一種縮短活性染料染色時間的無鹽低堿染色方法
【專利摘要】本發明涉及一種縮短活性染料染色時間的無鹽低堿染色方法，屬于紡織印染【技術領域】。本發明改變了傳統染色工藝中染液的配制以及工藝路線，采用將帶有堿液的待染色紡織品置于高比例醇類有機溶劑和少量水與染料混合而成的染液中進行染色的方法，很好的解決了傳統浸染工藝染色時間較長和固色劑難溶于有機溶劑的問題，極大程度縮短了紡織品的浸染染色時間，實現了紡織品的無鹽染色和降低固色堿劑的用量。本發明的染色方法，不僅工藝簡單、固色率高、染色效果和色牢度好，而且大大減少了水的用量和有效降低了化學助劑的用量，醇類有機溶劑能夠回收循環利用，污染小、成本低，清潔節能、安全環保。
【專利說明】—種縮短活性染料染色時間的無鹽低堿染色方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種縮短活性染料染色時間的無鹽低堿染色方法，屬于紡織印染【技術領域】。
【背景技術】
[0002]活性染料是一類廣泛用于纖維素纖維紡織品染色的重要染料，它具有色澤鮮艷、色譜齊全、色牢度優良點等特點。但是，活性染料對纖維素纖維的直接性低，染棉織物時存在上染率低的問題。因此，在傳統的染色工藝中，須加入大量的無機鹽進行促染。當染色過程結束后，這些無機鹽作為染色廢水的組成部分被排放，造成水源的污染，而高含鹽量印染廢水的排放又會破壞水的生態環境，鹽分的高滲透性會導致江湖周圍的水質鹽堿化，從而降低農作物的產量；由于染色殘液中含有大量的色素，染色后凈洗需要大量的水，還會增加污水處理的負擔。另外，染色用水也一直困擾著印染行業。不僅如此，由于活性染料浸染時的染色時間較長，耗能也很嚴重。因此，無水或少水染色以及提高活性染料的利用率和降低染色時的鹽用量和染色時間一直是人們期待解決的問題。
[0003]隨著科學技術的進步和人們環保意識的增強，一些新型的環保染色方法已經成為研究的重點。
[0004]公開雜志《紡織導報》，
【公開日】期2011年第11期名稱為《低鹽、無鹽染色的最新研究進展》中研究了低鹽和無鹽染色的最新進展，雖然從活性染料、代鹽助劑、纖維改性方法和新工藝、新技術應用于低鹽染色等四個方面闡述了低鹽和無鹽染色的染色方法。但是，其不足之處是這些方法都有一定的局限性，且較為復雜。
[0005]公開雜志《農村新技術》，
【公開日】期2008年第6期名稱為《麻紡原料的酶法脫膠技術》中提到了用生物酶——化學聯合脫膠法對麻進行脫膠，雖然它采用的先用生物酶對麻進行預處理再用化學試劑對其進行脫膠的方法確實起到了脫膠徹底和保護環境作用。但是，其不足之處是該方法的工藝條件復雜，難以控制。
[0006]公開雜志《紡織科學研究》，
【公開日】期2007年第4期名稱為《改性棉織物的無鹽染色方法》中提到了一種改性棉織物的無鹽染色方法，雖然它采用的用開聚環氧氯丙烷胺化物對棉織物進行改性再染色的方法確實起到了實現無鹽染色的可能。但是，其不足之處是該方法需要使用特殊的改性液對棉織物進行改性。
[0007]公開雜志《染料與染色》，
【公開日】期2012年2月第49卷第I期名稱為《棉織物活性染料無鹽、無堿染色工藝研究》中研究了活性染料染棉的無鹽無堿染色，雖然它采用的先對棉織物進行陽離子改性的方法確實可以實現無鹽無堿染色。但是，其不足之處在于該方法能夠實用的染料有限，具有一定的局限性。
[0008]中國專利申請公布號CN102174748A，申請公布日期2011年9月7日，發明創造的名稱為一種棉纖維用乙烯砜型活性染料無鹽染色方法，該申請案公布了一種無鹽染色方法。雖然它采用先對棉織物進行改性再染色的方法確實可以實現無鹽染色，但是其不足之處是該方法需要先對棉織物進行改性，工藝較為復雜，且這種改性工藝只是適用于乙烯砜型活性染料，適用范圍較窄。
[0009]中國專利申請公布號CN102677489A，申請公布日期2012年9月19日，發明創造的名稱為一種有效節水、減污、高色牢度的棉織物染色方法，該申請案公開了一種棉織物無鹽節水的染色方法。雖然它采用陽離子生物蛋白衍生物助劑改棉織物再染色的方法確實有一定的效果，但是其不足之處在于這種方法同樣先對棉織物進行改性，且并沒有很大程度上減少了水的用量。
[0010]中國專利申請公布號CN102899929A，申請公布日期2013年I月30日，發明創造的名稱為一種活性染料無鹽染色的加工方法，該申請案公開了一種利用有機溶劑對棉織物進行染色的方法。雖然它采用的利用有機溶劑染色的方法確實可以起到無鹽染色的作用，但其不足之處是該方法是先染色再固色，并沒有從根本上解決活性染料浸染時間長的問題，且在固色階段加入的純堿在有機溶劑中存在一定的不充分溶解的問題，從而影響染色成品的質量。
[0011]中國專利申請公布號CN103243584A，申請公布日期2013年8月14日，發明創造的名稱為一種活性染料無鹽染色方法，該申請案公開了一種利用有機溶劑對棉織物進行染色的方法。雖然它采用的先用水對棉織物進行預溶脹再利用有機溶劑對棉織物進行染色的方法確實可以起到無鹽染色，但其不足之處依然沒有從根本上解決活性染料浸染染色時間長的問題，不僅用水量較大而且在固色階段加入的純堿水溶液或固態純堿在有機溶劑中都存在一定的不充分溶解的問題，導致固色不勻，從而影響染色成品的質量。
[0012]中國專利申請公布號CN103266507A，申請公布日期2013年8月28日，發明創造的名稱為一種纖維素織物的活性染料共溶劑染色方法，該申請案公開了一種利用有機溶劑對棉織物進行染色的方法。雖然它采用的分批加入有機溶劑的方法確實可以一定程度上控制染料的上染率和勻染性，但其不足之處依然沒有從根本上解決活性染料浸染染色時間長的問題，不僅工藝復雜且由于有機溶劑的揮發使得不容易控制分批加入有機溶劑量的問題。
【發明內容】
[0013]針對上述問題，為了極大程度上減少活性染料染色時間以及水、鹽和堿的用量，本發明的目的在于提供一種采用將帶有堿液的紡織品置于高比例醇類有機溶劑和少量水與活性染料混合而成的染液中進行無鹽低堿染色的方法。
[0014]為了實現上述目的，本發明的技術解決方案為:
[0015]一種縮短活性染料染色時間的無鹽低堿染色方法，所述染色方法按以下步驟進行:
[0016]a配制堿液:
[0017]將堿劑、勻染劑、滲透劑和水混合，攪拌均勻配制成堿液，其中，堿液的浴比為1:2?1:20，堿劑的濃度為I?30g/L，勻染劑的濃度為O?5g/L，滲透劑的濃度為O?5g/L ；
[0018]b紡織品堿液處理:
[0019]將待染色的紡織品置于經a步驟配制的堿液中進行浸潰堿液處理或浸軋堿液處理，處理后紡織品的帶液率為50%?100% ;
[0020]c配制染液:[0021]將活性染料置于醇類有機溶劑和水的混合液中，攪拌均勻后配制成染液，其中，染液的浴比為1:5?1:30，染液中醇類有機溶劑和水的體積比為90%: 10%?95%:5%，活性染料的濃度為紡織品質量的0.1%?10% ；
[0022]d 染色:
[0023]將經b步驟處理后的紡織品置于c步驟配制的染液中，染液的初始溫度為20?90°C，然后染液以O?3°C /分鐘的升溫速率升溫至40?90°C對紡織品染色，其中，染色時間為10?60分鐘，紡織品染色完后，經洗滌、皂洗、洗滌和烘干，得到成品。
[0024]所述的堿劑為純堿或小蘇打或燒堿或代用堿中的一種。
[0025]所述的紡織品為棉紡織品或麻紡織品中的一種。
[0026]所述的醇類有機溶劑為乙醇或異丙醇中的一種。
[0027]所述的活性染料為一氯均三嗪型活性染料或二氯均三嗪型活性染料或乙烯砜型活性染料或雙活性基型活性染料中的一種。
[0028]所述的棉紡織品為棉散纖維或棉紗線或棉條或棉織物或棉無紡布中的一種。
[0029]由于采用了以上技術方案，本發明的技術特點在于:本發明的技術方法改變了傳統染色工藝中染液的配制以及工藝路線，采用將帶有堿液的待染色紡織品置于高比例醇類有機溶劑和少量水與染料混合而成的染液中進行染色的方法，當攜帶堿液的紡織品置于染液后，由于紡織品在高比例的醇類有機溶劑中非常好的潤濕性，從而使得染料在很短的時間內會舍染液而向纖維轉移，當染料進入纖維內部時，這些染料在纖維所攜帶的堿劑下迅速的與纖維分子的有關基團發生反應形成共價鍵結合而固著在纖維中。這些固著的染料會導致纖維內外形成濃度差，使得染料進一步繼續向纖維內擴散。這種不斷上染和不斷固色的循環使得整個染色時間大大降低，從而極大程度上縮短了浸染染色時間。另外，由于堿劑始終吸附在纖維表面，所以在固色效率高，勻染性好，而且后期不用再加入固色堿劑，大大降低了堿劑的用量。這種上染和固色不斷交叉而且不斷進行的方式大大提高了上染率，由于高比例醇類有機溶劑中氫鍵的存在，使得染料陰離子與纖維表面存在的負電荷之間產生的庫倫斥力大大降低，在這種情況下，染料不斷向纖維靠近，而隨著染料和纖維的距離不斷減小，在染料和纖維表面起結合作用的氫鍵和范德華力會迅速增大，從而不斷促進染料上染纖維，因此，在整個染色過程中，不需要增加任何助劑便能夠達到很好的染色效果。很好的解決了傳統浸染工藝染色時間較長和固色劑難溶于有機溶劑的問題，極大程度縮短了紡織品的浸染染色時間，實現了紡織品的無鹽染色和降低固色堿劑的用量。
[0030]本發明的染色方法，不僅工藝簡單、固色率高、染色效果和色牢度好，而且大大減少了水的用量和有效降低了化學助劑的用量，醇類有機溶劑能夠回收循環利用，污染小、成本低，清潔節能、安全環保。
【具體實施方式】
[0031]下面結合具體實施例對本發明進行具體詳細描述。
[0032]一種縮短活性染料染色時間的無鹽低堿染色方法，待染色的紡織品為棉紡織品或麻紡織品中的一種。本發明縮短活性染料染色時間的無鹽低堿染色方法具體步驟如下:
[0033]a配制堿液
[0034]將堿劑、勻染劑、滲透劑置于水中，攪拌均勻后配制成堿液，其中，堿液的浴比為1:2~1:20，堿劑的濃度為I~30g/L，勻染劑的濃度為O~5g/L，滲透劑的濃度為O~5g/L，堿劑為純堿或小蘇打或燒堿或代用堿中的一種；
[0035]b紡織品堿液處理
[0036]將待染色的紡織品置于經a步驟配制的堿液中進行浸潰堿液處理或浸軋堿液處理，處理后紡織品的帶液率為50%~100%，浸潰堿液處理是指將待染色的紡織品浸潰在堿液中，然后對浸潰堿液后的紡織品進行離心處理，其中，浸潰溫度為20~60°C，浸潰時間為5~20分鐘，浸軋堿液處理是指將待染色的紡織品用軋車進行浸軋染液處理，其中，浸軋次數為一浸一軋或二浸二軋；
[0037]c配制染液
[0038]將活性染料置于醇類有機溶劑和水的混合液中，攪拌均勻后配制成染液，其中，染液的浴比為1:5~1:30，染液中醇類有機溶劑和水的體積比為90%: 10%~95%:5%，活性染料的濃度為紡織品質量的0.1%~10%，活性染料為一氯均三嗪型活性染料或二氯均三嗪型活性染料或乙烯砜型活性染料或雙活性基型活性染料中的一種，醇類有機溶劑為乙醇或異丙醇中的一種；
[0039]d 染色
[0040]將經b步驟處理后的紡織品置于c步驟`配制的染液中，染液的初始溫度為20~90°C，然后染液以O~3°C /分鐘的升溫速率升溫至40~90°C對紡織品染色，其中，染色時間為10~60分鐘，紡織品染色完后，經洗滌、皂洗、洗滌和烘干，得到成品。
[0041]具體實施例
[0042]實施例一:
[0043]按上述工藝步驟:選用5g棉織物作為待染色的紡織品，醇類有機溶劑選為乙醇，堿劑選為純堿。將純堿、勻染劑、滲透劑置于水中，攪拌均勻后配制成堿液，其中，堿液的浴比為1:10，純堿的濃度為3g/L，勻染劑的濃度為5g/L，滲透劑的濃度為5g/L。將待染色的棉織物置于堿液中進行浸潰堿液處理，處理后棉織物的帶液率為100%，其中，浸潰溫度為20°C，浸潰時間為5分鐘，將一氯均三嗪型活性染料置于乙醇和水的混合液中，攪拌均勻后配制成染液，其中，染液的浴比為1:10，染液中乙醇和水的體積比為90%:10%，一氯均三嗪型活性染料的濃度為棉織物質量的5%，將經堿液處理后的棉織物置于染液中，染液的初始溫度為60°C，然后染液以3°C /分鐘的升溫速率升溫至80°C對棉織物染色，其中，染色時間為30分鐘，棉織物染色完后，經洗滌、皂洗、洗滌和烘干，得到成品。
[0044]本發明實施例和采用純水常規染色工藝的實驗結果如下:
[0045]
比較項目I本發明染色方法I常規染色方法
染色時間(min)3060
堿用量(g)?ΤΤδΤΤδ
固色率(％)85.9164.34
Κ/S 值18.57412.803
【權利要求】
1.一種縮短活性染料染色時間的無鹽低堿染色方法，其特征在于:所述染色方法按以下步驟進行: a配制堿液: 將堿劑、勻染劑、滲透劑和水混合，攪拌均勻配制成堿液，其中，堿液的浴比為1:2?1:20，堿劑的濃度為I?30g/L，勻染劑的濃度為O?5g/L，滲透劑的濃度為O?5g/L ； b紡織品堿液處理: 將待染色的紡織品置于經a步驟配制的堿液中進行浸潰堿液處理或浸軋堿液處理，處理后紡織品的帶液率為50%?100% ; c配制染液: 將活性染料置于醇類有機溶劑和水的混合液中，攪拌均勻后配制成染液，其中，染液的浴比為1:5?1:30，染液中醇類有機溶劑和水的體積比為90%: 10%?95%:5%，活性染料的濃度為紡織品質量的0.1%?10% ； d染色: 將經b步驟處理后的紡織品置于c步驟配制的染液中，染液的初始溫度為20?90°C，然后染液以O?:TC /分鐘的升溫速率升溫至40?90°C對紡織品染色，其中，染色時間為10?60分鐘，紡織品染色完后，經洗滌、皂洗、洗滌和烘干，得到成品。
2.如權利要求1所述的一種縮短活性染料染色時間的無鹽低堿染色方法，其特征在于:所述的堿劑為純堿或小蘇打或燒堿或代用堿中的一種。
3.如權利要求1所述的一種縮短活性染料染色時間的無鹽低堿染色方法，其特征在于:所述的紡織品為棉紡織品或麻紡織品中的一種。
4.如權利要求1所述的一種縮短活性染料染色時間的無鹽低堿染色方法，其特征在于:所述的醇類有機溶劑為乙醇或異丙醇中的一種。
5.如權利要求1所述的一種縮短活性染料染色時間的無鹽低堿染色方法，其特征在于:所述的活性染料為一氯均三嗪型活性染料或二氯均三嗪型活性染料或乙烯砜型活性染料或雙活性基型活性染料中的一種。
6.如權利要求3所述的一種縮短活性染料染色時間的無鹽低堿染色方法，其特征在于:所述的棉紡織品為棉散纖維或棉紗線或棉條或棉織物或棉無紡布中的一種。
【文檔編號】D06P3/66GK103498348SQ201310441228
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月25日 優先權日:2013年9月25日
【發明者】徐衛林, 夏良君 申請人:武漢紡織大學