專利名稱：羊毛酸性媒介染料低溫低鉻染色助劑的制備及使用方法
技術領域：
本發明屬于紡織品印染技術領域，涉及ー種染色助劑的制備方法，具體涉及ー種羊毛酸性媒介染料低溫低鉻染色助劑的制備方法，本發明還涉及該染色助劑的使用方法。
背景技術：
酸性媒介染料可應用于對羊毛、蠶絲及聚酰胺等纖維的染色。目前，全世界毛用染料的35%都屬于媒介染料，年消耗量為7700t，其中我國占總消耗量的29%。酸性媒介染料的耐光、耐濕處理牢度較酸性染料高，耐縮絨、耐煮呢牢度較中性染料好，同時由于該染料分子量較小，水溶性好以及具有良好的勻染性等優點，使得酸性媒介染料是羊毛纖維染色的ー類重要染料；然而酸性媒介染料染色卻存在染色廢液中殘留有金屬鉻，金屬鉻會對環境造成嚴重的危害，同時過量的鉻會導致纖維損傷大，此外還存在染色·時間長、耗能大的問題。眾所周知，我國是毛產品生產大國，毎年毛紡產品染色產生的廢水給環境造成了巨大壓力。而隨著人們環保意識的逐漸提高，羊毛酸性媒介染料低溫低鉻染色已成為ー個重要的研究課題。目前進行低鉻染色的措施主要有(I)嚴格控制媒染劑用量；(2)加媒染劑前將染液中染料盡量吸盡，或將染液倒棹，重新配置媒染液，進行媒染；(3)應用適宜的助劑，如稀土、甲酸等，以降低染色廢水中的鉻污染。但是這些措施在有效降低鉻污染方面效果還不甚理想，此外未見有關于采用陽離子生物蛋白衍生物助劑作為羊毛酸性媒介染料低溫低鉻染色助劑的報道。
發明內容
本發明的目的在于提供ー種羊毛酸性媒介染料低溫低鉻染色助劑的制備方法，可在較低的溫度條件下提高酸性媒介染料染羊毛纖維的上染百分率，減少媒染劑用量，降低染色溫度，減少廢水污染，實現了酸性媒介染料低溫低鉻染色的目的。本發明的另ー目的在于提供上述染色助劑的使用方法。本發明所采用的技術方案，ー種羊毛酸性媒介染料低溫低鉻染色助劑的制備方法，具體按照以下步驟實施步驟I，利用廢棄鴨毛制備蛋白粉末I)鴨毛的前處理收集鴨毛，將鴨毛清洗干凈，在常溫條件下晾干，稱取晾干的鴨毛質量；稱取冰醋酸，將稱取的冰醋酸溶解于水中，配置成體積百分比濃度為O. 39ΓΟ. 7%的醋酸溶液；于30°C 50°C條件下，將晾干的鴨毛放入配置好的醋酸溶液中浸泡，每公斤的鴨毛加入到30升 50升的醋酸溶液中，浸泡鴨毛的時間為10mirT50min ；從醋酸溶液中撈取出浸泡過的鴨毛，再次用自來水清洗用醋酸溶液浸泡過的鴨毛，用自來水清洗3 7次，用pH試紙測試清洗液的pH值，直至清洗液的pH值顯示為中性為止，之后將清洗凈的鴨毛放置于常溫下晾干；2)鴨毛的溶解處理分別稱取尿素和氫氧化鈉，將稱取的尿素和氫氧化鈉依次倒入水中，每升水中含有6g的尿素，8g的氫氧化鈉，配制成鴨毛蛋白溶解液；于7ov Kktc溫度條件下，將I)中前處理好的鴨毛投入到配置好的鴨毛蛋白溶解液中，使鴨毛完全浸泡在鴨毛蛋白溶解液中，每公斤鴨毛需要加入10升 30升鴨毛蛋白溶解液，浸泡鴨毛的時間為120mirTl80min ；
3)鴨毛蛋白粉末的制取鴨毛經過2 )溶解處理后，使溶解鴨毛蛋白的鴨毛蛋白溶解液自然冷卻至室溫；用紗布過濾冷卻后的鴨毛蛋白溶解液，過濾Γ7次，去除鴨毛蛋白溶解液中的不溶物，得到鴨毛蛋白溶液；用體積百分比濃度為40%飛0%的醋酸溶液調節過濾后得到的鴨毛蛋白溶液，控制鴨毛蛋白溶液的PH值為3. 5^4. 5，有沉淀析出，將析出的沉淀物分離出來，并將沉淀物晾干即得鴨毛蛋白粉末；步驟2，配置氫氧化鈉溶液，用氫氧化鈉溶液溶解鴨毛蛋白粉末I)在常溫下，稱取氫氧化鈉，將稱得的氫氧化鈉溶解于水中，配制濃度為20g/L^30g/L的氫氧化鈉溶液；2)稱取步驟I中制得的鴨毛蛋白粉末，將鴨毛蛋白粉末倒入I)中配置好的氫氧化鈉溶液中，每公斤鴨毛蛋白粉末需要加入5升 10升的氫氧化鈉溶液，攪拌后使鴨毛蛋白粉末充分溶解于氫氧化鈉溶液中；步驟3，制備含有多個環氧こ烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLSI)分別稱取氫氧化鈉、三こ醇胺、環氧氯丙烷，氫氧化鈉、三こ醇胺、環氧氯丙烷的質量比為5:4:12，首先將稱取的三こ醇胺和環氧氯丙烷倒入三ロ燒瓶內，于50°C 80°C條件下，以400r/min 800r/min轉速攪拌5min IOmin ;然后將稱取好的氫氧化鈉溶解于水中，配置成質量百分比濃度為40%的氫氧化鈉溶液，再將配置好的氫氧化鈉溶液滴加到含有三こ醇胺和環氧氯丙烷混合液的三ロ燒瓶內中，形成混合液；2)于50°C 80°C的條件下，以400r/mirT800r/min轉速攪拌I)中配置好的混合溶液，保溫反應4tT6h，即制備出含有多個環氧こ烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLS ；步驟4，酸性媒介染料低溫低鉻助劑的制備I)稱取步驟3中制得的含有多個環氧こ烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLS，將稱取的含有多個環氧こ烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLS倒入三ロ燒瓶內，于50°C 90°C條件下，以400r/min 800r/min轉速攬拌5min 20min ；2)再向三ロ燒瓶中加入步驟2用氫氧化鈉溶解的鴨毛蛋白粉末，含有多個環氧こ烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLS質量與用氫氧化鈉溶液溶解的鴨毛蛋白粉末的質量比為8 24:1，保持50°C 90°C，于恒溫條件下攪拌30mirT90min，使含有多個環氧こ烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLS和用氫氧化鈉溶液溶解的鴨毛蛋白粉末均勻混合，形成混合液；3)另稱取氫氧化鈉，氫氧化鈉的質量為I)中含有多個環氧こ烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLS質量的2% 10%，將稱取的氫氧化鈉溶解于水中，配制成濃度為O. 04g/mr0. lg/ml的氫氧化鈉溶液，將配置好的氫氧化鈉溶液滴加到2)中形成的混合液中，于60°C 90°C條件下，保溫攪拌Ih 5h，即制備出本發明的酸性媒介染料低溫低鉻助齊 。ー種羊毛酸性媒介染料低溫低鉻染色助劑的使用方法，具體按照以下步驟步驟1，利用本發明制備出的酸性媒介染料低溫低鉻助劑對羊毛纖維改性I)取待改性羊毛纖維，稱取待改性羊毛纖維的質量；2)根據I)中待改性羊毛纖維的質量，稱取本發明制備的酸性媒介染料低溫低鉻助劑和碳酸鈉，酸性媒介染料低溫低鉻助劑的質量為待改性羊毛纖維質量的209Γ50% ;碳酸鈉的質量為待改性羊毛纖維質量的2% 10% ；
3)將稱取的酸性媒介染料低溫低鉻助劑和碳酸鈉溶解于水中，攪拌后形成改性溶液；4)將I)中待改性羊毛纖維投入到3)中配置好的改性溶液中，每公斤待改性羊毛纖維需要加入到20升 40升的改性溶液中，將改性溶液加熱至30°C 70°C后，對待改性羊毛纖維浸潰處理10mirT50min ；5)取出經4)處理的改性羊毛纖維，將改性羊毛纖維放入溫度為30°C 40°C，濃度為3mL/L 5mL/L的醋酸溶液中進行中和處理，每公斤改性羊毛纖維需要加入30升 50升的醋酸溶液，中和處理時間為5mirTl0min，經過中和處理后，將改性羊毛纖維從醋酸溶液中撈取出來，充分水洗，直至清洗后水的PH值顯示為中性為止，最后經80°C 90°C烘干，即得到改性后的羊毛纖維；步驟2，用酸性媒介染料對改性后的羊毛纖維進行染色處理I)取步驟I中改性后的羊毛纖維，稱取改性后的羊毛纖維的質量；2)分別稱取酸性媒介染料、冰醋酸，酸性媒介染料的質量為改性后的羊毛纖維質量的5%，冰醋酸的質量為改性的羊毛纖維質量的29Γ3%，將稱取好的酸性媒介染料與冰醋酸溶解于水中配置成染液；3)將染液升溫至40°C 60°C，再將I)中稱取的改性后的羊毛纖維投入到2)中配置的染液中，每公斤改性羊毛纖維需要加入20升 40升的染液，即浴比為2(Γ40:1，將染液以1°C /mirT2°C /min的升溫速率，升溫至70°C 90°C，于70°C 90°C下保溫染色30min 40min ；4)將染液降溫至60°C 80°C，再向染液中加入媒染劑紅礬即重鉻酸鈉和甲酸，媒染劑重鉻酸鈉質量為染色用酸性媒介染料質量的20°/Γ30%，甲酸質量為I)稱取的改性羊毛纖維質量的1°/Γ3%，再次將染液升溫至70°C 90°C，于70°C 90°C條件下，保溫媒染40min 60min ；5)最后將染液降溫至50°C以下，從染液中撈取出羊毛纖維，再經清水多次洗滌去除浮色后，自然晾干，即完成羊毛纖維的染色過程。本發明的有益效果在于I)本發明低溫低鉻染色助劑是ー種陽離子化的蛋白衍生物助劑，該助劑以廢棄羽毛蛋白為原料而制得的，其優點在于價格低廉、原料充足、可生物降解、無毒環保、制備方法簡單，不僅有利于廢棄資源的有效再利用，變廢為寶，而且有利于減少了環境污染，達到了環保和清潔生產的目的。2)該助劑與羊毛結構相似，對羊毛纖維有較大親和力，可應用于改性羊毛纖維，并使改性羊毛纖維對酸性媒介染料和媒染劑重鉻酸鈉(鉀)的吸附作用力顯著提高，當選用酸性媒介染料對改性羊毛纖維進行染色時，能顯著提高染料的上染百分率，染色深度值，節約染料；并能有效提高羊毛對媒染劑重鉻酸鈉(也稱為紅礬)的吸附性能，有效利用紅礬，進而可減少紅礬用量，使染色廢水中的六價鉻和總鉻含量顯著減少，大大降低染色殘液中的鉻污染。3)本發明的陽離子蛋白助劑(即酸性媒介染料低溫低鉻助劑)可用于改性羊毛纖維，顯著提高羊毛對酸性媒介染料的染色性能和對媒染劑紅礬的吸附性能，可以縮短染色時間，降低染色溫度，減少能耗，減少羊毛纖維損傷，降低染色廢水中的鉻含量，降低廢水污染，該染色エ藝具有節水、節能、環保及操作簡便的優點。4)本發明的酸性媒介染料低溫低鉻助劑結構為生物蛋白衍生物助劑，利用蛋白助劑的結構特點，使改性羊毛產品的服用性能得到進ー步改善，提高了毛產品檔次。
圖I為改性羊毛纖維與未改性羊毛纖維對紅礬吸附性能對比的柱狀圖；圖2為改性羊毛纖維與未改性羊毛纖維對媒染劑重鉻酸鈉的吸附速率曲線圖；圖3為本發明助劑用量對酸性媒介染料上染百分率影響的曲線圖；圖4為不同染色溫度條件下酸性媒介黑PV對未改性羊毛纖維的上染速率曲線圖；圖5為不同染色溫度條件下酸性媒介黑PV對改性羊毛纖維的上染速率曲線圖；圖6為酸性媒介黑PV用量與染色后的殘液中鉻含量的關系曲線圖。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
對本發明進行詳細說明。ー種羊毛酸性媒介染料低溫低鉻染色助劑的制備方法，具體按照以下步驟實施步驟1，利用廢棄鴨毛制備蛋白粉末I)鴨毛的前處理收集鴨毛，將鴨毛清洗干凈，在常溫條件下晾干，稱取晾干的鴨毛質量；稱取冰醋酸，將稱取的冰醋酸溶解于水中，配置成體積百分比濃度為O. 39ΓΟ. 7%的醋酸溶液；于30°C 50°C條件下，將晾干的鴨毛放入配置好的醋酸溶液中浸泡，每公斤的鴨毛加入到30升 50升的醋酸溶液中，浸泡鴨毛的時間為10mirT50min ；從醋酸溶液中撈取出浸泡過的鴨毛，再次用自來水清洗用醋酸溶液浸泡過的鴨毛，用自來水清洗3 7次，用pH試紙測試清洗液的pH值，直至清洗液的pH值顯示為中性為止，之后將清洗凈的鴨毛放置于常溫下晾干；2)鴨毛的溶解處理分別稱取尿素和氫氧化鈉，將稱取的尿素和氫氧化鈉依次倒入水中，每升水中含有6g的尿素，8g的氫氧化鈉，配制成鴨毛蛋白溶解液；
于70°C 10(TC溫度條件下，將I)中前處理好的鴨毛投入到配置好的鴨毛蛋白溶解液中，使鴨毛完全浸泡在鴨毛蛋白溶解液中，每公斤鴨毛需要加入10升 30升鴨毛蛋白溶解液，浸泡鴨毛的時間為120mirTl80min ；3)鴨毛蛋白粉末的制取鴨毛經過2)溶解處理后，使溶解鴨毛蛋白的鴨毛蛋白溶解液自然冷卻至室溫；用紗布過濾冷卻后的鴨毛蛋白溶解液，過濾Γ7次，去除鴨毛蛋白溶解液中的不溶物，得到鴨毛蛋白溶液；用體積百分比濃度為40%飛0%的醋酸溶液調節過濾后得到的鴨毛蛋白溶液，控制鴨毛蛋白溶液的PH值為3. 5^4. 5，有沉淀析出，將析出的沉淀物分離出來，并將沉淀物晾干即得鴨毛蛋白粉末； 步驟2，配置氫氧化鈉溶液，用氫氧化鈉溶液溶解鴨毛蛋白粉末I)在常溫下，稱取氫氧化鈉，將稱得的氫氧化鈉溶解于水中，配制濃度為20g/L^30g/L的氫氧化鈉溶液；2)稱取步驟I中制得的鴨毛蛋白粉末，將鴨毛蛋白粉末倒入I)中配置好的氫氧化鈉溶液中，每公斤鴨毛蛋白粉末需要加入5升 10升的氫氧化鈉溶液，攪拌后使鴨毛蛋白粉末充分溶解于氫氧化鈉溶液中；步驟3，制備含有多個環氧こ烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLSI)分別稱取氫氧化鈉、三こ醇胺、環氧氯丙烷，氫氧化鈉、三こ醇胺、環氧氯丙烷的質量比為5:4:12，首先將稱取的三こ醇胺和環氧氯丙烷倒入三ロ燒瓶內，于50°C 80°C條件下，以400r/min 800r/min轉速攪拌5min IOmin ;然后將稱取好的氫氧化鈉溶解于水中，配置成質量百分比濃度為359Γ45%的氫氧化鈉溶液，再將配置好的氫氧化鈉溶液滴加到含有三こ醇胺和環氧氯丙烷混合液的三ロ燒瓶內中，形成混合液；2)于50°C 80°C的條件下，以400r/mirT800r/min轉速攪拌I)中配置好的混合溶液，保溫反應4tT6h，即制備出含有多個環氧こ烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLS ；步驟4，酸性媒介染料低溫低鉻助劑的制備I)稱取步驟3中制得的含有多個環氧こ烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLS，將稱取的含有多個環氧こ烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLS倒入三ロ燒瓶內，于50°C 90°C條件下，以400r/min 800r/min轉速攬拌5min 20min ；2)再向三ロ燒瓶中加入步驟2用氫氧化鈉溶解的鴨毛蛋白粉末，含有多個環氧こ烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLS質量與用氫氧化鈉溶液溶解的鴨毛蛋白粉末的質量比為8 24:1，保持50°C 90°C，于恒溫條件下攪拌30mirT90min，使含有多個環氧こ烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLS和用氫氧化鈉溶液溶解的鴨毛蛋白粉末均勻混合，形成混合液；3)另稱取氫氧化鈉，氫氧化鈉的質量為I)中含有多個環氧こ烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLS質量的2% 10%，將稱取的氫氧化鈉溶解于水中，配制成濃度為O. 04g/mr0. lg/ml的氫氧化鈉溶液，將配置好的氫氧化鈉溶液滴加到2)中形成的混合液中，于60°C 90°C條件下，保溫攪拌Ih 5h，即制備出本發明的酸性媒介染料低溫低鉻助齊 。
ー種羊毛酸性媒介染料低溫低鉻染色助劑的使用方法，具體按照以下步驟步驟1，利用本發明制備出的酸性媒介染料低溫低鉻助劑對羊毛纖維改性I)取待改性羊毛纖維，稱取待改性羊毛纖維的質量；2)根據I)中待改性羊毛纖維的質量，稱取本發明制備的酸性媒介染料低溫低鉻助劑和碳酸鈉，酸性媒介染料低溫低鉻助劑的質量為待改性羊毛纖維質量的209Γ50% ;碳酸鈉的質量為待改性羊毛纖維質量的2% 10% ；3)將稱取的酸性媒介染料低溫低鉻助劑和碳酸鈉溶解于水中，攪拌后形成改性溶液；4)將I)中待改性羊毛纖維投入到3)中配置好的改性溶液中，每公斤待改性羊毛纖維需要加入到20升 40升的改性溶液中，將改性溶液加熱至30°C 70°C后，對待改性羊毛纖維浸潰處理10mirT50min ；
5)取出經4)處理的改性羊毛纖維，將改性羊毛纖維放入溫度為30°C 40°C，濃度為3mL/L 5mL/L的醋酸溶液中進行中和處理，每公斤改性羊毛纖維需要加入30升 50升的醋酸溶液，中和處理時間為5mirTl0min，經過中和處理后，將改性羊毛纖維從醋酸溶液中撈取出來，充分水洗，直至清洗后水的PH值顯示為中性為止，最后經80°C 90°C烘干，即得到改性后的羊毛纖維；步驟2，用酸性媒介染料對改性后的羊毛纖維進行染色處理I)取步驟I中改性后的羊毛纖維，稱取改性后的羊毛纖維的質量；2)分別稱取酸性媒介染料、冰醋酸，酸性媒介染料的質量為改性后的羊毛纖維質量的5%，冰醋酸的質量為改性的羊毛纖維質量的29Γ3%，將稱取好的酸性媒介染料與冰醋酸溶解于水中配置成染液；3)將染液升溫至40°C 60°C，再將I)中稱取的改性后的羊毛纖維投入到2)中配置的染液中，每公斤改性羊毛纖維需要加入20升 40升的染液，即浴比為2(Γ40:1，將染液以1°C /mirT2°C /min的升溫速率，升溫至70°C 90°C，于70°C 90°C下保溫染色30min 40min ；4)將染液降溫至60°C 80°C，再向染液中加入媒染劑紅礬即重鉻酸鈉和甲酸，媒染劑重鉻酸鈉質量為染色用酸性媒介染料質量的20°/Γ30%，甲酸質量為I)稱取的改性羊毛纖維質量的1°/Γ3%，再次將染液升溫至70°C 90°C，于70°C 90°C條件下，保溫媒染40min 60min ；5)最后將染液降溫至50°C以下，從染液中撈取出羊毛纖維，再經清水多次洗滌去除浮色后，自然晾干，即完成羊毛纖維的染色過程。本發明中廢棄蛋白粉末來源于廢棄鴨毛，鴨毛的角蛋白具有明顯的多肽特征。角蛋白結晶熔融發生在233°C，其結晶度為39. 33%，與一般蛋白質ー樣，鴨毛角蛋白是由多種氨基酸按照一定順序在肽鍵的連接下形成的高分子化合物，但其肽鏈中含有較多的半胱氨酸和胱氨酸。角蛋白多肽鏈之間存在著很多ニ硫鍵(-S-S)結構，使得鴨毛角蛋白的分子結構特別穩定。廢棄的鴨毛經過處理后即可得到廢棄蛋白粉狀助劑，其結構上含有大量的氨基(-NH2)、羧基(-C00H)、羥基(-0H)、巰基(-SH)等極性基團，這些基團能和含有多個環氧こ烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLS反應。廢棄蛋白粉末作為原料其優點在于價格低廉，無毒環保，可生物降解，制備方便。
WLS為含有多個環氧こ烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑，外觀上看為淡黃色粘稠液體，其化學結構上具有性質很活潑的環氧こ烷活性基，可以與氨基(-NH2)、羧基(-C00H)、羥基(-0H)、巰基(-SH)等極性基團發生化學反應，因此，可作為交聯改性助劑，可以與蛋白助劑反應，將蛋白助劑陽離子化改性。其優點在于制備エ藝簡便，有效性好。氫氧化鈉的作用是溶解廢棄鴨毛蛋白粉末，并催化WLS助劑與蛋白助劑反應。本發明的陽離子蛋白衍生物助劑將用于對羊毛纖維的改性，該助劑與羊毛結構相似，對羊毛纖維有較大親和力，可應用于改性羊毛纖維，并使改性羊毛纖維對酸性媒介染料和媒染劑中鉻酸鈉(鉀)的吸附作用力顯著提高，當選用酸性媒介染料對改性羊毛纖維進行染色時，能顯著提高染料的上染百分率和染色深度值，節約染料；井能有效提高羊毛對媒染劑紅礬(重鉻酸鈉)的吸附性能,有效利用紅礬,進而可減少紅礬用量,使染色廢水中的六價鉻和總鉻含量顯著減少，大大降低染色殘液中的鉻污染，井能降低染色溫度，實現羊毛酸性媒介染料低溫低鉻染色，有效解決酸性媒介染料染色殘液中鉻污染嚴重的問題，有利于減少環境污染，達到環保和清潔生產的目的。
本發明的助劑和其應用エ藝方法的使用，在對改性羊毛采用酸性媒介染料低溫低鉻染色吋，發現改性羊毛染色性能顯著提高，明顯增大了染色羊毛纖維的染色深度(K/S)值，有效節約了染料用量，降低染色廢水中的鉻污染；此外，利用蛋白助劑的結構特點，可使改性羊毛產品的服用性能進ー步改善，提高產品檔次。實施例I :收集鴨毛井清洗干凈，配置體積百分比濃度為O. 3%的醋酸溶液，于30°C條件下將干凈的鴨毛倒入醋酸溶液中，每公斤的鴨毛加入30升的醋酸溶液，浸泡IOmin ;然后用自來水清洗鴨毛，直至鴨毛為中性，將清洗后的鴨毛于常溫下晾干；分別稱取尿素和氫氧化鈉溶解于水中配置成鴨毛蛋白溶解液，每升水中含有尿素6克，氫氧化鈉8克，于70°C條件下，將前處理過的鴨毛投入到鴨毛蛋白溶解液中，每公斤鴨毛需要加入10升鴨毛蛋白溶解液，溶解處理120min ;待鴨毛蛋白溶解完成后，冷卻鴨毛蛋白溶解液至室溫，用紗布將得到的溶解鴨毛蛋白液過濾3次，去除不溶物得到鴨毛蛋白溶液，用體積百分比濃度為40%的醋酸調節鴨毛蛋白溶液的PH值至3. 5，析出鴨毛蛋白沉淀，將析出的沉淀物分離出來，晾干后即得鴨毛蛋白粉末；在常溫下，稱取氫氧化鈉，并將稱取的氫氧化鈉溶解于水中，配制成濃度為20g/L的氫氧化鈉溶液；將鴨毛蛋白粉末倒入上述配置好的氫氧化鈉溶液中，每公斤鴨毛蛋白粉末需要加入5升的氫氧化鈉溶液,攪拌后使鴨毛蛋白粉末充分溶解于氫氧化鈉溶液中；分別稱取氫氧化鈉、三こ醇胺、環氧氯丙烷，氫氧化鈉、三こ醇胺、環氧氯丙烷的質量比為5:4:12，首先將稱取的三こ醇胺和環氧氯丙烷倒入三ロ燒瓶內，于50°C條件下，以400r/min轉速攪拌5min ;然后將稱取好的氫氧化鈉溶解于水中，配置成質量百分比濃度為35%的氫氧化鈉溶液，再將配置好的氫氧化鈉溶液滴加到含有三こ醇胺和環氧氯丙烷混合液的三ロ燒瓶內中，形成混合液；于50で的溫度條件下，以400r/min的轉速攪拌混合溶液，保溫反應5h，制備出含有多個環氧こ烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLS;在50°C的溫度條件下，稱取制得的含有多個環氧こ烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLS，并倒入三ロ燒瓶中，以400r/min的轉速攪拌5min ；再向三ロ燒瓶中加入用氫氧化鈉溶液溶解的鴨毛蛋白粉末，含有多個環氧こ烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLS質量與用氫氧化鈉溶解的鴨毛蛋白粉末的質量比為8:1，保持50°C條件下攪拌30min ；另稱取氫氧化鈉，氫氧化鈉的質量為含有多個環氧こ烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLS質量的2%，將稱取的氫氧化鈉溶解于水中，配制成濃度為O. 04g/ml，將該氫氧化鈉溶液滴加到上述混合液中，于60°C條件下，保溫攪拌4h，制備出本發明的酸性媒介染料低溫低鉻助劑；稱取待改性羊毛纖維的質量，稱取本發明制備的酸性媒介染料低溫低鉻助劑和碳酸鈉，酸性媒介染料低溫低鉻助劑的質量為待改性羊毛纖維質量的20%，碳酸鈉的質量為待改性羊毛纖維質量的2% ;將稱取的酸性媒介染料低溫低鉻助劑和碳酸鈉溶解于水中，攪拌后形成改性溶液；將待改性羊毛纖維投入到改性溶液中，每公斤待改性羊毛纖維需要加入20升改性溶液，將改性溶液加熱至30°C后，對待改性羊毛纖維浸潰處理IOmin ;取出改性后的羊毛纖維，將改性后的羊毛纖維放入溫度為30°C，濃度為3mL/L的醋酸溶液中進行中和處理,每公斤改性后的羊毛纖維需要加入30升的醋酸溶液，中和處理時間為5min，經過中和處理后，將改性后的羊毛纖維從醋酸溶液中撈取出來充分水洗，直至清洗后水的PH值顯示為中性為止，最后經80°C烘干，即得到改性后的羊毛纖維；·稱取改性羊毛纖維的質量，分別稱取酸性媒介黑PV染料、冰醋酸，酸性媒介黑PV染料的質量為改性羊毛纖維質量的5%，冰醋酸的質量為改性羊毛纖維質量的2%，將稱取好的酸性媒介黑PV染料與冰醋酸溶解于水中配置成染液；將染液升溫至40°C，再將稱取的改性后的羊毛纖維投入到染液中，每公斤改性羊毛纖維需要加入20升的染液，即浴比為20: 1，將染液以1°C /min的升溫速率升溫至70°C，于70°C下保溫染色30min ;將染液降溫至60°C，再向染液中加入媒染劑紅礬即重鉻酸鈉和甲酸，媒染劑重鉻酸鈉質量為染色用酸性媒介染料質量的20%，甲酸質量為改性羊毛纖維質量的1%，再次將染液升溫至70°C，于70°C條件下，保溫媒染40min ;最后將染液降溫至50°C以下，從染液中撈取出羊毛纖維，再經清水多次洗滌去除浮色后，自然晾干，即完成羊毛纖維的染色過程。實施例2 收集鴨毛井清洗干凈，配置體積百分比濃度為O. 5%的醋酸溶液，于40°C條件下將干凈的鴨毛倒入醋酸溶液中，每公斤的鴨毛加入40升的醋酸溶液，浸泡30min ;然后用自來水清洗鴨毛5次，直至鴨毛為中性，將清洗后的鴨毛于常溫下晾干；分別稱取尿素和氫氧化鈉溶解于水中配置成鴨毛蛋白溶解液，每升水中含有尿素6克，氫氧化鈉8克，于85°C條件下，將前處理過的鴨毛投入到鴨毛蛋白溶解液中，每公斤鴨毛需要加入20升鴨毛蛋白溶解液，溶解處理HOmin ;待鴨毛蛋白溶解完成后，冷卻鴨毛蛋白溶解液至室溫，用紗布將得到的溶解鴨毛蛋白液過濾5次，去除不溶物得到鴨毛蛋白溶液，用體積百分比濃度為50%的醋酸調節鴨毛蛋白溶液的PH值至4.0，析出鴨毛蛋白沉淀，將析出的沉淀物分離出來，晾干后即得鴨毛蛋白粉末；在常溫下，稱取氫氧化鈉，并將稱取的氫氧化鈉溶解于水中，配制成濃度為25g/L的氫氧化鈉溶液；將鴨毛蛋白粉末倒入上述配置好的氫氧化鈉溶液中，每公斤鴨毛蛋白粉末需要加入7升的氫氧化鈉溶液，攪拌后使鴨毛蛋白粉末充分溶解于氫氧化鈉溶液中；分別稱取氫氧化鈉、三こ醇胺、環氧氯丙烷，氫氧化鈉、三こ醇胺、環氧氯丙烷的質量比為5:4:12 ;首先將稱取的三こ醇胺和環氧氯丙烷倒入三ロ燒瓶內，于60°C條件下，以600r/min轉速攪拌IOmin ;然后將稱取好的氫氧化鈉溶解于水中，配置成質量百分比濃度為40%的氫氧化鈉溶液，再將配置好的氫氧化鈉溶液滴加到含有三こ醇胺和環氧氯丙烷混合液的三ロ燒瓶內中，形成混合液，于60°C的溫度條件下，以600r/min的轉速攪拌混合溶液，保溫反應5h，制備出含有多個環氧こ烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLS ；在70°C的溫度條件下，稱取制得的含有多個環氧こ烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLS，并倒入三ロ燒瓶中，以600r/min的轉速攪拌15min ；再向三ロ燒瓶中加入用氫氧化鈉溶液溶解的鴨毛蛋白粉末,含有多個環氧こ烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLS質量與用氫氧化鈉溶解的鴨毛蛋白粉末的質量比為16:1，保持70°C條件下攪拌60min ； 另稱取氫氧化鈉，氫氧化鈉的質量為含有多個環氧こ烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLS質量的6%，將稱取的氫氧化鈉溶解于水中，配制成濃度為O. 06g/ml，將該氫氧化鈉溶液滴加到上述混合液中，于80°C條件下，保溫攪拌4h，制備出本發明的酸性媒介染料低溫低鉻助劑；稱取待改性羊毛纖維的質量，稱取本發明制備的酸性媒介染料低溫低鉻助劑和碳酸鈉，酸性媒介染料低溫低鉻助劑的質量為待改性羊毛纖維質量的30%，碳酸鈉的質量為待改性羊毛纖維質量的4% ;將稱取的酸性媒介染料低溫低鉻助劑和碳酸鈉溶解于水中，攪拌后形成改性溶液；將待改性羊毛纖維投入到改性溶液中，每公斤待改性羊毛纖維需要加入30升改性溶液，將改性溶液加熱至45°C后，對待改性羊毛纖維浸潰處理25min ;取出改性后的羊毛纖維，將改性后的羊毛纖維放入溫度為35°C，濃度為4mL/L的醋酸溶液中進行中和處理,每公斤改性羊毛纖維需要加入40升的醋酸溶液，中和處理時間為7min，經過中和處理后，將改性后的羊毛纖維從醋酸溶液中撈取出來充分水洗，直至清洗后水的PH值顯示為中性為止，最后經85°C烘干，即得到改性后的羊毛纖維；稱取改性羊毛纖維的質量，分別稱取酸性媒介寶藍染料、冰醋酸，酸性媒介寶藍染料的質量為改性羊毛纖維質量的5%，冰醋酸的質量為改性羊毛纖維質量的2. 5%，將稱取好的酸性媒介寶藍染料與冰醋酸溶解于水中配置成染液；將染液升溫至50°C，再將稱取的改性后的羊毛纖維投入到染液中，每公斤改性羊毛纖維需要加入30升的染液，即浴比為30:1，將染液以I. 50C /min的升溫速率升溫至80°C，于80°C下保溫染色35min ;將染液降溫至70°C，再向染液中加入媒染劑紅礬即重鉻酸鈉和甲酸，媒染劑重鉻酸鈉質量為染色用酸性媒介染料質量的25%，甲酸質量為改性羊毛纖維質量的2%，再次將染液升溫至80°C，于80°C條件下，保溫媒染45min ;最后將染液降溫至50°C以下，從染液中撈取出羊毛纖維，再經清水多次洗滌去除浮色后，自然晾干，即完成羊毛纖維的染色過程。實施例3:收集鴨毛井清洗干凈，配置體積百分比濃度為O. 7%的醋酸溶液，于50°C條件下將干凈的鴨毛倒入醋酸溶液中，每公斤的鴨毛加入50升的醋酸溶液，浸泡50min ;然后用自來水清洗鴨毛7次，直至鴨毛為中性，將清洗后的鴨毛于常溫下晾干；分別稱取尿素和氫氧化鈉溶解于水中配置成鴨毛蛋白溶解液，每升水中含有尿素6克，氫氧化鈉8克，于100°C條件下，將前處理過的鴨毛投入到鴨毛蛋白溶解液中，每公斤鴨毛需要加入30升鴨毛蛋白溶解液，溶解處理ISOmin ;待鴨毛蛋白溶解完成后，冷卻鴨毛蛋白溶解液至室溫，用紗布將得到的溶解鴨毛蛋白液過濾7次，去除不溶物得到鴨毛蛋白溶液，用體積百分比濃度為60%的醋酸調節鴨毛蛋白溶液的pH值至4. 5，析出鴨毛蛋白沉淀，將析出的沉淀物分離出來，晾干后即得鴨毛蛋白粉末；在常溫下，稱取氫氧化鈉，并將稱取的氫氧化鈉溶解于水中，配制成濃度為30g/L的氫氧化鈉溶液；將鴨毛蛋白粉末倒入上述配置好的氫氧化鈉溶液中，每公斤鴨毛蛋白粉末需要加入10升的氫氧化鈉溶液，攪拌后使鴨毛蛋白粉末充分溶解于氫氧化鈉溶液中；分別稱取氫氧化鈉、三こ醇胺、環氧氯丙烷，氫氧化鈉、三こ醇胺、環氧氯丙烷的質量比為5:4:12，首先將稱取的三こ醇胺和環氧氯丙烷倒入三ロ燒瓶內，于80°C條件下，以800r/min轉速攪拌IOmin ;然后將稱取好的氫氧化鈉溶解于水中，配置成質量百分比濃度為45%的氫氧化鈉溶液，再將配置好的氫氧化鈉溶液滴加到含有三こ醇胺和環氧氯丙烷混合液的三ロ燒瓶內中，形成混合液，于80°C的溫度條件下，以800r/min的轉速攪拌混合溶液，保溫反應6h，制備出含有多個環氧こ烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLS;在90°C的溫度條件下，稱取制得的含有多個環氧こ烷活性基的陽離子季銨鹽類交 聯改性劑WLS，并倒入三ロ燒瓶中，以800r/min的轉速攪拌20min ；再向三ロ燒瓶中加入用氫氧化鈉溶液溶解的鴨毛蛋白粉末,含有多個環氧こ烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLS質量與用氫氧化鈉溶解的鴨毛蛋白粉末的質量比為24:1，保持90°C條件下攪拌90min ；另稱取氫氧化鈉，氫氧化鈉的質量為含有多個環氧こ烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLS質量的10%，將稱取的氫氧化鈉溶解于水中，配制成濃度為O. lg/ml，將該氫氧化鈉溶液滴加到上述混合液中，于90°C條件下，保溫攪拌5h，制備出本發明的酸性媒介染料低溫低鉻助劑；稱取待改性羊毛纖維的質量，稱取本發明制備的酸性媒介染料低溫低鉻助劑和碳酸鈉，酸性媒介染料低溫低鉻助劑的質量為待改性羊毛纖維質量的50%，碳酸鈉的質量為待改性羊毛纖維質量的10% ;將稱取的酸性媒介染料低溫低鉻助劑和碳酸鈉溶解于水中，攪拌后形成改性溶液；將待改性羊毛纖維投入到改性溶液中，每公斤待改性羊毛纖維需要加入40升改性溶液，將改性溶液加熱至70°C后，對待改性羊毛纖維浸潰處理50min ;取出改性后的羊毛纖維，將改性后的羊毛纖維放入溫度為40°C，濃度為5mL/L的醋酸溶液中進行中和處理，每公斤改性后的羊毛纖維需要加入50升的醋酸溶液，中和處理時間為lOmin，經過中和處理后，將改性后的羊毛纖維從醋酸溶液中撈取出來充分水洗，直至清洗后水的PH值顯示為中性為止，最后經90°C烘干，即得到改性后的羊毛纖維；稱取改性羊毛纖維的質量，分別稱取酸性媒介深藍染料、冰醋酸，酸性媒介深藍染料的質量為改性羊毛纖維質量的5%，冰醋酸的質量為改性羊毛纖維質量的3%，將稱取好的酸性媒介深藍染料與冰醋酸溶解于水中配置成染液；將染液升溫至60°C，再將稱取的改性后的羊毛纖維投入到染液中，每公斤改性羊毛纖維需要加入40升的染液，即浴比為40:1，將染液以2°C /min的升溫速率升溫至90°C，于90°C下保溫染色40min ;將染液降溫至80°C，再向染液中加入媒染劑紅礬即重鉻酸鈉和甲酸，媒染劑重鉻酸鈉質量為染色用酸性媒介染料質量的30%，甲酸質量為改性羊毛纖維質量的3%，再次將染液升溫至90°C，于90°C條件下，保溫媒染50min ;最后將染液降溫至50°C以下，從染液中撈取出羊毛纖維，再經清水多次洗滌去除浮色后，自然晾干，即完成羊毛纖維的染色過程。表I為媒染劑用量對羊毛纖維耐洗色牢度的影響
表I媒染劑用量對羊毛耐洗色牢度的影響
權利要求
1.一種羊毛酸性媒介染料低溫低鉻染色助劑的制備方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施 步驟1，利用廢棄鴨毛制備蛋白粉末 1)鴨毛的前處理 收集鴨毛，將鴨毛清洗干凈，在常溫條件下晾干，稱取晾干的鴨毛質量； 稱取冰醋酸，將稱取的冰醋酸溶解于水中，配置成體積百分比濃度為O. 39ΓΟ. 7%的醋酸溶液； 于30°C 50°C條件下，將晾干的鴨毛放入配置好的醋酸溶液中浸泡，每公斤的鴨毛加入到30升 50升的醋酸溶液中，浸泡鴨毛的時間為10mirT50min ； 從醋酸溶液中撈取出浸泡過的鴨毛，再次用自來水清洗用醋酸溶液浸泡過的鴨毛，用自來水清洗3 7次，用pH試紙測試清洗液的pH值，直至清洗液的pH值顯示為中性為止，之后將清洗凈的鴨毛放置于常溫下晾干； 2)鴨毛的溶解處理 分別稱取尿素和氫氧化鈉，將稱取的尿素和氫氧化鈉依次倒入水中，每升水中含有6g的尿素，8g的氫氧化鈉，配制成鴨毛蛋白溶解液； 于70°C 100°C溫度條件下，將I)中前處理好的鴨毛投入到配置好的鴨毛蛋白溶解液中，使鴨毛完全浸泡在鴨毛蛋白溶解液中，每公斤鴨毛需要加入10升 30升鴨毛蛋白溶解液，浸泡鴨毛的時間為120mirTl80min ； 3)鴨毛蛋白粉末的制取 鴨毛經過2)溶解處理后，使溶解鴨毛蛋白的鴨毛蛋白溶解液自然冷卻至室溫； 用紗布過濾冷卻后的鴨毛蛋白溶解液，過濾3 7次，去除鴨毛蛋白溶解液中的不溶物，得到鴨毛蛋白溶液； 用體積百分比濃度為40%飛0%的醋酸溶液調節過濾后得到的鴨毛蛋白溶液，控制鴨毛蛋白溶液的PH值為3. 5^4. 5，有沉淀析出，將析出的沉淀物分離出來，并將沉淀物晾干即得鴨毛蛋白粉末； 步驟2，配置氫氧化鈉溶液，用氫氧化鈉溶液溶解鴨毛蛋白粉末 1)在常溫下，稱取氫氧化鈉，將稱得的氫氧化鈉溶解于水中，配制濃度為20g/L 30g/L的氫氧化鈉溶液； 2)稱取步驟I中制得的鴨毛蛋白粉末，將鴨毛蛋白粉末倒入I)中配置好的氫氧化鈉溶液中，每公斤鴨毛蛋白粉末需要加入5升 10升的氫氧化鈉溶液，攪拌后使鴨毛蛋白粉末充分溶解于氫氧化鈉溶液中； 步驟3，制備含有多個環氧乙烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLS 1)分別稱取氫氧化鈉、三乙醇胺、環氧氯丙烷，氫氧化鈉、三乙醇胺、環氧氯丙烷的質量比為5:4:12，首先將稱取的三乙醇胺和環氧氯丙烷倒入三口燒瓶內，于50°C 80°C條件下，以400r/min 800r/min轉速攪拌5min IOmin ;然后將稱取好的氫氧化鈉溶解于水中，配置成質量百分比濃度為40%的氫氧化鈉溶液,再將配置好的氫氧化鈉溶液滴加到含有三乙醇胺和環氧氯丙烷混合液的三口燒瓶內中，形成混合液； 2)于50°C 80°C的條件下，以400r/min 800r/min轉速攪拌I)中配置好的混合溶液，保溫反應4tT6h，即制備出含有多個環氧乙烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLS ；步驟4，酸性媒介染料低溫低鉻助劑的制備 1)稱取步驟3中制得的含有多個環氧乙烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLS，將稱取的含有多個環氧乙烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLS倒入三口燒瓶內，于·50 °C 90°C 條件下，以 400r/min 800r/min 轉速攬拌 5min 20min ； 2)再向三口燒瓶中加入步驟2用氫氧化鈉溶解的鴨毛蛋白粉末，含有多個環氧乙烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLS質量與用氫氧化鈉溶液溶解的鴨毛蛋白粉末的質量比為8 24:1，保持50°C 90°C，于恒溫條件下攪拌30mirT90min，使含有多個環氧乙烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLS和用氫氧化鈉溶液溶解的鴨毛蛋白粉末均勻混合，形成混合液； 3)另稱取氫氧化鈉，氫氧化鈉的質量為I)中含有多個環氧乙烷活性基的陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLS質量的2% 10%，將稱取的氫氧化鈉溶解于水中，配制成濃度為O. 04g/πιΓΟ. lg/ml的氫氧化鈉溶液，將配置好的氫氧化鈉溶液滴加到2)中形成的混合液中，于·60V 90°C條件下，保溫攪拌Ih 5h，即制備出本發明的酸性媒介染料低溫低鉻助劑。
2.一種羊毛酸性媒介染料低溫低鉻染色助劑的使用方法，其特征在于，具體按照以下步驟 步驟1，利用本發明制備出的酸性媒介染料低溫低鉻助劑對羊毛纖維改性 1)取待改性羊毛纖維，稱取待改性羊毛纖維的質量； 2)根據I)中待改性羊毛纖維的質量，稱取本發明制備的酸性媒介染料低溫低鉻助劑和碳酸鈉，酸性媒介染料低溫低鉻助劑的質量為待改性羊毛纖維質量的209Γ50% ;碳酸鈉的質量為待改性羊毛纖維質量的29TlO% ； 3)將稱取的酸性媒介染料低溫低鉻助劑和碳酸鈉溶解于水中，攪拌后形成改性溶液； 4)將I)中待改性羊毛纖維投入到3)中配置好的改性溶液中，每公斤待改性羊毛纖維需要加入到20升 40升的改性溶液中，將改性溶液加熱至30°C 70°C后，對待改性羊毛纖維浸潰處理IOmin 50min ； 5)取出經4)處理的改性羊毛纖維，將改性羊毛纖維放入溫度為30°C 40°C，濃度為·3mL/L^5mL/L的醋酸溶液中進行中和處理，每公斤改性羊毛纖維需要加入30升 50升的醋酸溶液，中和處理時間為5mirTl0min，經過中和處理后，將改性羊毛纖維從醋酸溶液中撈取出來，充分水洗，直至清洗后水的PH值顯示為中性為止，最后經80°C 90°C烘干，即得到改性后的羊毛纖維； 步驟2，用酸性媒介染料對改性后的羊毛纖維進行染色處理 1)取步驟I中改性后的羊毛纖維，稱取改性后的羊毛纖維的質量； 2)分別稱取酸性媒介染料、冰醋酸，酸性媒介染料的質量為改性后的羊毛纖維質量的·5%,冰醋酸的質量為改性的羊毛纖維質量的2°/Γ3%，將稱取好的酸性媒介染料與冰醋酸溶解于水中配置成染液； 3)將染液升溫至40°C飛(TC，再將I)中稱取的改性后的羊毛纖維投入到2)中配置的染液中，每公斤改性羊毛纖維需要加入20升 40升的染液，即浴比為2(Γ40:1，將染液以1°C /mirT2°C /min的升溫速率，升溫至70°C 90°C，于70°C 90°C下保溫染色30mirT40min ； 4)將染液降溫至60°C 80°C，再向染液中加入媒染劑紅礬即重鉻酸鈉和甲酸，媒染劑重鉻酸鈉質量為染色用酸性媒介染料質量的20°/Γ30%，甲酸質量為I)稱取的改性羊毛纖維質量的1°/Γ3%，再次將染液升溫至70°C 90°C，于70°C 90°C條件下，保溫媒染40min 50min ； 5)最后將染液降溫至50°C以下，從染液中撈取出羊毛纖維，再經清水多次洗滌去除浮色后，自然晾干，即完成羊毛纖維的染色過程。
全文摘要
本發明公開了一種羊毛酸性媒介染料低溫低鉻染色助劑的制備及其應用方法，具體按照以下步驟實施步驟1利用廢棄鴨毛制備蛋白粉末1)鴨毛的前處理；2)鴨毛溶解處理；3)制取鴨毛蛋白粉末；步驟2配置氫氧化鈉溶液，用氫氧化鈉水溶液溶解鴨毛蛋白粉末；步驟3利用氫氧化鈉、三乙醇胺、環氧氯丙烷制備陽離子季銨鹽類交聯改性劑WLS；步驟4酸性媒介染料低溫低鉻助劑的制備；該助劑可以作為羊毛的改性劑，改性后羊毛纖維對酸性媒介染料的染色性能顯著提升，提高染料的上染百分率及對媒染劑的吸附性能，減少染色廢水中的鉻污染，實現羊毛纖維的低溫低鉻染色，還有效利用廢棄鴨毛角蛋白，改性后羊毛產品的服用性能得到改善。
文檔編號C07K1/14GK102817251SQ201210282540
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月9日 優先權日2012年8月9日
發明者王雪燕, 戴建芳 申請人:西安工程大學