尼龙织物酸性染料印花的水性聚氨酯/桃树胶复合糊料及其制备方法和应用

本发明属于糊料的制备，具体涉及尼龙织物酸性染料印花的水性聚氨酯/桃树胶复合糊料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、印花糊料是指在色浆中起增稠作用的高分子化合物，能分散在水中，制成具有一定浓度的、稠厚的胶体溶液。在纺织品实际印花加工工序中，糊料是把印花色浆中的染料和化学品传递到织物上去的载体，是印花色浆的主要成分。尽管影响印花质量的因素是多方面的，但印花糊料的性质在很大程度上决定了织物的最终印花效果，是影响印制效果的关键因素。

2、尼龙是大分子主链上含有特征结构酰胺键的一类高分子材料，它的染色性能类似于羊毛，一般用分散染料、酸性染料及中性染料进行染色。酸性染料染尼龙纤维的染色机理为：酸性染料由于通过强的离子键或静电引力作用与尼龙末端胺基结合而获得具有优良色牢度的鲜艳色泽。

3、合成水性或溶剂性聚氨酯，由于一般选择丙酮、丁酮、甲苯和乙酸乙酯为主要溶剂，溶剂的加入使得生产、贮存、运输和使用存在火灾或爆炸隐患，而且气味大易挥发也会对周遭环境产生污染，所以溶剂性聚氨酯逐渐淡出了市场。水性聚氨酯以水为分散系，合成阶段使用少量溶剂，但后期工艺会对溶剂进行脱除(一般采用减压蒸馏回收)工作，在分子链上引入亲水基团或外加乳化剂，在高速剪切下，分散于水中形成稳定的乳液，无毒无害，不易燃，绿色环保。聚氨酯乳液在纺织领域被广泛应用，其通过调节不同的原料单体和组成可以赋予织物许多独特的性能，如：疏水性、抗紫外线、防风和抗静电等。水性聚氨酯通过其分子结构的设计，可以调节其在印花糊料领域的应用性能。

4、桃树胶又名桃胶，是桃树、山桃、樱桃、李、杏等蔷薇科植物的树干受机械创伤(如虫咬、切伤等)或致病后分泌出来的胶质半透明物质。在树干上风干或采用其他脱水方法干燥而形成的混有杂质的固态物质称为原桃胶，它为红棕色、黄褐色、淡黄色或白色半透明固体块状，外表平滑，一般只能浸胀，不容易完全溶解，水溶液呈黏性，属多糖类物质；其多糖主要由半乳糖和阿拉伯糖组成；还含有少量的甘露糖、鼠李糖及葡萄糖等成分，此外还含少量的蛋白质和杂质等。原桃胶因其难以分散与溶解，工业应用价值低，而经水解或化学改性等工艺处理后得到的商品桃胶则具有足够的水溶性和适当黏度，目前已被用于食品、医药、化工、化妆品、印染、电子等领域。文献调研表明，桃树胶虽然在很多领域受到广泛关注，但是，其用于印花糊料领域鲜有报道，有待进一步探索。

5、当前，尼龙织物酸性染料印花通常采用瓜尔豆胶、罗望子胶和聚氨酯合成增稠剂等，其中，瓜尔豆胶和罗望子胶的价格较高，聚氨酯合成增稠剂脱糊率低，需寻求新的替代糊料。桃树胶和水性聚氨酯是用于糊料的潜在材料，但是，单一的桃树胶或单一的水性聚氨酯不易成糊，其不能使化学助剂均匀地分散在胶体体系中，其在稀释时黏度变化大，由于存在这些不利因素，限制了它们在印花糊料领域的应用，必须从技术上突破这些不利因素。根据桃树胶和水性聚氨酯的结构特点，它们具有成为糊料的潜力；如果将二者的性能进行互补，则更能发挥其在糊料领域的应用性能。

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尼龙织物酸性染料印花的水性聚氨酯/桃树胶复合糊料及其制备方法和应用。

2、本发明的目的在于提供尼龙织物酸性染料印花的水性聚氨酯/桃树胶复合糊料，该糊料由如下制备方法制得：首先，以聚乙二醇、甲苯二异氰酸酯、单羟基丙烯酸和二羟甲基丙酸等为原料，制得水性聚氨酯乳液；其次，将桃树胶进行化学改性，制得改性桃树胶；然后，将改性桃树胶溶于有机溶剂，制得桃树胶乳液；最后，将制备的聚氨酯乳液与桃树胶乳液在高速分散匀质机上混合，制得水性聚氨酯/桃树胶复合糊料。

3、本发明的目的在于提供尼龙织物酸性染料印花的水性聚氨酯/桃树胶复合糊料的制备方法，具体方法包括如下步骤：

4、(1)水性聚氨酯乳液的制备：在反应釜中加入聚乙二醇和二羟甲基丙酸，在100～120℃下真空脱水1～2h，缓慢降温至50～60℃，滴加甲苯二异氰酸酯、丁酮和催化剂二丁基锡二月桂酸，升温至80～90℃，反应3～4h；将反应釜降温至40～45℃，于1～1.5h内分多次加入单羟基丙烯酸；升温至60～80℃，保温反应1～2h；对反应液采用高剪切速率的乳化泵进行反向乳化，同时滴加三乙胺中和；对乳液采用减压低温蒸馏法脱除丁酮，即得到水性聚氨酯乳液。

5、进一步的，所述聚乙二醇的分子量为2000，聚乙二醇、二羟甲基丙酸、甲苯二异氰酸酯的摩尔比为1∶1～2∶3～5，二丁基锡二月桂酸用量占单体总量的0.01～0.1％，丁酮(ml)与单体总量(g)的体积质量比为1∶1～3；单羟基丙烯酸与二羟甲基丙酸的摩尔比为1∶3～5；乳化泵的剪切速率为6000～15000r/min。

6、(2)桃树胶的改性：将桃树胶在冰醋酸中溶胀2～4h，然后将其溶于乙酸酐和乙酸的混合溶液中，向反应液中滴加硫酸，在55℃下反应2～5h，反应结束后，用naoh水溶液中和反应液至ph为7～8，然后将上述反应物倒入蒸馏水中沉淀出改性桃树胶，最后将所得改性桃胶多次离心冲洗至中性，再真空干燥，制得改性桃树胶。

7、进一步的，所述乙酸酐和乙酸的体积比为1∶1～1.2，硫酸的用量为乙酸酐和乙酸总体积的1.0～1.2％；桃树胶(g)与冰醋酸(ml)的用量比为：1∶10～12。

8、(3)桃树胶乳液的制备：将改性桃树胶溶于二氯甲烷，得到澄清透明的溶液，向上述溶液中加入司盘80，搅拌混合均匀，将上述混合液加入到十二烷基磺酸钠水溶液中，得到桃树胶乳液；

9、进一步的，所述桃树胶(g)、司盘80(g)和二氯甲烷(ml)的用量比为1∶0.1～0.2∶10～12，二氯甲烷、十二烷基磺酸钠水溶液的体积比为1∶3～5；十二烷基磺酸钠水溶液中十二烷基磺酸钠的质量分数为0.5～1.0％。

10、(4)乳液的混合：将步骤(1)制备的聚氨酯乳液与步骤(3)制备的桃树胶乳液混合，将混合后的溶液在高速分散匀质机上搅拌0.5～1h，搅拌温度为常温，即可得到水性聚氨酯/桃树胶复合糊料。

11、进一步的，所述步骤(1)制备的聚氨酯乳液与步骤(3)制备的桃树胶乳液的体积比为1︰1～2。

12、本发明的另一目的在于提供尼龙织物酸性染料印花的水性聚氨酯/桃树胶复合糊料的应用，该应用方法为：按色浆处方称取染化料，将酸性染料和氯化钠用蒸馏水溶解，混合均匀使其溶解；最后加入水性聚氨酯/桃树胶复合糊料，搅拌均匀，用醋酸调控溶液的ph为5～6，制得用于尼龙织物酸性染料印花色浆；将制得的色浆在尼龙织物上进行印花。

13、进一步的，所述色浆处方为：本发明制备的水性聚氨酯/桃树胶复合糊料：24～26g；酸性染料：2.2～2.4g；氯化钠：3～5g；加水至100g。

14、进一步的，所述酸性染料为c.i酸性橙7、c.i酸性黄11、c.i酸性黄17、c.i酸性黄36、c.i酸性红14中的任意一种酸性染料，所有酸性染料均按国际索引号命名。

15、进一步的，所述印花工艺为：平网印花(刮印1次)→烘干(100℃，3min)→汽蒸(10min)→冷水冲洗2次→皂洗→冷水洗→烘干。

16、本发明具有如下显著优点：

17、(1)本发明制备的水性聚氨酯/桃树胶复合糊料用于尼龙织物酸性染料印花，制得的印花面料表现为脱糊率高于91％；柔软度好；轮廓清晰度高；渗透率高于91％；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、(2)本技术的发明人意外地发现，制备的水性聚氨酯/桃树胶复合糊料含有水性聚氨酯乳液和桃树胶乳液，实现优缺点互补，使其在用于印花糊料领域具有明显优势。

19、(3)本发明制备的水性聚氨酯/桃树胶复合糊料中含有较多的羧酸根和亲水支链等，明显提高了糊料的浸润性能，即很好地润湿织物；此外，其成糊性能好，并且糊料在稀释时，其黏度变化小。

20、(4)本发明通过调控水性聚氨酯乳液和桃树胶乳液的用量，实现了复合糊料含有合适量的水性聚氨酯乳液和桃树胶乳液，进而达到糊料使染料与化学助剂均匀地分散在胶体体系中的目的；此外，实现了糊料在制成印花色浆后具有一定的压透性，对织物有适度的渗透性，使糊料能渗透入织物内部。

21、(5)实施例表明：本发明制备的水性聚氨酯/桃树胶复合糊料的性能明显优于单一的水性聚氨酯乳液或桃树胶乳液；适量的水性聚氨酯乳液或桃树胶乳液有利于其印花性能的提高。