CN102817239B - 一种纤维素纤维织物的染色方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种纤维素纤维织物的染色方法，首先用壳聚糖对纤维素纤维织物进行预处理改性；然后配制染液；最后将得到的改性后的纤维素纤维织物放入得到的染液中进行染色。本发明染色方法，采用壳聚糖作为染深剂对纤维素纤维织物进行改性，在温度为50℃下预处理纤维素纤维织物，采用活性染料对改性后的纤维素纤维织物进行染色，加入固色碱剂对改性纤维素纤维织物进行固色，使染料固着在纤维上。染色后的纤维素纤维染料上染率能够达到90%以上，皂洗牢度提高1级及以上。颜色与没有采用壳聚糖染色的纤维色光基本一致，各项性能指标均达到国家标准。

Description

一种纤维素纤维织物的染色方法
技术领域
本发明属于纺织印染技术领域，具体涉及一种纤维素纤维织物的染色方法。
背景技术
壳聚糖是甲壳素经过脱乙酰基转变而成（chitosan），由于分子结构中存在大量活泼的羟基和氨基，它们具有较强的化学反应能力，在碱性条件下，C-6的羟基可以发生加成反应；在酸性条件下，可发生水解反应使其具有可溶性；分子中活泼的氨基能够与纤维素纤维的羟基发生氢键及范德华力吸附。
活性染料对纤维素纤维染色时由于纤维素纤维分子结构中只有6号位上的羟基能够和染料发生亲核反应，染座有限，上染到纤维上的染料最多达到60～70%，染料浪费较大，残余的染料被作为污水排放，对环境造成很大危害。且染色后的织物皂洗时粘附在纤维表面的染料容易剥落，牢度低。目前提高活性染料染色的方法主要有两个途径：一是增加染料的活性基团，该方法的优点是它们能够和纤维发生亲核加成、亲核取代反应，提高了染料的利用率，但其不足是成本高；另一种途径是染色时，用化学试剂如固色剂等把染料固着在纤维上，但是这种方法效果不是很好，只能提高上染到纤维上的染料的牢度，使染色后的织物不易在水洗时染料脱落，对染料的上染率没有提高。
纤维素分子有三个羟基，第3位的碳原子上的羟基受空间影响较大，易与相邻的葡萄糖剩基形成分子内氢键，所以反应性最低，第2位羟基受空间阻碍较第6位的大，对染料等试剂的反应几率较低，第6位碳原子上的伯羟基亲核反应性较一般的仲羟基要强，受空间影响也较小，发生亲核反应的几率较高，活性染料主要和第6位上的羟基反应。由于纤维素分子中第6位上的羟基有限，所以，染料的上染率较低。用壳聚糖预处理纤维素纤维，由于壳聚糖分子的羟基和氨基能够和纤维素分子的羟基发生氢键和范德华力吸附，壳聚糖分子的氨基由于带有正电荷能够降低纤维素纤维表明的电负性，使得染料容易被纤维素吸附，以及壳聚糖分子的氨基能够和染料阴离子发生库伦力结合，因此，增加了染料对纤维素纤维的上染，提高了染料的利用率。
发明内容
本发明的目的是提供一种纤维素纤维织物的染色方法，解决了现有采用活性染料对纤维素纤维织物进行染色上染率低、皂洗牢度差的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种纤维素纤维织物的染色方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1：用壳聚糖对纤维素纤维织物进行预处理改性；
步骤2：配制染液；
步骤3：将步骤1得到的改性后的纤维素纤维织物放入步骤2得到的染液中进行染色。
本发明的特点还在于，
其中的步骤1用壳聚糖对纤维素纤维织物进行预处理改性，具体按照以下步骤实施：用质量浓度为1%的醋酸溶液将壳聚糖溶解，得到浓度为0.5～1%的壳聚糖溶液，按照浴比30：1，温度50～60℃、时间10～30min，用制备得到的壳聚糖溶液浸制处理纤维素纤维织物。
其中的步骤2配制染液，具体按照以下步骤实施：称取0.5～3%o.w.f的活性染料，15～30gL的NaCl，10～15gL的无水碳酸钠，将以上原料溶于水制备得到染液。
其中的步骤3中的染色，具体按照以下步骤实施：按照15：1的浴比将步骤1得到的改性后的纤维素纤维织物放入步骤2得到的染液中，根据染料的性能设定染色温度，以1℃/min的升温速度对纤维素纤维织物进行染色，当温度达到设定温度时，停止升温，进行保温固色30～60min，然后降温到40℃以下，取出织物进行水洗、皂煮、水洗、烘干，纤维素纤维织物的染色完成。
本发明的有益效果是，
本发明解决了现有技术中活性染料对纤维素纤维染色上染率低、皂洗牢度差的问题，染色后的纤维素纤维染料上染率能够达到90%以上，皂洗牢度提高1级及以上。颜色与没有采用壳聚糖染色的纤维色光基本一致，各项性能指标均达到国家标准。
本发明目前国内外尚没有生产厂家应用报道。此增深染色技术新颖、工艺流程简单，节约水电汽、染化料，生产成本低，对环境无污染，是一种绿色环保、成本低廉的染色新工艺。
与国内外现有的染色技术相比，本发明工艺，成本降低约30％；工艺流程缩短，可节约水电汽约10%；采用的染深剂壳聚糖是天然的有机物、无污染，对染料的吸附提高，减少了废弃染料的排放；该染深工艺目前已有生产单位要求应用。因此，本染深染色技术具有广泛的经济效益和市场效益。
附图说明
图1是本发明染色方法升温曲线图；
图2是本发明染色方法中壳聚糖浓度对上染效果的影响；
图3是本发明染色方法中壳聚糖预处理温度对上染效果的影响；
图4是本发明染色方法中壳聚糖预处理时间对上染效果的影响。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明纤维素纤维织物的染色方法，如图1所示，具体按照以下步骤实施：
步骤1：用壳聚糖对纤维素纤维织物进行预处理改性。为了增加纤维素纤维的染座，在活性染料染色前用壳聚糖对纤维素纤维进行预处理改性。目的使纤维素纤维充分吸附壳聚糖，增加纤维素纤维的染座，提高染料在纤维素纤维的上染。其预处理工艺处方如下：
用质量浓度为1%的醋酸溶液将壳聚糖溶解，得到浓度为0.5～1%的壳聚糖溶液，用制备得到的壳聚糖溶液处理纤维素纤维织物，按照浴比30：1、温度50～60℃、时间10～30min。
步骤2：按照以下配方配置染液：称取0.5～3%（o.w.f）的活性染料，15～30gL的NaCl，10～15gL的无水碳酸钠，将以上原料溶于水制备得到染液。
步骤3：将步骤1得到的纤维素纤维织物放入配好的染液中，按照15：1的浴比对织物进行染色，根据染料的性能设定染色温度，以1℃/min的升温速度对纤维素纤维进行染色，当温度达到设定温度时，停止升温，进行保温固色30～60min，然后降温到40℃以下，取出织物进行水洗、皂煮、水洗、烘干，纤维素纤维织物的染色完成。
本发明方法采取了以下技术措施：1、采用壳聚糖作为染深剂；2、用壳聚糖对纤维素纤维织物进行改性，在温度为50℃下预处理纤维素纤维织物；3、采用活性染料对改性后的纤维素纤维织物进行染色；4、加入固色碱剂对改性纤维素纤维织物进行固色，使染料固着在纤维上。以下根据附图说明预处理工艺对染色上染率的影响：
1.壳聚糖溶液质量分数的影响：
壳聚糖溶液质量分数在0.5～1%时，上染率达到最大，织物颜色最深，增加壳聚糖溶液质量分数，上染率增加不大，没有明显的变化。如图2所示。
2.温度的影响：
实验中预处理温度在50～60℃时上染率达到最大，温度升高，上染率没有明显的变化。如图3所示。
3.时间的影响：实验中预处理时间在15～20min时上染率达到最大，延长时间，上染率没有明显的变化。如图4所示。
将上述工艺染色后的纤维素纤维织物进行色牢度测试，性能均比相同工艺下壳聚糖未处理的纤维素纤维织物好。见表1所示
表1纤维素纤维染色性能测试
实施例1
将质量分数分别为0.4%、0.8%、1.2%的壳聚糖溶液，分别按步骤1的方法处理织物，然后按步骤2及步骤3中的活性染料染色方法对处理后的织物进行染色，染色工艺参照图1，将染色后的织物进行染色性能测试，测试结果，当壳聚糖质量分数在0.4%、0.8%、1.2%时K/S值分别为18.5、21.2、22.3，由此可知，当壳聚糖质量分数为0.8%左右时，织物的染深性最好。
实施例2
将质量分数为0.8%的壳聚糖溶液，当温度分别在40℃、60℃、80℃时，按步骤1的方法处理织物，然后按步骤2及步骤3中的活性染料染色方法对处理后的织物进行染色，染色工艺参照图1，将染色后的织物进行染色性能测试，测试结果，当壳聚糖预处理温度分别在40℃、60℃、80℃时K/S值分别为19.8、23.1、22.8，由此可知，当壳聚糖预处理温度在60℃左右时，织物的染深性最好。
实施例3
将质量分数为0.8%的壳聚糖溶液，温度为60℃，当预处理温度分别为8min、16min、24min时，按步骤1的方法处理织物，然后按步骤2及步骤3中的活性染料染色方法对处理后的织物进行染色，染色工艺参照图1，将染色后的织物进行染色性能测试，测试结果，当壳聚糖预处理时间分别在8min、16min、24min时K/S值分别为18.9、22.7、22.1，由此可知，当壳聚糖预处理时间在16min左右时，织物的染深性最好。

Claims (1)

1.一种纤维素纤维织物的染色方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1：用壳聚糖对纤维素纤维织物进行预处理改性，具体按照以下步骤实施：用质量浓度为1％的醋酸溶液将壳聚糖溶解，得到浓度为0.8％的壳聚糖溶液，按照浴比30：1，温度60℃、时间16min，用制备得到的壳聚糖溶液浸制处理纤维素纤维织物；
步骤2：配制染液，具体按照以下步骤实施：称取0.5～3％o.w.f的活性染料，15～30g/L的NaCl，10～15g/L的无水碳酸钠，将以上原料溶于水制备得到染液；
步骤3：将步骤1得到的改性后的纤维素纤维织物放入步骤2得到的染液中进行染色，具体按照以下步骤实施：按照15：1的浴比将步骤1得到的改性后的纤维素纤维织物放入步骤2得到的染液中，根据染料的性能设定染色温度，以1℃/min的升温速度对纤维素纤维织物进行染色，当温度达到设定温度时，停止升温，进行保温固色30～60min，然后降温到40℃以下，取出织物进行水洗、皂煮、水洗、烘干，纤维素纤维织物的染色完成。
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