[发明专利]有机硅改性壳聚糖季铵盐湿摩擦牢度提升剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及印染行业助剂及其制备方法，特别涉及染色织物湿摩擦牢度提升剂及其制备方法。

背景技术

众所周知，直接染料、酸性染料仅靠范德华力、氢键与纤维结合，其湿摩擦牢度较差；活性染料以共价键与纤维结合，牢度一般可以，但在染中、深色时其湿摩擦牢度也较低；用不溶性偶氮染料及硫化染料(含液体硫化染料)染深色时其湿摩擦牢度也不理想，为提高色牢度一般用固色剂处理以提高染料与纤维的键合比例或提高水解染料对纤维的吸附结合力、柔软剂整理以降低织物表面摩擦系数以及二次焙烘再固色工艺等。但大多数固色剂，如固色剂Y、M、RD-GE、交联剂DE等，含甲醛量很高，这是绿色环保所不允许的；另外二次焙烘再固色工艺的加工工艺比较复杂，也不能大幅度提升其湿摩擦牢度。虽然现在推出了不少无甲醛固色剂，但是用这些固色剂进行处理后色牢度存在以下问题。

（1）虽说众多的固色剂可以大大改善湿处理牢度，但实际上也只是解决诸如熨烫、耐洗、干摩等色牢度，在提高湿摩擦处理牢度，效果不甚理想。

（2）个别固色剂在使用时会引起染色布变浅、变色，甚至是其它方面的色牢度下降。如固色剂Y提高了皂洗牢度，但降低了日晒牢度，对部分活性染料、酸性染料易发生色变。还有像多胺类树脂固色剂也存在使色布变色、耐晒和耐氯牢度下降的问题。

（3）大多数固色剂的固色处理工艺为间歇式、长时间、批量小，会出现前后色光不一致，不适应大批量、连续化生产。

（4）部分固色剂对色布固色处理后，出现色花、色光不符样而需要重染回修时，剥色相当困难，导致无法重新修色、回修或改染，造成更大的浪费和损失。

（5）同时需要另外加入柔软剂降低织物表面摩擦系数，且只有在用量较大的情况下（超过50g/L）才有一定效果，而其湿摩擦牢度总体提升不大（提高半级到一级）。

因此，如何大幅度提高染色织物的各项牢度特别是湿摩擦牢度仍然是染整行业的一大技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种有机硅改性壳聚糖季铵盐湿摩擦牢度提升剂，解决目前染色织物普遍存在的牢度差特别是湿摩擦牢度差的问题。

本发明的另一目的在于克服现有技术的不足，提供一种制备上述湿摩擦牢度提升剂的方法。

为了实现上述目的，本发明所采用如下技术方案：

有机硅改性壳聚糖季铵盐湿摩擦牢度提升剂，其结构式为：

其中，n=1250～2500；a=10～600，b=20～400，a、b均为正整数；R₁、R₂、R₃为C₁～C₁₂的烷基或环烷基。

有机硅改性壳聚糖季铵盐湿摩擦牢度提升剂的制备方法，具体按以下步骤实施：

a、壳聚糖氨基的保护反应

以每克20～25mL的比例将壳聚糖溶于2wt%的乙酸水溶液中，溶解后呈浅黄色粘稠溶液，以壳聚糖与氨基保护剂的质量比为1:3.5～5.0的比例，室温下边搅拌边往上述所得浅黄色粘稠溶液中缓慢滴加氨基保护剂，30min内滴完，之后升温至60℃搅拌加热回流3～4h，停止反应，冷却后于800～1000rpm的速度搅拌下滴加1.00mol/L氢氧化钠水溶液至体系pH值为7.0～8.0，析出浅黄色沉淀，抽滤，用95wt%的乙醇水溶液充分洗涤；50～60℃下真空干燥得到浅黄色壳聚糖Schiff碱中间体粉末；

b、壳聚糖季铵盐的制备

按壳聚糖与阳离子醚化剂的质量比为1:2.0～3.0的比例，将阳离子醚化剂和步骤a制得的壳聚糖Schiff碱中间体粉末装入反应容器中，缓慢加入适量的10wt%氢氧化钠水溶液至反应体系pH值为9.0～10.0，在80～85℃下搅拌反应4～6h，得到粘稠状产物；产物用丙酮沉淀，过滤，再用95wt%的乙醇水溶液洗涤至溶液pH值为7.0，产物在50～60℃下真空干燥得到季铵化壳聚糖Schiff碱白色粉末；

c、壳聚糖氨基的脱保护反应

按盐酸与季铵化壳聚糖Schiff碱白色粉末质量比为1:3.0～5.0的比例，将步骤b制得的季铵化壳聚糖Schiff碱固体粉末溶于0.25mol/L的盐酸乙醇溶液中，室温搅拌3～4h后，80～85℃下蒸馏去除溶剂乙醇，得胶状物，加入1/4~1/3倍盐酸乙醇溶液体积的水溶解后用丙酮沉淀，抽滤，50～60℃真空干燥得到壳聚糖季铵盐粉末；

d、有机硅改性壳聚糖季铵盐的反应