CN101429729A - 一种羊毛纤维低温染色的方法 - Google Patents

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朱亚伟
姚雷
陈波
朱建成
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Abstract

本发明公开了一种羊毛纤维低温染色的方法，其特征是：在常规羊毛酸性染料染色或羊毛活性染料染色的工艺中增加一种或一种以上的双子阳离子表面活性剂，然后在规定温度下染色；通常双子阳离子表面活性剂的加入重量为羊毛纤维重量的0.1％～1.0％，在75℃～85℃染色时间为40分钟～90分钟。使用上述方法能提高羊毛纤维的染色质量，同时降低了染色过程的能耗。

Description

一种羊毛纤维低温染色的方法
技术领域
本发明涉及一种羊毛纤维低温染色的加工方法，更特别地涉及羊毛酸性染料染色或羊毛活性染料染色的工艺方法。属于纺织品染整技术领域。
背景技术
羊毛纤维的染色，包括羊毛散毛的染色、羊毛毛条的染色、羊毛纱线的染色、羊毛织物的染色，在生产过程中一般采用羊毛酸性染料染色或羊毛活性染料染色，为提高羊毛酸性染料或羊毛活性染料在羊毛纤维上的上染率，都采用高温工艺，染色温度高达98℃-100℃，否则会降低羊毛酸性染料或羊毛活性染料在羊毛纤维上的得色量，使色泽变浅，染料利用率下降，染色废水的色度大。其缺点是：能耗大，而且羊毛纤维在染色过程中的高温长时间处理(如在98℃-100℃处理60min-90min)容易使羊毛纤维受到损伤，如羊毛失重、梳毛产量降低、短纤维增加、纤维物理机械性能下降、纤维泛黄、手感变得粗糙等，导致羊毛制品的品质下降。因此，羊毛纤维的低温染色是改善羊毛纤维品质和降低加工能源消耗的一种方法。
据资料介绍，羊毛纤维低温染色的主要方法有：助剂法、溶剂法、纤维生物酶或化学预处理法和其它方法等。
1、助剂法：在羊毛染色过程中添加化学助剂，有的以增加羊毛纤维的溶胀来降低染色温度，有的以提高与羊毛纤维的亲和力来增加对染料的吸附，最终达到降低羊毛纤维的染色温度。助剂有：(1)尿素/亚硫酸氢钠(张正宇，印染助剂，2008年25卷1期，P38-40)；(2)助剂HWD，是一种由有机化合物、非离子表面活性剂和膨胀剂的复配物(雷志涛、陶海峰，沈丽丽，针织工业，2005年11期，52-53)；(3)促染剂WLD，是一种由聚合型阳离子化合物与非离子表面活性剂的复配物(魏玉娟，柴爽莲，针织工业，2006年2期，45-47；陈惠芝，印染助剂，1998年15卷2期，23-26)；(4)英国ICI公司稳尔速(Valsol LTA-N)，是一种两性乙氧基化合物与其它产品的混合物(韩敏、刘永，毛纺科技，2004年5期，21-24)；(5)助剂WDS，是一种由非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、有机溶剂及稀土等无机盐多种物质复配而成(张永久、魏玉娟、冯爱芬等，毛纺科技，2003年3期，31-33)；(6)助剂SD，用于羊毛绒线低温染色(张永久、冯爱芬，毛纺科技，1996年6期，45-47)。
2、溶剂法：在羊毛染色过程中添加有机溶剂，以增加羊毛纤维的溶胀来降低染色温度，使用的溶剂有：蚁酸、苯甲醇、苯乙酮、二甲基甲酰胺等(黄茂福，印染，2006年32卷23期，46-50；展义臻、赵雪、王炜，上海毛麻科技，2007年3期，27-33)。此类方法虽能降低羊毛染色温度，但因溶剂成本高、腐蚀性强、毒性大、环境污染严重等原因，很难有技术市场。
3、纤维生物酶或化学预处理法：用生物酶或化学试剂对羊毛纤维进行预处理，使羊毛表面的鳞片受到破坏，增加染料向纤维内的渗透量，达到增加染色深度和降低染色温度的作用。方法有：(1)蛋白酶法，如诺和LanL酶(朱俊萍、魏玉娟、王慈等，毛纺科技，2007年8期，P5-8)，蛋白酶(魏玉娟、朱俊萍、祝艳敏，毛纺科技，2005年11期，14-17)。(2)乙醇胺法，用0.3-0.35mol/L乙醇胺在50-55℃处理羊毛(陈美云、袁德宏，印染，2006年32卷11期，11-14)。(3)氨/羊毛蓬松剂法，用氨/羊毛蓬松剂PS22预处理羊毛纤维，结合促进剂DKS10进行低温染色(姚登运、姜丽华、张庆，毛纺科技，2005年1期，24-27)。(4)氧化/还原法：有采用先氧化后还原的方法(赵辉，染整技术，2000年22卷1期，13-17)，也有采用先还原再氧化的方法，如汪澜、郑今欢、王宗乾等报道了在羊毛染色过程中先加入还原剂，然后再加入氧化剂的低温染色方法(一种羊毛低温染色方法，公开号CN1851113A)。
4、其它方法：低温等离子体染色法，采用低温等离子装置预处理羊毛纤维，使羊毛纤维表面的鳞片层发生刻蚀，有利于染料的渗透；采用超声波染色法，在染色过程中，利用超声波的高能量加速染料向羊毛纤维内容的渗透。此类方法因涉及特殊的装备，在羊毛工业化生产中仍处于研究阶段。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：将提供一种能提高羊毛纤维的染色质量、同时降低染色过程能耗的羊毛纤维低温染色的方法。
为解决上述问题，本发明所述的一种羊毛纤维低温染色的方法，其特征是：在常规羊毛酸性染料染色或羊毛活性染料染色的工艺中增加一种或一种以上的双子阳离子表面活性剂，然后在规定温度下染色；所述的双子阳离子表面活性剂用以下结构式表示：
上式中：
R为-NHCO-CONH-，-CH2-CH(OH)-CH2-，-CH2-CH2-O-CH2-CH2-，
   -CH2-CH2-CO-CH2-CH2-，-(CH2)m-、m＝2-4，
   -C2H4OCONH-C6H4-NHCOOC2H4-，
   C2H4OCONH-C6H3(CH3)-NHCOOC2H4-，
   或C2H4OCONH-C6H4-CH2-C6H4-NHCOOC2H4-；
R1为-H，-CH3，或-C2H5；
R2为-H，-CH3，或-C2H5；
R3为-CnH2n+1，CnH2n+1COOCH2CH2-，或CnH2n+1NHCOOCH2-，n＝7-18；
R4为-H，-CH3，或-C2H5；
R5为-H，-CH3，或-C2H5；
R6为-CnH2n+1，CnH2n+1COOCH2CH2-，或CnH2n+1NHCOOCH2-，n＝7-18；
L为Br或Cl的阴离子。所述的规定温度为75℃～85℃。
所述的羊毛纤维可以是全羊毛散毛、全羊毛毛条、全羊毛纱线或全羊毛织物。另外也可以是羊毛与其它纤维的混纺纱线或织物，混纺纱线或织物中羊毛纤维的重量含量不低于30％。
在常规羊毛染色浴中，加入双子阳离子表面活性剂，并且双子阳离子表面活性剂的加入重量为羊毛纤维重量的0.1％～1.0％。
还有，在常规羊毛染色浴中加入双子阳离子表面活性剂后，以每分钟1℃～2℃的升温速度升温至75℃～85℃。并且保温染色时间为40分钟～90分钟。
本发明的目的是这样实现的：羊毛在常规酸性染料染色或羊毛活性染料染色过程中，通过添加双子阳离子表面活性剂，利用双子阳离子表面活性剂的双头季胺盐阳离子与染料阴离子的相互作用，使阴离子染料与双子阳离子表面活性剂之间形成离子键结合，形成一个结构较大的染料与双子阳离子表面活性剂聚集体(胶束)，它与普通的季胺盐阳离子表面活性剂与阴离子染料的相互作用不同，该胶束体能稳定的分散在染色溶液中，不会产生沉淀。而普通的季胺盐阳离子表面活性剂与阴离子染料相互作用会产生沉淀，不能完成染色过程。因阴离子染料与双子阳离子表面活性剂的相互作用，使染料更容易在纤维表面被吸附，能在较低的温度下完成染料的染色过程。本发明所述的低温染色(75℃～85℃)的染色效果达到现有高温染色(98℃～100℃)的染色效果，羊毛染色制品的色牢度优良，水洗牢度为4级，皂洗牢度为3-4级，干摩擦牢度为4级，湿摩擦牢度为3-4级，本发明的能耗大大低于高温染色工艺。
根据以上所述，本发明应用于羊毛纤维低温酸性染料染色的工艺配方及条件为：
酸性染料(％，对纤维重)              0.5-5
元明粉(％，对纤维重)                5-15
高效渗透剂SP-2(％，对纤维重)        0.5-2
双子阳离子表面活性剂(％，对纤维重)   0.1-1.0
pH值(用醋酸或醋酸-醋酸钠调节)       4.5-5.5
染色温度(℃)                        75-85
保温时间(分)                        40-60
浴比(根据加工设备定)                1∶15～40
染色完成后再经常规皂洗、水洗。
根据上述所述，本发明应用于羊毛纤维低温活性染料染色的工艺配方及条件为：
毛用活性染料(％，对纤维重)           0.5-5
硫酸铵(％，对纤维重)                 1.5
元明粉(％，对纤维重)                 5-15
平平加O(％，对纤维重)                0.5-1
双子阳离子表面活性剂(％，对纤维重)    0.1-1.0
pH值                                 6-6.5
染色温度(℃)                      75-85
保温时间(分)                      60-90
浴比(根据加工设备定)              1∶15～40
染色完成后在80℃下用pH为8～8.5的氨水溶液处理20分钟。再经常规皂洗、水洗。
本发明中使用的所有原材料等均是常规使用的，可以从市场直接购得。以下参照实施例，更具体地说明本发明。由技术常识可知，本发明可能通过其它的不脱离本发明技术特征的方案来实现，因此，所有在本发明范围内或等同本发明范围内的改变均被本发明包含。
具体实施方式
实施例1：
羊毛散纤维：将100Kg散纤维放入间歇式散毛染色机中，浴比为1∶25，在40℃时加入1Kg酸性染料、5Kg元明粉、1Kg高效渗透剂SP-2和0.6Kg一种双子阳离子表面活性剂，加入适量的醋酸控制溶液pH值为4.5～5。以每分钟1℃～2℃的升温速率升温到80℃，运行45分钟。放水，再用70℃的含碱皂洗液皂洗15分钟，继续用50℃的水洗涤15分钟。出缸，在离心脱水机上脱水，烘干。
实施例2：
羊毛散纤维：将100Kg散纤维放入间歇式散毛染色机中，浴比为1∶25，在40℃时加入1Kg毛用活性染料、1.5Kg硫酸铵、5Kg元明粉、0.5Kg平平加O和0.8Kg两种双子阳离子表面活性剂的混合物，两者的混合比例为1∶1。以每分钟1℃～2℃的升温速率升温到80℃，运行60分钟。继续加入25％浓度的氨水调节溶液的pH为8～8.5，在80℃下处理20分钟。放水，再用70℃的含碱皂洗液皂洗15分钟，继续用50℃的水洗涤15分钟。出缸，在离心脱水机上脱水，烘干。
实施例3：
羊毛纱线(规格60支)：将100Kg纱线放入间歇式毛条染色机中，浴比为1∶30，在40℃时加入1Kg酸性染料、6Kg元明粉、1.2Kg高效渗透剂SP-2和0.7Kg一种双子阳离子表面活性剂，加入适量的醋酸控制溶液pH值为4.5～5。以每分钟1℃～2℃的升温速率升温到80℃，运行45分钟。放水，再用70℃的含碱皂洗液皂洗15分钟，继续用50℃的水洗涤15分钟。出缸，在离心脱水机上脱水，烘干。
实施例4：
羊毛纱线(规格60支)：将100Kg纱线放入间歇式毛条染色机中，浴比为1∶30，在40℃时加入2Kg毛用活性染料、1.5Kg硫酸铵、10Kg元明粉、0.6Kg平平加O和1.0Kg双子阳离子表面活性剂。以每分钟1℃～2℃的升温速率升温到85℃，运行60分钟。继续加入25％浓度的氨水调节溶液的pH为8～8.5，在80℃下处理20分钟。放水，再用70℃的含碱皂洗液皂洗15分钟，继续用50℃的水洗涤15分钟。出缸，在离心脱水机上脱水，烘干。
实施例5：
精纺毛涤织物：纱支密度62支/2×2，含量45％羊毛、50％涤纶和5％氨纶。将100Kg精纺毛涤织物放入间歇式高温高压间歇式溢流染色机中，浴比为1∶15，采用常规方法进行涤纶染色。涤纶染色完成后，在40℃时加入3Kg酸性染料、12Kg元明粉、2Kg高效渗透剂SP-2和0.6Kg一种双子阳离子表面活性剂，加入适量的醋酸控制溶液pH值为4.5～5。以每分钟1℃～2℃的升温速率升温到80℃，运行50分钟。放水，再用70℃的含碱皂洗液皂洗15分钟，继续用50℃的水洗涤15分钟。出缸，在离心脱水机上脱水，烘干。
实施例6：
精纺毛涤织物：纱支密度62支/2×2，含量45％羊毛、50％涤纶和5％氨纶。将100Kg精纺毛涤织物放入间歇式高温高压间歇式溢流染色机中，浴比为1∶15，采用常规方法进行涤纶染色。涤纶染色完成后，在40℃时加入3Kg毛用活性染料、1.4Kg硫酸铵、13Kg元明粉、0.8Kg平平加O和0.4Kg双子阳离子表面活性剂。以每分钟1℃～2℃的升温速率升温到80℃，运行90分钟。继续加入25％浓度的氨水调节溶液的pH为8～8.5，在80℃下处理20分钟。放水，再用70℃的含碱皂洗液皂洗15分钟，继续用50℃的水洗涤15分钟。出缸，在离心脱水机上脱水，烘干。

Claims (8)

1、一种羊毛纤维低温染色的方法，其特征是：在常规羊毛酸性染料染色或羊毛活性染料染色的工艺中增加一种或一种以上的双子阳离子表面活性剂，然后在规定温度下染色；所述的双子阳离子表面活性剂用以下结构式表示：
上式中：
R为-NHCO-CONH-，-CH2-CH(OH)-CH2-，-CH2-CH2-O-CH2-CH2-，
-CH2-CH2-CO-CH2-CH2-，-(CH2)m-、m＝2-4，
-C2H4OCONH-C6H4-NHCOOC2H4-，
C2H4OCONH-C6H3(CH3)-NHCOOC2H4-，
或C2H4OCONH-C6H4-CH2-C6H4-NHCOOC2H4-；
R1为-H，-CH3，或-C2H5；
R2为-H，-CH3，或-C2H5；
R3为-CnH2n+1，CnH2n+1COOCH2CH2-，或CnH2n+1NHCOOCH2-，n＝7-18；
R4为-H，-CH3，或-C2H5；
R5为-H，-CH3，或-C2H5；
R6为-CnH2n+1，CnH2n+1COOCH2CH2-，或CnH2n+1NHCOOCH2-，n＝7-18；
L为Br或Cl的阴离子。
所述的规定温度为75℃～85℃。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的羊毛纤维是全羊毛散毛、全羊毛毛条、全羊毛纱线或全羊毛织物。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的羊毛纤维是羊毛与其它纤维的混纺纱线或织物，混纺纱线或织物中羊毛纤维的重量含量不低于30％。
4、根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征是：在常规羊毛染色浴中，加入双子阳离子表面活性剂，并且双子阳离子表面活性剂的加入重量为羊毛纤维重量的0.1％～1.0％。
5、根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征是：在常规羊毛染色浴中加入双子阳离子表面活性剂，以每分钟1℃～2℃的升温速度升温至75℃～85℃。
6、根据权利要求5所述的方法，其特征是：染浴升温到75℃～85℃后，保温染色时间为40分钟～90分钟。
7、根据权利要求4所述的方法，其特征是：以每分钟1℃～2℃的升温速度升温至75℃～85℃。
8、根据权利要求7所述的方法，其特征是：染浴升温到75℃～85℃后，保温染色时间为40分钟～90分钟。
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