CN102677489A - 一种有效节水、减污、高色牢度的棉织物染色方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种有效节水、减污、高色牢度的棉织物染色方法，具体按照以下步骤实施：1.制备鸡毛蛋白粉末，并用氢氧化钠水溶液溶解鸡毛蛋白粉末；2.制备阳离子生物蛋白衍生物助剂；3.利用阳离子生物蛋白衍生物助剂改性棉织物；4.对改性后的棉织物进行活性染料无盐染色；5.染色织物的固色后处理。本发明在固色处理工序中利用对棉织物改性处理后剩余的阳离子生物蛋白衍生物助剂残液对染色棉织物进行二次固色处理，不但大幅度节水、还提高了产品色牢度以及减少污染，在染色工艺中采用无盐染色，是一种有效节水、减污、高牢度的棉织物染色方法。

Description

一种有效节水、减污、高色牢度的棉织物染色方法

技术领域

本发明属于纺织品印染技术领域，涉及一种纤维素织物的染色方法，具体涉及一种有效节水、减污、高色牢度的棉织物染色方法。

背景技术

用活性染料对织物进行染色时，必须加入大量的盐促进染色，一般盐的用量在30～150g/L之间，这样会导致染色后的污水中含有大量的盐，会造成严重的环境污染。为了改善这一缺陷，近年来对于活性染料无盐染色的研究中，最有效的途径之一是用含有不同结构的胺或季铵盐类阳离子低分子物或高分子物改性剂对棉织物进行化学改性，以减少或消除纤维上负电荷效应，进而显著提高棉织物对阴离子染料的吸附能力，实现活性染料无盐染色。

此外，活性染料容易水解，在传统工艺中，存在上染率和固色率较低的问题，会导致染料的利用率低。为了去除水解和未固色的染料，常需要耗时长、耗能多和成本昂贵的水洗工序，若将这些染色后的废水直接排放将带来严重的环境污染，要对大量的染色废水进行处理又存在难度大和成本高的问题。基于此现状，近年来，有关棉织物无盐染色新助剂、新型固色剂及改进活性染料染色工艺的研究已成为印染工作者研究的热点。

为了解决这些问题，染整工作者研发出了许多纤维改性助剂和改性工艺，固色后处理助剂和固色后处理工艺。然而改性预处理和固色后处理由于增加了加工工序，也将增大加工成本和废水污染，本发明阳离子生物蛋白衍生物助剂既可作为纤维阳离子化的改性剂对棉织物改性，还可作为阳离子固色剂，用改性棉织物后的残液对染色棉织物进行固色后处理。这样不仅达到有效利用废弃物和节水的目的，同时实现了棉织物活性染料无盐染色及提高了染色产品色牢度，从而有效解决活性染料染色中存在的主要问题。

本发明符合建设资源节约型和环境友好型社会的理念，有利于减少环境污染，达到环保和清洁生产的目的，具有显著的经济利益和深远的社会效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有效节水、减污、高色牢度的棉织物染色方法，采用制备出的阳离子生物蛋白衍生物助剂来改性棉织物和对染色后的棉织物进行固色处理，不仅提高了染色后棉织物的色牢度，而且大幅度节水、减少污染。

本发明所采用的技术方案是，一种有效节水、减污、高色牢度的棉织物染色方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，制备鸡毛蛋白粉末，并用氢氧化钠水溶液溶解鸡毛蛋白粉末：

将鸡毛用醋酸溶液进行前处理，用亚硫酸氢钠溶液进行预处理，用尿素和氢氧化钠混合溶液溶解鸡毛中的蛋白，再经过滤得到含有鸡毛蛋白的溶液，用醋酸调节过滤出的含有鸡毛蛋白溶液的pH值，并析出沉淀物，将析出的沉淀物提取出来，晾干即得鸡毛蛋白粉末；

在常温下，将氢氧化钠溶解于水中，配置成氢氧化钠溶液，将制得的鸡毛蛋白粉末倒入氢氧化钠溶液中使鸡毛蛋白粉末充分溶解，得到溶解于氢氧化钠溶液的鸡毛蛋白粉末；

步骤2，制备阳离子生物蛋白衍生物助剂：

分称取氢氧化钠、三乙醇胺、环氧氯丙烷，并将这三种物质溶解于水中，充分混合后制备出阳离子季铵盐类交联改性剂WLS；

再将制备出的阳离子季铵盐类交联改性剂WLS与步骤1中制得的物质按质量比为12～16∶1充分混合，进而制备出清洁型活性染料染色棉织物后处理助剂；

步骤3，利用阳离子生物蛋白衍生物助剂改性棉织物：

1)取待改性棉织物，称取待改性棉织物的质量；

2)称取步骤2中的阳离子生物蛋白衍生物助剂，阳离子生物蛋白衍生物助剂的质量为待改性棉织物质量的10％～50％；

3)称取氢氧化钠并将其溶解于水中，配置成浓度为2g/L～8g/L的氢氧化钠溶液；

4)将3)中配置好的氢氧化钠与阳离子生物蛋白衍生物助剂按质量比为2～3∶5混合，配置成改性溶液，将改性溶液加热至40℃～70℃后，将棉织物放入改性液中浸煮30min～60min，改性液与待改性棉织物的质量比为20～30∶1；

步骤4，对改性后的棉织物进行活性染料无盐染色：

采用活性染料对经步骤3改性后的棉织物进行无盐染色；

步骤5，染色织物的后处理：

将染色后的棉织物先清洗，然后用步骤3中改性棉织物后剩余的阳离子生物蛋白衍生物助剂残留液于30～50℃温度条件下，对棉织物进行固色处理，处理时间为10min～30min；

固色后的棉织物在经过冷水洗、皂煮、冷水洗、烘干。

本发明的特点还在于，

步骤1中鸡毛蛋白粉末的制备，具体按照以下步骤实施：

1)鸡毛前处理：

收集鸡毛并将鸡毛先用自来水清洗干净；

称取冰醋酸并将冰醋酸溶解于水中，配置成体积百分比浓度为0.3％～0.7％的醋酸溶液，于30℃～50℃的温度条件下，将洗净的鸡毛放入配置好的醋酸溶液中进行前处理，鸡毛质量和醋酸溶液质量为比1∶30～50，前处理时间为5min～15min；

待鸡毛前处理完成后将鸡毛捞取出来，再次用自来水清洗鸡毛，直至清洗液显示pH值为中性为止；

将清洗后的鸡毛于常温下晾干；

2)鸡毛预处理：

称取亚硫酸氢钠溶解于水中，配置成浓度为3g/L～9g/L亚硫酸氢钠溶液，将该溶液做为处理鸡毛的预处理液；

将亚硫酸氢钠溶液加热，于50℃～90℃的温度条件下，将1)中经前处理并晾干的鸡毛放入在配置好的预处理液中，鸡毛与预处理液的质量之比为1∶10～30，预处理时间为10min～20min；

3)鸡毛蛋白溶解处理：

称取2)中预处理的鸡毛，根据预处理后鸡毛的质量配置鸡毛蛋白溶解液，鸡毛与溶解液质量之比为1∶10～30；

分别称取尿素和氢氧化钠，将尿素和氢氧化钠溶解于水中配置成鸡毛蛋白溶解液，鸡毛蛋白溶解液中尿素和氢氧化钠的质量比为3∶4；

按将2)中预处理过的鸡毛倒入鸡毛蛋白溶解液中，于70℃～100℃的温度条件下溶解处理120min～180min，使鸡毛蛋白充分溶解；

4)制取鸡毛蛋白粉末：

待鸡毛蛋白溶解完成后，使溶解的鸡毛蛋白溶解液自然冷却至室温；

用纱布过滤冷却后的鸡毛蛋白溶解液，过滤1～5次，去除不溶物，得到鸡毛蛋白溶液；

用体积百分比浓度为50％的醋酸调节过滤后得到的鸡毛蛋白溶液，控制鸡毛蛋白溶液的pH值为3.0～4.0，此时有鸡毛蛋白沉淀析出；

将析出的鸡毛蛋白提取出来，晾干后即得鸡毛蛋白粉末。

步骤1中用氢氧化钠水溶液溶解鸡毛蛋白粉末，具体按照以下步骤实施：

1)在常温下，称取氢氧化钠并将称取的氢氧化钠溶解于水中，配制浓度为180g/L～220g/L的氢氧化钠溶液；

2)将步骤1制备出的鸡毛蛋白粉末倒入上述配置好的氢氧化钠溶液中，使鸡毛蛋白粉末充分溶解于氢氧化钠溶液中，鸡毛蛋白粉末与氢氧化钠溶液的质量比为1∶2～4。

步骤2中阳离子季铵盐类交联改性剂WLS的制备，具体按照以下步骤实施：

分别称取氢氧化钠、三乙醇胺、环氧氯丙烷，将氢氧化钠、三乙醇胺、环氧氯丙烷溶解于水中配置成混合溶液，混合溶液中氢氧化钠、三乙醇胺、环氧氯丙烷的质量比为5∶4∶12，于50℃～80℃的温度条件下，以400r/min～800r/min的转速搅拌混合液4h～6h，制备出阳离子季铵盐类交联改性剂WLS。

步骤2中制备阳离子生物蛋白衍生物助剂，具体按照以下步骤实施：

1)称取制得的阳离子季铵盐类交联改性剂WLS并倒入三口烧瓶中，在50℃～80℃的温度条件下，以400r/min～800r/min的转速搅拌10min～20min；

2)再向三口烧瓶中加入步骤1中用氢氧化钠溶液溶解的鸡毛蛋白粉末，阳离子季铵盐类交联改性剂WLS与用氢氧化钠溶液溶解的鸡毛蛋白粉末的质量比为12～16∶1，加热至50℃～80℃后，于恒温条件下搅拌5h～8h，制备出阳离子生物蛋白衍生物助剂。

步骤4中对改性后的棉织物进行活性染料无盐染色，具体按照以下步骤实施：

1)称取步骤3改性后棉织物的质量，称取活性染料活性黑DS-DH，活性黑DS-DH的质量为步骤3改性后棉织物质量的2％～4％，于40℃～60℃温度条件下，对经步骤3改性后的棉织物进行恒温浸煮，使棉织物染色，染色时间为30min～60min；

2)待染色完成后，取出染色后的棉织物，将棉织物烘干；

3)称取碳酸钠并将碳酸钠溶解在1)中剩余的染液中，染液中碳酸钠浓度保持为6g/L～10g/L，再将染液升温至60℃～80℃，按染色后棉织物质量与染液质量比为1∶25，对染色后的棉织物进行保温固色处理，处理时间为30min～60min。

步骤4中使用的活性染料为活性黑DS-DH、活性深蓝CD-2BG或活性橙CD-2BR中任意一种。

步骤5中对染色织物的后处理，具体按照以下步骤实施：

1)将经过活性染料染色后的棉织物先经冷水洗涤；

2)将染色的棉织物放入步骤3中改性棉织物后剩余的阳离子生物蛋白衍生物助剂残液中进行第二次固色处理，阳离子生物蛋白衍生物助剂残夜的质量为染色棉织物质量的10％～50％，于30℃～50℃温度条件下，浸煮固色10min～30min；

3)将固色后的织物再经冷水洗涤；

4)皂煮：分别称取皂粉和碳酸钠固体，并将这两种物质溶于水，配置成皂洗液，使皂液中含有2g/L皂粉，2g/L碳酸钠，将经过两次固色后的染色棉织物放入配置好的皂液中，按皂液质量和棉织物质量之比为25～35∶1，于80℃～90℃下浸煮，处理时间为10min～20min；

5)最后将皂洗的染色棉织物经冷水洗后，再将棉织物烘干。

本发明的有益效果在于，

1)本发明的阳离子生物蛋白衍生物助剂是以废弃蛋白材料为原料而制得，其优点在于原料充足，价格低廉，无毒环保，可生物降解，制备方便。不仅有利于废弃资源的有效利用，变废为宝，而且有利于减少了环境污染，达到了环保和清洁生产的目的。

2)先用阳离子生物蛋白衍生物助剂改性棉织物，然后再选用活性染料对改性棉织物进行无盐染色，接下来再用改性后的残液对染色棉织物进行固色后处理，开发出一个新型染色工艺方法，该染色工艺方法明显增大了织物的K/S值，有效节约了染料用量，降低染色污染。

3)该染色工艺方法具有以下几个优点：a.本发明中将改性棉织物后的残液作为固色液重复利用，既达到了目标的改性效果和固色效果，又将改性残液为宝，减少了环境污染，显著降低了加工成本，达到了节水、环保和清洁生产的目的。同时染色织物经过蛋白助剂残液固色后，提高固色效率，能减少织物上浮色含量以及节约后处理用水量，同时提高织物的耐摩擦色牢度和耐洗色牢度。

4)本发明使用的改性、固色剂结构为生物蛋白衍生物助剂，利用蛋白助剂的结构特点，进一步改善了织物的服用性能，如穿着的舒适性、卫生性、抗皱性、抗紫外等等性能得到改善，提高产品档次。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

一种有效节水、减污、高色牢度的棉织物染色方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，制备鸡毛蛋白粉末，并用氢氧化钠水溶液溶解鸡毛蛋白粉末：

将鸡毛用醋酸溶液进行前处理，用亚硫酸氢钠溶液进行预处理，用尿素和氢氧化钠混合溶液溶解鸡毛中的蛋白，再经过滤得到含有鸡毛蛋白的溶液，用醋酸调节过滤出的含有鸡毛蛋白的溶液并析出沉淀物，将析出的沉淀物提取出来，晾干即得鸡毛蛋白粉末；

在常温下，将氢氧化钠溶解于水中，配置成氢氧化钠溶液，将制得的鸡毛蛋白粉末倒入氢氧化钠溶液中使鸡毛蛋白粉末充分溶解，得到溶解于氢氧化钠溶液的鸡毛蛋白粉末。

鸡毛蛋白粉末的制备，具体按照以下步骤实施：

1)鸡毛前处理：

收集鸡毛并将鸡毛先用自来水清洗干净；

称取冰醋酸并将冰醋酸溶解于水中，配置成体积百分比浓度为0.3％～0.7％的醋酸溶液，于30℃～50℃的温度条件下，将洗净的鸡毛放入配置好的醋酸溶液中进行前处理，鸡毛质量和醋酸溶液质量为比1∶30～50，前处理时间为5min～15min；

待鸡毛前处理完成后将鸡毛捞取出来，再次用自来水清洗鸡毛，直至清洗液显示PH值为中性为止；

将清洗后的鸡毛于常温下晾干；

2)鸡毛预处理：

称取亚硫酸氢钠溶解于水中，配置成浓度为3g/L～9g/L亚硫酸氢钠溶液，将该溶液做为处理鸡毛的预处理液；

将亚硫酸氢钠溶液加热，于50℃～90℃的温度条件下，将1)中经前处理并晾干的鸡毛放入在配置好的预处理液中，鸡毛与预处理液的质量之比为1∶10～30，预处理时间为10min～20min；

3)鸡毛蛋白溶解处理：

称取2)中预处理的鸡毛，根据预处理后鸡毛的质量配置鸡毛蛋白溶解液，鸡毛与溶解液质量之比为1∶10～30；

分别称取尿素和氢氧化钠，将尿素和氢氧化钠溶解于水中配置成鸡毛蛋白溶解液，鸡毛蛋白溶解液中尿素和氢氧化钠的质量比为3∶4；

按将2)中预处理过的鸡毛倒入鸡毛蛋白溶解液中，于70℃～100℃的温度条件下溶解处理120min～180min，使鸡毛蛋白充分溶解；

4)制取鸡毛蛋白粉末：

待鸡毛蛋白溶解完成后，使溶解的鸡毛蛋白溶解液自然冷却至室温；

用纱布过滤冷却后的鸡毛蛋白溶解液，过滤1～5次，去除不溶物，得到鸡毛蛋白溶液；

用体积百分比浓度为50％的醋酸调节过滤后得到的鸡毛蛋白溶液，控制鸡毛蛋白溶液的pH值为3.0～4.0，此时有鸡毛蛋白沉淀析出；

将析出的鸡毛蛋白提取出来，晾干后即得鸡毛蛋白粉末。

用氢氧化钠水溶液溶解鸡毛蛋白粉末，具体按照以下步骤实施：

1)在常温下，称取氢氧化钠并将称取的氢氧化钠溶解于水中，配制浓度为180g/L～220g/L的氢氧化钠溶液；

2)将步骤1制备出的鸡毛蛋白粉末倒入上述配置好的氢氧化钠溶液中，使鸡毛蛋白粉末充分溶解于氢氧化钠溶液中，鸡毛蛋白粉末与氢氧化钠溶液的质量比为1∶2～4。

步骤2，制备阳离子生物蛋白衍生物助剂：

分称取氢氧化钠、三乙醇胺、环氧氯丙烷，并将这三种物质溶解于水中，充分混合后制备出阳离子季铵盐类交联改性剂WLS；再将制备出的阳离子季铵盐类交联改性剂WLS与步骤1中制得的物质按质量比为12～16∶1充分混合，进而制备出清洁型活性染料染色棉织物后处理助剂。

其中阳离子季铵盐类交联改性剂WLS的制备，具体按照以下步骤实施：

分别称取氢氧化钠、三乙醇胺、环氧氯丙烷，将氢氧化钠、三乙醇胺、环氧氯丙烷溶解于水中配置成混合溶液，混合溶液中氢氧化钠、三乙醇胺、环氧氯丙烷的质量比为5∶4∶12，于50℃～80℃的温度条件下，以400r/min～800r/min的转速搅拌混合液4h～6h，制备出阳离子季铵盐类交联改性剂WLS。

其中制备阳离子生物蛋白衍生物助剂，具体按照以下步骤实施：

1)在50℃～80℃的温度条件下，称取制得的阳离子季铵盐类交联改性剂WLS并倒入三口烧瓶中，以400r/min～800r/min的转速搅拌10min～20min；

2)再向三口烧瓶中加入步骤2中用氢氧化钠溶液溶解的鸡毛蛋白粉末，阳离子季铵盐类交联改性剂WLS与用氢氧化钠溶液溶解的鸡毛蛋白粉末的质量比为12～16∶1，加热至50℃～80℃后，于恒温条件下搅拌5h～8h，制备出阳离子生物蛋白衍生物助剂。

步骤3，利用阳离子生物蛋白衍生物助剂改性棉织物：

1)取待改性棉织物，称取待改性棉织物的质量；

2)称取步骤2中的阳离子生物蛋白衍生物助剂，阳离子生物蛋白衍生物助剂的质量为待改性棉织物质量的10％～50％；

3)称取氢氧化钠并将其溶解于水中，配置成浓度为2g/L～8g/L的氢氧化钠溶液；

4)将3)中配置好的氢氧化钠与阳离子生物蛋白衍生物助剂按质量比为2～3∶5混合，配置成改性溶液，将改性溶液加热至40℃～70℃后，将棉织物放入改性液中浸煮30min～60min，改性液与待改性棉织物的质量比为20～30∶1；

步骤4对改性后的棉织物进行活性染料无盐染色：

采用活性染料对经步骤3改性后的棉织物进行无盐染色，具体按照以下步骤实施：

1)称取步骤3改性后棉织物的质量，称取活性染料活性黑DS-DH，活性黑DS-DH的质量为步骤3改性后棉织物质量的2％～4％，于40℃～60℃温度条件下，对经步骤3改性后的棉织物进行恒温浸煮，使棉织物染色，染色时间为30min～60min；

2)待染色完成后，取出染色后的棉织物，将棉织物烘干；

3)称取碳酸钠并将碳酸钠溶解在1)中剩余的染液中，染液中碳酸钠浓度保持为6g/L～10g/L，再将染液升温至60℃～80℃，按染色后棉织物质量与染液质量比为1∶25，对染色后的棉织物进行保温固色处理，处理时间为30min～60min；

步骤5，染色织物的后处理，

将染色后的棉织物先清洗，然后用步骤3中改性棉织物后剩余的阳离子生物蛋白衍生物助剂残留液于30～50℃温度条件下，对棉织物进行固色处理，处理时间为10min～30min；固色后的棉织物在经过冷水洗、皂煮、冷水洗、烘干。

对染色织物的后处理，具体按照以下步骤实施：

1)将经过活性染料染色后的棉织物先经冷水洗涤；

2)将染色的棉织物放入步骤3中改性棉织物后剩余的阳离子生物蛋白衍生物助剂残液中进行第二次固色处理，阳离子生物蛋白衍生物助剂残夜的质量为染色棉织物质量的10％～50％，于30℃～50℃温度条件下，浸煮固色10min～30min；

3)将固色后的织物再经冷水洗涤；

4)皂煮：分别称取皂粉和碳酸钠固体，并将这两种物质溶于水，配置成皂洗液，使皂液中含有2g/L皂粉，2g/L碳酸钠，将经过两次固色后的染色棉织物放入配置好的皂液中，按皂液质量和棉织物质量之比为25～35∶1，于80℃～90℃下浸煮，处理时间为10min～20min；

5)最后将皂洗的染色棉织物经冷水洗后，再将棉织物烘干。

本发明所使用的废弃蛋白粉末来源于废弃羽毛，羽毛角蛋白具有明显的多肽特征。角蛋白结晶熔融发生在233℃，其结晶度为39.33％，与一般蛋白质一样是由多种氨基酸按照一定顺序在肽键的连接下形成的高分子化合物，但其肽链中含有较多的半胱氨酸和胱氨酸。角蛋白多肽链之间存在着很多二硫键(-S-S)结构，使得羽毛角蛋白的分子结构特别稳定。废弃羽毛经过处理后得到废弃蛋白粉状助剂，其结构上含有大量的氨基(-NH₂)、羧基(-COOH)、羟基(-OH)、巯基(-SH)等极性基团，这些基团能和含有多个环氧乙烷活性基的阳离子季铵盐类交联改性剂WLS反应。废弃蛋白粉末作为原料其优点在于价格低廉，无毒环保，可生物降解，制备方便。

自制WLS为含有多个环氧乙烷活性基的阳离子季铵盐类交联改性剂，外观上看为淡黄色粘稠液体，其化学结构上具有性质很活泼的环氧乙烷活性基，可以与氨基(-NH₂)、羧基(-COOH)、羟基(-OH)、巯基(-SH)等极性基团发生化学反应，因此，可作为交联改性助剂，可以与蛋白助剂反应，将蛋白助剂阳离子化改性。其优点在于制备工艺简便，有效性好。

氢氧化钠的作用是溶解废弃蛋白粉末，并催化WLS助剂与蛋白助剂反应。

本发明中将用于棉织物改性的阳离子生物蛋白衍生物助剂残液作为固色液重复利用，既达到了目标的改性效果又达到了良好的固色效果。本发明将改性残液变废为宝，显著降低了加工成本，还减少了环境污染，达到了节水、环保和清洁生产的目的。染色后的织物有效固色后，提高固色效率，能减少织物上浮色含量，节约后处理用水量，同时提高织物的耐摩擦色牢度和耐洗色牢度。在对改性织物的染色中采用活性染料进行无盐染色，通过测试发现，明显增大了染色后织物的K/S值，有效节约了染料用量，降低染色污染；本发明的这种新型染色工艺方法具有显著地节水、减污、提高染色产品色牢度的效果。此外，本发明使用的改性、固色剂结构为生物蛋白衍生物助剂，利用蛋白助剂的结构特点，进一步改善织物的服用性能，如穿着的舒适性、卫生性、抗皱性、抗紫外等，提高产品档次。

实施例1

收集鸡毛并清洗干净，配置体积百分比浓度为0.3％的醋酸溶液，于30℃条件下将干净的鸡毛倒入醋酸溶液中，鸡毛和醋酸溶液的质量为比1∶30，前处理5min；用自来水清洗鸡毛，将清洗后的鸡毛于常温下晾干；配置3g/L亚硫酸氢钠溶液做为预处理液，加热预处理液于50℃温度条件下，将晾干的鸡毛放入预处理液中，鸡毛与预处理液的质量之比为1∶10，预处理时间为10min；根据预处理后鸡毛的质量配置鸡毛蛋白溶解液，鸡毛与溶解液质量之比为1∶10，分别称取尿素和氢氧化钠溶解于水中配置成鸡毛蛋白溶解液，鸡毛蛋白溶解液中尿素和氢氧化钠的质量比为3∶4，于70℃温度条件下，将预处理过的鸡毛倒入鸡毛蛋白溶解液中，溶解处理120min；待鸡毛蛋白溶解完成后冷却至室温，用纱布将得到的溶解了鸡毛蛋白的溶解液过滤1次，去除掉不溶物，得到鸡毛蛋白溶液，用体积百分比浓度为50％的醋酸调节鸡毛蛋白溶液pH值至3.0，析出鸡毛蛋白沉淀，将析出的沉淀物分离出来，晾干后即得鸡毛蛋白粉末；

在常温下，称取氢氧化钠并将称取的氢氧化钠溶解于水中，配制浓度为180g/L的氢氧化钠溶液；将鸡毛蛋白粉末倒入上述配置好的氢氧化钠溶液中，使鸡毛蛋白粉末充分溶解于氢氧化钠溶液中，鸡毛蛋白粉末与氢氧化钠溶液的质量比为1∶2；

分别称取氢氧化钠、三乙醇胺、环氧氯丙烷，将三种物质溶解于水中配置成混合溶液，混合溶液中氢氧化钠、三乙醇胺、环氧氯丙烷的质量比为5∶4∶12，于50℃～80℃的温度条件下，以400r/min的转速搅拌混合液4h，制备出阳离子季铵盐类交联改性剂WLS；

称取制得的阳离子季铵盐类交联改性剂WLS并倒入三口烧瓶中，在50℃的温度条件下，以400r/min的转速搅拌10min；

再向三口烧瓶中加入用氢氧化钠溶液溶解的鸡毛蛋白粉末，阳离子季铵盐类交联改性剂WLS与用氢氧化钠溶液溶解的鸡毛蛋白粉末的质量比为12∶1，加热至50℃后，于恒温条件下搅拌5h，制备出阳离子生物蛋白衍生物助剂；

称取待改性棉织物的质量；称取阳离子生物蛋白衍生物助剂，阳离子生物蛋白衍生物助剂的质量为待改性棉织物质量的10％；称取氢氧化钠，并将其溶解于水中，配置成浓度为2g/L的氢氧化钠溶液；将配置好的氢氧化钠染液与阳离子生物蛋白衍生物助剂按质量比为2∶5混合形成改性溶液，将改性溶液加热至40℃后，将棉织物浸渍处理30min，改性液与处理织物质量比是20∶1；

按改性后棉织物重量的2％称取活性染料活性黑DS-DH，活性黑DS-DH于40℃温度条件下，对改性后的棉织物进行恒温浸煮，使棉织物染色，染色时间为30min；称取碳酸钠，加入到染液中，使染液碳酸钠浓度保持在10g/L，然后将染液升温至60℃，对棉织物进行保温固色30min；

经过活性黑DS-DH染色后的棉织物先经冷水洗涤；取改性棉织物后剩余的阳离子生物蛋白衍生物助剂残液对染色的棉织物进行第二次固色处理，于30℃温度条件下，浸渍处理10min；将固色后的织物再经冷水洗涤；称取皂粉和碳酸钠固体，并将其溶解于水中，配置成皂洗液，使皂液中皂粉浓度保持在2g/L，碳酸钠浓度保持在2g/L，将固色后的棉织物放入配置好的皂液中，按皂液和棉织物质量之比为30∶1，于80℃下处理10min；最后将皂洗的染色棉织物经冷水洗后，再将棉织物烘干。

实施例2

收集鸡毛并清洗干净，配置体积百分比浓度为0.5％的醋酸溶液，于40℃条件下将干净的鸡毛倒入醋酸溶液中，鸡毛和醋酸溶液的质量为比1∶40，前处理10min；用自来水清洗鸡毛，将清洗后的鸡毛于常温下晾干；配置7g/L亚硫酸氢钠溶液做为预处理液，加热预处理液于70℃温度条件下，将晾干的鸡毛放入预处理液中，鸡毛与预处理液的质量之比为1∶20，预处理时间为15min；根据预处理后鸡毛的质量配置鸡毛蛋白溶解液，鸡毛与溶解液质量之比为1∶20，分别称取尿素和氢氧化钠溶解于水中配置成鸡毛蛋白溶解液，鸡毛蛋白溶解液中尿素和氢氧化钠的质量比为3∶4，于80℃温度条件下，将预处理过的鸡毛倒入鸡毛蛋白溶解液中，溶解处理160min；待鸡毛蛋白溶解完成后冷却至室温，用纱布将得到的溶解了鸡毛蛋白的溶解液过滤3次，去除掉不溶物，得到鸡毛蛋白溶液，用体积百分比浓度为50％的醋酸调节鸡毛蛋白溶液pH值至3.5，析出鸡毛蛋白沉淀，将析出的沉淀物分离出来，晾干后即得鸡毛蛋白粉末；

在常温下，称取氢氧化钠并将称取的氢氧化钠溶解于水中，配制浓度为200g/L的氢氧化钠溶液；将鸡毛蛋白粉末倒入上述配置好的氢氧化钠溶液中，使鸡毛蛋白粉末充分溶解于氢氧化钠溶液中，鸡毛蛋白粉末与氢氧化钠溶液的质量比为1∶3；

分别称取氢氧化钠、三乙醇胺、环氧氯丙烷，将三种物质溶解于水中配置成混合溶液，混合溶液中氢氧化钠、三乙醇胺、环氧氯丙烷的质量比为5∶4∶12，于60℃的温度条件下，以600r/min的转速搅拌混合液5h，制备出阳离子季铵盐类交联改性剂WLS；

称取制得的阳离子季铵盐类交联改性剂WLS并倒入三口烧瓶中，在60℃的温度条件下，以600r/min的转速搅拌15min；

再向三口烧瓶中加入用氢氧化钠溶液溶解的鸡毛蛋白粉末，阳离子季铵盐类交联改性剂WLS与用氢氧化钠溶液溶解的鸡毛蛋白粉末的质量比为14∶1，加热至60℃后，于恒温条件下搅拌6h，制备出阳离子生物蛋白衍生物助剂；

称取待改性棉织物的质量；称取阳离子生物蛋白衍生物助剂，阳离子生物蛋白衍生物助剂的质量为待改性棉织物质量的30％；称取氢氧化钠，并将其溶解于水中，配置成浓度为2g/L的氢氧化钠溶液；将配置好的氢氧化钠染液与阳离子生物蛋白衍生物助剂按质量比为1∶2混合形成改性溶液，将改性溶液加热至50℃后，将棉织物浸渍处理40min，改性液与处理织物质量比是25∶1；

按改性后棉织物重量的3％称取活性染料活性黑DS-DH，活性黑DS-DH于50℃温度条件下，对改性后的棉织物进行恒温浸煮，使棉织物染色，染色时间为40min；称取碳酸钠，加入到染液中，使染液碳酸钠浓度保持在8g/L，然后将染液升温至70℃，对棉织物进行保温固色40min；

经过活性黑DS-DH染色后的棉织物先经冷水洗涤；取改性棉织物后剩余的阳离子生物蛋白衍生物助剂残液对染色的棉织物进行第二次固色处理，于40℃温度条件下，浸渍处理20min；将固色后的织物再经冷水洗涤；称取皂粉和碳酸钠固体，并将其溶解于水中，配置成皂洗液，使皂液中皂粉浓度保持在2g/L，碳酸钠浓度保持在2g/L，将固色后的棉织物放入配置好的皂液中，按皂液和棉织物质量之比为30∶1，于85℃下处理15min；最后将皂洗的染色棉织物经冷水洗后，再将棉织物烘干。

实施例3

收集鸡毛并清洗干净，配置体积百分比浓度为0.7％的醋酸溶液，于50℃条件下将干净的鸡毛倒入醋酸溶液中，鸡毛和醋酸溶液的质量为比1∶50，前处理15min；用自来水清洗鸡毛，将清洗后的鸡毛于常温下晾干；配置9g/L亚硫酸氢钠溶液做为预处理液，加热预处理液于90℃温度条件下，将晾干的鸡毛放入预处理液中，鸡毛与预处理液的质量之比为1∶30，预处理时间为20min；根据预处理后鸡毛的质量配置鸡毛蛋白溶解液，鸡毛与溶解液质量之比为1∶30，分别称取尿素和氢氧化钠溶解于水中配置成鸡毛蛋白溶解液，鸡毛蛋白溶解液中尿素和氢氧化钠的质量比为3∶4，于100℃温度条件下，将预处理过的鸡毛倒入鸡毛蛋白溶解液中，溶解处理180min；待鸡毛蛋白溶解完成后冷却至室温，用纱布将得到的溶解了鸡毛蛋白的溶解液过滤5次，去除掉不溶物，得到鸡毛蛋白溶液，用体积百分比浓度为50％的醋酸调节鸡毛蛋白溶液pH值至4.0，析出鸡毛蛋白沉淀，将析出的沉淀物分离出来，晾干后即得鸡毛蛋白粉末；

在常温下，称取氢氧化钠并将称取的氢氧化钠溶解于水中，配制浓度为220g/L的氢氧化钠溶液；将鸡毛蛋白粉末倒入上述配置好的氢氧化钠溶液中，使鸡毛蛋白粉末充分溶解于氢氧化钠溶液中，鸡毛蛋白粉末与氢氧化钠溶液的质量比为1∶4；

分别称取氢氧化钠、三乙醇胺、环氧氯丙烷，将三种物质溶解于水中配置成混合溶液，混合溶液中氢氧化钠、三乙醇胺、环氧氯丙烷的质量比为5∶4∶12，于80℃的温度条件下，以800r/min的转速搅拌混合液6h，制备出阳离子季铵盐类交联改性剂WLS；

称取制得的阳离子季铵盐类交联改性剂WLS并倒入三口烧瓶中，在80℃的温度条件下，以600r/min的转速搅拌15min；

再向三口烧瓶中加入用氢氧化钠溶液溶解的鸡毛蛋白粉末，阳离子季铵盐类交联改性剂WLS与用氢氧化钠溶液溶解的鸡毛蛋白粉末的质量比为16∶1，加热至80℃后，于恒温条件下搅拌8h，制备出阳离子生物蛋白衍生物助剂；

称取待改性棉织物的质量；称取阳离子生物蛋白衍生物助剂，阳离子生物蛋白衍生物助剂的质量为待改性棉织物质量的50％；称取氢氧化钠，并将其溶解于水中，配置成浓度为2g/L的氢氧化钠溶液；将配置好的氢氧化钠染液与阳离子生物蛋白衍生物助剂按质量比为3∶5混合形成改性溶液，将改性溶液加热至70℃后，将棉织物浸渍处理60min，改性液与处理织物质量比是30∶1；

按改性后棉织物重量的4％称取活性染料活性黑DS-DH，活性黑DS-DH于60℃温度条件下，对改性后的棉织物进行恒温浸煮，使棉织物染色，染色时间为60min；称取碳酸钠，加入到染液中，使染液碳酸钠浓度保持在10g/L，然后将染液升温至80℃，对棉织物进行保温固色60min；

经过活性黑DS-DH染色后的棉织物先经冷水洗涤；取改性棉织物后剩余的阳离子生物蛋白衍生物助剂残液对染色的棉织物进行第二次固色处理，于50℃温度条件下，浸渍处理30min；将固色后的织物再经冷水洗涤；称取皂粉和碳酸钠固体，并将其溶解于水中，配置成皂洗液，使皂液中皂粉浓度保持在2g/L，碳酸钠浓度保持在2g/L，将固色后的棉织物放入配置好的皂液中，按皂液和棉织物质量之比为30∶1，于90℃下处理20min；最后将皂洗的染色棉织物经冷水洗后，再将棉织物烘干。

Claims (8)

1.一种有效节水、减污、高色牢度的棉织物染色方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1，制备鸡毛蛋白粉末，并用氢氧化钠水溶液溶解鸡毛蛋白粉末：

将鸡毛用醋酸溶液进行前处理，用亚硫酸氢钠溶液进行预处理，用尿素和氢氧化钠混合溶液溶解鸡毛中的蛋白，再经过滤得到含有鸡毛蛋白的溶液，用醋酸调节过滤出的含有鸡毛蛋白溶液的pH值，并析出沉淀物，将析出的沉淀物提取出来，晾干即得鸡毛蛋白粉末；

在常温下，将氢氧化钠溶解于水中，配置成氢氧化钠溶液，将制得的鸡毛蛋白粉末倒入氢氧化钠溶液中使鸡毛蛋白粉末充分溶解，得到溶解于氢氧化钠溶液的鸡毛蛋白粉末；

步骤2，制备阳离子生物蛋白衍生物助剂：

分称取氢氧化钠、三乙醇胺、环氧氯丙烷，并将这三种物质溶解于水中，充分混合后制备出阳离子季铵盐类交联改性剂WLS；再将制备出的阳离子季铵盐类交联改性剂WLS与步骤1中制得的物质按质量比为12～16∶1充分混合，进而制备出清洁型活性染料染色棉织物后处理助剂；

步骤3，利用阳离子生物蛋白衍生物助剂改性棉织物：

1)取待改性棉织物，称取待改性棉织物的质量；

2)称取步骤2中的阳离子生物蛋白衍生物助剂，阳离子生物蛋白衍生物助剂的质量为待改性棉织物质量的10％～50％；

3)称取氢氧化钠并将其溶解于水中，配置成浓度为2g/L～8g/L的氢氧化钠溶液；

4)将3)中配置好的氢氧化钠与阳离子生物蛋白衍生物助剂按质量比为2～3∶5混合，配置成改性溶液，将改性溶液加热至40℃～70℃后，将棉织物放入改性液中浸煮30min～60min，改性液与待改性棉织物的质量比为20～30∶1；

步骤4，对改性后的棉织物进行活性染料无盐染色：

采用活性染料对经步骤3改性后的棉织物进行无盐染色；

步骤5，染色织物的后处理：

将染色后的棉织物先清洗，然后用步骤3中改性棉织物后剩余的阳离子生物蛋白衍生物助剂残留液于30～50℃温度条件下，对棉织物进行固色处理，处理时间为10min～30min；

固色后的棉织物在经过冷水洗、皂煮、冷水洗、烘干。

2.根据权利要求1所述的一种有效节水、减污、高色牢度的棉织物染色方法，其特征在于，所述的步骤1中鸡毛蛋白粉末的制备，具体按照以下步骤实施：

1)鸡毛前处理：

收集鸡毛并将鸡毛先用自来水清洗干净；

称取冰醋酸并将冰醋酸溶解于水中，配置成体积百分比浓度为0.3％～0.7％的醋酸溶液，于30℃～50℃的温度条件下，将洗净的鸡毛放入配置好的醋酸溶液中进行前处理，鸡毛质量和醋酸溶液质量为比1∶30～50，前处理时间为5min～15min；

待鸡毛前处理完成后将鸡毛捞取出来，再次用自来水清洗鸡毛，直至清洗液显示pH值为中性为止；

将清洗后的鸡毛于常温下晾干；

2)鸡毛预处理：

称取亚硫酸氢钠溶解于水中，配置成浓度为3g/L～9g/L亚硫酸氢钠溶液，将该溶液做为处理鸡毛的预处理液；

将亚硫酸氢钠溶液加热，于50℃～90℃的温度条件下，将1)中经前处理并晾干的鸡毛放入在配置好的预处理液中，鸡毛与预处理液的质量之比为1∶10～30，预处理时间为10min～20min；

3)鸡毛蛋白溶解处理：

称取2)中预处理的鸡毛，根据预处理后鸡毛的质量配置鸡毛蛋白溶解液，鸡毛与溶解液质量之比为1∶10～30；

分别称取尿素和氢氧化钠，将尿素和氢氧化钠溶解于水中配置成鸡毛蛋白溶解液，鸡毛蛋白溶解液中尿素和氢氧化钠的质量比为3∶4；

按将2)中预处理过的鸡毛倒入鸡毛蛋白溶解液中，于70℃～100℃的温度条件下溶解处理120min～180min，使鸡毛蛋白充分溶解；

4)制取鸡毛蛋白粉末：

待鸡毛蛋白溶解完成后，使溶解的鸡毛蛋白溶解液自然冷却至室温；

用纱布过滤冷却后的鸡毛蛋白溶解液，过滤1～5次，去除不溶物，得到鸡毛蛋白溶液；

用体积百分比浓度为50％的醋酸调节过滤后得到的鸡毛蛋白溶液，控制鸡毛蛋白溶液的pH值为3.0～4.0，此时有鸡毛蛋白沉淀析出；

将析出的鸡毛蛋白提取出来，晾干后即得鸡毛蛋白粉末。

3.根据权利要求1所述的一种有效节水、减污、高色牢度的棉织物染色方法，其特征在于，所述的步骤1中用氢氧化钠水溶液溶解鸡毛蛋白粉末，具体按照以下步骤实施：

1)在常温下，称取氢氧化钠并将称取的氢氧化钠溶解于水中，配制浓度为180g/L～220g/L的氢氧化钠溶液；

2)将步骤1制备出的鸡毛蛋白粉末倒入上述配置好的氢氧化钠溶液中，使鸡毛蛋白粉末充分溶解于氢氧化钠溶液中，鸡毛蛋白粉末与氢氧化钠溶液的质量比为1∶2～4。

4.根据权利要求1所述的一种有效节水、减污、高色牢度的棉织物染色方法，其特征在于，所述的步骤2中制备出的阳离子季铵盐类交联改性剂WLS的制备，具体按照以下步骤实施：

分别称取氢氧化钠、三乙醇胺、环氧氯丙烷，将氢氧化钠、三乙醇胺、环氧氯丙烷溶解于水中配置成混合溶液，混合溶液中氢氧化钠、三乙醇胺、环氧氯丙烷的质量比为5∶4∶12，于50℃～80℃的温度条件下，以400r/min～800r/min的转速搅拌混合液4h～6h，制备出阳离子季铵盐类交联改性剂WLS。

5.根据权利要求1所述的一种有效节水、减污、高色牢度的棉织物染色方法，其特征在于，所述的步骤2中制备阳离子生物蛋白衍生物助剂，具体按照以下步骤实施：

1)称取制得的阳离子季铵盐类交联改性剂WLS并倒入三口烧瓶中，在50℃～80℃的温度条件下，以400r/min～800r/min的转速搅拌10min～20min；

2)再向三口烧瓶中加入步骤1中用氢氧化钠溶液溶解的鸡毛蛋白粉末，阳离子季铵盐类交联改性剂WLS与用氢氧化钠溶液溶解的鸡毛蛋白粉末的质量比为12～16∶1，加热至50℃～80℃后，于恒温条件下搅拌5h～8h，制备出阳离子生物蛋白衍生物助剂。

6.根据权利要求1所述的一种有效节水、减污、高色牢度的棉织物染色方法，其特征在于，所述的步骤4中对改性后的棉织物进行活性染料无盐染色，具体按照以下步骤实施：

1)称取步骤3改性后棉织物的质量，称取活性染料活性黑DS-DH，活性黑DS-DH的质量为步骤3改性后棉织物质量的2％～4％，于40℃～60℃温度条件下，对经步骤3改性后的棉织物进行恒温浸煮，使棉织物染色，染色时间为30min～60min；

2)待染色完成后，取出染色后的棉织物，将棉织物烘干；

3)称取碳酸钠并将碳酸钠溶解在1)中剩余的染液中，染液中碳酸钠浓度保持为6g/L～10g/L，再将染液升温至60℃～80℃，按染色后棉织物质量与染液质量比为1∶25，对染色后的棉织物进行保温固色处理，处理时间为30min～60min。

7.根据权利要求1所述的一种有效节水、减污、高色牢度的棉织物染色方法，其特征在于，所述的步骤4中使用的活性染料为活性黑DS-DH、活性深蓝CD-2BG或活性橙CD-2BR中任意一种。

8.根据权利要求1所述的一种有效节水、减污、高色牢度的棉织物染色方法，其特征在于，所述的步骤5中对染色织物的后处理，具体按照以下步骤实施：

1)将经过活性染料染色后的棉织物先经冷水洗涤；

2)将染色的棉织物放入步骤3中改性棉织物后剩余的阳离子生物蛋白衍生物助剂残液中进行第二次固色处理，阳离子生物蛋白衍生物助剂残夜的质量为染色棉织物质量的10％～50％，于30℃～50℃温度条件下，浸煮固色10min～30min；

3)将固色后的织物再经冷水洗涤；

4)皂煮：分别称取皂粉和碳酸钠固体，并将这两种物质溶于水，配置成皂洗液，使皂液中含有2g/L皂粉，2g/L碳酸钠，将经过两次固色后的染色棉织物放入配置好的皂液中，按皂液质量和棉织物质量之比为25～35∶1，于80℃～90℃下浸煮，处理时间为10min～20min；

5)最后将皂洗的染色棉织物经冷水洗后，再将棉织物烘干。