專利名稱：柞蠶絲纖維或其織物陽離子改性整理劑和其改性工藝方法
技術領域：
本發明專利申請涉及的是柞蠶絲纖維或其織物活性染料染色工藝技術領域，尤其涉及的是為更好的取得染色效果的柞蠶絲及其絲織物改性整理劑和改性工藝方法。
背景技術：
柞蠶絲為天然蛋白質纖維，其織物具有彈性好、豐滿和華麗、粗獷且服用舒適、抗紫外線等屬性優點，倍受崇尚自然的人群推崇，但柞蠶絲本身有色澤萎暗、泛黃等天然弱點。活性染料是水溶性染料，具有色譜齊全、色澤鮮艷、色牢度好、染色工藝簡單和成 本低廉的技術優點，但由于其發色基團小、水溶性較高和具有較多電荷等特性，而導致染料利用率低，染料用量大和染色織物色牢度較差。為了使未與織物發生化學反應的活性染料所形成的浮色在煮浮色工藝中易被洗脫，在活性染料設計中引入了較多的電荷，造成織物色牢度、上染率以及染料利用率較低，通常需要耗用高濃度氯化鈉或硫酸鈉等中性鹽進行促染，由此而產生大量的印染廢水，增加了污水環保治理壓力。對纖維或織物實施陽離子改性是解決活性染料上染率低、固色率差等技術問題的一種有效方法。陽離子改性劑主要有環氧類、季銨鹽類、殼聚糖和變性淀粉等類型，其中以季銨鹽陽離子改性劑最為常用。目前的陽離子改性研究主要集中在棉織物上，即通過化學和物理方法，使陽離子化合物固著在棉織物上，以提高活性染料的利用率和染色織物的染色牢度。但如前所述，現有的陽離子改性織物仍主要以棉織物或羊毛織物為主，鮮有關于柞蠶絲纖維及其織物的陽離子改性及其活性染料染色的技術方案。活性染料屬于水溶性染料，其分子中含有一個或一個以上的反應性基團，能與蛋白質纖維的氨基發生化學反應，使染料和纖維之間形成共價鍵，故其可作為蠶絲織物染色的一種常用染料。染色之前對柞蠶絲纖維及其織物實施改性處理，是解決活性染料染色柞蠶絲織物上染率和固色率低的一種有效技術手段。現有纖維和織物的改性方法仍需要大量氯化鈉或硫酸鈉等電解質促染，導致水資源消耗量和污水排放量加大，加重環保負擔，而且促染劑的使用會使柞蠶絲及其絲織物染色均勻性有所下降。
發明內容
本發明專利申請的發明目的是提供一種柞蠶絲纖維或其織物陽離子改性整理劑和其改性工藝方法，以提高活性染料對柞蠶絲纖維或其織物染色的上染率和固色率、同時降低促染劑用量、減少污水排放量。本發明申請提供的柞蠶絲纖維或其織物陽離子改性整理劑技術方案，其主要技術內容是一種柞蠶絲纖維或其織物陽離子改性整理劑，由季銨鹽和滲透劑混合而成，其中的季銨鹽為十二烷基三甲基氯化銨、十四烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨或十八烷基三甲基氯化銨溶液中至少一種，以改性整理劑總量計，季銨鹽物質的量濃度為O. 03-0. 04mol/L，所述滲透劑為非離子表面活性劑中的脂肪醇聚氧乙烯醚溶液JFC，以改性整理劑總量計，滲透劑質量濃度為l_5g/L，用物質的量濃度為O. I - lmol/L的稀醋酸、稀硫酸、稀鹽酸或稀氫氧化鈉、碳酸鈉溶液調節上述混合液，使其PH值為6-7的中性范圍。基于上述的柞蠶絲纖維或其織物陽離子改性整理實施的柞蠶絲纖維或其織物改性工藝方法是脫膠后的柞蠶絲纖維或其織物按1:20-30的浴比浸潰在改性整理劑中，在65-75°C的改性溫度中浸潰20-30分鐘，取出軋干，在100及其上、下5°C預烘2分鐘，140°C焙烘3分鐘，后水洗晾干，得到改性柞蠶絲纖維或其織物。經本發明申請公開的柞蠶絲纖維或其織物陽離子改性整理劑和其改性工藝方法得到的改性柞蠶絲纖維或其織物，對活性染料的吸附作用增強，上染率和固色率均明顯提高，染色織物的Κ/s值、摩擦牢度和皂洗牢度也均有所升高；另外，將本改性柞蠶絲纖維或其織物于染色工藝中，鹽的加入量明顯降低，減少了污水排放量，而且所述鹽的性質由原促染劑轉變為緩染劑，取代了目前價格較高的十二烷基硫酸鈉等緩染劑，降低了生產成本，達 到勻染的技術目的，從另一角度而言，本發明申請取得的另一技術效果是實現柞蠶絲纖維或其織物活性染料的無鹽染色工藝。
圖I是改性整理劑的pH值與上染率的關系曲線圖。圖2是改性工藝方法中的改性溫度與上染率的關系曲線圖。
具體實施例方式本發明公開的柞蠶絲纖維或其織物陽離子改性整理劑，由季銨鹽和滲透劑混合而成，其中的季銨鹽選用十二烷基三甲基氯化銨、十四烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨或十八烷基三甲基氯化銨溶液中的至少一種，也可以兩種以上共用。按改性整理劑總量計，季銨鹽的物質的量濃度為O. 03-0. 04mol/L。所述的滲透劑為非離子表面活性劑中的脂肪醇聚氧乙烯醚溶液JFC，按改性整理劑總量計，滲透劑質量濃度為l-5g/L。用物質的量濃度為O. I -lmol/L的稀醋酸、稀硫酸、稀鹽酸或稀的氫氧化鈉、碳酸鈉溶液調節上述整理液的PH值為6-7的中性范圍。如圖I所示，由圖中可以看出改性整理液的pH值對上染率的影響，其中PH值為6時，改性得到的柞蠶絲纖維或其織物的活性染料染色的上染率達到最高、為92. 2% ;pH值為2時，則改性得到的柞蠶絲纖維或其織物的活性染料染色上染率最低、為75. 2% ；pH值超過6時，改性得到的柞蠶絲纖維或其織物的活性染料染色上染率經過一平滑段后逐漸降低，所以本改性整理液的適合PH值范圍為6-7，所得到的改性柞蠶絲纖維或其織物在活性染料染色中可得到最好的上染率。基于上述的柞蠶絲纖維或其織物的陽離子改性整理劑實施柞蠶絲纖維或其織物改性的改性工藝方法是脫膠后的柞蠶絲纖維或其織物按1:20-30的浴比浸潰在改性整理劑中，在65-75 V改性溫度中浸潰20-30分鐘，取出軋干，于100°C及其上、下5°C內預烘2分鐘，140°C焙烘3分鐘，再用水洗凈、晾干得到改性柞蠶絲纖維或其織物，其中的軋余率為70-80%,以確保更適合的烘干溫度和合適的烘干時間。圖2為上染率與改性溫度的關系曲線。由圖所示，在65-75°C改性溫度中浸潰時間控制在20-30分鐘的范圍內，柞蠶絲纖維或其織物染色的上染率和色深值Κ/S最大。從工藝時間和能耗兩方面優選，其中浴比為I :20、浸潰溫度為65°C、浸潰時間20分鐘是最佳的改性工藝方法。
本改性整理劑的實施例I
其中的季銨鹽選用十二烷基三甲基氯化銨、十四烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨或十八烷基三甲基氯化銨溶液中的至少一種，按改性整理劑總量計，其物質的量濃度為O. 03mol/L。滲透劑為脂肪醇聚氧乙烯醚溶液JFC，也以改性整理劑總量計，其質量濃度為lg/L。混合液的pH值調整為6-7的中性范圍。用本改性整理劑處理得到的改性柞蠶絲纖維或其織物，經活性染料染色后，其上染率、固色率和染色牢度均明顯提高，染色效果明顯改善。本實施例的季銨鹽用量和滲透劑用量均較低，改性成本較低。本改性整理劑的實施例2
其中的季銨鹽選用十二烷基三甲基氯化銨、十四烷基三甲基氯化銨、十六烷 基三甲基氯化銨或十八烷基三甲基氯化銨溶液中的至少一種，按改性整理劑總量計，其物質的量濃度為O. 035mol/Lo滲透劑為脂肪醇聚氧乙烯醚溶液JFC，按改性整理劑總量計，其質量濃度為2g/L。本實施例為最佳的改性整理劑組成，可使改性柞蠶絲纖維或其織物的活性染料染色獲得最佳上染率、固色率和染色牢度。本改性整理劑的實施例3
其中的季銨鹽選用十二烷基三甲基氯化銨、十四烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨或十八烷基三甲基氯化銨溶液中的至少一種，按改性整理劑總量計，其物質的量濃度為O. 04mol/Lo滲透劑為脂肪醇聚氧乙烯醚溶液JFC，按改性整理劑總量計，其質量濃度為5g/L。本實施例相對實施例I的改性效果略有提高，但提高幅度不大，由于季銨鹽和滲透劑用量加大，因此可以縮短改性工藝過程用時，即在上述浸潰時間范圍內用短時間浸潰，達到改性效果。由本改性整理劑和其改性工藝方法獲得的改性柞蠶絲纖維或其織物，經常規的活性染料染色工藝處理，其效果如表I、表2和表3所示。在此，通過選用幾種典型的活性染料及染色工藝方法來具體說明本技術方案的技術效果。選用的活性染料為活性橙B-2RL、活性艷紅X-3B、活性紅K_2G和活性翠蘭KN-G共四種染料為說明例，本發明申請的技術方案對于其它活性染料也同樣適用。其染色工藝方法也為常規的活性染料染色工藝方法取上述一種活性染料，取用質量是柞蠶絲纖維或其織物重量的2%，柞蠶絲纖維或其織物重量與染料溶液體積比為1:30，所述的活性染料溶液中含有質量濃度2g/L的平平加O (也稱為烷基聚氧乙烯醚)。將改性得到的柞蠶絲纖維或其織物浸入所用活性染料染色混合液中，不同類型的活性染料的染色溫度也不同，活性橙B-2RLN、活性艷紅X-3B、活性紅K-2G或活性翠蘭KN-G的染色溫度分別控制在60°C、30°C、80°C、60°C，浸潰約10分鐘后加入氯化鈉(或硫酸鈉)。按染料混合液總量計，氯化鈉(或硫酸鈉)的加入量為質量濃度lg/L，此步驟加入的氯化鈉并非如常規染色工藝中的促染劑，而是作為緩染劑使用，用于改善染色的勻染性。加入氯化鈉后充分攪拌，繼續染色約10分鐘。上染工藝完成后加入純堿固色，按加入純堿后的染料混合液總量計，純堿質量濃度為1-3 g/L，固色時間約為30分鐘，其中不同類型活性染料的固色溫度也不同，上述活性橙B-2RLN、活性艷紅X-3B、活性紅K-2R、活性翠蘭KN-G的固色溫度分別為60，45，90，60°C。染色結束后取出進行水洗、皂洗、再水洗和干燥。整體染色工藝取自常規工藝方法，但為更詳盡的例舉說明，其中的皂洗方法為質量濃度為2g/L的皂片，浴比為1:30，溫度為90-95°C的皂液中皂洗5-10分鐘。表I是改性柞蠶絲纖維或其織物的活性染料染色中氯化鈉不同用量的技術效果參數值的對比表。該表所選用的染料是活性艷紅X-3B，氯化鈉采用不同加入量對上染率、固色率等染色的效果參數進行了對比。氯化鈉的使用使染色得到的柞蠶絲纖維或其織物色澤鮮艷、顏色飽滿。應當說明的是其它活性染料的染色工藝中的氯化鈉加入量在染色效果的影響與活性艷紅的效果基本相同，所以在此僅以活性艷紅活性染料為例進行說明，以下的各表在此相同，不再另行說明。表I
權利要求
1.一種柞蠶絲纖維或其織物陽離子改性整理劑，其特征在于它由季銨鹽和滲透劑混合而成，其中的季銨鹽為十二烷基三甲基氯化銨、十四烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨或十八烷基三甲基氯化銨溶液中至少一種，以改性整理劑總量計，季銨鹽物質的量濃度為O. 03-0. 04mol/L，所述滲透劑為非離子表面活性劑中的脂肪醇聚氧乙烯醚溶液JFC，以改性整理劑總量計，滲透劑質量濃度為l_5g/L，用物質的量濃度為O. I - lmol/L的稀醋酸、稀硫酸、稀鹽酸或稀氫氧化鈉、碳酸鈉溶液調節上述混合液，使其PH值為6-7的中性范圍。
2.根據權利要求I所述的柞蠶絲纖維或其織物陽離子改性整理劑，其特征 在于季銨鹽物質的量濃度為O. 03mol/L,滲透劑的質量濃度為lg/L。
3.根據權利要求I所述的柞蠶絲纖維或其織物陽離子改性整理劑，其特征在于季銨鹽的物質的量濃度為O. 035mol/L，滲透劑質量濃度為2g/L。
4.根據權利要求I所述的柞蠶絲纖維或其織物陽離子改性整理劑，其特征在于季銨鹽的物質的量濃度為O. 04mol/L，滲透劑質量濃度為5g/L。
5.基于權利要求I所述的柞蠶絲纖維或其織物的陽離子改性整理劑的柞蠶絲纖維或其織物改性工藝方法，其特征在于該方法是脫膠后的柞蠶絲纖維或其織物按1:20-30的浴比浸潰在改性整理劑中，在65-75 °C的改性溫度中浸潰20-30分鐘，取出軋干，在100及其上、下5°C預烘2分鐘，140°C焙烘3分鐘，后水洗晾干，得到改性柞蠶絲纖維或其織物。
6.根據權利要求5所述的柞蠶絲纖維或其織物改性工藝方法，其特征在于其中浴比為I:20、浸潰溫度為65°C、浸潰時間20分鐘。
7.根據權利要求5所述的柞蠶絲纖維或其織物改性工藝方法，其特征在于軋干的軋余率為 70-80%。
全文摘要
本發明提供了一種柞蠶絲纖維或其織物陽離子改性整理劑和其改性工藝方法，其中的柞蠶絲纖維或其織物陽離子改性整理劑，由季銨鹽和滲透劑混合而成，其中的季銨鹽為十二烷基三甲基氯化銨、十四烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨或十八烷基三甲基氯化銨溶液中至少一種，所述滲透劑為非離子表面活性劑中的脂肪醇聚氧乙烯醚溶液JFC；改性工藝方法是脫膠后的柞蠶絲纖維或其織物浸漬在改性整理劑中，在65-75℃的改性溫度中浸漬20-30分鐘，其后經預烘和焙烘3分鐘，得到改性柞蠶絲纖維或其織物。本技術方案提供了柞蠶絲纖維或其織物的活性染料高性能和無污染染色的有效實施方案。
文檔編號D06M15/53GK102965927SQ201210529080
公開日2013年3月13日 申請日期2012年12月7日 優先權日2012年12月7日
發明者盧聲, 于穎 申請人:遼東學院