[发明专利]一种利用一氯均三嗪芳胺磺酸改性海藻酸钠的方法

说明书

技术领域

本发明涉及印染助剂技术领域，具体涉及一种利用一氯均三嗪芳胺磺酸改性海藻酸钠的方法。

背景技术

印花糊料是色浆的重要组成部分，影响着印花织物的表面色光、色泽均匀性、花型轮廓清晰度以及手感等，因而一直以来是印花工作者普遍关注的焦点。为了促进染料分子对织物的上染，糊料分子结构中不能含有与染料有强亲和力或反应的基团。

海藻酸钠是活性染料印制纤维素以及蛋白质基纺织品的首选糊料，这与其独特的分子结构有关。它是由1，4-聚-β-D-甘露糖醛酸(M单元)和α-L-古洛糖醛酸(G单元)通过1，4-糖苷键连接，并由不同GG、GM或MM片段以一定比例构成的无规嵌段线性聚合物。海藻酸钠线性大分子链间可通过氢键和范德华力作用形成暂态网状结构，并“锁住”主链单元C2、C3位—OH与C6位—COO^-以氢键抱合的大量水分，具有较好的流变性以及抱合水分的能力。且M单元和G单元的C6位全部是—COO^-，与活性染料上的—SO₃^-相斥而利于染料在蒸化时从糊料薄层中转移到纤维上，完成上染过程。但是，M单元和G单元的C2、C3位—OH也具有一定的反应活性，同纤维上的—OH发生竞争，在印花高温蒸化时可与染料活性基发生化学成键反应，阻碍染料分子与纤维间的结合，导致布面得色量不够高，色泽萎暗。

为此，改性海藻酸钠的目的多为屏蔽分子内羟基与活性染料分子内活性基团间的化学反应活性。目前，大多数研究者所设计的改性化学方案多基于—OH可参与的特征官能团反应(如醚化、酯化等)，较少考虑印花加工中，海藻酸钠分子中—OH与染料活性基间反应的真实条件。而为了提高改性反应效率，往往过度强化改性条件和采用高活性助剂，虽然提高了羟基取代度，但与之相伴的副反应常引起海藻酸钠大分子的降解以及流变性能的劣化，致使丧失印花糊料的基本性能。例如：Chamberlain等基于醋酸酐与海藻酸钠羟基的乙酰化反应，取代度高达97.3％，但此过程中伴随着严重的降解反应，造成体系粘度急剧下降。Coleman等用尿素/磷酸对海藻酸钠进行磷酸化，磷酸的强酸性质引起海藻酸钠分子链断裂，分子量从64000Da降低到38000Da。

在海藻酸钠保留印花糊料基本性能的基础上，为实现对其分子内C2、C3位—OH的高效改性，降低其与染料活性基的化学反应活性，可选用与染料活性基活性相近的基团，进行适度改性。本发明巧妙地将均三嗪型活性基引入改性剂分子，提出海藻酸钠改性的新方法。均三嗪基是活性染料最为常用的活性基团，杂环上与C原子相连的Cl原子具有较高的反应活性，很容易被亲核试剂中给电子的—NH₂、—OH和—OR等所取代，反应易于控制。均三嗪和芳胺类的反应是卤代均三嗪活性染料合成中最为重要的反应，特点是反应可在水溶液中逐步顺利进行，产率也很高。由于应用了水介质，对于合成和分离都很有利，又避免了价格昂贵又污染环境的有机溶剂。均三嗪活性基能够与纤维素上的羟基发生亲核取代反应，那么在海藻酸钠M单元和G单元C2、C3羟基位上引入三聚氯氰活性基和磺酸基阴离子基团，可以最大限度降低糊料与活性染料的反应，理论上实现提高印花织物表面得色量的目的。目前，对海藻酸钠进行这种化学改性的研究还尚未见报道。

发明内容

本发明提供了一种利用一氯均三嗪芳胺磺酸改性海藻酸钠的方法，采用一氯均三嗪芳胺磺酸对海藻酸钠糊料进行化学改性，封闭C2、C3位羟基，屏蔽与活性染料活性基间的化学成键反应，提高印制织物的表面得色量。

一种利用一氯均三嗪芳胺磺酸改性海藻酸钠的方法，包括以下步骤：

(1)先将三聚氯氰和芳胺磺酸在温度0～5℃进行第一步反应，得到二氯均三嗪芳胺磺酸，然后再补充加入芳胺磺酸在温度30～50℃进行第二步反应生成一氯均三嗪芳胺磺酸，一氯均三嗪芳胺磺酸作为改性剂；

(2)先将一氯均三嗪芳胺磺酸和碳酸钠水溶液混合，然后加入到海藻酸钠水溶液中进行改性，整个反应过程中调节反应液pH至10～11，温度80～100℃，搅拌处理30～90分钟，得到一氯均三嗪芳胺磺酸改性海藻酸钠水溶液；

(3)一氯均三嗪芳胺磺酸改性海藻酸钠水溶液经后处理得到一氯均三嗪芳胺磺酸改性海藻酸钠。