CN101280526A - 一种活性染料上染丝光棉织物深浓色的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种活性染料上染丝光棉织物深浓色的方法，包括：1)室温下加入二环氧化物、弱碱对棉织物进行预处理，然后在对棉织物进行丝光时加入0.5％～9％(o.w.f)的环糊精来进行进一步处理；2)30～40℃下，以20～40∶1的浴比，对处理后的丝光棉织物经染料入染10～20min后，加入食盐，10～20min后加入纯碱，20～40min后水洗、皂煮，再经水洗和烘干，并以一般丝光棉织物的染色工艺为对照；3)测定染料以及染色织物的吸尽率、固色率、K/S值以及色牢度。本发明能有效提高丝光棉织物在低温固色条件下用中温型活性染料染色的深染性，具有固色温度低、能耗小、经济环保的优点。

Description

一种活性染料上染丝光棉织物深浓色的方法

技术领域

本发明属染色领域，特别是涉及一种活性染料上染丝光棉织物深浓色的方法。

背景技术

棉纤维在经过丝光工艺后，纤维内部结构将发生改变，可使织物光洁度好、色泽鲜艳，穿着滑爽舒适，故深受人们的青睐。目前在棉纤维染色方面最重要、最有潜力的染料是活性染料。活性染料在染色鲜艳度和湿处理牢度方面较好。但由于染料结构简单，对纤维素纤维的直接性低，再加上活性染料与纤维素纤维的亲核反应需在碱性条件下进行，更致使染料阴离子与纤维素负离子因排斥而不易被染色。国内同行围绕提高活性染料的利用率做了大量的研究工作。结果表明，单就染料分子结构本身的改造是难以达到很高的利用率的，因为活性基团的水解无法克服。

常用活性染料的反应特点、反应性主要取决于活性基，不同活性基具有不同的反应性。X型(低温型)反应性最强，稳定性较低，易于水解，上染速率较快，能在室温和较弱碱性条件下反应；K型(高温型)反应性最差，稳定性较高，所需上染温度较高，必须在较高温度、较强碱性条件下才能反应；KN(中温型)型活性染料的性能和染色条件介于X型和K型之间。

因此，目前还没有很好解决染料与棉纤维的反应活性，从而改善活性染料上染的深浓色问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种活性染料上染丝光棉织物深浓色的方法，通过采用结合环糊精的处理来改进丝光棉织物用中温型活性染料在低温固色条件下上染深浓色的染色工艺，从而有效地提高了棉织物的深染性、吸尽率、固色率和K/S值。该方法工艺简单、染色温度低、能源消耗少、经济环保。

本发明的一种活性染料上染丝光棉织物深浓色的方法，包括下列步骤：

(1)室温下加入二环氧化物、弱碱对棉织物进行预处理后，然后在对棉织物进行丝光时加入0.5％～9％(o.w.f)的环糊精来进行进一步处理；

(2)染色工艺

30～40℃下，以20～40∶1的浴比，对处理后的丝光棉织物经染料入染10～20min后，加入40g/L食盐，10～20min后加入10g/L纯碱固色20～40min后水洗、皂煮，再经水洗和烘干，并以一般丝光棉织物的染色工艺为对照；

(3)测定染料以及染色织物的吸尽率、固色率、K/S值以及色牢度。

所述二环氧化物是二氧化双环戊二烯、二环氧己环羧酸酯或者二氧化双环戊二烯乙二醇醚，其与棉纤维的葡萄糖单元的摩尔比为1∶10～1∶75。

所述弱碱是低浓度的氢氧化钠，其质量浓度为0.2％～3％。

所述的环糊精是β-环糊精。

所述步骤(1)中的预处理是30～40℃处理20～40min，进一步处理时间是根据丝光时间、碱浓度和温度，采用处理20s～60s，在实际中，如将棉纱用280g/L NaOH在无张力下丝光，发现，20s时间就能使纱线收缩率达到最大值，延长时间对增进丝光效果并不显著；此外，时间与碱浓度和温度有关，浓度低时，应适当延长作用时间，一般采用50～60s。

所述步骤(2)中的染料是Huntsman Novacron Red FN-2BL、Huntsman Novacron YellowFN-2R或Huntsman Novacron Blue FN-R，浓度为1％～5％(o.w.f)。

所述步骤(2)中的皂煮是将织物用浓度为1g/L的净洗剂MA(主要化学组分为2-甲氧基-5-油酰氨苯磺酸钠，属阴离子型表面活性剂)和15g/L的无水碳酸钠在水浴中皂煮15min，皂煮温度93～95℃，浴比1∶25。

所述步骤(2)中一般丝光棉织物是不经过预处理及加入环糊精处理的普通丝光棉织物，其染色工艺是：30～40℃下，以20～40∶1的浴比，一般丝光棉织物经1％～5％(o.w.f)染料入染10～20min后，加入40g/L食盐10～20min后，以1～2℃/min升温至60℃后，加入10g/L纯碱固色20～40min，降温至30～40℃后水洗、皂煮，再经水洗和烘干，其中的皂煮是将织物用浓度为1g/L的净洗剂MA和15g/L无水碳酸钠在水浴中皂煮15min，皂煮温度93～95℃，浴比1∶25。

本发明利用二环氧化物将环糊精固定在棉织物上，具有很强的分子间结合力。当使用β-环糊精/染料包合物进行染色时，染料以分子形式吸附到纤维表面，染浴中结晶染料量减小，因此可以提高染料的上染量，减少染色废水中的残留染料量，提高染料的利用率，减轻染色废水的处理难度，从生态和经济方面考虑都是很有利的。

此外，当染料与环糊精形成包合物后，可以增加染料的分散稳定性，减少染斑的形成。环糊精与染料之间形成包合物的主要作用力为疏水力，当外力大于此作用力时，染料分子将会重新释放出来。因此使用环糊精/染料包合物进行染色时，在染色过程中，随着染液环境的改变，染料分子被缓慢地释放出来，从而降低了染料的初始上染速率，有利于匀染。使得染色后织物得深浓色。活性染料由于色泽鲜艳，被广泛用于纤维素纤维的染色，但是其最大的缺点是在水中的稳定性较差，易于水解。经β-环糊精包合后，可以降低活性染料在水中的水解速率。

另一方面，由于该工艺不是简单的在染色过程中将环糊精作为添加剂进行染色，而是通过棉纤维、环糊精以及染料的共同锚固作用以改变其染色性能，在降低固色温度、提高染料利用率的同时对织物色牢度，尤其是耐洗色牢度具有显著提高。

本发明的有益效果：

(1)工艺简单，通过对丝光前的棉织物进行简单的预处理，就可以大大提高染料与棉纤维的反应活性，从而改善活性染料上染的深浓色问题；

(2)纤维改性后，由于存在某些特殊基团，使得纤维与活性染料的固色速度大大加快，由于改性纤维对阴离子染料发生了库仑力吸附，既可以加快活性染料固色的速度，又可通过自身催化作用，或者通过质子化后基团的诱导效应，使邻近的羟基容易电离形成羟基阴离子，从而加快纤维素纤维与活性染料的亲核取代反应；

(3)固色温度低，对中温型染料在低温40℃固色即可达到深浓色的染色效果；

(4)能耗小、经济环保；

(5)与一般未预处理的丝光棉织物染色后比较，经过处理后丝光织物的吸尽率和固色率均有所提高；经过处理后丝光织物的染色K/S值提高一倍多，说明经过处理后丝光织物的颜色比一般(未处理)丝光织物的颜色加深；经过处理后的丝光织物的日晒牢度维持不变，耐摩擦色牢度、耐水色牢度、耐汗渍色牢度均有部分提高，其中耐洗色牢度提高较为显著，沾色以及变色提高了一级。

附图说明

图1是实施例中一般(未处理)丝光织物的染色工艺曲线图；

图2是实施例中经过预处理后加入环糊精的丝光棉织物的染色工艺曲线图；

图3是实施例1的织物的色差对比样图(光源/观察者：D65 10Deg)，a为一般(未处理)丝光织物的颜色图样，b为经过预处理后加入环糊精的丝光棉织物颜色图样，1-1为Huntsman Novacron Red FN-2BL颜色图样，1-2为Huntsman Novacron Yellow FN-2R颜色图样，1-3为Huntsman Novacron Blue FN-R颜色图样；

图4是实施例2的色差对比图样图(光源/观察者：D65 10Deg)，a为一般(未处理)丝光织物的颜色图样，b为经过预处理后加入环糊精的丝光棉织物颜色图样，b为经过预处理后加入环糊精的丝光棉织物颜色图样，2-1为Huntsman Novacron Red FN-2BL颜色图样，2-2为Huntsman Novacron Yellow FN-2R颜色图样，2-3为Huntsman Novacron Blue FN-R颜色图样。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

以下实施例的工艺曲线中，食盐用量为40g/L，纯碱用量为10g/L，皂煮是将织物用浓度为1g/L的净洗剂MA和15g/L无水碳酸钠在水浴中皂煮15min，皂煮温度为94℃，浴比1∶25。

对染料以及染色织物进行相关性能测试的方法如下：

①活性染料吸尽率和固色率的测定：

中华人民共和国国家标准GB/T 2391-2003反应染料吸色率和固色率的测定

吸色率的计算：

以质量分数(％)表示的吸收色率按式(1)计算：

$E=(1-\frac{D_2{n}_2}{D_1{n}_1})\×100---\left(1\right)$

式中：

E——吸色率，％；

D₁——标准染液的光密度值；

D₂——染色残液的光密度值；

n₁——标准染液的稀释倍数；

n₂——染色残液的稀释倍数。

固色率的计算：

以质量分数(％)表示的吸收色率按式(1)计算：

$F=E-\frac{D_4{n}_4}{D_3{n}_3}\×100---\left(2\right)$

式中：

E——吸色率，％；

D₃——标准皂液的光密度值；

D₄——皂煮残液的光密度值；

n₃——标准皂液的稀释倍数；

n₄——染色残液的稀释倍数。

②K/S值及色差

用电脑测色配色仪(Datacolor 650)测定织物的K/S值以及色差

③织物耐摩擦色牢度

中华人民共和国国家标准GB/T 3922-1995纺织品耐汗渍色牢度试验方法

④织物耐洗色牢度

中华人民共和国国家标准GB/T 3921.1-1997纺织品色牢度试验耐洗色牢度：试验1

⑤织物耐汗渍色牢度

中华人民共和国国家标准GB/T 3922-1995纺织品耐汗渍色牢度试验方法

⑥织物耐水色牢度

中华人民共和国国家标准GB/T 5713-1997纺织品色牢度试验耐水色牢度

⑦织物日晒牢度

中华人民共和国国家标准GB/T 8427-1998纺织品色牢度试验耐人造光色牢度：氙弧

⑧织物沾色牢度

中华人民共和国国家标准GB 251-1995评定沾色用灰色样卡

⑨织物变色牢度

中华人民共和国国家标准GB 250-1995评定变色用灰色样卡

                                实施例1

采用二环氧化物(二氧化双环戊二烯)与棉纤维的葡萄糖单元的物质的量比为1∶50，弱碱氢氧化钠的质量浓度为0.2％，其中，二环氧化物和弱碱的处理是40℃处理30min；β-环糊精的用量为3％(o.w.f)，进行棉织物的丝光处理50s；在染料浓度2％(o.w.f)，浴比40∶1，分别采用工艺曲线(图1)、(图2)对一般(未处理)丝光织物和经过预处理后加入环糊精的丝光棉织物进行染色。采用的染料有Huntsman Novacron Red FN-2BL，Huntsman Novacron Yellow FN-2R和Huntsman Novacron Blue FN-R。对染料的上染以及染色织物进行相关性能测试的结果如下：

                表1-1  活性染料吸尽率和固色率/％

由上表可以看出，经过处理后丝光织物的吸尽率和固色率均有所提高。

                   表1-2  活性染料的颜色性能

由上表可以看出，经过处理后丝光织物的染色K/S值提高一倍多，颜色加深；L^*值下降，明度下降，颜色偏暗；a^*、b^*值上升，颜色偏红和黄。

                   表1-3  处理对织物色差的影响

注：以未经预处理的染色棉织物为标样，标样采用常规(图1)的染色工艺。

由上表可以看出，明度差都小于0，说明经过处理后丝光织物的颜色比一般(未处理)丝光织物的颜色加深。

                  表1-4  处理对织物色牢度的影响

由上表可以看出，经过处理后的丝光织物的日晒牢度维持不变，耐摩擦色牢度、耐水色牢度、耐汗渍色牢度均有部分提高，其中耐洗色牢度提高较为显著，沾色以及变色提高了一级。

                              实施例2

采用二环氧化物(二环氧己环羧酸酯)与棉纤维的葡萄糖单元的物质的量比为1∶50，弱碱氢氧化钠的质量浓度为0.2％，其中，二环氧化物和弱碱的处理是35℃处理20min；β-环糊精的用量为3％(o.w.f)，进行棉织物的丝光处理60s；在染料浓度1％(o.w.f)，浴比20∶1，分别采用工艺曲线(图1)、(图2)对一般(未处理)丝光织物和经过预处理后加入环糊精的丝光棉织物进行染色。采用的染料有Huntsman Novacron Red FN-2BL，Huntsman Novacron Yellow FN-2R和Huntsman Novacron Blue FN-R。对染料上染以及染色织物进行相关性能测试的结果如下：

                表2-1  活性染料吸尽率和固色率/％

由上表可以看出，经过处理后丝光织物的吸尽率和固色率均有所提高。

                   表2-2  活性染料的颜色性能

由上表可以看出，经过处理后丝光织物的染色K/S值提高一倍多，颜色加深；L^*值下降，明度下降，颜色偏暗；a^*、b^*值上升，颜色偏红和黄。

                  表2-3  处理对织物色差的影响

注：以未经预处理的染色棉织物为标样，标样采用常规(图1)的染色工艺。

由上表可以看出，明度差都小于0，说明经过处理后丝光织物的颜色比一般(未处理)丝光织物的颜色加深。

                    表2-4  处理对织物色牢度的影响

由上表可以看出，经过处理后丝光织物的日晒牢度、耐摩擦色牢度、耐水色牢度、耐汗渍色牢度均有部分提高，其中耐洗色牢度提高较为显著，沾色以及变色提高了一级。

Claims (8)

1.一种活性染料上染丝光棉织物深浓色的方法，包括下列步骤：

(1)室温下加入二环氧化物、弱碱对棉织物进行预处理后，然后在对棉织物进行丝光时加入0.5％～9％(o.w.f)的环糊精来进行进一步处理；

(2)染色工艺

30～40℃下，以20～40∶1的浴比，对处理后的丝光棉织物经染料入染10～20min后，加入40g/L食盐，10～20min后加入10g/L纯碱固色20～40min后水洗、皂煮，再经水洗和烘干，并以一般丝光棉织物的染色工艺为对照；

(3)测定染料以及染色织物的吸尽率、固色率、K/S值以及色牢度。

2.根据权利要求1所述的活性染料上染丝光棉织物深浓色的方法，其特征在于：所述二环氧化物是二氧化双环戊二烯、二环氧己环羧酸酯或者二氧化双环戊二烯乙二醇醚，其与棉纤维的葡萄糖单元的摩尔比为1∶10～1∶75。

3.根据权利要求1所述的活性染料上染丝光棉织物深浓色的方法，其特征在于：所述弱碱是质量浓度为0.2％～3％的氢氧化钠。

4.根据权利要求1所述的活性染料上染丝光棉织物深浓色的方法，其特征在于：所述的环糊精是β-环糊精。

5.根据权利要求1所述的活性染料上染丝光棉织物深浓色的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的预处理是30～40℃处理20～40min，进一步处理时间为20s～60s。

6.根据权利要求1所述的活性染料上染丝光棉织物深浓色的方法，其特征在于：所述步骤(2)中的染料是Huntsman Novacron Red FN-2BL、Huntsman Novacron Yellow FN-2R或Huntsman Novacron Blue FN-R，浓度为1％～5％(o.w.f)。

7.根据权利要求1所述的活性染料上染丝光棉织物深浓色的方法，其特征在于：所述步骤(2)中的皂煮是将织物用浓度为1g/L的净洗剂MA和15g/L的无水碳酸钠在水浴中皂煮15min，皂煮温度93～95℃，浴比1∶25。

8.根据权利要求1所述的活性染料上染丝光棉织物深浓色的方法，其特征在于：所述步骤(2)中一般丝光棉织物是不经过预处理及加入环糊精处理的普通丝光棉织物，其染色工艺是：30～40℃下，以20～40∶1的浴比，一般丝光棉织物经1％～5％(o.w.f)染料入染10～20min后，加入40g/L食盐10～20min后，以1～2℃/min升温至60℃后，加入10g/L纯碱固色20～40min，降温至30～40℃后水洗、皂煮，再经水洗和烘干，其中的皂煮是将织物用浓度为1g/L的净洗剂MA和15g/L无水碳酸钠在水浴中皂煮15min，皂煮温度93～95℃，浴比1∶25。

Images