[发明专利]经纱上浆固着复合剂以及在经纱上硫化染料固着的新方法

说明书

本发明涉及一种经纱上浆固着剂，包含阳离子淀粉和阳离子固着剂且可选添加上浆添加剂。这种新的经纱上浆固着剂特别适合改善在连续工艺中使用硫化染料和靛青染料的经纱上浆和染色。

牛仔布(Denim)经纱染色通常在特定的连续染色区域内通过靛青染料和硫化染料。因此，经纱以绳状或宽的形式通过所述区域，例如所谓浆纱机。还原(＝无色的(leuko))染料因此被放置于带有挤压设备的盒里，然后在空气中氧化，然后干燥，最终经受上浆工序，上浆工序对提高纱线的用于后续进一步通过织造进行的工艺的机械强度而言是必要的。为此上浆目的常使用天然或合成的聚合物试剂，例如淀粉或聚乙烯醇。

硫化染料可以被施用作为单一颜色或用于靛青的底染(bottoming)中，这意味着硫化染料在靛青之前施用，或用于靛青的顶染(topping)中，即硫化染料在靛青之后施用。

染色工艺通常不能实现将100％的硫化染料固着到纤维上。由于这个原因，未固着的染料会污染上浆液和浆纱。这种污染常常是织物在织造和后整理过程中产生背面返染缺陷的原因，且必须通过水洗去除。除了染色和上浆实际所需的大量用水外，废水的污染，尤其是来自染色工艺的，是目前纺织业面临的主要环境挑战。

由此本发明所基于的目的是提供一种能在同一步骤中应用的将硫化染料固着在纱线上同时对纱线上浆的新试剂，且该试剂能随后更简单地，即仅通过一个洗涤步骤去除。因此该新试剂在连续工艺中需要更少量的水且有助于改善纺织业对环境的影响。

令人惊奇的是，这一目标通过包含阳离子淀粉和阳离子固着剂以及任选的其他上浆添加剂的组合的经纱上浆固着剂就能够实现。

因此，本发明涉及的经纱上浆固着剂包括如下物质的组合：

a)季铵基团取代的阳离子淀粉，

b)阳离子固着剂和任选地

c)另外的上浆添加剂。

令人惊奇的发现，阳离子淀粉和阳离子固着剂的组合物适于改善连续工艺中使用硫化染料和/或靛青的经纱的上浆和染色，由此最少化全部耗水量和另外最小化产生的废水量，且废水不会包含任何显著量的染料。

本发明的另一重要优点是染色和上浆工艺能够同时在包括如下工序的常规机器设备上实施：染液浸渍工序(浸染)，其通常在60-90℃温度下实施，在空气(通风(skying))下染料迁移和扩散的工序，直接浸渍的工序，其通常在pH值4.5-5、时间范围20-200秒且温度65-85℃条件下实施，和最后的洗涤和漂洗的工序，其通常在50-80℃的温度下实施，和施用上浆剂和固着的上浆的工序，其通常在65-90℃的温度下实施，以及干燥工段。

阳离子淀粉的制备在US-2,946,705 B1或DE 37 16 755 A1中已经记载，其中阳离子淀粉另外地以酰基来酯化。两种类型的阳离子淀粉，即有或没有酯基的阳离子淀粉都能用于本发明。通过使淀粉和季铵盐反应进行淀粉的阳离子化。

方便的是，阳离子淀粉通过首先提供淀粉的水悬浮液和将该水悬浮液与季铵试剂、优选环氧化合物相合并来制备。在碱性催化剂存在下，于40-60℃温度范围内发生反应历时10-20小时。

任选地，该反应后，使反应产物用相应的羧酸或羧酸衍生物，如酸酐、酸卤化物或酯进行酯化。此后，酯化的阳离子淀粉通过洗涤和干燥而分离。

根据本发明，阳离子淀粉a)优选具有式(1a)或(1b)

其中，

R₁，R₂和R₃相同或不同并且表示C₁-C₆-烷基，C₆-C₁₀-芳基，C₇-C₁₂-芳烷基，其中所述的烷基、芳基和芳烷基任选地被羟基，甲基，乙基，甲氧基，乙氧基，硝基，氟，氯，溴，氰基或羧甲基所取代；

X为卤素，优选氯或溴，且

R₄表示每个具有2至5的碳原子的亚烷基或羟基亚烷基；

R₅表示氢或C₁-C₆-烷基，其任选地被羟基、甲氧基、乙氧基、氟、氯、溴、硝基所取代。

通常，式(1b)中铵醚基和酰基酯基团不连接到相同的葡糖酐部分。