CN105401463A - 一种棉纤维的靛蓝染料一次染深色方法 - Google Patents

一种棉纤维的靛蓝染料一次染深色方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种棉纤维的靛蓝染料一次染深色方法，该方法是在十甲基环五硅氧烷(D5)的非水介质中完成靛蓝染料对棉纤维的上染过程，其方法如下：(1)对棉纤维进行精练、水洗和脱水，控制其最终带液率，备染；(2)制备高浓度靛蓝隐色体；(3)先将适量高浓度靛蓝隐色体加入D5中配制成染液，然后将具有一定带液率的棉纤维置入该非水染液中进行染色；(4)染色后，氧化处理,然后进行皂煮,去除表面浮色。本发明采用靛蓝染料在D5中上染棉纤维,可有效抑制靛蓝隐色体在染色过程中的氧化和保险粉的无效分解，达到一次染深色的效果，大大简化染色工序，缩短染色时间，提高工效，节约成本，并显著减少染色废水排放。

Description

一种棉纤维的靛蓝染料一次染深色方法
技术领域
本发明涉及一种棉纤维的靛蓝染料一次染深色方法，尤其是选用十甲基环五硅氧烷(D5)为非水介质完成靛蓝染料对棉纤维的上染。
背景技术
牛仔服饰一直在时装领域占据着特殊的地位，以其透气、吸湿、舒适性好的风格深受各年龄层消费者的喜爱，作为牛仔布染色最重要的染料—靛蓝，其具有独特的染色性能和染色风格。
靛蓝染色的过程通常包括：靛蓝还原、隐色体上染、隐色体氧化及皂煮后处理。靛蓝传统水浴染色主要存在两方面的缺陷，一方面从靛蓝染料自身性质而言，由于靛蓝隐色体对棉纤维的亲和力低，上染困难，上染率低，只有10％左右，为了得到较高的染色深度，通常需要重复进行6～10次上染、氧化过程，染色工序复杂。同时，靛蓝隐色体极易被氧化性物质氧化，在水浴染色过程中空气中的氧气极易溶于水中使靛蓝隐色体提前氧化，为了使靛蓝染料一直维持隐色体状态，实际生产中通常要补加还原剂及烧碱，造成染色成本的增加。另一方面从工业化实际生产而言，保险粉作为靛蓝染料染色最主要应用的还原剂，其用量很大，但保险粉易分解为含硫化合物，污染空气，染液废水色泽深，碱性大，难生物降解，给废水处理带来很重负担。因此缩短靛蓝染色工艺，抑制隐色体氧化，提高靛蓝染色生产效率，减少印染废水排放，对靛蓝染色节能减排具有十分重要的意义。
针对靛蓝染料染色上染率低，染色工序复杂，生产效率低下，很难一次染深色等问题，本发明选择十甲基环五硅氧烷(D5)代替水作为靛蓝染色介质，可实现靛蓝染料对棉纤维一次染深色的效果。在D5染色体系中，由于D5与水完全不互溶，分散在D5中的高浓度靛蓝隐色体溶液形成了一个个小液滴，这些小液滴有着强烈的憎D5而亲纤维的趋势。因而携带着靛蓝隐色体的各个小液滴自发地从染浴中转移到纤维上，实现接近100％的上染率，使得靛蓝一次染深色成为可能，从而大大缩短染色时间，提高染色效率。同时，由于体系中只有极少量的水存在，可有效解决靛蓝染料染后废水对环境造成的影响，降低染色废水处理成本，并且在D5介质中染色可有效抑制靛蓝隐色体在染色过程中的氧化和保险粉的无效分解，提高染料和保险粉的利用率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种棉纤维的靛蓝染料一次染深色方法，针对靛蓝染料染色上染率低，染色工序复杂，生产效率低下，很难一次染深色等问题，本发明选择十甲基环五硅氧烷(D5)代替水作为靛蓝染色介质，可实现靛蓝染料对棉纤维一次染深色的效果，简化染色工序，缩短染色时间，提高工效，节约成本，并显著减少染色废水排放。
为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：
一种棉纤维的靛蓝染料一次染深色方法，该方法包括如下步骤：
(1)棉纤维的预处理：按常规方法对棉纤维进行精练、水洗和脱水，控制棉纤维的带液率为120～150％，备染；
(2)高浓度靛蓝隐色体溶液的制备：应用高浓度的烧碱和保险粉还原靛蓝染料，制备10～40g/L高浓度靛蓝隐色体溶液，备用；
(3)染色：取一定量的高浓度靛蓝隐色体溶液，将其加入到D5介质中配制成染液；然后将带液率为120～150％的待染棉纤维投入到染液中进行染色。
(4)氧化和皂煮：染色后取出棉纤维，先对其进行氧化处理，然后进行皂煮，去除表面浮色。
作为优选，步骤(1)中对棉纤维的预处理具体过程为：将棉纤维加入到浓度为30g/L烧碱溶液中，控制浴比为1︰50，在90℃条件下对棉纤维精练处理60min。精练后对棉纤维进行水洗与脱水，控制棉纤维的带液率为120％～130％。
作为优选，步骤(2)中高浓度靛蓝隐色体的制备工艺为：靛蓝染料浓度为10～40g/L，烧碱浓度为30～60g/L，保险粉浓度为80～160g/L，还原温度为50～60℃，还原时间为20～40min。
作为优选，步骤(3)中待染棉纤维重量(以干重计)与隐色体溶液重量之比为1:2，待染棉纤维重量(以干重计)与D5重量之比为1:50；
作为优选，步骤(3)染色过程在加盖的常压浸染设备中进行，染色过程为：先升温至40～80℃，然后保温染色20～60min。
作为优选，步骤(4)中染色后棉纤维的氧化处理条件为：在通风条件下氧化5～10min。
作为优选，步骤(4)中皂煮过程为：配制含有3g/L皂片和3g/L纯碱的溶液，浴比为1:50。将染色和氧化后的棉纤维置入该溶液，在95℃的温度条件下，皂煮5～10min。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
1、在D5染色体系中，由于D5与水不互溶，分散在D5中的高浓度靛蓝隐色体溶液形成了一个个小液滴，这些小液滴有着强烈的憎D5而亲纤维的趋势。因而携带着靛蓝隐色体的各个小液滴自发地从染浴中转移到纤维上，有助于提高靛蓝上染率，实现靛蓝染料对棉纤维一次染深色的效果，从而大大缩短染色时间，提高染色效率。
2、D5染色体系中只有极少量的水存在，可有效解决靛蓝染料染后废水对环境造成的影响，降低染色废水处理成本，并且在D5介质中染色可有效抑制靛蓝隐色体在染色过程中的氧化和保险粉的无效分解，提高染料和保险粉的利用率。
3、D5是一种无色、无嗅、易挥发的无油性液体环状硅氧烷，安全环保，它作为靛蓝染色介质，对人和环境没有危害且可以回收。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步说明：
实施例1：
一种棉纤维的靛蓝染料一次染深色方法，包括如下步骤：
(1)棉纤维的预处理：称取1g棉纤维，将其置入到浓度为30g/L烧碱溶液中，浴比为1︰50，在80℃的温度条件下对棉纤维精练处理60min，然后水洗和脱水，控制棉纤维的带液率为120％，备染；
(2)高浓度靛蓝隐色体溶液的制备：
表1制备高浓度(10g/L)靛蓝隐色体溶液的配方
根据表1配方准确称取各药品。在50ml水中加入1.5g烧碱和4g保险粉，搅拌使其溶解，制得还原液，再将0.5g靛蓝染料加入配置好的还原液中，在恒温水浴锅中进行还原。还原条件为：在50℃条件下还原30min，制得高浓度(10g/L)靛蓝隐色体溶液，备用。
(3)配制染液和染色
表2靛蓝染料染棉纤维的染浴
根据表2称取2g靛蓝隐色体溶液，将其加入到50g的D5中配制成染液，并将带液率为120％的待染棉纤维(按干重计为1g)投入到该染液中。应用加盖的常压浸染设备进行染色。染色条件如下：室温入染，5min内升温至40℃，在40℃下保温30min，染毕。
(4)通风氧化：将染色后棉纤维在通风条件下氧化10min；
(5)皂煮、水洗和烘干：配制含3g/L皂片和3g/L纯碱的皂煮液，将染色后的棉纤维投入到该皂煮液中，浴比1：50，在95℃温度条件下皂煮10min，最后水洗、烘干获得染色棉纤维。
实施例2：
与实施例1不同之处在于：高浓度靛蓝隐色体的制备条件和棉纤维的染色条件不同。其它条件与实施例1同。
高浓度靛蓝隐色体的制备配方及还原条件如表3所示。
表3制备高浓度(20g/L)靛蓝隐色体溶液的配方
还原条件为：在60℃条件下还原20min，制得高浓度(20g/L)靛蓝隐色体溶液。
棉纤维的染色条件为：先室温入染，15min内升温至80℃，在80℃下保温20min。
实施例3：
与实施例1不同之处在于：高浓度靛蓝隐色体的制备条件和棉纤维的染色条件不同。其它条件与实施例1同。
高浓度靛蓝隐色体的制备配方及还原条件如表4所示。
表4制备高浓度(40g/L)靛蓝隐色体溶液的配方
还原条件为：在55℃条件下还原40min，制得高浓度(40g/L)靛蓝隐色体溶液。
棉纤维的染色条件为：先室温入染，10min内升温至60℃，在60℃下保温60min。
对照例1：
采用传统靛蓝染料浸染染色工艺，控制靛蓝染料用量与上述实施例1中靛蓝染料用量一致。还原方法是以全浴法进行还原，浴比1:50，烧碱浓度10g/L，保险粉浓度15g/L，还原温度60℃，还原时间30min。染色过程为：把经精练的棉纤维置入已还原好的靛蓝隐色体染液中，在40℃条件下染色60min，取出，在通风条件下氧化10min，皂洗去除浮色，水洗烘干。
对照例2：
与对照例1的不同之处在于：控制靛蓝染料用量与上述实施例2中的靛蓝染料用量一致，还原液中烧碱浓度15g/L，保险粉浓度20g/L。其它条件与对照例1同。
对照例3：
与对照例1的不同之处在于：控制靛蓝染料用量与上述实施例3中的靛蓝染料用量一致，还原液中烧碱浓度20g/L，保险粉浓度25g/L。其它条件与对照例1同。
上述实施例1-3的十甲基环五硅氧烷(D5)染色与对照例1-3的常规水浴染色的K/S值比较如表5所示：
表5D5染色与常规水浴染色的K/S值比较
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种棉纤维的靛蓝染料一次染深色方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)棉纤维预处理：对棉纤维进行精练、水洗和脱水，控制棉纤维最终带液率为120～150％，备染；
(2)高浓度靛蓝隐色体溶液的制备：应用高浓度的烧碱和保险粉还原靛蓝染料，制备10～40g/L高浓度靛蓝隐色体溶液，备用；
(3)染色：先称取一定量的高浓度靛蓝隐色体溶液，将其加入到介质十甲基环五硅氧烷中配制成染液；然后将带液率为120～150％的待染棉纤维投入到染液中进行染色；其中，待染棉纤维干重与隐色体溶液重量之比为1︰2～4，待染棉纤维干重与介质十甲基环五硅氧烷重量之比为1︰30～50；
(4)氧化和皂煮：染色后取出棉纤维，先对其进行氧化处理，然后进行皂煮，去除染色后棉纤维的表面浮色。
2.根据权利要求1所述一种棉纤维的靛蓝染料一次染深色方法，其特征在于：所述步骤(1)中对棉纤维进行精练的具体过程为：先将棉纤维加入到浓度为20～30g/L烧碱溶液中，控制浴比为1︰30～50，然后在80～100℃条件下对棉纤维精练处理40～60min，精练后对棉纤维进行水洗与脱水。
3.根据权利要求1所述一种棉纤维的靛蓝染料一次染深色方法，其特征在于：所述步骤(2)中高浓度靛蓝隐色体的制备工艺为：靛蓝染料浓度为10～40g/L，烧碱浓度为30～60g/L，保险粉浓度为80～160g/L，还原温度为50～60℃，还原时间为20～40min。
4.根据权利要求1所述一种棉纤维的靛蓝染料一次染深色方法，其特征在于：所述步骤(3)染色过程在加盖的常压浸染设备中进行，染色过程为：先升温至40～80℃，然后在40～80℃条件下保温20～60min。
5.根据权利要求1所述一种棉纤维的靛蓝染料一次染深色方法，其特征在于：所述步骤(4)中染色后棉纤维氧化处理过程为：在通风条件下将染色后棉纤维氧化5～10min。
6.根据权利要求1所述一种棉纤维的靛蓝染料一次染深色方法，其特征在于：所述步骤(4)中皂煮过程为：配制含有3g/L皂片和3g/L纯碱的溶液，浴比为1:50，将染色和氧化后的棉纤维置入该溶液，在95℃的温度条件下，皂煮5～10min。
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