CN104805679A - 一种用于蛋白质纤维剥色或漂白的还原体系及剥色或漂白的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于蛋白质纤维剥色或漂白的还原体系及剥色和漂白的方法。还原体系为二氧化硫脲和弱碱的水溶液，即二氧化硫脲和弱碱作为溶质，水作为溶剂，所述弱碱为磷酸三钠、硅酸钠和碳酸钠的混合物；二氧化硫脲的浓度为0.05mol/L～0.2mol/L；弱碱的浓度为0.01mol/L～0.10mol/L。漂白方法包括：将所述还原体系作为漂白液处理蛋白质纤维。剥色方法包括：将所述还原体系作为剥色液处理染色的蛋白质纤维。本发明利用三种弱碱之间的协同作用，降低了体系的碱性，增强了剥色、漂白及除杂能力，降低了纺织品的强力损失。

Description

一种用于蛋白质纤维剥色或漂白的还原体系及剥色或漂白的方法

技术领域

本发明涉及染整领域，进一步地说，是涉及一种用于蛋白质纤维剥色或漂白的还原体系及剥色或漂白的方法。

背景技术

蛋白质纤维是指基本组成物质为蛋白质的一类纤维，由于蛋白质的两性结构决定了纤维耐酸性较好耐碱性较差，因此在染整加工过程中一般在酸性条件或中性条件下进行。

剥色一般是由于蛋白质纤维及其制品在染色过程中造成色斑、色花、色点、色差以及染色不均匀等现象，影响染制品的质量，为改善这些现象工厂剥色后再复染回修。蛋白质纤维及其制品漂白的主要目的是破坏纤维上的色素，去除伴生的杂质，从而使纺织制品获得洁白的外观。

目前在羊毛等蛋白质纤维织物剥色和还原漂白方面，主要是采用保险粉或雕白粉。真丝剥色也类似。由于真丝分为桑蚕丝和柞蚕丝，前者较白，加工时不需单独漂白工艺，但后者所含色素与杂质(主要是钙盐)较多，特别是真丝的副产品紬丝，杂质含量高于蚕丝和绢丝，现主要采用双氧水氧化漂白。与还原漂白相比，氧化漂白耗时较长，一般需数小时，甚至十几小时以上，而且对纤维损伤大，易使手感粗糙，强力下降。

保险粉在剥色时，放出二氧化硫气体，致使车间环境污染，损害工人健康。雕白粉有刺激性臭味，受潮时释放出硫化氢；虽然剥色效果较好，但使用时会释放出甲醛，无法达到《GB 18401-2010国家纺织产品基本安全技术规范》要求。

现有针对蛋白质纤维制品的漂白、剥色技术，操作较为不便并且极易造成环境污染，所以开发生态安全还原体系，以实现蛋白质纤维制品的生态安全漂白、剥色显得尤为重要。

二氧化硫脲(简称TD)是一种优良的还原剂，它的还原能力比保险粉强，用量仅为保险粉的15％～20％，且低毒无味，稳定性好，贮藏安全。

例如，林丽云在《深色羊绒染制品退色方法的探讨与比较》一文中尝试了分别采用碳酸氢钠、焦磷酸钠、碳酸钠与二氧化硫脲组成还原体系，以代替氢氧化钠。但发现由于碱性较弱，这些还原体系退色效果较差，如果增加用量来增强碱性，虽能提高退色效果，对羊毛羊绒鳞片有较大损伤。因此文中的结论是这些体系实际操作中较难掌握，一般情况下尽量不用。

再如刘东远在《二氧化硫脲在柞丝绸漂白中应用》一文中，使用硅酸钠调节5g/L二氧化硫脲溶液(二氧化硫脲浓度为0.0463mol/L)的pH值分别为8、10、12，对白绸进行漂白加工。通过实验，文章认为二氧化硫脲单独漂白白绸达不到理想效果，二氧化硫脲适宜在弱酸性条件下(pH值控制在5-6)用量为1-3g/L(0.0093-0.0278mol/L)，且应先用过氧化氢漂白。

另外，在专利《CN 101709541 A毛发漂白方法》中采用二氧化硫脲与碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液组成还原体系，其中二氧化硫脲用量为1-10g/L，碳酸钠和碳酸氢钠的总浓度为2-8g/L。但处理后仅可得到米色毛发，接近于黄色，达不到印染加工要求。这是由于该专利用于制作假毛，成品处于纤维状态，毛发的强力损伤要求小于5％，因此需要比较温和的处理条件。该专利中采用的碳酸钠本身就是弱碱，碳酸氢钠的碱性比其更弱，在与二氧化硫脲配合使用时，会限制二氧化硫脲的还原能力，达不到印染行业漂白或剥色的要求。

发明内容

为解决现有技术中出现的问题，本发明提供了一种用于蛋白质纤维剥色或漂白的还原体系及剥色或漂白的方法。本发明通过研究确定了磷酸三钠、硅酸钠和碳酸钠混合碱剂，利用三种弱碱之间的协同作用，降低了体系的碱性，增强了剥色、漂白及除杂能力，降低了纺织品的强力损失。

本发明的目的之一是提供一种用于蛋白质纤维剥色或漂白的还原体系。

所述还原体系为二氧化硫脲和弱碱的水溶液，即二氧化硫脲和弱碱作为溶质，水作为溶剂，所述弱碱为磷酸三钠、硅酸钠和碳酸钠的混合物；

二氧化硫脲的浓度为0.05mol/L～0.2mol/L；

弱碱的浓度为0.01mol/L～0.10mol/L。

磷酸三钠、硅酸钠和碳酸钠的质量比为1：(0.1～2)：(0.1～1)，优选为1：(0.5～1)：(0.3～0.75)。

相同浓度下磷酸三钠碱性比氢氧化钠弱，比碳酸钠强，能够与水中残留的金属离子反应，生成不溶性的磷酸盐，这些磷酸盐没有粘性，不会粘在纺织品上，且具有润湿、渗透和乳化的作用。磷酸三钠部分水解产生的磷酸二氢钠还能促进氢氧根对纤维的去污作用。硅酸钠在水中部分水解产生硅酸，形成胶体的胶粒群，具有很强的洗涤和扩散作用，能够净洗和吸附纤维上的杂质，提高纤维白度并防止锈斑。

本发明的目的之二是提供一种漂白蛋白质纤维的方法。

包括：

将所述还原体系作为漂白液处理蛋白质纤维。

本发明中，可优选按以下步骤进行：

1)漂白液的配置，

将弱碱与二氧化硫脲的水溶液，即还原体系作为漂白液，其中水作为溶剂，弱碱和二氧化硫脲作为溶质；

2)漂白处理，

在常温下向漂白液中加入渗透剂后加入毛或丝织物、纱线或纤维，或者加入经渗透剂浸润的毛或丝织物、纱线或纤维，升温至50～80℃，在此温度下处理30～60min后取出，用室温水充分洗涤。

本发明的目的之三是提供一种使蛋白质纤维染料剥色的方法。

包括：

将所述还原体系作为剥色液处理染色的蛋白质纤维。

本发明中，可优选按以下步骤进行：

1)剥色液的配置，

将弱碱与二氧化硫脲的水溶液，即还原体系作为剥色液，其中水作为溶剂，弱碱和二氧化硫脲作为溶质；

2)剥色处理，

在常温下向剥色液中加入渗透剂后加入染色的蛋白质纤维的织物、纱线或纤维，或者加入经渗透剂浸润的染色的蛋白质纤维的织物、纱线或纤维，升温至50～80℃，在此温度下处理30～60min，用室温水充分洗涤。

以上所述的渗透剂是本领域内通常采用的渗透剂，如：渗透剂BX等

本发明利用了三种弱碱之间的协同作用，降低了体系的碱性，增强了剥色、漂白及除杂能力。本发明的还原体系用于漂白和剥色，效果较好，对纤维损伤小，且使用安全，废水低硫低碱，处理成本低。

具体实施方式

下面结合实施例，进一步说明本发明。

所有原料均为市售。

实施例1：毛坯布漂白

(1)传统保险粉漂白

室温下向4.0g经渗透剂浸润的毛坯布中加入120ml水和12％(o.w.f.)漂毛粉(由60％保险粉和40％焦磷酸钠组成)，45min升温到80℃，保温90min，降温清洗。

(2)二氧化硫脲和磷酸三钠、硅酸钠、碳酸钠漂白毛坯布

制作漂白液如下：二氧化硫脲0.05mol/L，磷酸三钠0.03mol/L，硅酸钠0.015mol/L，碳酸钠0.01mol/L，漂白液体积120ml。将配好漂白液振荡加热至80℃，将4.0g经渗透剂浸润的毛坯布放入，处理20min即可。

使用WSD-3白度计测试漂白后织物的白度值和黄度指数，其中白度测试依据《GB/T 8424.2-2001纺织品色牢度试验相对白度的仪器评定方法》，结果如表1所示。其中，白度值越大，表示织物越白；黄度指数越大，表示织物越黄。漂白后希望织物白度值能提高，黄度指数下降。可以看出，本发明的漂白效果高于传统的保险粉法。

表1不同漂白方法对织物漂白效果的影响

序号	漂白方法	白度(Wh)	黄度(Yid)
				1	方法(1)	79.35	13.67
2	方法(2)	84.63	10.02

实施例2：丝坯布漂白

(1)传统双氧水漂白紬丝坯布

制作漂白液如下：28％-30％双氧水0.14mol/L，硅酸钠0.02mol/L，漂白液体积100ml。将配好漂白液振荡加热至80℃，将2.0g经渗透剂浸润的紬丝坯布放入，处理6h。

(2)二氧化硫脲和磷酸三钠、硅酸钠、纯碱漂白紬丝坯布

制作漂白液如下：二氧化硫脲0.10mol/L，磷酸三钠0.03mol/L，硅酸钠0.01mol/L，纯碱0.01mol/L，漂白液体积120ml。将配好还原液振荡加热至60℃，将2.0g经渗透剂浸润的紬丝坯布放入，处理30min。

使用WSD-3白度计测试漂白后织物的白度值和黄度指数，其中白度测试依据《GB/T 8424.2-2001纺织品色牢度试验相对白度的仪器评定方法》，结果如表2所示。可以看出，本发明的漂白效果高于传统的双氧水法。

表2不同漂白方法对织物漂白效果的影响

序号	漂白方法	白度(Wh)	黄度(Yid)
				1	-	63.97	34.04
2	方法(1)	69.26	32.49
				3	方法(2)	80.57	25.71

实施例3：Lanasol染料染色毛条的剥色

Lanasol染料所用染料和用量：Lanasol红2G 1.6％(o.w.f.)、Lanasol黄4G0.5％(o.w.f.)。

(1)传统保险粉剥色

制作剥色液如下：保险粉0.03mol/L，剥色液体积200ml。将配好还原液振荡加热至80℃，然后把2.0g经渗透剂浸润的有色毛条放入，处理30min后，冷水冲洗。

(2)二氧化硫脲和磷酸三钠、硅酸钠、纯碱剥色

制作剥色液如下：二氧化硫脲0.20mol/L，磷酸三钠0.04mol/L，硅酸钠0.03mol/L，纯碱0.03mol/L，剥色液体积200ml。将配好还原液振荡加热至80℃，然后把2.0g经渗透剂浸润的有色毛条放入，处理30min后，冷水冲洗。

两种方法剥色效果如表3所示，其中剥色率织物断裂强力按照《GB/T3923.1-2013纺织品织物拉伸性能第1部分：断裂强力和断裂伸长率的测定(条样法)》测试。可以看出，本发明的剥色效果高于传统的保险粉法。

表3不同剥色方法对织物剥色效果的影响

序号	剥色方法	剥色率(％)	断裂强力(cN)
				1	方法(1)	82	234.9
2	方法(2)	86	266.7

实施例4：直接染料拼色丝织物剥色

拼色染料品种为：直接耐晒蓝B2RL，直接耐酸大红4BS，直接黄RL，用量分别为1％(o.w.f.)。

(1)传统保险粉剥色

制作剥色液如下：漂毛粉(由60％保险粉和40％焦磷酸钠组成)20g/L(保险粉0.069mol/L，焦磷酸钠0.018mol/L)，剥色液体积200ml。将配好还原液振荡加热至50℃，然后把2.0g经渗透剂浸润的有色毛条放入，处理30min后，冷水冲洗。

(2)二氧化硫脲和磷酸三钠、硅酸钠、纯碱剥色

制作剥色液如下：二氧化硫脲0.1mol/L，磷酸三钠0.005mol/L，硅酸钠0.002mol/L，纯碱0.003mol/L，将配好还原液振荡加热至60℃，然后把经渗透剂浸润的染色丝布放入，处理30min后，冷水冲洗。

两种方法剥色效果如表4所示，其中剥色率织物断裂强力按照《GB/T3923.1-2013纺织品织物拉伸性能第1部分：断裂强力和断裂伸长率的测定(条样法)》测试。可以看出，本发明的剥色效果高于传统的保险粉法。

表4不同剥色方法对织物剥色效果的影响

序号	剥色方法	剥色率(％)	断裂强力(cN)
				1	方法(1)	77.6％	248.5
2	方法(2)	91.4％	268.5

实施例5：弱酸染料拼色丝织物剥色

拼色染料品种为：弱酸蓝RAWL，弱酸红B，弱酸黄G，用量分别为1％(o.w.f.)。(1)传统保险粉剥色

制作剥色液如下：漂毛粉(由60％保险粉和40％焦磷酸钠组成)20g/L(保险粉0.069mol/L，焦磷酸钠0.018mol/L)，剥色液体积200ml。将配好还原液振荡加热至80℃，然后把2.0g经渗透剂浸润的有色毛条放入，处理30min后，冷水冲洗。

(2)二氧化硫脲和磷酸三钠、硅酸钠、纯碱剥色

制作剥色液如下：二氧化硫脲0.1mol/L，磷酸三钠0.02mol/L，硅酸钠0.02mol/L，纯碱0.01mol/L，

将配好还原液振荡加热至60℃，然后把经渗透剂浸润的染色丝布放入，处理30min后，冷水冲洗。

两种方法剥色效果如表5所示，其中剥色率织物断裂强力按照《GB/T3923.1-2013纺织品织物拉伸性能第1部分：断裂强力和断裂伸长率的测定(条样法)》测试。可以看出，本发明的剥色效果高于传统的保险粉法。

表5不同剥色方法对织物剥色效果的影响

对比项目	剥色率	断裂强力/cN
			漂毛粉	77.6％	248.5
本发明	91.4％	268.5

Claims (7)

1.一种用于蛋白质纤维剥色或漂白的还原体系，其特征在于:

所述还原体系为二氧化硫脲和弱碱的水溶液，即二氧化硫脲和弱碱作为溶质，水作为溶剂，所述弱碱为磷酸三钠、硅酸钠和碳酸钠的混合物；

二氧化硫脲的浓度为0.05mol/L～0.2mol/L；

弱碱的浓度为0.01mol/L～0.10mol/L。

2.如权利要求1所述的用于蛋白质纤维剥色或漂白的还原体系，其特征在于：

磷酸三钠、硅酸钠和碳酸钠的质量比为1：(0.1～2)：(0.1～1)。

3.如权利要求2所述的用于蛋白质纤维剥色或漂白的还原体系，其特征在于：

磷酸三钠、硅酸钠和碳酸钠的质量比为1：(0.5～1)：(0.3～0.75)。

4.一种采用如权利要求1～3之一所述的还原体系漂白蛋白质纤维的方法，其特征在于所述方法包括：

将所述还原体系作为漂白液处理蛋白质纤维。

5.如权利要求4所述的漂白蛋白质纤维的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)漂白液的配置，

将弱碱与二氧化硫脲的水溶液，即还原体系作为漂白液，其中水作为溶剂，弱碱和二氧化硫脲作为溶质；

2)漂白处理，

在常温下向漂白液中加入渗透剂后加入毛或丝织物、纱线或纤维，或者加入经渗透剂浸润的毛或丝织物、纱线或纤维，升温至50～80℃，在此温度下处理30～60min后取出，用室温水充分洗涤。

6.一种采用如权利要求1～3之一所述的还原体系使蛋白质纤维染料剥色的方法，其特征在于所述方法包括：

将所述还原体系作为剥色液处理染色的蛋白质纤维。

7.如权利要求6所述的使蛋白质纤维染料剥色的方法，其特征在于所述方法包括：

1)剥色液的配置，

将弱碱与二氧化硫脲的水溶液，即还原体系作为剥色液，其中水作为溶剂，弱碱和二氧化硫脲作为溶质；

2)剥色处理，

在常温下向剥色液中加入渗透剂后加入染色的蛋白质纤维的织物、纱线或纤维，或者加入经渗透剂浸润的染色的蛋白质纤维的织物、纱线或纤维，升温至50～80℃，在此温度下处理30～60min，用室温水充分洗涤。