高于5wt％；所述步骤(1)和步骤(2)的顺序不限；(3)分别取1号液体和2号液体混合均匀；其中，1号液体占混合液体的重量百分比大于或等于30wt％且小于100wt％，2号液体占混合液体的重量百分比大于0且小于或等于70wt％；(4)取步骤(3)得到的混合液体，加入碱，混合均匀后，获得所述改性液；其中，碱在所述改性液中的浓度为1wt％
‑
8wt％。2.根据权利要求1所述的方法，所述双季铵盐为是对称型季铵盐或非对称季铵盐。3.根据权利要求1所述的方法，所述含杂环的双季铵盐选自吡啶类双季铵盐和喹啉类双季铵盐。4.根据权利要求1所述的方法，所述含杂环的双季铵盐选自以下季铵盐中一种或多种：溴化1,6
‑
二吡啶己烷(BPHD)，其化学结构式如下：溴化1,6
‑
二(α
‑
甲基吡啶)己烷(BMHD)，其化学结构式如下：溴化1,6
‑
二喹啉己烷(BQHD)，其化学结构式如下：
5.根据权利要求1所述的方法，所述方法具有以下特征中的一个或多个：(1)所述壳聚糖的粘度为100
‑
1000mPa
·
s；(2)所述壳聚糖的脱乙酰度≥70％；(3)所述酸为无机酸或者有机酸；(4)所述碱为氢氧化钠。6.根据权利要求1所述的方法，所述酸选自冰醋酸、柠檬酸、稀盐酸、甲酸、乙酸、乳酸、苹果酸。7.根据权利要求1所述的方法，步骤(4)还包括在所述改性液中加入渗透剂和/或催化剂。8.根据权利要求7所述的方法，所述方法具有以下特征中的一个或多个：...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋悦，张妍芸，于游江，陈延平，李玮，师翔宇，
申请(专利权)人：烟台泰和乐彩纺织科技有限公司，
类型：发明
国别省市：