CN104264280B - 一种采用色淀染料对海藻纤维原液着色的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用色淀染料对海藻纤维原液着色的方法，属于精细化工和材料科学领域。本发明将海藻酸钠加入到去离子水中，搅拌使其充分溶解，制备海藻纤维纺丝原液，然后向海藻纤维纺丝原液中加入色淀染料，搅拌混合均匀后，经过滤、脱泡后制得色淀染料着色海藻纤维纺丝液，进一步制备得到色淀染料着色的海藻纤维。本发明方法克服了传统染料染色对纤维的造成损伤的问题，制备的着色海藻纤维具有着色鲜艳、色牢度高，耐溶剂迁移性好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种采用色淀染料对海藻纤维原液着色的方法，属于精细化工和材料科学领域。
背景技术
我国具有漫长的海岸线，海藻资源丰富，有效地开发和使用这些资源是对发展我们的海洋事业具有很重大的意义。海藻纤维是一种取自天然海藻中的海藻多糖新型的绿色环保纤维，具有高吸收性、高透氧性，生物降解性和相容性等特点，具有极大的开发价值。特别是近年来，随着人们环保意识的日益加强，将海藻纤维用于服装产业的研究正逐渐兴起。为了实现海藻纤维的染色，国内外相关研究人员和机构进行了一些针对染料选择，优化染色工艺等研究，以便达到实现提升海藻纤维的上染率、匀染性，减少对海藻纤维强力的损耗的目的。虽然海藻纤维传统染色取得了一些成果，但依然存在纤维强度损失大的问题。
纤维原液着色技术实现了纤维制品纺和染的一体化生产，该技术始于1936年英国的卡内门公司，其基本原理是将着色剂均匀分散到纺丝液中，直接制备出有色纤维。与传统染色相比原液着色技术具有极大的优势，其解决了传统染色水洗牢度差和日晒牢度差，色泽不匀等问题。更重要的是，节省了水和能源的消耗，降低了着色海藻纤维的生产成本，减少了环境污染。原液着色采用的着色剂主要以颜料为主，这是因为染料制备的着色纤维对凝固浴的污染较高。然而，采用颜料原液着色，一方面要保证颜料色浆具有较小的粒径，足够高的稳定性，另一方面要求色浆与纤维纺丝液具有良好的相容性，否则，将直接影响原液着色纤维的表面形貌、力学性能和颜色特征。
本发明采用色淀化染料，解决了传统颜料色浆与纺丝液的相容性问题，克服了因颜料颗粒大对纤维表面形貌、力学性能和颜色特征带来的不良影响，同时由于和凝固浴中离子的色淀化反应，可以避免了染料对凝固浴的污染。
发明内容
针对海藻纤维染色存在的问题，本发明提供一种色淀染料对海藻纤维原液着色的方法，即将一定量的色淀染料加到海藻纤维纺丝液中，搅拌混合均匀，通过湿法纺丝制备着色海藻纤维。本发明一方面解决了染料染色对纤维带来的损伤，另一方面解决了染料原液着色对凝固浴的污染问题，且制备的纤维颜色均匀、鲜艳、牢度优良，满足了人们对海藻纤维服用性能的需求。
本发明的技术方案：将海藻酸钠加入到去离子水中，搅拌使其充分溶解，制备海藻纤维纺丝原液，然后向海藻纤维纺丝原液中加入色淀染料，搅拌混合均匀后，经过滤、脱泡后制得色淀染料着色海藻纤维纺丝液，将制备好的色淀染料海藻纤维纺丝液通过喷丝孔挤到凝固浴中，得到初生色淀染料着色的海藻纤维，然后经过预加热浴、牵伸浴后，再进行牵伸定型，干燥和上油处理，得到色淀染料着色的海藻纤维。
基本工艺参数：色淀染料的添加量为海藻酸钠质量分数的0.1％-5％。海藻纤维纺丝原液的质量分数为4％-10％，色淀染料着色海藻纤维纺丝液的温度为40-60℃，凝固浴中氯化钙的浓度为2％-10％，凝固浴的温度为20-55℃，预加热浴和牵伸浴分别为40-70℃、70-130℃，纤维的牵伸比为100-250％。
所述的色淀染料优选酸性红A、酸性红B、酸性红BG、酸性红3B、酸性橙Ⅱ、酸性橙E、酸性蓝R、酸性蓝BR、酸性蓝2R、酸性嫩黄2G、弱酸性黄5G、酸性棕SRN、酸性坚牢绿BBL、酸性黑B、弱酸性深蓝GR、酸性蓝N-GL、酸性艳天蓝BS、酸性大红G、酸性黄38、酸性蓝绿G、酸性宝蓝B、弱酸性蓝绿5G、酸性绿2G、酸性紫R、碱性藏红T、酸性紫4BNS、碱性紫5BN、碱性艳蓝BO、碱性桃红6GDN、酸性艳红B中的一种。
本发明的有益效果：本发明提供了一种色淀染料着色海藻纤维的方法，该法着色工艺简单，色淀染料利用率高，解决了传统染料染色对海藻纤维染色中的缺陷，克服了传统染料染色对纤维的造成损伤的问题。本发明制备的着色海藻纤维具有着色鲜艳、色牢度高，耐溶剂迁移性好等优点。
附图说明
图1原液着色海藻纤维的扫描电镜照片；(a)色淀染料添加量为0；(b)色淀染料酸性绿2G添加量为3％；(c)色淀染料酸性绿2G添加量为5％。
具体实施方式
实施例1
将20g海藻酸钠溶解到479.6g的去离子水中，搅拌使其充分溶解，得到海藻纤维纺丝原液；取0.4g碱性桃红6GDN，加入到海藻纤维纺丝原液中，搅拌使其混合均匀，然后高压过滤(滤膜为100目的PP膜)、真空脱泡10h，得到色淀染料海藻纤维纺丝液。调节色淀染料海藻纤维纺丝液的温度为50℃，将纺丝液通过喷丝孔挤到温度为20℃，CaCl2溶度为2％的凝固浴中，得到初生海藻纤维，再将初生海藻纤维通过预加热浴、牵伸浴后，再进行牵伸定型，干燥和上油处理后，得到色淀染料着色海藻纤维。其中预加热浴、牵伸浴温度为65℃、110℃，海藻纤维的牵伸比为100％。
实施例2
将25g海藻酸钠溶解到473.75g的去离子水中，搅拌使其充分溶解；取1.25g弱酸性黄5G，加入到海藻纤维纺丝原液中，搅拌使其混合均匀，然后高压过滤(滤膜为20μm的PP膜)、真空脱泡10h，得到色淀染料海藻纤维纺丝液。调节色淀染料海藻纤维纺丝液的温度为40℃，将纺丝液通过喷丝孔挤到温度为40℃，CaCl2溶度为5％的凝固浴中，得到初生海藻纤维，再将初生海藻纤维通过预加热浴、牵伸浴后，再进行牵伸定型，干燥和上油处理后，得到色淀染料着色海藻纤维。其中预加热浴、牵伸浴温度为40℃、70℃，海藻纤维的牵伸比为250％。
实施例3
将30g海藻酸钠溶解到469.4g的去离子水中，搅拌使其充分溶解；取0.6g酸性绿2G，加入到海藻纤维纺丝原液中，搅拌使其混合均匀，然后高压过滤(滤膜为20μm的PP膜)、真空脱泡10h，得到色淀染料海藻纤维纺丝液。调节色淀染料海藻纤维纺丝液的温度为55℃，将纺丝液通过喷丝孔挤到温度为50℃，CaCl2溶度为4％的凝固浴中，得到初生海藻纤维，再将初生海藻纤维通过预加热浴、牵伸浴后，再进行牵伸定型，干燥和上油处理后，得到色淀染料着色海藻纤维。其中预加热浴、牵伸浴温度为70℃、130℃，海藻纤维的牵伸比为110％。
实施例4
将50g海藻酸钠溶解到449.95g的去离子水中，搅拌使其充分溶解，取0.05g酸性红AV，加入到海藻纤维纺丝原液中，搅拌使其混合均匀，然后高压过滤(滤膜为20μm的PP膜)、真空脱泡10h，得到色淀染料海藻纤维纺丝液。调节色淀染料海藻纤维纺丝液的温度为60℃，将纺丝液通过喷丝孔挤到温度为55℃，CaCl2溶度为10％的凝固浴中，得到初生海藻纤维，再将初生海藻纤维通过预加热浴、牵伸浴后，再进行牵伸定型，干燥和上油处理后，得到色淀染料着色海藻纤维。其中预加热浴、牵伸浴温度为60℃、120℃，海藻纤维的牵伸比为150％。
表1着色海藻纤维的颜色性能和摩擦牢度
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (6)
1.一种对海藻纤维原液着色的方法，其特征在于，向海藻纤维纺丝原液中加入色淀染料，搅拌混合均匀后，经过滤、脱泡制得色淀染料着色海藻纤维纺丝液，将色淀染料着色海藻纤维纺丝液纺丝得到色淀染料着色的海藻纤维；色淀染料的添加量为海藻酸钠质量分数的0.1％-5％。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述海藻纤维纺丝原液是将海藻酸钠加入到去离子水中，搅拌使其充分溶解，制备质量分数为4％-10％的海藻纤维纺丝原液。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将色淀染料着色海藻纤维纺丝液通过喷丝孔挤到氯化钙凝固浴中，得到初生色淀染料着色的海藻纤维，然后经过预加热浴、牵伸浴后，再进行牵伸定型、干燥和上油处理，得到色淀染料着色的海藻纤维。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将40-60℃的色淀染料着色海藻纤维纺丝液通过喷丝孔挤到氯化钙凝固浴中，凝固浴中氯化钙的质量浓度为2％-10％，凝固浴的温度为20-55℃，预加热浴和牵伸浴温度分别为40-70℃、70-130℃，纤维的牵伸比为100-250％。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，凝固浴中氯化钙的浓度为4％-6％，凝固浴的温度为50-55℃。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的色淀染料为酸性红A、酸性红B、酸性红BG、酸性红3B、酸性橙Ⅱ、酸性橙E、酸性蓝R、酸性蓝BR、酸性蓝2R、酸性嫩黄2G、弱酸性黄5G、酸性棕SRN、酸性坚牢绿BBL、酸性黑B、弱酸性深蓝GR、酸性蓝N-GL、酸性艳天蓝BS、酸性大红G、酸性黄38、酸性蓝绿G、酸性宝蓝B、弱酸性蓝绿5G、酸性绿2G、酸性紫R、碱性藏红T、酸性紫4BNS、碱性紫5BN、碱性艳蓝BO、碱性桃红6GDN、酸性艳红B中的一种或几种的混合物。
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