CN102704284A - 一种用于纤维素纤维的活性染料电化学染色方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的纤维素纤维的活性染料电化学染色方法，包括：（1）称取活性染料、待染物和无水碳酸钠；（2）将称取的染料用软水溶解后加入染色槽，开启搅拌装置和加热装置，打开恒流稳压电源开关，调节两电极之间的电压为一定值，在染色槽中加入待染物进行浸染；（3）将无水碳酸钠溶于软水配制成碳酸钠溶液，并将碳酸钠溶液加入染料溶液中，保持两电极之间的电压不变，在一定的固色温度下进行固色处理；固色完毕后，染色物经水洗、皂洗、水洗、烘干即可。本发明方法适用于多种类型的活性染料对纤维素纤维染色，且染色效果可达到传统染色的染色效果。由于染色过程无需添加无机盐，显著降低了染色废水的污染，符合生态染色技术的发展方向。
Description
技术领域
本发明属于纺织品印染技术领域，涉及一种用于纤维素纤维的染色方法，具体涉及一种用于纤维素纤维的活性染料电化学染色方法。
背景技术
活性染料又称为反应性染料，具有色谱齐全、价格低廉、染色牢度高等一系列优点，是目前纤维素纤维染色中应用最为广泛的一类染料。
在水溶液中，纤维素纤维的表面呈现负电性，活性染料溶解后，由于分子上所带的阴离子基团亦呈现负电性，因此，在整个染色过程中，纤维素纤维和活性染料由于所带的电性相同，而造成两者之间的相互排斥，染料不易上染到纤维上。所以，在用活性染料对纤维素纤维进行染色的时候，往往需要在染液中加入大量的无机盐（中性电解质），无机盐的阳离子被纤维吸附后，降低了纤维表面的负电性，易于染料上染纤维，达到满意的染色效果。所以，无机盐在染色过程中起到促染的作用。使用无机盐进行促染也会带来一定的弊端，那就是染色后剩余的残液中含有大量的无机盐，造成废水污染。
为了在活性染料染色时不加或者少加无机盐，减少废水污染，研究工作者采用了一些其它的方法，如用一种化学助剂来替代无机盐、对活性染料或纤维素纤维进行化学改性等，这些方法虽然可减少染色过程中无机盐的用量，但同时也会引入新的污染源，仍不能从根本上解决水污染的问题。
本发明一种用于纤维素纤维的活性染料电化学染色方法，采用的原理是在染浴中引入一对电极（阳极和阴极），两电极由一恒流稳压电源通入电流，构成一个电化学体系，染色时，纤维素纤维待染物置于靠近阳极的区域，一方面使纤维素纤维表面的负电性得到一定程度的电性中和，另一方面染料阴离子受到阳极静电引力的作用而向阳极区域移动的过程中，可以容易地上染纤维，起到促染的作用。所以，采用这种方法染色时，染液中无需加入无机盐。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于纤维素纤维的活性染料电化学染色方法，在染浴中引入一对电极（阳极和阴极），两电极由一恒流稳压电源通入电流，构成一个电化学体系，可以使得染料容易地上染纤维，达到了良好的染色效果。
本发明所采用的技术方案是，一种用于纤维素纤维的活性染料电化学染色方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，称料：
1）称取待染物的质量；
2）根据1）中待染物的质量称取软水，待染物与软水的质量比为1:50~100；
3）按1）中待染物的质量称取活性染料，待染物与活性染料的质量比为1:0.01~0.15；按活性染料的质量取2）中称取的软水，将称取的活性染料溶解于软水中配制成染料溶液，活性染料与软水的质量比为1:50~100；
按1）中待染物的质量称取无水碳酸钠，待染物与无水碳酸钠的质量比为1:0.8~1.5；按无水碳酸钠的质量取2）中称取的软水，将称取的无水碳酸钠溶解于软水中配制成碳酸钠溶液，无水碳酸钠与软水的质量比为1:5~20；
步骤2，染色：
1）将步骤1中溶解好的染料溶液倒入染色槽中；
2）将步骤1中溶解了染料和无水碳酸钠后剩余的软水倒入染色槽中，同时开启搅拌装置；
3）开启染色槽下部的加热装置，利用加热装置对染色槽内的染料溶液进行加热，使染色槽中的染料溶液升温到30℃~95℃；
4）取步骤1中称取好的待染物，将待染物放入染色槽内的染料溶液中，3min~5min后打开染色槽外部连接的直流稳压电源开关，通入电流，调节插入染液槽中两电极之间的电压，使两个电极之间的电压值为4.5V～8.5V；
5）保持染色槽内染料溶液的温度为30℃~95℃，继续浸染待染物30min~45min；
步骤3，固色：
1）将步骤1中配制好的碳酸钠溶液缓缓倒入染色槽中，在搅拌装置的搅拌作用下使碳酸钠溶液与染色槽内的染料溶液混合均匀；
3）调节插入染液槽中两电极之间的电压并保持两电极之间的电压值为4.5V～8.5V；
4）染色槽下部的加热装置以1℃~2℃/min的速度升温，使染色槽中溶液的温度达到30℃~95℃，然后保温处理25min～35min；
5）关闭直流稳压电源的开关，断开电路，继续浸染待染物5min～15min后，关闭搅拌装置。
本发明的特点还在于，
步骤1中的待染物为纤维素纤维以及由纤维素纤维制成的织物或纱线，其中的纤维素纤维为棉、麻、粘胶、天丝、莫代尔中任意一种；
步骤1中的活性染料为X型活性染料、KN型活性染料、K型活性染料或M型活性染料中的一种；
步骤2中X型活性染料的染色温度为30℃，X型活性染料染色时，两电极之间的外加电压为6.5V~8.5V，步骤3中的X型活性染料固色温度为30℃，X型活性染料固色时，两电极之间的外加电压为6.5V~8.5V；
步骤2中KN型活性染料的染色温度为40℃~60℃，KN型活性染料染色时，两电极之间的外加电压为5.5V~7V，步骤3中的KN型活性染料固色温度为60℃~70℃，KN型活性染料固色时，两电极之间的外加电压为5.5V~7V；
步骤2中K型活性染料的染色温度为50℃~70℃，K型活性染料染色时，两电极之间的外加电压为4.5V~6V，步骤3中的K型活性染料固色温度为80℃～90℃，K型活性染料固色时，两电极之间的外加电压为4.5V~6V；
步骤2中M型活性染料的染色温度为60℃~95℃，M型活性染料染色时，两电极之间的外加电压为5V~7.5V，步骤3中的M型活性染料固色温度为80℃~95℃，M型活性染料固色时，两电极之间的外加电压为5V~7.5V。
本发明的有益效果在于，
本发明活性染料的电化学染色方法，利用正负电荷电性相吸来代替活性染料传统染色方法中无机盐的作用，达到促进染料上染纤维的作用。
1）本发明方法通过在染浴中引入一对电极即阴电极和阳电极，并通过一个恒流稳压电源施加电流，构成电化学染色体系，并使纤维素纤维处于该染色体系的阳极区域，在恒定的外加电压下，由于静电引力作用，促使染料阴离子向阳极区域移动，从而有利于染料上染纤维素纤维。
2）本发明的染色方法在用活性染料对纤维素纤维染色过程中无需添加无机盐，显著降低了染色废水的污染。
3）使用本发明方法用活性染料对纤维素纤维进行染色，染料的上染率和染色牢度可达到传统染色方法的染色效果。
附图说明
图1为本发明染色方法使用的染色装置结构图；
图中，1.恒流稳压电源，2.搅拌装置，3.加热装置，4.染色槽，5.电极。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
纤维素纤维的活性染料的电化学染色方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，称料：
1）称取待染物的质量；
2）根据1）中待染物的质量称取软水，待染物与软水的质量比为1:50~100；
3）按1）中待染物的质量称取活性染料，待染物与活性染料的质量比为1:0.01~0.15；按活性染料的质量取2）中称取的软水，将称取的活性染料溶解于软水中配制成染料溶液，活性染料与软水的质量比为1:50~100；
按1）中待染物的质量称取无水碳酸钠，待染物与无水碳酸钠的质量比为1:0.8~1.5；按无水碳酸钠的质量取2）中称取的软水，将称取的无水碳酸钠溶解于软水中配制成碳酸钠溶液，无水碳酸钠与软水的质量比为1:5~20；
步骤2，染色：
1）将步骤1中溶解好的染料溶液倒入染色槽中；
2）将步骤1中溶解了染料和无水碳酸钠后剩余的软水倒入染色槽中，同时开启搅拌装置；
3）开启染色槽下部的加热装置，利用加热装置对染色槽内的染料溶液进行加热，使染色槽中的染料溶液升温到30℃~95℃；
4）取步骤1中称取好的待染物，将待染物放入染色槽内的染料溶液中，3min~5min后打开染色槽外部连接的直流稳压电源开关，通入电流，调节插入染液槽中两电极之间的电压，使两个电极之间的电压值为4.5V～8.5V；
5）保持染色槽内染料溶液的温度为30℃~95℃，继续浸染待染物30min~45min；
步骤3，固色：
1）将步骤1中配制好的碳酸钠溶液缓缓倒入染色槽中，在搅拌装置的搅拌作用下使碳酸钠溶液与染色槽内的染料溶液混合均匀；
3）调节插入染液槽中两电极之间的电压并保持两电极之间的电压值为4.5V～8.5V；
4）染色槽下部的加热装置以1℃~2℃/min的速度升温，使染色槽中溶液的温度达到30℃~95℃，然后保温处理25min～35min；
5）关闭直流稳压电源的开关，断开电路，继续浸染待染物5min～15min后，关闭搅拌装置。
步骤1中的待染物为纤维素纤维以及由纤维素纤维制成的织物或纱线，其中的纤维素纤维为棉、麻、粘胶、天丝、莫代尔中任意一种；
步骤1中的活性染料为X型活性染料、KN型活性染料、K型活性染料或M型活性染料中的一种；
步骤2中X型活性染料的染色温度为30℃，X型活性染料染色时，两电极之间的外加电压为6.5V~8.5V，步骤3中的X型活性染料固色温度为30℃，X型活性染料固色时，两电极之间的外加电压为6.5V~8.5V；
步骤2中KN型活性染料的染色温度为40℃~60℃，KN型活性染料染色时，两电极之间的外加电压为5.5V~7V，步骤3中的KN型活性染料固色温度为60℃~70℃，KN型活性染料固色时，两电极之间的外加电压为5.5V~7V；
步骤2中K型活性染料的染色温度为50℃~70℃，K型活性染料染色时，两电极之间的外加电压为4.5V~6V，步骤3中的K型活性染料固色温度为80℃～90℃，K型活性染料固色时，两电极之间的外加电压为4.5V~6V；
步骤2中M型活性染料的染色温度为60℃~95℃，M型活性染料染色时，两电极之间的外加电压为5V~7.5V，步骤3中的M型活性染料固色温度为80℃~95℃，M型活性染料固色时，两电极之间的外加电压为5V~7.5V。
固色后的染色物再经过水洗后处理即可，具体步骤如下：
固色完毕后，取出染色物，用清水洗涤染色物去除浮色；
分别称取皂粉和碳酸钠，并将皂粉和碳酸钠溶解于水中配制成皂洗液，皂洗液中含有皂粉2g/L，无水碳酸钠2g/L，染色物与皂洗液的质量比为1:20~40；
将染色物放入皂洗液中，于90℃~100℃条件下，洗涤10min~20min；
最后再将染色物进行水洗、烘干。
如图1所示，本发明的电化学染色方法，本方法通过在染色槽中引入一对电极5（阴电极和阳电极）并通过一个恒流稳压电源1施加电流，构成电化学染色体系，并使纤维素纤维处于该染色体系的阳极区，在恒定的外加电压下，由于静电引力作用，促使染料阴离子向阳极区移动，从而有利于染料上染纤维素纤维。具体来说，由于活性染料分子上含有羧基、磺酸基等阴离子基团，溶于水后呈负电性，在染浴中纤维素纤维表面亦呈负电性，由于静电斥力作用，染料分子不易向纤维表面靠近，进而不利于活性染料上染到纤维。染色槽内还设置有搅拌装置2，开启搅拌装置2后能够使得染色槽中的碳酸钠溶液与染料溶液混合均匀，染色槽下部设置有加热装置3，在对织物进行染色的过程中可以对染液进行加热，达到染色所需要的温度。
实施例1
称取0.1g活性艳红X-B(C.I.Reactive Red 1)，将称取的染料活性艳红用5g软水溶解后倒入染色槽中，将用于溶解染料和用于溶解无水碳酸钠的软水除去后剩余的软水倒入染色槽中，开启搅拌装置，利用加热装置将染料溶液加热升温到30℃，将10g棉织物加入染色槽中，将棉织物浸泡于染料溶液溶液中3min，打开稳压电源开关通入电流，调节插入染料溶液中两电极之间的电压为6.5V，保持染料溶液溶液温度为30°C，浸染棉织物30min；
将称取8g无水碳酸钠溶解于40g软水中，配制成碳酸钠溶液；再将碳酸钠溶液倒入染色槽内的染料溶液中，通过搅拌装置的搅拌使碳酸钠溶液充分溶解于染料溶液中，以1℃/min的速度将染色槽中的固色溶液的温度升温至固色温度30℃，保持染色槽中固色溶液温度为30℃继续搅拌棉织物25min；关闭稳压电源的开关，继续保温浸染5min，完成固色；
取出棉织物经水洗、90℃皂洗（浴比为1:20，洗涤10min）、水洗、烘干即可。
表1本发明实施例1与传统方法染色效果比较
摩擦牢度按GB/T3920-1997纺织品耐摩擦牢度试验方法；按GB/T251-1995沾色用灰色样卡评定。
皂洗牢度按GB/T3921-1997纺织品耐洗色牢度试验方法测试。
由表1知，应用本发明的方法对棉织物染色，染色后织物的K/S值比传统染色方法高，染色牢度与传统染色方法基本相同。
实施例2
称取0.1g活性艳红KN-2B(C.I.Reactive Brilliant Red K-2B)，将称取的染料活性艳红用5g软水溶解后倒入染色槽中，将用于溶解染料和用于溶解无水碳酸钠的软水除去后剩余的软水倒入染色槽中，开启搅拌装置，利用加热装置将染料溶液加热升温到40°C，将10g麻织物加入染色槽中，将麻织物浸泡于染料溶液中3min，打开稳压电源开关通入电流，调节插入染料溶液中两电极之间的电压为5.5V，保持染料溶液温度为40°C，浸染麻织物30min；
将8g无水碳酸钠溶解于40g软水中，配制成碳酸钠溶液；再将碳酸钠溶液倒入染色槽内的染料溶液中，通过搅拌装置的搅拌使碳酸钠溶液充分溶解于染料溶液中，以1°C/min的速度将染色槽中的固色溶液的温度升温至固色温度60°C，保持染色槽中固色溶液的的温度为60℃继续搅拌织物25min；关闭稳压电源的开关，继续保温浸染5min，完成固色；
取出织物经水洗、95℃皂洗（浴比为1:30，洗涤15min）、水洗、烘干即可。
表2本发明实施例2与传统方法染色效果比较
由表2可知，应用本发明的方法对麻织物染色，染色后织物的K/S值比传统染色方法高，染色牢度与传统染色方法基本相同。
实施例3
称取0.1g活性艳红K-2B(C.I.Reactive Brilliant Red K-2B)，将称取的染料活性艳红用5g软水溶解后倒入染色槽中，将用于溶解染料和用于溶解无水碳酸钠的软水除去后剩余的软水倒入染色槽中，开启搅拌装置，利用加热装置将染料溶液加热升温到50℃，将10g粘胶织物加入染色槽中，将粘胶织物浸泡于染料溶液中3min，打开稳压电源开关通入电流，调节插入染料溶液中两电极之间的电压为4.5V，保持染料溶液温度为50℃，浸染粘胶织物30min；
将8g无水碳酸钠溶解于40g软水中，配制成碳酸钠溶液；再将碳酸钠溶液倒入染色槽内的染料溶液中，通过搅拌装置的搅拌使碳酸钠溶液充分溶解于染料溶液中，以1°C/min的速度将染色槽中的固色溶液的温度升温至固色温度80℃，保持染色槽中固色溶液的的温度为80℃继续搅拌粘胶织物25min；关闭稳压电源的开关，继续保温浸染5min，完成固色；
取出粘胶织物经水洗、95℃皂洗（浴比为1:25，洗涤10min）、水洗、烘干即可。
表3本发明实施例3与传统染色的对比结果
由表3知，应用本发明的方法对粘胶织物染色，染色后织物的K/S值比传统染色方法高，染色牢度与传统染色方法基本相同。
实施例4
称取0.1g活性红M-2BE(C.I.Reactive Red 194)，将称取的染料活性红用5g软水溶解后倒入染色槽中，将用于溶解染料和用于溶解无水碳酸钠的软水除去后剩余的软水倒入染色槽中，开启搅拌装置，利用加热装置将染料溶液加热升温到60℃，将10g天丝织物加入染色槽中，将天丝织物浸泡于染料溶液中3min，打开稳压电源开关通入电流，调节插入染料溶液中两电极之间的电压为5V，保持染料溶液温度为60℃，浸染天丝织物30min；
将8g无水碳酸钠溶解于40g软水中，配制成碳酸钠溶液；再将碳酸钠溶液倒入染色槽内的染料溶液中，通过搅拌装置的搅拌使碳酸钠溶液充分溶解于染料溶液中，以1℃/min的速度将染色槽中的固色溶液的温度升温至固色温度80℃，保持染色槽中固色溶液的的温度为80℃继续搅拌天丝织物25min；关闭稳压电源的开关，继续保温浸染5min，完成固色；
取出天丝织物经水洗、100℃皂洗（浴比为1:40，洗涤10min）、水洗、烘干即可。
表4本发明实施例4与传统方法染色效果比较
由表4知，应用本发明的方法对天丝织物染色，染色后织物的K/S值比传统染色方法高，染色牢度与传统染色方法基本相同。
实施例5
称取0.7g活性嫩黄X-6G(C.I.Reactive Yellow 1)，将称取的染料活性嫩黄用56g软水溶解后倒入染色槽中，将用于溶解染料和用于溶解无水碳酸钠的软水除去后剩余的软水倒入染色槽中，开启搅拌装置，利用加热装置将染料溶液加热升温到30℃，将7g莫代尔织物加入染色槽中，将莫代尔织物浸泡于染料溶液中4min，打开稳压电源开关通入电流，调节插入染料溶液中两电极之间的电压为7V，保持染料溶液温度为30℃，浸染莫代尔织物40min；
将7g无水碳酸钠溶解于70g软水中，配制成碳酸钠溶液；再将碳酸钠溶液倒入染色槽内的染料溶液中，通过搅拌装置的搅拌使碳酸钠溶液充分溶解于染料溶液中，以1.5℃/min的速度将染色槽中的固色溶液的温度升温至固色温度30℃，保持染色槽中固色溶液的的温度为30℃继续搅拌莫代尔织物30min；关闭稳压电源的开关，继续保温浸染10min，完成固色；
取出莫代尔织物经水洗、95℃皂洗（浴比为1:30，洗涤15min）、水洗、烘干即可。
表5本发明实施例5与传统方法染色效果比较
由表5知，应用本发明的方法对莫代尔织物染色，染色后织物的K/S值比传统染色方法高，染色牢度与传统染色方法基本相同。
实施例6
称取0.7g活性深兰KN-RP(C.I.Reactive Blue 20)，将称取的染料活性深兰用56g软水溶解后倒入染色槽中，将用于溶解染料和用于溶解无水碳酸钠的软水除去后剩余的软水倒入染色槽中，开启搅拌装置，利用加热装置将染料溶液加热升温到50℃，将7g棉纱线加入染色槽中，将棉纱线浸泡于染料溶液中4min，打开稳压电源开关通入电流，调节插入染料溶液中两电极之间的电压为6V，保持染料溶液温度为50℃，浸染棉纱线35min；
将7g无水碳酸钠溶解于70g软水中，配制成碳酸钠溶液；再将碳酸钠溶液倒入染色槽内的染料溶液中，通过搅拌装置的搅拌使碳酸钠溶液充分溶解于染料溶液中，以1.5℃/min的速度将染色槽中的固色溶液的温度升温至固色温度65℃，保持染色槽中固色溶液的的温度为65℃继续搅拌棉纱线30min；关闭稳压电源的开关，继续保温浸染10min，完成固色；
取出棉纱线经水洗、90℃皂洗（浴比为1:20，洗涤10min）、水洗、烘干即可。
表6本发明实施例6与传统方法染色效果比较
由表6知，应用本发明的方法对棉纱线染色，染色后纱线的K/S值比传统染色方法高，染色牢度与传统染色方法基本相同。
实施例7
称取0.7g活性艳橙K-7R(C.I.Reactive Orange 13)，将称取的染料活性艳橙用56g软水溶解后倒入染色槽中，将用于溶解染料和用于溶解无水碳酸钠的软水除去后剩余的软水倒入染色槽中，开启搅拌装置，利用加热装置将染料溶液加热升温到60℃，将7g麻织物加入染色槽中，将麻织物浸泡于染料溶液中4min，打开稳压电源开关通入电流，调节插入染料溶液中两电极之间的电压为5V，保持染料溶液温度为60℃，浸染麻织物45min；
将7g无水碳酸钠溶解于70g软水中，配制成碳酸钠溶液；再将碳酸钠溶液倒入染色槽内的染料溶液中，通过搅拌装置的搅拌使碳酸钠溶液充分溶解于染料溶液中，以1.5℃/min的速度将染色槽中的固色溶液的温度升温至固色温度85℃，保持染色槽中固色溶液的的温度为85℃继续搅拌麻织物30min；关闭稳压电源的开关，继续保温浸泡10min，完成固色；
取出麻织物经水洗、100℃皂洗（浴比为1:30，洗涤15min）、水洗、烘干即可。
表7本发明实施例7与传统方法染色效果比较
由表7知，应用本发明的方法对麻织物染色，染色后织物的K/S值比传统染色方法高，染色牢度与传统染色方法基本相同。
实施例8
称取0.7g活性黄M-3RE(C.I.Reactive Yellow 145)，将称取的染料活性黄用56g软水溶解后倒入染色槽中，将用于溶解染料和用于溶解无水碳酸钠的软水除去后剩余的软水倒入染色槽中，开启搅拌装置，利用加热装置将染料溶液加热升温到70℃，将7g莫代尔织物加入染色槽中，将莫代尔织物浸泡于染料溶液中4min，打开稳压电源开关通入电流，调节插入染料溶液中两电极之间的电压为6V，保持染料溶液温度为70℃，浸染莫代尔织物40min；
将7g无水碳酸钠溶解于70g软水中，配制成碳酸钠溶液；再将碳酸钠溶液倒入染色槽内的染料溶液中，通过搅拌装置的搅拌使碳酸钠溶液充分溶解于染料溶液中，以1.5℃/min的速度将染色槽中的固色溶液的温度升温至固色温度90℃，保持染色槽中溶液的固色温度为90℃继续搅拌莫代尔织物30min；关闭稳压电源的开关，继续保温浸染10min，完成固色；
取出莫代尔织物经水洗、95℃皂洗（浴比为1:30，洗涤15min）、水洗、烘干即可。
表8本发明实施例8与传统方法染色效果比较
由表8知，应用本发明的方法对莫代尔织物染色，染色后织物的K/S值比传统染色方法高，染色牢度与传统染色方法基本相同。
实施例9
称取0.6g活性艳蓝X-BR(C.I.Reactive Blue 4)，将称取的染料活性艳蓝用60g软水溶解后倒入染色槽中，将用于溶解染料和用于溶解无水碳酸钠的软水除去后剩余的软水倒入染色槽中，开启搅拌装置，利用加热装置将染料溶液加热升温到30℃，将4g棉纱线加入染色槽中，将棉纱线浸泡于染料溶液中5min，打开稳压电源开关通入电流，调节插入染料溶液中两电极之间的电压为8.5V，保持染料溶液温度为30℃，浸染棉纱线45min；
将6g无水碳酸钠溶解于120g软水中，配制成碳酸钠溶液；再将碳酸钠溶液倒入染色槽内的染料溶液中，通过搅拌装置的搅拌使碳酸钠溶液充分溶解于染料溶液中，以2℃/min的速度将染色槽中的固色溶液的温度升温至固色温度30℃，保持染色槽中固色溶液的温度为30℃继续搅拌棉纱线35min；关闭稳压电源的开关，继续保温浸染15min，完成固色；
取出棉纱线经水洗、90℃皂洗（浴比为1:40，洗涤15min）、水洗、烘干即可。
表9本发明实施例9与传统方法染色效果比较
由表9知，应用本发明的方法对棉纱线染色，染色后纱线的K/S值比传统染色方法高，染色牢度与传统染色方法基本相同。
实施例10
称取0.6g活性艳橙KN-2G(C.I.Reactive Orange 72)，将称取的染料活性艳橙用60g软水溶解后倒入染色槽中，将用于溶解染料和用于溶解无水碳酸钠的软水除去后剩余的软水倒入染色槽中，开启搅拌装置，利用加热装置将染料溶液加热升温到60℃，将4g天丝织物加入染色槽中，将天丝织物浸泡于染料溶液中5min，打开稳压电源开关通入电流，调节插入染料溶液中两电极之间的电压为7V，保持染料溶液温度为60℃，浸染天丝织物45min；
将6g无水碳酸钠溶解于120g软水中，配制成碳酸钠溶液；再将碳酸钠溶液倒入染色槽内的染料溶液中，通过搅拌装置的搅拌使碳酸钠溶液充分溶解于染料溶液中，以2℃/min的速度将染色槽中的固色溶液的温度升温至固色温度70℃，保持染色槽中固色溶液的温度为70℃继续搅拌天丝织物35min；关闭稳压电源的开关，继续保温浸染15min，完成固色；
取出天丝织物经水洗、95℃皂洗（浴比为1:30，洗涤15min）、水洗、烘干即可。
表10本发明实施例10与传统方法染色效果比较
由表10知，应用本发明的方法对天丝织物染色，染色后织物的K/S值比传统染色方法高，染色牢度与传统染色方法基本相同。
实施例11
称取0.6g活性嫩黄K-4G(C.I.Reactive Yellow 18)，将称取的染料活性嫩黄用60g软水溶解后倒入染色槽中，将用于溶解染料和用于溶解无水碳酸钠的软水除去后剩余的软水倒入染色槽中，开启搅拌装置，利用加热装置将染料溶液加热升温到70℃，将4g棉纱线加入染色槽中，将棉纱线浸泡于染料溶液中5min，打开稳压电源开关通入电流，调节插入染料溶液中两电极之间的电压为6V，保持染料溶液温度为70℃，浸染棉纱线45min；
将6g无水碳酸钠溶解于120g软水中，配制成碳酸钠溶液；再将碳酸钠溶液倒入染色槽内的染料溶液中，通过搅拌装置的搅拌使碳酸钠溶液充分溶解于染料溶液中，以2℃/min的速度将染色槽中的固色溶液的温度升温至固色温度90℃，保持染色槽中固色溶液的温度为90℃继续搅拌棉纱线35min；关闭稳压电源的开关，继续保温浸染15min，完成固色；
取出棉纱线经水洗、95℃皂洗（浴比为1:30，洗涤15min）、水洗、烘干即可。
表11本发明实施例11与传统方法染色效果比较
由表11知，应用本发明的方法对棉纱线染色，染色后纱线的K/S值比传统染色方法高，染色牢度与传统染色方法基本相同。
实施例12
称取0.6g活性深蓝M-BE(C.I.Reactive Blue 222)，将称取的染料活性嫩黄用60g软水溶解后倒入染色槽中，将用于溶解染料和用于溶解无水碳酸钠的软水除去后剩余的软水倒入染色槽中，开启搅拌装置，利用加热装置将染料溶液加热升温到95℃，将4g棉纱线加入染色槽中，将棉纱线浸泡于染料溶液中5min，打开稳压电源开关通入电流，调节插入染料溶液中两电极之间的电压为7.5V，保持染料溶液温度为95℃，浸染棉纱线45min；
将6g无水碳酸钠溶解于120g软水中，配制成碳酸钠溶液；再将碳酸钠溶液倒入染色槽内的染料溶液中，通过搅拌装置的搅拌使碳酸钠溶液充分溶解于染料溶液中，以2℃/min的速度将染色槽中的固色溶液的温度升温至固色温度95℃，保持染色槽中固色溶液的温度为95℃继续搅拌棉纱线35min；关闭稳压电源的开关，继续保温浸染15min，完成固色；
取出棉纱线经水洗、100℃皂洗（浴比为1:30，洗涤15min）、水洗、烘干即可。
表12本发明实施例12与传统方法染色效果比较
由表12知，应用本发明的方法对棉纱线染色，染色后纱线的K/S值比传统染色方法高，染色牢度与传统染色方法基本相同。
采用本发明方法染色时，无需加入大量盐促染，显著降低染色废水中的污染物含量，因此本发明具有广阔的推广应用前景。
Claims (7)
1.一种用于纤维素纤维的活性染料电化学染色方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1，称料：
1）称取待染物的质量；
2）根据1）中待染物的质量称取软水，待染物与软水的质量比为1:50~100；
3）按1）中待染物的质量称取活性染料，待染物与活性染料的质量比为1:0.01~0.15；按活性染料的质量取2）中称取的软水，将称取的活性染料溶解于软水中配制成染料溶液，活性染料与软水的质量比为1:50~100；
按1）中待染物的质量称取无水碳酸钠，待染物与无水碳酸钠的质量比为1:0.8~1.5；按无水碳酸钠的质量取2）中称取的软水，将称取的无水碳酸钠溶解于软水中配制成碳酸钠溶液，无水碳酸钠与软水的质量比为1:5~20；
步骤2，染色：
1）将步骤1中溶解好的染料溶液倒入染色槽中；
2）将步骤1中溶解了染料和无水碳酸钠后剩余的软水倒入染色槽中，同时开启搅拌装置；
3）开启染色槽下部的加热装置，利用加热装置对染色槽内的染料溶液进行加热，使染色槽中的染料溶液升温到30℃~95℃；
4）取步骤1中称取好的待染物，将待染物放入染色槽内的染料溶液中，3min~5min后打开染色槽外部连接的直流稳压电源开关，通入电流，调节插入染液槽中两电极之间的电压，使两个电极之间的电压值为4.5V～8.5V；
5）保持染色槽内染料溶液的温度为30℃~95℃，继续浸染待染物30min~45min；
步骤3，固色：
1）将步骤1中配制好的碳酸钠溶液缓缓倒入染色槽中，在搅拌装置的搅拌作用下使碳酸钠溶液与染色槽内的染料溶液混合均匀；
3）调节插入染液槽中两电极之间的电压并保持两电极之间的电压值为4.5V～8.5V；
4）染色槽下部的加热装置以1℃~2℃/min的速度升温，使染色槽中溶液的温度达到30℃~95℃，然后保温处理25min～35min；
5）关闭直流稳压电源的开关，断开电路，继续浸染待染物5min～15min后，关闭搅拌装置。
2.根据权利要求1所述的用于纤维素纤维的活性染料电化学染色方法，其特征在于，所述的步骤1中的待染物为纤维素纤维以及由纤维素纤维制成的织物或纱线，其中的纤维素纤维为棉、麻、粘胶、天丝、莫代尔中任意一种。
3.根据权利要求1所述的用于纤维素纤维的活性染料电化学染色方法，其特征在于，步骤1中的活性染料为X型活性染料、KN型活性染料、K型活性染料或M型活性染料中的一种。
4.根据权利要求3所述的用于纤维素纤维的活性染料电化学染色方法，其特征在于，所述步骤2中X型活性染料的染色温度为30℃，X型活性染料染色时，两电极之间的外加电压为6.5V~8.5V，所述步骤3中的X型活性染料固色温度为30℃，X型活性染料固色时，两电极之间的外加电压为6.5V~8.5V。
5.根据权利要求3所述的用于纤维素纤维的活性染料电化学染色方法，其特征在于，所述步骤2中KN型活性染料的染色温度为40℃~60℃，KN型活性染料染色时，两电极之间的外加电压为5.5V~7V，所述步骤3中的KN型活性染料固色温度为60℃~70℃，KN型活性染料固色时，两电极之间的外加电压为5.5V~7V。
6.根据权利要求3所述的用于纤维素纤维的活性染料电化学染色方法，其特征在于，所述步骤2中K型活性染料的染色温度为50℃~70℃，K型活性染料染色时，两电极之间的外加电压为4.5V~6V，所述步骤3中的K型活性染料固色温度为80℃～90℃，K型活性染料固色时，两电极之间的外加电压为4.5V~6V。
7.根据权利要求3所述的用于纤维素纤维的活性染料电化学染色方法，其特征在于，所述步骤2中M型活性染料的染色温度为60℃~95℃，M型活性染料染色时，两电极之间的外加电压为5V~7.5V，所述步骤3中的M型活性染料固色温度为80℃~95℃，M型活性染料固色时，两电极之间的外加电压为5V~7.5V。
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