棉织物不溶性偶氮染料印花的改性有机水滑石糊料及其制备方法和应用

本发明属于糊料的制备与应用，具体涉及棉织物不溶性偶氮染料印花的改性有机水滑石糊料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、印花糊料是一种在纺织印花色浆中起增稠、传递染料作用的高分子化合物，能溶于水或在水中充分溶胀、分散而形成稠厚的胶体溶液。作为印花色浆中必不可少的重要组分，其流变性、抱水性、与活性染料的反应性及洗除难易程度等性能直接影响印制效果，如：印花织物的色光、表面给色量、花型轮廓清晰度、印制均匀性以及手感等。

2、不溶性偶氮染料又称为冰染料，是一类在冰冷却下，在织物上生成的不溶于水的偶氮染料。不溶性偶氮具有极好的牢度性质，而且这种染料在任意色泽下都能得到鲜艳的色泽，故比还原染料更为经济；不溶性偶氮染料通常可以染任何一种形状的棉纺品。

3、水滑石材料属于阴离子型层状化合物。层状化合物是指具有层状结构、层间离子，具有可交换性的一类化合物，利用层状化合物主体在强极性分子作用下所具有的可插层性和层间离子的可交换性，将一些功能性客体物质引入层间空隙并将层板距离撑开从而形成层柱化合物。水滑石及其化合物的结构特点使其层间阴离子可与各种阴离子，包括无机离子、有机离子、同种离子、杂多酸离子以及配位化合物的阴离子进行交换。利用水滑石及其化合物的这种性质可以调变层间阴离子的种类合成不同类型的水滑石，并赋予其不同的性质，从而得到一类具有不同功能的新材料。由于水滑石没有固定的化学组成，其主体层板的元素种类及组成比例、层间阴离子的种类及数量、二维孔道结构可以根据需要在宽范围调变，从而获得具有特殊结构和性能的材料。水滑石组成和结构的可调变性以及由此所导致的多功能性，使水滑石成为一类极具研究潜力和应用前景的新型材料。

4、近年来，有机改性水滑石得到迅速发展，其在很多领域得到应用，如：吸附剂等；文献调研表明：有机改性水滑石在糊料领域的应用尚未见报道。普通的水滑石不易成糊，有机改性水滑石可以通过调节有机物的分子结构，增大其成糊性的可能性。普通的水滑石不能使化学助剂和染料均匀地分散在胶体体系中，其在稀释时黏度变化大；此外，其传递染料的能力较弱。由于存在这些不利因素，限制了水滑石在印花糊料领域的应用，必须从技术上突破这些不利因素。棉织物不溶性偶氮染料印花通常采用的糊料包括：小麦淀粉、合成龙胶和海藻酸钠等，这些糊料价格较高，增大了其使用成本。由于这些缺陷的存在，将有机改性水滑石用于棉织物不溶性偶氮染料印花的糊料具有重要意义。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述弊端，本发明的目的在于提供棉织物不溶性偶氮染料印花的改性有机水滑石糊料及其制备方法和应用。

2、本发明的目的在于提供棉织物不溶性偶氮染料印花的改性有机水滑石糊料，该糊料由如下制备方法制得：首先采用硝酸盐和钠盐等制得水滑石；然后，采用丙烯酸、二烯丙基二甲基氯化铵和烯丙基聚氧乙烯醚制得有机聚合物；最后，将水滑石与有机聚合物反应制得改性有机水滑石。

3、本发明的目的在于提供棉织物不溶性偶氮染料印花的改性有机水滑石糊料的制备方法，具体方法包括如下步骤：

4、(1)水滑石的制备：将硝酸镁、硝酸钙和硝酸铝溶于蒸馏水制得硝酸镁、硝酸钙和硝酸铝混合水溶液，将碳酸钠、草酸钠和碳酸氢钠溶于蒸馏水制得碳酸钠、草酸钠和碳酸氢钠混合水溶液；在搅拌条件下，将碳酸钠、草酸钠和碳酸氢钠混合水溶液逐滴加入到硝酸镁、硝酸钙和硝酸铝混合水溶液中，滴加时间为：2～4小时；滴加完成后，用20～30wt％氢氧化钠水溶液调控反应液的ph为10～11，搅拌反应，调节反应温度为50～70℃，反应时间为：3～5小时；反应结束后，过滤；用蒸馏水洗涤，最后干燥，制得水滑石。

5、优选地，所述硝酸镁、硝酸钙和硝酸铝中硝酸镁(mol)、硝酸钙(mol)、硝酸铝(mol)与蒸馏水(ml)的用量比为：1∶0.1～0.2∶0.2～0.4∶1000～1200；碳酸钠(mol)、草酸钠(mol)和碳酸氢钠(mol)与蒸馏水(ml)的用量比为：1∶0.1～0.2∶1～2∶1000～1200。

6、(2)有机聚合物的制备：将丙烯酸、二烯丙基二甲基氯化铵和烯丙基聚氧乙烯醚(n＝23)单体同时溶解于蒸馏水中配置为单体溶液，将过硫酸铵引发剂溶于蒸馏水制得过硫酸铵引发剂水溶液，备用，然后在搅拌条件下，控制温度为79～81℃，将配置好的单体溶液与过硫酸铵引发剂水溶液分别滴加到装有蒸馏水的四口烧瓶中，滴加时间控制在2～3h，滴加完毕后，保温3～4h；最后冷却，即制得聚合物水溶液。

7、优选地，所述丙烯酸、二烯丙基二甲基氯化铵和烯丙基聚氧乙烯醚(n＝23)的摩尔比为1∶0.3～0.5∶0.03～0.05；所述过硫酸铵的质量占丙烯酸质量的1～3％。

8、(3)改性有机水滑石的制备：将步骤(2)制备的聚合物水溶液用蒸馏水稀释为质量分数为1～2％；将步骤(1)制备的水滑石加入稀释后的聚合物水溶液，搅拌反应，调节反应温度为50～70℃，反应时间为：3～5小时；反应结束后，过滤；用蒸馏水洗涤，然后干燥，研磨，采用100～200目的筛网将研磨粉体过筛，制得改性有机水滑石。

9、优选地，所述步骤(1)制备的水滑石(g)与稀释后的聚合物水溶液(ml)的用量比为1∶10～12。

10、本发明的另一目的在于提供棉织物不溶性偶氮染料印花的改性有机水滑石糊料的应用，该应用方法为：按色浆处方称取染化料，将不溶性偶氮染料用10ml冷水调成浆状，匀染剂o用10ml热水溶解待其冷却，将浆状不溶性偶氮染料、匀染剂o和98wt％的醋酸用蒸馏水溶解，混合均匀使其溶解；最后加入改性有机水滑石糊料，搅拌均匀，制得棉织物不溶性偶氮染料印花色浆；将制得的色浆在棉织物上进行印花。

11、优选地，所述色浆处方为：本发明制备的改性有机水滑石糊料：20～24g；不溶性偶氮染料：3～5g；匀染剂o：1～2g；98wt％的醋酸：5～10ml；加水至100g。

12、优选地，所述不溶性偶氮染料为色酚as、色酚as-tr、色酚as-d和色酚as-bs的任意一种不溶性偶氮染料。

13、优选地，所述印花工艺为：平网印花(刮印1次)→烘干(100℃，3min)→汽蒸(102℃，10min)→冷水冲洗2次→皂煮→冷水洗→烘干。

14、本发明具有如下显著优点：

15、(1)本发明采用离子交换法是将水滑石层间阴离子与溶液中的有机聚合物中阴离子进行交换，从而得到改性有机水滑石。

16、(2)本技术的发明人意外地发现，水滑石改性成价值高的棉织物不溶性偶氮染料印花糊料具有较好的性能，该发现拓展了水滑石的应用领域。

17、(3)本发明制备的改性有机水滑石糊料用于棉织物不溶性偶氮染料印花，制得的印花面料表现为脱糊率高于92％；柔软度好；轮廓清晰度高；渗透率高于87％；耐干摩擦色牢度和皂洗变色牢度等级高等优点，具有很好的应用前景。

18、(4)针对水滑石成糊性能差的特点，本发明通过将水滑石在层片状结构中插入聚乙二醇长支链，增大其润湿织物的性能，有利于染料分子的传递。