CN105887513A - 一种以特种矿物土为糊料的无尿素活性染料印花方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以特种矿物土为糊料的无尿素活性染料印花方法，色浆处方为：活性染料x％，防染盐S 0.5‑1.5％，碳酸氢钠1‑3％，原糊60‑80％，水y％。其中，原糊的质量分数为：原矿土48‑58％，钠化矿土35‑45％。印花工艺流程为:色浆调制‑印花‑烘干(80℃)‑汽蒸(100‑102℃，10min)‑水洗(冷流水冲洗)‑皂煮((浴比1:50，皂片3g/L，碳酸钠2g/L，95℃，10min)‑水洗‑烘干。本发明能使印花织物获得表面得色率高、花型轮廓清晰、手感柔软的印制效果，并且具有二个显著优势：1)以特种矿物土糊料替代海藻酸钠糊料，降低成本；2)无尿素印花，减少氨氮排放，有利于生态环保。

Description

一种以特种矿物土为糊料的无尿素活性染料印花方法

技术领域

本发明涉及纺织品印花技术领域，具体涉及一种以特种矿物土为糊料的无尿素活性染料印花方法。

背景技术

活性染料能与纤维素纤维以共价键结合，印花织物的耐洗色牢度高，且活性染料的色泽鲜艳，色谱齐全，印花工艺简单，因而被广泛应用于纤维素纤维织物的印花。

糊料是印花色浆中的重要组分，它对印花织物的表面得色率、花型的轮廓清晰度和块面的得色均匀性等印制效果起着决定性的作用。多年来，在活性染料印花方面，海藻酸钠是最为常用的糊料，因其大分子结构中均匀分布有羧基，能有效排斥活性染料与其发生反应，使活性染料在印花时具有高转移率，加之其成糊率高、流变性好、脱糊容易，可以赋予印花织物鲜艳均匀的色泽、轮廓清晰的花型和柔软的手感，这些优点使海藻酸钠在纺织品活性染料印花中长期保持着独领风骚的地位。然而，因海藻资源有限，近年来我国海藻酸钠糊料的生产远跟不上活性染料印花发展的需求，使其价格持续上涨，导致印花企业成本不断攀升，给印染行业带来很大的经济压力。为此，近年来国内外印花工作者通过对其它天然亲水性高分子化合物(淀粉、纤维素、瓜耳豆胶、刺槐豆胶、罗望子胶、黄原胶等)的改性或复配方法积极研究和开发海藻酸钠糊料的替代品。市场上活性染料印花用的商品糊料大多是以海藻酸钠为主的复配产品，从印花效果看，存在得色率和手感等问题，难以和海藻酸钠相媲美；从生产成本看，虽有所降低，却仍不足以解决印花企业对糊料的大量需求与经济压力之间的矛盾。

国内外印花工作者也曾尝试用膨润土作为活性染料的印花糊料，然而，由于膨润土的抱水性差，容易产生渗化和搭色现象，单独不能作为印花糊料使用，因而多年来膨润土并未在纺织染整业得到实际的推广应用。

最近，广西壮族自治区内发现了一种特殊的矿物土，它是我国境内继膨润土、高岭土、伊利石粘土、凹凸棒石粘土之后新发现的一种新型混层粘土矿，是世界性稀有的非金属硅酸盐层状粘土矿藏。该特种矿物土非常细腻，是天然的纳米级细度材料，具有优良的透网性，并呈现良好的增稠和触变行为，且价格低廉，储量丰富，具备开发成为质优价廉的纺织品印花糊料的潜质。尤其是，该特种矿物土材料的分子结构中不存在与活性染料反应的基团，具有取代海藻酸钠成为活性染料印花糊料的天然优势。

活性染料印花通常需用大量尿素。尿素在活性染料印花中的作用主要是吸湿助溶。虽然活性染料分子中通常含有磺酸基团，具有良好的水溶性，但由于印花制浆时染料用量高，浴比小，易发生染料溶解不充分问题，加入尿素可促进染料在小浴比下充分溶解；另一方面，汽蒸固色时尿素的吸湿作用有利于浆膜和纤维的膨化，从而有利于染料从浆膜中转移到纤维表面，再扩散到纤维内部，提高印花得色率。因而，印花企业在活性染料印花时通常需要加入尿素，对于中深色，尿素用量高达20％，成为氨氮排放大户。尿素在废水中分解出的氨氮化合物会加速藻类的生长，影响生态环境，不符合当今绿色生态染整的发展方向。因此，无/低尿素印花是印花行业的研究热点之一。

上述广西壮族自治区内发现的特殊矿物土，是天然的多孔纳米材料，具有优良的吸湿作用，在无尿素条件下即可获得优良的印花效果。

综上所述，广西特种矿物土作为棉织物活性染料印花糊料，具有二个显著优势：1)替代海藻酸钠糊料，降低印花成本；2)无尿素印花，减少氨氮排放。因而，具有广阔的开发价值和市场前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以特种矿物土为糊料的无尿素活性染料印花方法，针对活性染料印花需要加大量尿素和海藻酸钠糊料紧缺等问题，以特种矿物土为糊料，在无尿素的情况下获得表面得色率高、轮廓清晰、手感柔软的活性染料印花效果。

一种以特种矿物土为糊料的无尿素活性染料印花方法，主要包括如下步骤：

(1)特种矿物土原糊制备：按一定质量分数的要求称取特种矿物土糊料，加入到一定量的蒸馏水中，充分搅拌使其成为均匀、无颗粒的糊状体系，并将其静置3h以上，使糊料充分膨化溶胀，制成一定质量分数的特种矿物土原糊。特种矿物土原糊分为原矿土原糊和钠化矿土原糊，原矿土原糊中糊料的质量分数为48-58％，钠化矿土原糊中糊料的质量分数为35-45％；

(2)色浆调制：

色浆处方：活性染料x％，防染盐S 0.5-1.5％，碳酸氢钠1-3％，特种矿物土原糊60-80％，水y％；

调制方法：先用少量蒸馏水将活性染料调成浆状；按色浆处方称取特种矿物土原糊，并向其中依次加入防染盐S和碳酸氢钠，充分搅拌均匀，再加入已化好的浆状染料液，并用少量蒸馏水清洗活性染料容器，一并倒入特种矿物土原糊中，搅拌均匀，待用；

(3)印花和后处理：按常规方法进行印花和后处理，后处理工序为：烘干(80℃)、汽蒸(100-102℃，10min)、水洗(冷流水冲洗)、皂煮((浴比1:50，皂片3g/L，碳酸钠2g/L，95℃，10min)、水洗、烘干。

作为优选，所述的一种以特种矿物土为糊料的无尿素活性染料印花方法，其步骤(2)中的色浆配方如下表：

作为优选，所述的一种以特种矿物土为糊料的无尿素活性染料印花方法，其步骤(1)中特种矿物土原糊的静置时间为3-24小时，时间过短不能使糊料充分溶胀，时间过长则不利于工业化加工。

作为优选，所述的一种以特种矿物土为糊料的无尿素活性染料印花方法，其步骤(3)中的第一次烘干温度为80℃，汽蒸温度为102℃，时间为10min。

由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：

本发明一种以特种矿物土为糊料的无尿素活性染料印花方法，针对活性染料印花需要加大量尿素和海藻酸钠糊料紧缺等问题，以特种矿物土为糊料，在无尿素的条件下进行活性染料印花。特种矿土储量大，价格低廉，将其作为印花糊料可利用资源，有效降低印花成本。该方法利用特种矿物土吸湿性好，渗透性强的特性，色浆中无须加入尿素即可获得优良的印花效果。印花操作过程简单，并减少了氨氮的排放，是一种绿色环保印花技术。

具体实施方式

下面将通过具体实施例，结合附表1对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通或改变都将落入本发明保护范围。

实施例1

一种以特种矿物土为糊料的无尿素活性染料印花方法，方法如：

(1)原糊制备：称取45g钠化矿土溶解在55mL蒸馏水里，搅拌至均匀无颗粒的糊状体系，将其放置过夜，使糊料充分溶胀膨化，得质量分数为45％的钠化矿土原糊100g，待用；

(2)色浆调制：

色浆处方：活性染料(K型活性红P-B)1％，尿素0％，防染盐S 0.5％，碳酸氢钠1％，原糊80％，水17.5％；总量100g。

准确称取1g的K型活性红P-B染料，用少量蒸馏水(约10毫升)将其调成浆状；

按色浆处方称取80g质量分数为45％的钠化矿土原糊，依次加入0.5g防染盐S和1g碳酸氢钠，充分搅拌均匀，再加入已化好的浆状染液，并用剩余的蒸馏水(约7.5毫升)分数次清洗染液容器，一并倒入原糊中，控制色浆总重为100g，搅拌均匀，待用。

(3)印花：在磁棒印花机上，选用磁棒10mm，车速6m/min，磁力3#，180目平网在棉织物上印制10×10cm²方形图案和精细花型图案。

(4)后处理(蒸花、水洗)：将印制花型图案的织物于80℃烘干，102℃汽蒸10min，经冷流水冲洗，皂煮(浴比1:50，皂片3g/L，碳酸钠2g/L，95℃，10min)，再水洗，最后烘干，即得印花布样。

实施例2

一种以特种矿物土为糊料的无尿素活性染料印花方法，方法如下:

(1)原糊制备：称取52g原矿土溶解在48mL蒸馏水里，搅拌至均匀无颗粒的糊状体系；放置过夜，使糊料充分溶胀膨化，得质量分数为52％的原矿土原糊100g，待用；

(2)色浆调制：

色浆处方：活性染料(K型活性橙P-2R)2％，尿素0％，防染盐S 1％，碳酸氢钠2％，原糊70％，水25％。总量100g。

准确称取2g的K型活性橙P-2R染料，用少量蒸馏水(约15毫升)将其调成浆状；

按色浆处方称取70g质量分数为52％的原矿土原糊，依次加入1g防染盐S和2g碳酸氢钠，充分搅拌均匀，再加入已化好的浆状染液，并用剩余的蒸馏水(约10毫升)分数次清洗染液容器，一并倒入原糊中，控制色浆总重为100g，搅拌均匀，待用。

(3)印花：与实施例1同。

(4)后处理(蒸花、水洗)：与实施例1同。

实施例3

一种以特种矿物土为糊料的无尿素活性染料印花方法，方法如下：

(1)原糊制备：称取40g钠化矿土溶解在60mL蒸馏水里，搅拌至均匀无颗粒的糊状体系；放置过夜，使糊料充分溶胀膨化，得质量分数为40％的钠化矿土原糊100g，待用；

(2)色浆调制：

色浆处方：活性染料(K型活性艳蓝P-3R)3％，尿素0％，防染盐S 1.5％，碳酸氢钠3％，原糊60％，水32.5％。

准确称取3g的K型活性艳蓝P-3R染料，用少量蒸馏水(约15毫升)将其调成浆状；

按色浆处方称取60g质量分数为40％的钠化矿土原糊，依次加入1.5g防染盐S和3g碳酸氢钠，充分搅拌均匀，再加入已化好的浆状染液，并用剩余的蒸馏水(约17.5毫升)分数次清洗染液容器，一并倒入原糊中，控制色浆总重为100g，搅拌均匀，待用。

(3)印花：与实施例1同。

(4)后处理(蒸花、水洗)：与实施例1同。

对比样1A、2A和3A以纯海藻酸钠为糊料，原糊中海藻酸钠的质量分数为3％。色浆处方中，尿素用量均为5％，活性染料品种与用量、防染盐S浓度和碳酸氢钠浓度均与相应的实施例1、2和3相同。

对比样1B，2B和3B以特种矿物土为糊料，色浆处方中均含尿素5％，其它条件均与相应的实施例1，2和3相同。

其中：

对比样1A和1B所用的染料为：K型活性红P-B 1％，与实施例1同；

对比样2A和2B所用的染料为：K型活性橙P-2 2％，与实施例2同；

对比样3A和3B所用的染料为：K型活性艳蓝P-3R 3％，与实施例3同。

各对比样的印花和后处理(蒸花、水洗)条件均与相应的实施例相同。

表1实施例样品与各对比样的印制性能比较

注：

耐皂洗色牢度测试：参照国标GB/T 3921-2008《纺织品色牢度试验耐洗色牢度》进行。

耐摩擦牢度测试：参照国标GB/T 3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》进行。

印制轮廓清晰度和线条精细度评价:目测法，分为5级，1级为模糊，5级为清晰。

比较表1中实施例1、2、3与对比样1A、2A、3A的数据可知，以特种矿物土为糊料时，不加尿素能达到海藻酸钠加尿素的印制效果。

比较表1中实施例1、2、3与对比样1B、2B、3B的数据可见，以特种矿物土为糊料时，加入尿素后表面得色率与不加尿素时相仿，但轮廓清晰度明显下降，因而以该特种矿物土为糊料的棉织物活性染料印花无须添加尿素。

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 (5)

1.一种以特种矿物土为糊料的无尿素活性染料印花方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)特种矿物土原糊制备：按一定质量分数的要求称取特种矿物土糊料，加入到一定量的蒸馏水中，充分搅拌使其成为均匀、无颗粒的糊状体系，并将其静置3h以上，使糊料充分膨化溶胀，制成一定质量分数的特种矿物土原糊；特种矿物土原糊分为原矿土原糊和钠化矿土原糊，原矿土原糊中糊料的质量分数为48-58％，钠化矿土原糊中糊料的质量分数为35-45％；

(2)色浆处方：活性染料x％，防染盐S 0.5-1.5％，碳酸氢钠1-3％，特种矿物土原糊60-80％，水y％；

(3)色浆调制：先用少量蒸馏水将活性染料调成浆状；按色浆处方称取特种矿物土原糊，并向其中依次加入防染盐S和碳酸氢钠，充分搅拌均匀，再加入已化好的浆状染料液，并用少量蒸馏水清洗活性染料容器，一并倒入特种矿物土原糊中，搅拌均匀，待用；

(4)印花及后处理：按常规方法进行印花和后处理，后处理工序为：1、烘干：80℃下烘干；2、汽蒸：100-102℃下汽蒸10min；3、水洗：冷水冲洗；4、皂煮：浴比1：50，皂片3g/L，碳酸钠2g/L，温度95℃，时间10min；5、水洗；6、烘干。

2.根据权利要求1所述一种以特种矿物土为糊料的无尿素活性染料印花方法，其特征在于：所述步骤(2)中具体包括以下色浆处方：1、活性染料浓度小于等于1％时，防染盐S0.5％，碳酸氢钠1％，特种矿物土原糊60-80％；2、活性染料浓度1-3％时，防染盐S 1％，碳酸氢钠2％，特种矿物土原糊60-80％；3、活性染料浓度大于等于3％时，防染盐S 1.5％，碳酸氢钠3％，特种矿物土原糊60-80％。

3.根据权利要求1所述一种以特种矿物土为糊料的无尿素活性染料印花方法，其特征在于：所述步骤(1)中静置时间为3-24h。

4.根据权利要求1所述一种以特种矿物土为糊料的无尿素活性染料印花方法，其特征在于：所述步骤(4)的1中烘干温度为80℃，时间以烘干为宜。

5.根据权利要求1所述一种以特种矿物土为糊料的无尿素活性染料印花方法，其特征在于：所述步骤(4)的2中汽蒸温度为102℃，时间为10min。