CN100464019C - 竹炭改性涤纶纤维的毛条染色工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种竹炭改性涤纶纤维的染色工艺，它是采用德国德司达纺织染料公司生产的阿斯屈拉崇分散型阳离子染料。染色工艺为：将竹炭改性涤纶纤维毛条松球后置于高温毛条染色机中，在30-40℃运行3-5min，加入0.3-0.5g/L冰醋酸和2.5-4g/L元明粉，运行5-10min，加入染料，运行5-10min后开始升温，升温速率1-2℃/min，当温度达到80℃±2℃时停止升温保温10-15min，再以0.75-1℃/min的速率升温至100-115℃，运行40-60min，直接排液冲洗；将染色后的竹炭改性涤纶纤维毛条置于皂洗液中，80-90℃处理20-30min。本发明选择的染料适合竹炭改性涤纶纤维毛条染色、染色效果好、色牢度好、而且在染色过程中对铜氨纤维损伤。
Description
技术领域
本发明涉及一种针对竹炭改性涤纶纤维染色的染料选择，以及在毛条染色中配合染料染色相对应的染色、后处理工艺。属纤维染色技术领域。
背景技术
在现代科技突飞猛进的时代，科技给人们的生活带来越来越多的好处，人们更加向往着回归自然的健康和舒适，许多新的纤维也就应运而生，近年出现的竹炭涤纶纤维就是其中之一。
竹炭改性涤纶纤维是指将竹炭超微颗粒与聚酯通过共混纺丝而制成的具有多微孔结构，具有超强吸附、抗静电、抗菌、防霉、发射负离子等特殊功能的涤纶纤维。其生产过程为：将多年生长的竹子通过1000℃无氧高温烧制而成竹炭；采用气流粉碎等方法将竹炭粉碎成超微颗粒；将粉碎好的竹炭超微颗粒均匀地分散在聚酯载体中，加工成高含量的竹炭涤纶母粒，其中竹炭含量约为40％；然后，根据产品的不同要求在涤纶切片中添加不同比例竹炭涤纶母粒，经过纺丝工艺得到竹炭涤纶。竹炭涤纶中竹炭含量一般在3％左右，最高不超过7％。
在涤纶的染色中，涤纶属于疏水性纤维，纤维结构较紧密，染色时染料必须进入纤维的无定形区才能与纤维结合，而分散染料对疏水性纤维具有亲和力，并在这些纤维中具有溶解性，所以在常规染色中使用分散染料在高温下对涤纶染色。阳离子染料是最早生产的一类合成染料，主要用于聚丙烯腈纤维的染色，由于阳离子染料带有正电荷，所以与阴离子的染料和助剂作用时，生成沉淀或油状物质，为了避免这种现象，将有些阳离子染料用适当的阴离子助剂使它们暂时转变成电荷中性并作高度分散的染料，称为分散型阳离子染料，在上染过程中，它们会受热渐渐离解，释出原来的阳离子染料上染纤维。
竹炭涤纶纤维与常规涤纶相比，物理性质和化学性质都有所不同，竹炭涤纶纤维的分子结构中加入了亲水性的阴离子基团，但不是磺酸基团，这样分散染料对竹炭涤纶纤维的亲和力降低，在纤维中的溶解性也降低，与纤维的结合度也随之减弱，再由于竹炭粉的加入，增加了纤维的孔隙，纤维呈蜂窝状中空结构，与纤维结合弱的染料容易出来，所以用分散染料进行染色后，色牢度很差，经过还原清洗，则大部分的染料被洗脱，根本无法达到颜色要求。
由于竹炭涤纶纤维呈蜂窝状中空结构，染料很容易进入纤维，所以我们考虑选择其他类型的染料对其染料。
发明内容
本发明的目的在于选择一种适合竹炭改性涤纶纤维毛条染色、染色效果好、色牢度好、而且在染色过程中对铜氨纤维损伤小的染料及染色工艺。
本发明的目的是这样实现的：一种竹炭改性涤纶纤维的染色工艺，其特征在于它是采用分散型阳离子染料染色。
本发明铜氨纤维的染色工艺，所述分散型阳离子染料采用由德国德司达纺织染料公司(Dystar)生产的阿斯屈拉崇(Astrazon)分散型阳离子染料。
由于竹炭涤纶纤维的分子结构中具有阴离子基团带负电荷，而阳离子染料在染浴中则带正电荷，因此阳离子染料容易与竹炭涤纶的阴离子结合，考虑到阳离子的移染性能较差，为了提高匀染性，选择分散型阳离子染料对竹炭涤纶纤维进行染色。
由于竹炭涤纶纤维的结构与普通腈纶有所不同，虽然也是采用阳离子染料进行染色但工艺必须重新制定，根据竹炭涤纶纤维的性质结构来确定工艺条件，工艺分为两部分：染色和后处理。
第一步、染色
将竹炭改性涤纶纤维毛条松球后置于高温毛条染色机中，在30-40℃运行3-5min，加入0.3-0.5g/L冰醋酸和2.5-4g/L元明粉，运行5-10min，加入染料，运行5-10min后开始升温，升温速率1-2℃/min，当温度达到80℃±2℃时停止升温保温10-15min，再以0.75-1℃/min的速率升温至100-115℃，运行40-60min(按颜色的深浅决定保温时间的长短)，直接排液冲洗，浴比1：20-50。
在竹炭涤纶纤维中，由于炭粉的加入，增加了纤维中的孔隙，而孔隙结构中90％以上为微孔，为活性炭涤纶短纤维提供大量内表面积，而且大量微孔都开口在纤维表面，在染料上染过程中，染料分子吸附渗透的途径短，可以直接进入纤维内部，这使得需要的染色条件降低，再加上竹炭涤纶纤维是竹炭粉和涤纶混合共纺而成，纤维结构松散，纤维的强伸度指标比普通涤纶下降，所以我们确定其染色温度可以比普通涤纶甚至其他涤纶低，染色温度为100-115℃。
由于阳离子染料在染浴中带正电荷，而竹炭涤纶带负电荷，因此，阳离子染料容易与竹炭涤纶的阴离子结合，吸附在纤维表面，容易产生染色不匀现象，阿斯屈拉崇染料染竹炭涤纶纤维时PH值需稳定在4.5-5.5，因为当PH值为5时可抑制纤维上阴离子基团的电离，进而控制上染速率；当元明粉用量增加到2.5g/L以上时，有助于带负电纤维表面的形成，钠离子轻度占据纤维的阴离子染座，这两种情况都可以降低染料初染率，提高染料的匀染性和稳定性。
竹炭涤纶纤维因为有炭粉的存在，其玻璃化温度为78～82℃，染色时染料需进入纤维的无定形区，而无定形区的微结构变化可通过其玻璃化温度来反映，当无定形区分子链段运动激烈到一定程度时，染料分子才能大量扩散，所以当染色温度高于玻璃化温度时，染料的上染速率迅速加快，由于染料在纤维上的移染性能较差，为了保证染色的均匀性，在刚到玻璃化温度时，停止升温在80℃±2℃运行10-15min，然后再降低升温速率，以提高染色效果。
第二步、后处理
1、浅色(普通洗涤)
将染色后的竹炭改性涤纶纤维毛条置于2-5％(织物重百分比)皂洗液中，80-90℃处理20-30min。
2、中深色(还原清洗)
将染色后的竹炭涤纶纤维毛条先置于0.5-2g/L烧碱(根据颜色深浅决定用量)、0.5-2g/L保险粉(根据颜色深浅决定用量)和0.5-1g/L非离子表面活性剂(根据颜色深浅决定用量)组成的浴中，70-80℃处理20-30min，然后再置于1％-4％(织物重百分比)的冰醋酸浴中40-45℃处理10-15min，浴比：1：20-1：50。
染色时，尤其是染深色时，总有一些染料的颗粒粘附在纤维表面，没渗透到纤维内部，这些机械结合的染料颗粒容易造成水洗牢度、摩擦牢度、生化牢度、干洗牢度下降，在染浅色时可以普通的洗涤去除表面染料的沉积；但在染中深色时，尤其是染深色时必须进行还原清洗处理，以得到理想的色牢度。
以保险粉作为还原剂，烧碱提供碱性条件，染料颗粒发生还原后被非离子表面活性剂以悬浮形式处理，经过冲洗后离开纤维；还原清洗的温度要低于竹炭涤纶的玻璃化转变温度，离子型化合物不渗透进纤维内部，仅还原纤维表面的染料，在保证牢度的同时，不改变毛条颜色，所以我们选择70-80℃作为还原清洗的温度。
具体实施方式
实施例1：
一、备料：
染料：阿斯屈拉崇红0.15％ 助剂：0.4g/L冰醋酸
阿斯屈拉崇蓝0.25％ 3.0g/L元明粉
阿斯屈拉崇黑5.00％
浴比：1：25。
二、染色
将竹炭改性涤纶纤维毛条松球后置于高温毛条染色机中，在40℃运行5min，加入0.4g/L冰醋酸、3g/L元明粉，运行5min，加入染料，运行10min后开始升温，升温速率1.5℃/min，当温度达到80℃时停止升温保温15min，再以1℃/min的速率升温110℃，运行60min直接排液冲洗。
三、后处理
将染色后竹炭改性涤纶纤维毛条先置于2g/L烧碱、2g/L保险粉、1g/L非离子表面活性剂组成的浴中，80℃处理30min，然后再置于2％(织物重百分比)的冰醋酸浴中40℃处理15min，浴比：1：25。
实施例2：
一、备料：
染料：阿斯屈拉崇红0.1％ 助剂：0.4g/L冰醋酸
阿斯屈拉崇金黄0.2％ 2.5g/L元明粉
阿斯屈拉崇蓝0.05％
浴比：1：25。
二、染色
将竹炭改性涤纶纤维毛条松球后置于高温毛条染色机中，在40℃运行5min，加入0.4g/L冰醋酸、2.5g/L元明粉，运行5min，加入染料，运行10min后开始升温，升温速率1.5℃/min，当温度达到80℃时停止升温保温10min，再以1℃/min的速率升温110℃，运行40min直接排液冲洗。
三、后处理
将染色后的竹炭改性涤纶纤维置于3％(织物重百分比)皂洗液中，90℃处理20min。
Claims (2)
1.一种竹炭改性涤纶纤维的染色工艺，其特征在于它是采用分散型阳离子染料染色，所述染色工艺分为两步：染色和后处理，
第一步、染色
将竹炭改性涤纶纤维毛条松球后置于高温毛条染色机中，在30-40℃运行3-5min，加入0.3-0.5g/L冰醋酸和2.5-4g/L元明粉，运行5-10min，加入染料，运行5-10min后开始升温，升温速率1-2℃/min，当温度达到80℃±2℃时停止升温保温10-15min，再以0.75-1℃/min的速率升温至100-115℃，运行40-60min，直接排液冲洗，浴比1：20-50，
第二步、后处理
将染色后的竹炭改性涤纶纤维毛条置于2-5％织物重百分比的皂洗液中，80-90℃处理20-30min，或：将染色后的竹炭涤纶纤维毛条先置于0.5-2g/L烧碱、0.5-2g/L保险粉和0.5-1g/L非离子表面活性剂组成的浴中，70-80℃处理20-30min，然后再置于1％-4％织物重百分比的冰醋酸浴中40-45℃处理10-15min，浴比：1：20-1：50。
2.根据权利要求1所述的一种竹炭改性涤纶纤维的染色工艺，其特征在于所述分散型阳离子染料采用德国德司达纺织染料公司生产的阿斯屈拉崇分散型阳离子染料。
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