CN103074781A - 以特种甲基硅氧烷为介质的分散染料染色方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及分散染料对纺织品的无水染色方法，公开了一种以特种甲基硅氧烷为介质的分散染料染色方法，方法如下：（1）对涤纶织物进行精练处理；（2）按染色要求取一定量的纯分散染料加入染色介质中，并控制染色介质用量使待染织物重量与介质总量之比（浴比）为1∶5-20，在60℃搅拌条件下保温20min，加入待染织物和一定量的水，在染色机中进行染色；（3）染色后织物表面浮色的去除：将染色织物烘干，按照GB2394-80方法进行还原清洗。本发明采用纯分散染料上染涤纶，染色效果好，节约了成本，减少了染色工序和废水排放。
Description
技术领域
本发明涉及分散染料对纺织品的无水染色方法，尤其涉及了一种以特种甲基硅氧烷为介质的分散染料染色方法。
背景技术
由于涤纶纤维是一种结构紧密的疏水性纤维，国内外分散染料对涤纶纤维的常规染色仍然为在助剂作用下的水系介质染色，即借助于助剂(表面活性剂等)把染料稳定地分散于水中，染色后助剂全部进入水中，造成极大的污染废水。1%浓度的商品分散染料水溶液其COD为(6000~13000)mg/L，BOD为(l00~l000)mg/L。除此以外，在实际的染色过程中，还需要补加足量的助剂。因此，最终用于染色的助剂量远大于上述数字。染色中助剂造成的污染还不仅仅是助剂本身，由于助剂(表面活性剂)增溶作用会使相当多的分散染料稳定地滞留于染浴中，导致严重的色度污染和更大的COD、BOD负荷。在生态环保意识日益增强的今天，以保护环境和节约资源为目标的无水、少水染色加工艺成为世界各国的研究热点。目前，在涤纶织物染色方面得到较多应用的无水染色技术有真空升染色、超临界CO2染色以及溶剂染色等。
真空升华染色不使用任何液态介质，其基本原理是利用染料在真空及加热的条件下发生升华而气化，以气相扩散转移的方式染着纤维。该方法存在的主要问题有：具有升华性能的染料品种很少，目前只有分散染料可用；染料的升华速度还难以控制，染色过程对设备的污染严重，对染色的设备要求高，因此该染色方法的实际应用受到很大限制。
超临界CO2染色已发展了20多年，一直是非水介质染色研究的热点，也是相对比较成功的一种染色方法。该法选用的介质是非极性的CO2超临界流体，对非极性的分散染料有较高的溶解能力，通常采用染料直接溶解在介质中的竭染工艺，对疏水性纤维如涤纶等的染色有很好的效果。但是，由于超临界CO2设备投资高、安全性和连续性差，染色工艺难以控制，在实际应用推广中有很大的局限，目前还不可能完全替代以水作为染色介质的常规染色工艺。
早期的溶剂染色，选用的介质是氯代烯烃(如全氯乙烯，三氯乙烯等)，采用浴中竭染方法，适用于分散染料，对合成纤维的染色效果较好，溶剂可回收再重复利用。由于溶剂染色较难平衡控制染料在纤维上和溶剂中的分配系数，对染料的要求较高，而且，溶剂本身的毒性使得生产过程的安全性下降，产生新的生态和环境问题，从而未能得到进一步发展。
可见，以上方法在应用中都存在一定的局限性，分散染料在涤纶纤维染色中用量非常大，因而产生印染废水也非常高。因此，开发一套工艺简单，染色效果，废水排放少的技术显得尤为重要。本发明基于以上目的，筛选一种新型环保非水染色介质，优化染色工艺，成功开发一种以硅氧烷为介质的分散染料无水染色技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种染色过程中不添加分散剂，采用纯分散染料上染涤纶，染色效果好，节约了成本，减少了染色工序和废水排放的以特种甲基硅氧烷为介质的分散染料染色方法。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
以特种甲基硅氧烷为介质的分散染料染色方法，方法如下：
（1）对涤纶织物进行精练处理；
（2）按染色要求取一定量的纯分散染料加入染色介质中，并控制染色介质用量使待染织物重量与介质总量之比（浴比）为1：5-20，在60℃搅拌条件下保温20min，加入待染织物和一定量的水，在染色机中进行染色；
（3）染色后织物表面浮色的去除：将染色织物烘干，按照GB2394-80方法进行还原清洗。清洗配方，浴比：1：80；保险粉：85%，2g/L；氢氧化钠：30%，3.5mL/L；温度：70℃；时间：10min。
作为优选，所述的步骤（1）中精练处理过程为：涤纶织物中加入净洗剂、碱，浴比1：30，温度90℃，时间40min。
作为优选，所述的步骤（2）中纯分散染料的重量为涤纶织物重量的0-10%。
作为优选，所述的步骤（2）中染色介质采用特种硅氧烷。
作为优选，所述的特种硅氧烷为环状甲基硅氧烷，其通式为SinOn(CH3)n Rn，其中n=3-9，R是CH3或CH=CH2。
作为优选，所述的步骤（2）中加入的水的体积为硅氧烷体积的1.5-6%。
作为优选，所述的步骤（2）中染色机为卷染机、轴流染色机、溢流染色机、喷射染色机或绳状染色机。
作为优选，所述的步骤（2）中染色过程如下：先室温入染，30min内升温至90℃，以1℃/min的速度升温至130℃并保温60min后，以1.5℃/min的速度降温至60℃时进行烘干、去除浮色，最后水洗、烘干。
本发明所采用的分散染料为各种类型的常规纯分散染料（未添加分散剂）。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
（1）本发明的染色主要过程在非水介质中进行，可节约大量的染色用水；
（2）本发明所用的非水介质无色无嗅无毒，能降解，对环境无害，对健康无害；
（3）本发明所述的染色过程中，由于所用硅氧烷对分散染料具有一定的溶解能力和分散性能，对涤纶纤维也有很好的亲和力，所以在染色的过程中不需要加入分散剂，分散染料就能很好的上染涤纶，节约了成本，也减少了工序，降低了废水的排放。
（4）本发明采用的介质与水在常温下互不相溶，并具有良好的稳定性，在染色结束后，可以采用柱层析的方法回收硅氧烷和染色后残余的分散染料，分离后所得到的染色介质和分散染料可以重复使用。
附图说明
图1是本发明实施例1的染色后织物与常规水浴染色性能对比结果示意图。
图2是本发明实施例2的染色后织物与常规水浴染色性能对比结果示意图。
图3是本发明实施例3的染色后织物与常规水浴染色性能对比结果示意图。
具体实施方式
下面结合附图1至图3与具体实施例对本发明作进一步详细描述：
实施例1
以特种甲基硅氧烷为介质的分散染料染色方法，方法如下：
（1）对涤纶织物进行精练处理：
对涤纶织物进行精练处理，处理条件为：织物重500g；净洗剂2g/L；碱2g/L，浴比1：30；温度90℃，时间40min。
（2）按染色要求取一定量的纯分散染料加入硅氧烷，在60℃搅拌条件下保温20min，加入待染织物和一定量的水，在卷染机中进行染色，染色工艺条件如下：
先室温入染，30min内升温至90℃，以1℃/min的速度升温至130℃并保温60min后，以1.5℃/min的速度降温至60℃时进行烘干、去除浮色，最后水洗、烘干。
染色配方：
分散染料（C. I. 分散兰183）：0.7%(o.w.f)；
织物重：500g；
浴比：1:10；
加入水的体积：控制为加入硅氧烷体积的1.5%；
染色时间：60min；
（3）染色后织物表面浮色的去除：将染色织物烘干，按照GB2394-80方法进行还原清洗。
浴比：1：80；保险粉：85%，2g/L；氢氧化钠：30%，3.5mL/L；温度：70℃；时间：10min。
染色后织物的性能测试及与常规水浴染色对比结果如下：
注：所测得染料吸附量为1g布样上染料量；织物强力按照GB/T 3923.1－1997标准进行测试；织物摩擦牢度按照GB/T 3920－1997标准进行测试；织物水洗牢度按照GB/T 3921.3-1997标准进行测试。
实施例2
（1）对涤纶织物进行精练处理：
对涤纶织物进行精练处理，处理条件为：织物重500g；净洗剂2g/L；碱2g/L，浴比1：30；温度90℃，时间40min。
（2）按染色要求取一定量的纯分散染料加入硅氧烷，在60℃搅拌条件下保温20min，加入待染织物和一定量的水，在溢流染色机中进行染色，染色工艺条件如下：
先室温入染，30min内升温至90℃，以1℃/min的速度升温至130℃并保温60min后，以1.5℃/min的速度降温至60℃时进行烘干、去除浮色，最后水洗、烘干。
染色配方：
分散染料（C. I. 分散橙29）：0.7%(o.w.f)；
织物重：500g；
浴比：1:10；
加入水的体积：控制为加入硅氧烷体积的1.5%；
染色时间：60min；
（3）染色后织物表面浮色的去除：将染色织物烘干，按照GB2394-80方法进行还原清洗。
浴比：1：80；保险粉：85%，2g/L；氢氧化钠：30%，3.5mL/L；温度：70℃；时间：10min。
染色后织物的性能测试及与常规水浴染色对比结果如下：
注：所测得染料吸附量为1g布样上染料量；织物强力按照GB/T 3923.1－1997标准进行测试；织物摩擦牢度按照GB/T 3920－1997标准进行测试；织物水洗牢度按照GB/T 3921.3-1997标准进行测试。
实施例3
（1）对涤纶织物进行精练处理：
对涤纶织物进行精练处理，处理条件为：织物重500g；净洗剂2g/L；碱2g/L，浴比1：30；温度90℃，时间40min。
（2）按染色要求取一定量的纯分散染料加入硅氧烷，在60℃搅拌条件下保温20min，加入待染织物和一定量的水，在喷射染色机中进行染色，染色工艺条件如下：
先室温入染，30min内升温至90℃，以1℃/min的速度升温至130℃并保温60min后，以1.5℃/min的速度降温至60℃时进行烘干、去除浮色，最后水洗、烘干。
染色配方：
分散染料（C. I. 分散橙79#:1）：0.7%(o.w.f)；
织物重：500g；
浴比：1:10；
加入水的体积：控制为加入硅氧烷体积的1.5%；
染色时间：60min。
（3）染色后织物表面浮色的去除：将染色织物烘干，按照GB2394-80方法进行还原清洗。
浴比：1：80；保险粉：85%，2g/L；氢氧化钠：30%，3.5mL/L；温度：70℃；时间：10min。
染色后织物的性能测试及与常规水浴染色对比结果如下：
注：所测得染料吸附量为1g布样上染料量；织物强力按照GB/T 3923.1－1997标准进行测试；织物摩擦牢度按照GB/T 3920－1997标准进行测试；织物水洗牢度按照GB/T 3921.3-1997标准进行测试。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
Claims (8)
1.以特种甲基硅氧烷为介质的分散染料染色方法，其特征在于，方法如下：
（1）对涤纶织物进行精练处理；
（2）按染色要求取一定量的纯分散染料加入染色介质中，并控制染色介质用量使待染织物重量与介质总量之比（浴比）为1：5-20，在60℃搅拌条件下保温20min，加入待染织物和一定量的水，在染色机中进行染色；
（3）染色后织物表面浮色的去除：将染色织物烘干，按照GB2394-80方法进行还原清洗。
2.根据权利要求1所述的以特种甲基硅氧烷为介质的分散染料染色方法，其特征在于：所述的步骤（1）中精练处理过程为：涤纶织物中加入净洗剂、碱，浴比1：30，温度90℃，时间40min。
3.根据权利要求1所述的以特种甲基硅氧烷为介质的分散染料染色方法，其特征在于：所述的步骤（2）中纯分散染料的重量为涤纶织物重量的0-10%。
4.根据权利要求1所述的以特种甲基硅氧烷为介质的分散染料染色方法，其特征在于：所述的步骤（2）中染色介质采用硅氧烷。
5.根据权利要求4所述的以特种甲基硅氧烷为介质的分散染料染色方法，其特征在于：所述的硅氧烷为环状甲基硅氧烷，其通式为SinOn(CH3)n Rn，其中n=3-9，R是CH3或CH=CH2。
6.根据权利要求1所述的以特种甲基硅氧烷为介质的分散染料染色方法，其特征在于：所述的步骤（2）中加入的水的体积为硅氧烷体积的1.5-6%。
7.根据权利要求1所述的以特种甲基硅氧烷为介质的分散染料染色方法，其特征在于：所述的步骤（2）中染色机为卷染机、轴流染色机、溢流染色机、喷射染色机或绳状染色机。
8.根据权利要求1所述的以特种甲基硅氧烷为介质的分散染料染色方法，其特征在于：所述的步骤（2）中染色过程如下：先室温入染，30min内升温至90℃，以1℃/min的速度升温至130℃并保温60min后，以1.5℃/min的速度降温至60℃时进行烘干、去除浮色，最后水洗、烘干。
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