CN106245352B - 一种涤棉微胶囊分散活性染料一浴法染色工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种涤棉微胶囊分散活性染料一浴法染色工艺，包括如下步骤：S1、染涤，将待染涤棉织物浸轧包含微胶囊分散染料的染液中，65‑75℃下保温，110‑130℃下保温，再降温至30‑40℃，所述微胶囊分散染料采用壳聚糖作为分散染料的载体，再经交联固化得到；S2、染棉，加入季铵盐型阳离子醚化剂，搅拌反应，再加入活性染料，55‑65℃下保温，加入有机溶剂，70‑90℃下保温，再加入有机胺和纯碱，60‑100℃下保温；S3、后处理，降至室温，再依次进行初水洗，皂洗和后水洗。本发明提出了一种涤棉微胶囊分散活性染料一浴法染色工艺，不仅工艺简单，污染小，而且染料适用广泛，上色均匀，固色率高且匀染性好。

Description

一种涤棉微胶囊分散活性染料一浴法染色工艺
技术领域
本发明涉及染色技术领域，尤其涉及一种涤棉微胶囊分散活性染料一浴法染色工艺。
背景技术
涤棉混纺织物既具有纤维素纤维吸湿透气的功能，同时又具有聚酯纤维良好的保型性和染色牢度，所以深受广大消费者的青睐，在各类服装面料中占有重要地位。
常规涤棉混纺织物分散/活性染色的主要工艺是分散/活性两浴法和分散/活性一浴两步法染色以及分散/活性一浴一步法染色工艺，这些工艺染色时间较长，生产效率低，水、电、汽消耗大，污水排放量大，都需要还原清洗，且还原清洗会伤及活性染料。
将分散染料胶囊化，利用其优良的缓释性对涤织物进行无助剂高温高压染色，使用这种染色技术时无需使用分散剂和匀染剂等助剂，就能达到匀染和高色牢度的目的。由于消除了作为助剂的表面活性剂的增溶作用，染色后纤维表面的浮色大幅度减少，从而使得涤纶织物的染色工艺可省却烧碱/保险粉还原清洗等工序，缩短染色周期，降低耗能，节约水资源，提高设备利用率及生产效率。因此采用分散染料微胶囊/活性染料一浴法染涤棉混纺织物将具有潜在的极好发展前景。
目前，对于涤棉织物的分散染料胶囊/活性染料一浴法染色虽然可以在一定程度上具有节约工序的优点，但是依然存在大量问题，例如所用的活性染料和分散染料的局限性非常大，不管是活性染料还是分散染料都需某些特定染色性能要求，不具有广泛的使用价值；而且通常还是会出现活性染料水解，上色不均匀，产生色花、色差，固色率低下等问题。因此，亟待开发一种适用性广泛且低污染、上色均匀、固色率高等的涤棉织物微胶囊分散染料/活性染料一浴法染色。
发明内容
基于背景技术中存在的问题，本发明提出了一种涤棉微胶囊分散活性染料一浴法染色工艺，其不仅工艺简单，污染小，而且染料适用广泛，上色均匀，固色率高且匀染性好。
本发明提出了一种涤棉微胶囊分散活性染料一浴法染色工艺，包括如下步骤：
S1、染涤，将待染涤棉织物浸轧包含微胶囊分散染料的染液中，调节浴比为1:10-30，20-30℃入染，以2-3℃/min的速度升温至65-75℃，保温5-10min，然后以1-2℃/min的速度升温至110-130℃，保温25-45min，再以1.5-2℃/min的速度降温至30-40℃，所述微胶囊分散染料采用壳聚糖作为分散染料的载体，再经交联固化得到；
S2、染棉，染涤完成后加入碱剂调节体系pH为8-9，搅拌条件下加入季铵盐型阳离子醚化剂，40-60℃下搅拌反应30-60min，再加入0.1-10％(owf)的活性染料，以1-3℃/min的速度升温至55-65℃并保温15-30min，再加入以染液体积为基准的30-50％的有机溶剂，以0.5-1.5℃/min的速度升温至染色温度70-90℃并保温5-20min，再按此时染液体积加入1-5g/L有机胺和1-10g/L纯碱，在60-100℃下保温30-60min；
S3、后处理，染棉完成后降至室温，再依次进行初水洗，皂洗和后水洗。
优选地，所述微胶囊分散染料的具体制备方法包括：将分散染料和壳聚糖加入到浓度为0.5-3wt％的醋酸溶液中搅拌均匀，加入液体石蜡和吐温-80，室温搅拌30-50min，再加入浓度为1.5-5wt％的戊二醛溶液，5-15℃下固化反应1.5-2.5h，离心，水洗，烘干，得到所述微胶囊分散染料；优选地，所述分散染料、壳聚糖、吐温-80、戊二醛溶液的重量比为1:1-3:0.3-0.6:0.1-0.3。
优选地，在S1中，所述包含微胶囊分散染料的染液包括：微胶囊分散染料1-5％(owf)、pH缓冲剂1-3g/L、匀染剂1-2g/L。
优选地，在S2中，所述季铵盐型阳离子醚化剂为3-氯-2-羟丙基-三甲基氯化铵或者2，3-环氧丙基三甲基氯化铵；优选地，所述季铵盐型阳离子醚化剂的用量为待染涤棉织物重量的1-5wt％。
优选地，在S2中，所述活性染料为一氯均三嗪类活性染料、二氯均三嗪类活性染料、乙烯砜类活性染料、双一氯均三嗪类活性染料、一氯均三嗪/乙烯砜双活性基类活性染料中的一种。
优选地，在S2中，所述的有机溶剂为乙醇、丙酮、正丙醇、异丙醇、叔丁醇、乙腈中的一种。
优选地，在S2中，所述有机胺为三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、三乙烯二胺中的一种。
优选地，在S3中，初水洗水温为20-30℃，初水洗时间为5-15min；皂洗采用1-3g/L中性皂片和1-3g/L纯碱，皂洗温度为95-100℃，皂洗时间为5-15min；后水洗温度为40-50℃，后水洗时间为5-15min。
优选地，初水洗水温为24-26℃，初水洗时间为8-12min；皂洗温度为96-98℃，皂洗时间为10-12min；后水洗温度为44-48℃，后水洗时间为9-11min。
本发明提出一种涤棉微胶囊分散活性染料一浴法染色工艺，由于分散染料和活性染料的染色差异性较大，为了避免分散和活性染料在染色中相互影响，在所述染色工艺中，通过利用微胶囊化分散染料进行染色，所述微胶囊化分散染料主要利用壳聚糖作为载体，采用化学交联剂戊二醛对壳聚糖上的氨基进行交联形成共价键，形成一种具有包囊作用的膜，制成了一种以壳聚糖为载体材料(壁材)、复配分散染料(核体)的微胶囊分散染料，当利用该微胶囊分散染料对织物进行染色过程中，由于微胶囊材料和织物具有相似的亲水性能，有利于织物对于该微胶囊体的吸附，与此同时这种微胶囊分散染料具有优良的缓释功能，可以对上染速度进行控制，因此具有良好的匀染效果，而利用胶囊的隔离性能，可防止染料对棉纤维的沾染而形成斑渍，并且由于整个染涤工序中都不需要使用分散剂等助剂以及还原清洗等工序，就能达到匀染和高色牢度的目的，因此有效避免了对后续活性染料影响和水解破坏，此外，在分散染料具体染色工序中，还包括对分散染料染色时严格控制升温速率，使分散染料上染的敏感区域升温速较慢，由此获得了较好的染色效果，整个布面染色均匀度、重现性且色牢度都极好；此后在对织物继续进行活性染料的染棉工序中，由于壳聚糖分子上存在的羟基可以很容易地和阳离子醚化剂发生反应，因此在染涤完成后，将染液和季铵盐型阳离子醚化剂进行反应，经过该反应使得织物带有正电性能，其可与活性染料上的阴离子基团发生结合，大大降低了活性染料的水溶性能，明显提高了染料对待染织物纤维的亲和力，从而可以将染液中的活性染料进一步吸附到织物纤维上，继续和织物纤维反应，不仅有利于提高活性染料的固色率，而且由于织物和活性染料的吸附，可以有效避免活性染料的水解，避免了大量盐的使用，明显减低染浴的污染性；。
综合上述，本发明提出一种涤棉微胶囊分散活性染料一浴法染色工艺，通过采用将分散染料胶囊化，除了省去染涤后的还原清洗，使染色工序减少得同时，染色时间可以缩短20-40％，设备利用率及工人生产效率提高30％以上；此外由于染色过程中活性染料和分散染料互不干扰，且二者都具有很高的上染率，因此对染料没有任何限制，适用性广泛，用此工艺染出来的涤棉布样，具有色泽饱满，优异的摩擦牢度，优异的日晒牢度，且最大的特点是固着率比传统工艺高20％以上。
具体实施方式
实施例1
本实施例中，一种涤棉微胶囊分散活性染料一浴法染色工艺，包括如下步骤：
S1、染涤，将待染涤棉织物浸轧包含微胶囊分散染料的染液中，所述包含微胶囊分散染料的染液包括：微胶囊分散染料1％(owf)、pH缓冲剂3g/L、匀染剂1g/L，调节浴比为1:30，20℃入染，以3℃/min的速度升温至65℃，保温10min，然后以1℃/min的速度升温至130℃，保温25min，再以2℃/min的速度降温至30℃，所述微胶囊分散染料采用壳聚糖作为分散染料的载体，再经交联固化得到，其具体制备方法包括：将分散染料和壳聚糖加入到浓度为0.5wt％的醋酸溶液中搅拌均匀，加入液体石蜡和吐温-80，室温搅拌50min，再加入浓度为1.5wt％的戊二醛溶液，15℃下固化反应1.5h，离心，水洗，烘干，得到所述微胶囊分散染料，所述分散染料、壳聚糖、吐温-80、戊二醛溶液的重量比为1:3:0.3:0.3；
S2、染棉，染涤完成后加入碱剂调节体系pH为8-9，搅拌条件下加入待染涤棉织物重量的1wt％的3-氯-2-羟丙基-三甲基氯化铵，60℃下搅拌反应30min，再加入10％(owf)的一氯均三嗪类活性染料，以1℃/min的速度升温至65℃并保温15min，再加入以染液体积为基准的50％的乙醇，以0.5℃/min的速度升温至染色温度90℃并保温5min，再按此时染液体积加入5g/L三乙醇胺和1g/L纯碱，在100℃下保温30min；
S3、后处理，染棉完成后降至室温，再依次在20℃下水洗15min，采用1g/L中性皂片和3g/L纯碱在95℃下皂洗15min，40℃下再水洗15min。
实施例2
本实施例中，一种涤棉微胶囊分散活性染料一浴法染色工艺，包括如下步骤：
S1、染涤，将待染涤棉织物浸轧包含微胶囊分散染料的染液中，所述包含微胶囊分散染料的染液包括：微胶囊分散染料5％(owf)、pH缓冲剂1g/L、匀染剂2g/L，调节浴比为1:10，30℃入染，以2℃/min的速度升温至75℃，保温5min，然后以2℃/min的速度升温至110℃，保温45min，再以1.5℃/min的速度降温至40℃，所述微胶囊分散染料采用壳聚糖作为分散染料的载体，再经交联固化得到，其具体制备方法包括：将分散染料和壳聚糖加入到浓度为3wt％的醋酸溶液中搅拌均匀，加入液体石蜡和吐温-80，室温搅拌30min，再加入浓度为5wt％的戊二醛溶液，5℃下固化反应2.5h，离心，水洗，烘干，得到所述微胶囊分散染料，所述分散染料、壳聚糖、吐温-80、戊二醛溶液的重量比为1:1:0.6:0.1；
S2、染棉，染涤完成后加入碱剂调节体系pH为8-9，搅拌条件下加入待染涤棉织物重量的5wt％的2，3-环氧丙基三甲基氯化铵，40℃下搅拌反应60min，再加入0.1％(owf)的二氯均三嗪类活性染料，以3℃/min的速度升温至55℃并保温30min，再加入以染液体积为基准的30％的丙酮，以1.5℃/min的速度升温至染色温度70℃并保温20min，再按此时染液体积加入1g/L N-甲基二乙醇胺和10g/L纯碱，在60℃下保温60min；
S3、后处理，染棉完成后降至室温，再依次在30℃下水洗5min，采用3g/L中性皂片和1g/L纯碱在100℃下皂洗5min，50℃下再水洗5min。
实施例3
本实施例中，一种涤棉微胶囊分散活性染料一浴法染色工艺，包括如下步骤：
S1、染涤，将待染涤棉织物浸轧包含微胶囊分散染料的染液中，所述包含微胶囊分散染料的染液包括：微胶囊分散染料2％(owf)、pH缓冲剂2g/L、匀染剂1.5g/L，调节浴比为1:20，25℃入染，以2.5℃/min的速度升温至70℃，保温7min，然后以1.5℃/min的速度升温至120℃，保温35min，再以1.7℃/min的速度降温至35℃，所述微胶囊分散染料采用壳聚糖作为分散染料的载体，再经交联固化得到，其具体制备方法包括：将分散染料和壳聚糖加入到浓度为1.5wt％的醋酸溶液中搅拌均匀，加入液体石蜡和吐温-80，室温搅拌40min，再加入浓度为3wt％的戊二醛溶液，10℃下固化反应2h，离心，水洗，烘干，得到所述微胶囊分散染料，所述分散染料、壳聚糖、吐温-80、戊二醛溶液的重量比为1:2:0.4:0.2；
S2、染棉，染涤完成后加入碱剂调节体系pH为8-9，搅拌条件下加入待染涤棉织物重量的3wt％的3-氯-2-羟丙基-三甲基氯化铵，50℃下搅拌反应45min，再加入5％(owf)的乙烯砜类活性染料，以2℃/min的速度升温至60℃并保温20min，再加入以染液体积为基准的40％的正丙醇，以1℃/min的速度升温至染色温度80℃并保温12min，再按此时染液体积加入3g/L N,N-二甲基乙醇胺和5g/L纯碱，在80℃下保温45min；
S3、后处理，染棉完成后降至室温，再依次在24℃下水洗12min，采用2g/L中性皂片和2g/L纯碱在96℃下皂洗12min，44℃下再水洗11min。
实施例4
本实施例中，一种涤棉微胶囊分散活性染料一浴法染色工艺，包括如下步骤：
S1、染涤，将待染涤棉织物浸轧包含微胶囊分散染料的染液中，所述包含微胶囊分散染料的染液包括：微胶囊分散染料3％(owf)、pH缓冲剂1.5g/L、匀染剂1.8g/L，调节浴比为1:15，24℃入染，以2.6℃/min的速度升温至72℃，保温8min，然后以1.6℃/min的速度升温至115℃，保温30min，再以1.8℃/min的速度降温至36℃，所述微胶囊分散染料采用壳聚糖作为分散染料的载体，再经交联固化得到，其具体制备方法包括：将分散染料和壳聚糖加入到浓度为2wt％的醋酸溶液中搅拌均匀，加入液体石蜡和吐温-80，室温搅拌35min，再加入浓度为2wt％的戊二醛溶液，12℃下固化反应1.6h，离心，水洗，烘干，得到所述微胶囊分散染料，所述分散染料、壳聚糖、吐温-80、戊二醛溶液的重量比为1:1.5:0.5:0.2；
S2、染棉，染涤完成后加入碱剂调节体系pH为8-9，搅拌条件下加入待染涤棉织物重量的2wt％的2，3-环氧丙基三甲基氯化铵，55℃下搅拌反应50min，再加入6％(owf)的一氯均三嗪/乙烯砜双活性基类活性染料，以1.5℃/min的速度升温至60℃并保温25min，再加入以染液体积为基准的35％的乙腈，以1.2℃/min的速度升温至染色温度75℃并保温15min，再按此时染液体积加入2g/L三乙烯二胺和4g/L纯碱，在70℃下保温50min；
S3、后处理，染棉完成后降至室温，再依次在26℃下水洗8min，采用2.5g/L中性皂片和1.5g/L纯碱在98℃下皂洗10min，48℃下再水洗9min。
本发明中的各项指标的测试方法如下：
耐皂洗色牢度按照GB/T 3921-2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》方法D(4)测定。
耐摩擦色牢度按照GB/T 3920-2008《织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测定。
耐汗渍色牢度按照GB/T 3922-1995《纺织品耐汗渍色牢度试验方法》测定。
耐人造光色牢度按照GB/T 8426-1998《织品色牢度试验耐光色牢度：日光》氙灯方法2测定。
上述实施例1-4中所述涤棉微胶囊分散活性染料一浴法染色工艺的测试结果如下表所示：
本发明提出一种涤棉微胶囊分散活性染料一浴法染色工艺，由于分散染料和活性染料的染色差异性较大，为了避免分散和活性染料在染色中相互影响，在所述染色工艺中，通过利用微胶囊化分散染料进行染色，所述微胶囊化分散染料主要利用壳聚糖作为载体，采用化学交联剂戊二醛对壳聚糖上的氨基进行交联形成共价键，形成一种具有包囊作用的膜，制成了一种以壳聚糖为载体材料(壁材)、复配分散染料(核体)的微胶囊分散染料，当利用该微胶囊分散染料对织物进行染色过程中，由于微胶囊材料和织物具有相似的亲水性能，有利于织物对于该微胶囊体的吸附，与此同时这种微胶囊分散染料具有优良的缓释功能，可以对上染速度进行控制，因此具有良好的匀染效果，而利用胶囊的隔离性能，可防止染料对棉纤维的沾染而形成斑渍，并且由于整个染涤工序中都不需要使用分散剂等助剂以及还原清洗等工序，就能达到匀染和高色牢度的目的，因此有效避免了对后续活性染料影响和水解破坏，此外，在分散染料具体染色工序中，还包括对分散染料染色时严格控制升温速率，使分散染料上染的敏感区域升温速较慢，由此获得了较好的染色效果，整个布面染色均匀度、重现性且色牢度都极好；此后在对织物继续进行活性染料的染棉工序中，由于壳聚糖分子上存在的羟基可以很容易地和阳离子醚化剂发生反应，因此在染涤完成后，将染液和季铵盐型阳离子醚化剂进行反应，经过该反应使得织物带有正电性能，其可与活性染料上的阴离子基团发生结合，大大降低了活性染料的水溶性能，明显提高了染料对待染织物纤维的亲和力，从而可以将染液中的活性染料进一步吸附到织物纤维上，继续和织物纤维反应，不仅有利于提高活性染料的固色率，而且由于织物和活性染料的吸附，可以有效避免活性染料的水解，避免了大量盐的使用，明显减低染浴的污染性；。
综合上述，本发明提出一种涤棉微胶囊分散活性染料一浴法染色工艺，通过采用将分散染料胶囊化，除了省去染涤后的还原清洗，使染色工序减少得同时，染色时间可以缩短20-40％，设备利用率及工人生产效率提高30％以上；此外由于染色过程中活性染料和分散染料互不干扰，且二者都具有很高的上染率，因此对染料没有任何限制，适用性广泛，用此工艺染出来的涤棉布样，具有色泽饱满，优异的摩擦牢度，优异的日晒牢度，且最大的特点是固着率比传统工艺高20％以上。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种涤棉微胶囊分散活性染料一浴法染色工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、染涤，将待染涤棉织物浸轧包含微胶囊分散染料的染液中，调节浴比为1:10-30，20-30℃入染，以2-3℃/min的速度升温至65-75℃，保温5-10min，然后以1-2℃/min的速度升温至110-130℃，保温25-45min，再以1.5-2℃/min的速度降温至30-40℃，所述微胶囊分散染料采用壳聚糖作为分散染料的载体，再经交联固化得到；
S2、染棉，染涤完成后加入碱剂调节体系pH为8-9，搅拌条件下加入季铵盐型阳离子醚化剂，40-60℃下搅拌反应30-60min，再加入0.1-10％(owf)的活性染料，以1-3℃/min的速度升温至55-65℃并保温15-30min，再加入以染液体积为基准的30-50％的有机溶剂，以0.5-1.5℃/min的速度升温至染色温度70-90℃并保温5-20min，再按此时染液体积加入1-5g/L有机胺和1-10g/L纯碱，在60-100℃下保温30-60min；
S3、后处理，染棉完成后降至室温，再依次进行初水洗，皂洗和后水洗；
所述微胶囊分散染料的具体制备方法包括：将分散染料和壳聚糖加入到浓度为0.5-3wt％的醋酸溶液中搅拌均匀，加入液体石蜡和吐温-80，室温搅拌30-50min，再加入浓度为1.5-5wt％的戊二醛溶液，5-15℃下固化反应1.5-2.5h，离心，水洗，烘干，得到所述微胶囊分散染料；优选地，所述分散染料、壳聚糖、吐温-80、戊二醛溶液的重量比为1:1-3:0.3-0.6:0.1-0.3。
2.根据权利要求1所述的涤棉微胶囊分散活性染料一浴法染色工艺，其特征在于，在S1中，所述包含微胶囊分散染料的染液包括：微胶囊分散染料1-5％(owf)、pH缓冲剂1-3g/L、匀染剂1-2g/L。
3.根据权利要求1-2任一项所述的涤棉微胶囊分散活性染料一浴法染色工艺，其特征在于，在S2中，所述季铵盐型阳离子醚化剂为3-氯-2-羟丙基-三甲基氯化铵或者2，3-环氧丙基三甲基氯化铵；优选地，所述季铵盐型阳离子醚化剂的用量为待染涤棉织物重量的1-5wt％。
4.根据权利要求1-3任一项所述的涤棉微胶囊分散活性染料一浴法染色工艺，其特征在于，在S2中，所述活性染料为一氯均三嗪类活性染料、二氯均三嗪类活性染料、乙烯砜类活性染料、双一氯均三嗪类活性染料、一氯均三嗪/乙烯砜双活性基类活性染料中的一种。
5.根据权利要求1-4任一项所述的涤棉微胶囊分散活性染料一浴法染色工艺，其特征在于，在S2中，所述的有机溶剂为乙醇、丙酮、正丙醇、异丙醇、叔丁醇、乙腈中的一种。
6.根据权利要求1-5任一项所述的涤棉微胶囊分散活性染料一浴法染色工艺，其特征在于，在S2中，所述有机胺为三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、三乙烯二胺中的一种。
7.根据权利要求1-6任一项所述的涤棉微胶囊分散活性染料一浴法染色工艺，其特征在于，在S3中，初水洗水温为20-30℃，初水洗时间为5-15min；皂洗采用1-3g/L中性皂片和1-3g/L纯碱，皂洗温度为95-100℃，皂洗时间为5-15min；后水洗温度为40-50℃，后水洗时间为5-15min。
8.根据权利要求7所述的涤棉微胶囊分散活性染料一浴法染色工艺，其特征在于，初水洗水温为24-26℃，初水洗时间为8-12min；皂洗温度为96-98℃，皂洗时间为10-12min；后水洗温度为44-48℃，后水洗时间为9-11min。
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