一种反应型改性剂及阻燃染色毛涤织物的制备方法与流程

本发明属于阻燃，具体涉及一种反应型改性剂及阻燃染色毛涤织物的制备方法。

背景技术：

1、毛涤混纺织物以其卓越的保暖性和舒适耐穿性，赢得了广大消费者的青睐。然而，在追求织物美观与功能性的道路上，其传统染色方法——分散染料/酸性染料二浴法，面临着工艺繁琐、耗时较长、成本高昂以及对羊毛纤维造成显著损伤的挑战。尽管分散染料一浴法染色尝试简化流程、节能减排，但由于羊毛与涤纶在纤维结构和性能上的显著差异，使得这一方法在实现高效均匀染色的同时，也遭遇了诸多技术瓶颈。

2、为克服这些难题，研究者们进行了不懈努力。文献（毛涤混纺织物分散染料染色[j]. 印染,2007,33(5):5-8.）通过合成三种羊毛改性剂，有效提升了分散染料在羊毛纤维上的上染率，为优化染色工艺开辟了新路径。此外，文献（涤棉、毛涤混纺织物分散染料一浴法染色[j]. 印染助剂,2002,19(6):14-16,23.）展示了通过添加具有芳香共轭结构和反应性官能团的助剂，在分散染浴中实现了对毛涤混纺织物染色性能的进一步提升。

3、然而，尽管在染色技术上取得了进展，毛涤织物的阻燃性能仍是一大短板。其固有的“支架效应”加剧了阻燃处理的难度，使得现有的多步整理工艺（如cn104757721a所公开的防静电阻燃防油拒水整理方法）不仅流程复杂，而且对织物本身造成了不小的损伤。

4、因此，开发一种能够同时提升毛涤混纺织物染色牢度并实现一浴耐久阻燃处理的新工艺，显得尤为迫切且充满挑战。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种反应型改性剂及阻燃染色毛涤织物的制备方法。

2、为达到上述目的，本发明采用的方案如下：

3、一种一浴法染色阻燃整理毛涤织物的方法，包括以下步骤：

4、（1）制备反应型改性剂，反应型改性剂的结构式如下：

5、；

6、（2）采用反应型改性剂和亚磷酸酯对毛涤织物进行改性，控制反应型改性剂、亚磷酸酯和毛涤织物中的羊毛纤维三者之间发生化学反应，得到改性毛涤织物；

7、（3）采用同时含有分散染料和环状磷酸酯阻燃剂frc-1的整理液对改性毛涤织物进行整理，得到阻燃染色毛涤织物。

8、作为优选的技术方案：

9、如上所述的一种一浴法染色阻燃整理毛涤织物的方法，步骤（1）的过程为：按照如图1所示的反应型改性剂的合成路线，具体为将摩尔比为1:2~2.2的三聚氯氰和含羟基苯甲醛（含羟基苯甲醛稍微过量，有助于促进反应进行）溶于溶剂a中，先于0~5℃下反应2~3h，使得三聚氯氰的第一个活性氯与含羟基苯甲醛的羟基发生亲核取代反应，再于35~55℃下反应1~2h，使得三聚氯氰的第二个活性氯与含羟基苯甲醛的羟基发生亲核取代反应，再进行后处理（通过减压蒸馏进行提纯），得到反应型改性剂；

10、制得的反应型改性剂的核磁共振氢谱如图2所示，核磁共振氢谱中7.7和6.9ppm处的化学位移是由苯环中的氢元素引起的，9.8ppm处的化学位移是由醛基的氢元素引起的，结果表明成功地合成了反应型改性剂。

11、如上所述的一种一浴法染色阻燃整理毛涤织物的方法，含羟基苯甲醛为对羟基苯甲醛、间羟基苯甲醛、香草醛中的一种或多种；溶剂a为丙酮，三聚氯氰和溶剂a的质量比为1:30~40，溶剂a用量升高有助于促进反应均匀进行，但过高则浪费。

12、如上所述的一种一浴法染色阻燃整理毛涤织物的方法，步骤（2）的具体过程为：首先将反应型改性剂和毛涤织物加入溶剂b中，在85~95℃下反应20~40min，然后保持温度不变，加入碳酸钠或碳酸氢钠调节溶液ph至10~11，继续反应20~30min，最后保持温度不变，加入亚磷酸酯继续反应20~30min，进行后处理，得到改性毛涤织物。

13、在较高的温度下，羊毛鳞片层打开，反应型改性剂与亚磷酸酯容易扩散进入羊毛纤维内部。羊毛纤维中富含活性氨基和羟基，可以与反应型改性剂的活性氯基团发生亲核取代反应，碳酸钠或碳酸氢钠可以促进该反应，先进行吸附后加碱促进反应，有助于提高与羊毛纤维的反应接枝，降低活性氯基团的水解程度；反应型改性剂的醛基可与羊毛纤维的氨基发生席夫碱加成反应，然后加入亚磷酸二乙酯后，其活性p-h键可与生成的席夫碱c=n结构发生加成反应，从而将反应型改性剂与亚磷酸酯通过共价键接枝在羊毛纤维上，且反应型改性剂富含芳香共轭苯环结构，与涤纶纤维具有较高的亲和力，通过相似相溶解原理结合，因此反应型改性剂与毛涤织物具有较好的结合。

14、如上所述的一种一浴法染色阻燃整理毛涤织物的方法，反应型改性剂与溶剂b的比例为20~40g:1l，毛涤织物与溶剂b的质量比为1:30~40，反应型改性剂与亚磷酸酯的摩尔比为1:2~2.2；亚磷酸酯为亚磷酸二乙酯、亚磷酸二甲酯中的一种或多种；毛涤织物中羊毛纤维的含量为40~80wt%。

15、如上所述的一种一浴法染色阻燃整理毛涤织物的方法，步骤（3）中，整理液中各组分及含量为：分散染料1~2%owf，分散剂（nno）0.3~0.5g/l，载体（水杨酸甲酯）1.0~2.0g/l，环状磷酸酯阻燃剂frc-1 30~50g/l，水；整理采用浸渍法，整理温度为95~98℃，整理时间为50~80min，浴比为1:30~40。

16、整理过程中，载体可促进涤纶纤维膨化增塑，并可降低玻璃化温度，打开染料进入纤维内部的孔道，可实现低温染色处理；反应型改性剂富含芳香苯环结构，可以增加分散染料与羊毛纤维之间的范德华力、氢键作用力以及π-π键作用，有助于提高分散染料在羊毛纤维上的上染率及色牢度；环状磷酸酯阻燃剂frc-1分子中含有六元环结构，可与涤纶纤维通过相似相溶原理产生结合，且环状磷酸酯阻燃剂frc-1可充当酸性调节剂，保持溶液ph为弱酸性，有助于分散染料上染。

17、如上所述的一种一浴法染色阻燃整理毛涤织物的方法，阻燃染色毛涤织物的干摩擦牢度为4级以上，湿摩擦牢度为3-4级以上，变色牢度为4级以上，沾色牢度为3-4级以上，分散染料染色得色量及色牢度较高，这是因为反应型改性剂富含芳香苯环结构，可以增加分散染料与羊毛纤维之间的范德华力、氢键作用力以及π-π键作用，有助于提高分散染料在羊毛纤维上的上染率及色牢度，极限氧指数≥28.5%，损毁长度≤9.5cm，具有优异的阻燃性能，因为阻燃染色毛涤织物中亚磷酸酯和环状磷酸酯的磷酸酯结构充当酸源，三嗪环充当气源和碳源，含羟基苯甲醛的芳香结构充当碳源，有机地构筑膨胀阻燃体系，经30次水洗后损毁长度仍≤14.1cm，满足b1级标准，具有优异的耐水洗性能，因为阻燃改性剂不仅与羊毛纤维产生共价键结合，也与涤纶纤维具有较强的结合能力。

18、有益效果：

19、本发明设计合成的反应型改性剂可与羊毛纤维产生共价键交联，其富含活性氯基团和活性醛基，通过多种交联方式与羊毛纤维结合，同时将亚磷酸酯阻燃剂接枝在羊毛纤维上；环状磷酸酯阻燃剂frc-1分子中含有六元环结构，可与涤纶纤维通过相似相溶原理产生结合，提高了阻燃染色毛涤织物的阻燃性能和耐水洗性能；且环状磷酸酯阻燃剂frc-1可充当酸性调节剂，保持溶液ph为弱酸性，有助于分散染料上染。

20、本发明设计合成的反应型改性剂富含芳香苯环结构，可以增加分散染料与羊毛纤维之间的范德华力、氢键作用力以及π-π键作用，提高了分散染料在羊毛纤维上的色牢度，以及阻燃染色毛涤织物的阻燃性能和耐水洗性能。