一種陽離子固色劑及其制備方法與應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種紡織品后整理用的固色劑，特別涉及一種適用于活性染料非水溶 劑染色后直接進行原位固色用的固色劑，屬于紡織助劑技術領域。
【背景技術】
[0002] 目前反應性纖維大多采用活性染料染色，由于活性染料在水中易水解，導致染色 過程中不僅浪費大量活性染料，而且需要消耗大量的水以及排放大量難以處理的高色度污 水，這也是活性染料染色一直以來存在的難以克服的問題。
[0003] 為了能避免活性染料水解反應的發生，提高活性染料的利用率，科學家們在很早 就已經注意并研究了活性染料在非水介質中的染色，采用非水介質染色的優勢在于避免了 活性染料水解反應的發生，提高了活性染料與纖維的反應程度，盡管活性染料在非水介質 中染色存在著諸多難點，但現階段用水成本逐漸升高，以及人們對環境保護越來越重視，活 性染料非水介質染色以其良好的應用前景也越來越受到關注。
[0004] 活性染料非水溶劑染色的近期研究取得巨大進展，廣東溢達紡織有限公司開發的 活性染料非水溶劑染色方法，其固色率可以達到95 %以上，活性染料染色后大部分染料能 夠與纖維之間反生反應，通過化學鍵與纖維牢牢結合，但是還有小部分染料，其沒有與纖維 之間形成化學鍵的結合，而是殘留在纖維的表面(這部分殘留的染料約占1-5%)，這部分殘 留的染料若不經過后處理工序，將影響色牢度;而常規的固色工藝存在以下弊端：
[0005] 1)常規活性染料固色劑是水溶性的，易溶于水，且大部分本身的形態就是水溶液 或乳液狀的，只能在水介質中進行固色，不適用于弱極性或非極性有機溶劑，其在有機溶劑 中使用時，不易溶解，易發生絮凝沉淀；
[0006] 2)由于常規固色劑只能在水介質中使用，因此在固色處理前需要對染色后的紡織 品進行水洗以除去浮色，否則纖維表面的未清洗浮色會在水溶液中溶解或迀移，導致染花， 這一方面增加了耗水量，另一方面對水洗過程的操作要求較高；
[0007] 3)常規活性染料固色劑是通過固色劑上的陽離子與染料上的陰離子相互吸附形 成不溶色淀，織物在后續反復洗滌過程中，會逐漸脫落。
[0008] 因此，提供一種適用于活性染料非水溶劑染色后，無需水洗直接進行固色用的固 色劑，成為本領域亟待解決的問題之一。
【發明內容】
[0009] 為解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種陽離子固色劑，該陽離子固色 劑不溶于水，能夠溶解于弱極性和/或非極性溶劑中，在活性染料非水溶劑染色后，無需水 洗，能夠直接對染色后的紡織品進行固色。
[0010]為達到上述目的，本發明提供了一種陽離子固色劑，所述陽離子固色劑通過將油 溶性單體、陽離子單體和反應性單體在溶劑中，在自由基引發劑的作用下進行聚合反應得 到;其中，
[0011] 所述油溶性單體包括苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸酯類中的一種或幾種的組合；
[0012] 所述陽離子單體包括丙烯酰氧乙基烷基季銨鹽和/或烯丙基烷基季銨鹽中的一種 或幾種的組合；
[0013] 所述反應性單體包括烯丙基縮水甘油醚、丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘 油酯、丙烯酸-2-羥乙酯、甲基丙烯酸-2-羥乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅 烷、丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸中的一種或幾種的組合；
[0014] 所述自由基引發劑包括偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、偶氮二異丁基脒鹽酸鹽、過 氧化環己酮、過氧化苯甲酰、過硫酸鹽中的一種或幾種組合。
[0015] 上述油溶性單體能夠使制得的固色劑結構中具有大量的疏水性基團，這些疏水性 基團的存在使固色劑具有不溶于水，易溶于弱極性和/或非極性溶劑的性質，并且上述油溶 性單體具有較低的玻璃化轉變溫度和/或柔軟的分子鏈，能夠提高織物的柔軟性和手感，與 此同時，所述油溶性單體中含有可聚合的雙鍵，能夠擴充分子鏈，提高固色牢度；陽離子單 體能夠使固色劑與活性染料(活性染料一般帶有多個磺酸基，在染色條件下，電離為磺酸根 負離子)結合，形成色淀;反應性單體能夠使固色劑結構中具有反應性基團，該反應性基團 能夠使固色劑具有良好的成膜性和交聯反應性，不僅進一步提高了固色劑的固色效率，而 且能夠提高織物的磨擦牢度和水洗牢度。
[0016] 本發明提供的反應性單體含有可與自身或其他單體或纖維上的羥基、羧基、氨基 反應的基團，例如環氧基(代表單體為丙基縮水甘油醚、丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮 水甘油酯)可以與羥基、羧基或氨基反應;而羥基(代表單體為丙烯酸-2-羥乙酯、甲基丙烯 酸-2-羥乙酯），氨基(代表單體丙烯酰胺），硅烷類（乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基 硅烷)則可以自身或與其他單體發生交聯反應。這些反應性單體的加入，能夠使固色劑結構 中獲得反應性基團，該反應性基團能夠使固色劑自身發生交聯反應，并且能夠與纖維上的 羥基反應形成共價鍵，使固色劑具有良好的成膜性能和交聯反應性能。
[0017] 在上述固色劑中，優選地，以質量份數計，所述油溶性單體的用量為25-75份，所述 陽咼子單體的用量為1〇_7〇份，所述反應性單體的用量為1〇 _40份，所述溶劑的用量為50-400份，所述自由基引發劑的用量為0.2-2份。
[0018]在上述固色劑中，優選地，以質量份數計，所述溶劑的用量為50-200份。
[0019]在上述固色劑中，優選地，所述丙烯酸酯類包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸 丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸-2-乙基己酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二乙二醇雙 丙烯酸酯、甲基丙烯酸-2-羥乙酯、甲基丙烯酸甲酯中的一種或幾種的組合。
[0020] 在上述固色劑中，優選地，所述油溶性單體包括丙烯酸丁酯、季戊四醇三丙烯酸 酯、二乙二醇雙丙烯酸酯中的一種或幾種的組合。本發明提供的丙烯酸丁酯具有較低的玻 璃化轉變溫度，固色處理后能夠提高織物的柔軟性和手感;本發明提供的季戊四醇三丙烯 酸酯和二乙二醇雙丙烯酸酯含有兩個或多個可聚合雙鍵，在聚合過程中它們能夠起到擴充 分子鏈的作用，同時提高固色劑的固色性能。
[0021] 在上述固色劑中，所述丙烯酰氧乙基烷基季銨鹽包括丙烯酰氧乙基三甲基氯化 銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、丙烯酰氧乙基三甲基溴化銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲 基溴化銨、丙烯酰氧乙基-十二烷基-二甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基-十二烷基-二甲基 氯化銨、丙烯酰氧乙基-十二烷基-二甲基溴化銨、甲基丙烯酰氧乙基-十二烷基-二甲基溴 化銨、丙烯酰氧乙基-十四烷基-二甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基-十四烷基-二甲基氯化 銨、丙烯酰氧乙基-十四烷基-二甲基溴化銨、甲基丙烯酰氧乙基-十四烷基-二甲基溴化銨、 丙烯酰氧乙基-十六烷基-二甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基-十六烷基-二甲基氯化銨、丙 烯酰氧乙基-十六烷基-二甲基溴化銨、甲基丙烯酰氧乙基-十六烷基-二甲基溴化銨、丙烯 酰氧乙基-十八烷基-二甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基-十八烷基-二甲基氯化銨、丙烯酰 氧乙基-十八烷基-二甲基溴化銨、甲基丙烯酰氧乙基-十八烷基-二甲基溴化銨中的一種或 幾種的組合;更優選地，所述丙烯酰氧乙基烷基季銨鹽包括丙烯酰氧乙基-十二烷基-二甲 基氯化銨、丙烯酰氧乙基-十二烷基-二甲基溴化銨、丙烯酰氧乙基-十四烷基-二甲基氯化 銨、丙烯酰氧乙基-十四烷基-二甲基溴化銨、丙烯酰氧乙基-十六烷基-二甲基氯化銨、丙烯 酰氧乙基-十六烷基-二甲基溴化銨、丙烯酰氧乙基-十八烷基-二甲基氯化銨、丙烯酰氧乙 基-十八烷基-二甲基溴化銨中的一種或幾種的組合;進一步優選地，所述丙烯酰氧乙基烷 基季銨鹽包括丙烯酰氧乙基-十二烷基-二甲基氯化銨、丙烯酰氧乙基-十二烷基-二甲基溴 化銨、丙烯酰氧乙基-十四烷基-二甲基氯化銨、丙烯酰氧乙基-十四烷基-二甲基溴化銨中 的一種或幾種的組合。
[0022] 在上述固色劑中，優選地，所述烯丙基烷基季銨鹽包括烯丙基三甲基氯化銨、烯丙 基三甲基溴化銨、二甲基二烯丙基氯化銨、二甲基二烯丙基溴化銨、十二烷基二甲基烯丙基 氯化銨、十二烷基二甲基烯丙基溴化銨、十四烷基二甲基烯丙基氯化銨、十四烷基二甲基烯 丙基溴化銨、十六烷基二甲基烯丙基氯化銨、十六烷基二甲基烯丙基溴化銨、十八烷基二甲 基烯丙基氯化銨、十八烷基二甲基烯丙基溴化銨中的一種或幾種的組合;更優選地，所述烯 丙基烷基季銨鹽包括十二烷基二甲基烯丙基氯化銨、十二烷基二甲基烯丙基溴化銨、十四 烷基二甲基烯丙基氯化銨、十四烷基二甲基烯丙基溴化銨、十六烷基二甲基烯丙基氯化銨、 十六烷基二甲基烯丙基溴化銨、十八烷基二甲基烯丙基氯化銨、十八烷基二甲基烯丙基溴 化銨中的一種或幾種的組合;進一步優選地，所述烯丙基烷基季銨鹽包括十二烷基二甲基 烯丙基氯化銨、十二烷基二甲基烯丙基溴化銨、十四烷基二甲基烯丙基氯化銨、十四烷基二 甲基烯丙基溴化銨中的一種或幾種的組合。
[0023] 本發明提供的陽離子單體能夠與活性染料(活性染料一般帶有多個磺酸基，在染 色條件下，電離為磺酸根負離子)結合，形成色淀;其中，烷基碳數為C