CN107574694A - 一种提升植物纺织纤维染色效果的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提升植物纺织纤维染色效果的方法，包括如下步骤：（1）水煮处理、（2）射线辐照处理、（3）染色处理。本发明对植物纤维进行了特殊的处理，有效改善了其染色特性，提升了其染色效果，同时又有效提升了其力学强度，增强了纺织性能，提高了纺织成品率，处理后的植物纤维综合品质好，市场竞争力强。
Description
技术领域
本发明属于纺织领域，具体涉及一种提升植物纺织纤维染色效果的方法。
背景技术
纤维作为纺织原料,已经有很悠久的历史了。目前,纺织工业中所使用的纤维种类很多,但归纳起来就是天然纤维和化学纤维两类。随着科学技术的快速发展,物质生活的极大丰富,伴随而来的是现代人快节奏的生活方式和不断增加的工作压力,人们在追求物质富裕的同时,越来越关注自身的健康和生存环境,开始渴望回归自然。服装的要求将不再只是遮身防寒等基本的生活要求,而是更加注重舒适和休闲,绿色纺织纤维的特性正好满足了人们的这种潜在需求。从近几年纯棉、麻、丝、毛制品的流行到国际组织及国家大力倡导绿色生态纺织品充分体现了这一发展趋势。因此,棉、麻、丝、毛作为传统意义上的四大天然纤维再次被人类重视起来。棉、麻等天然植物纤维使用的历史可以追溯到大约万年之前,那时候人们就开始剥制和利用麻类植物的茎和皮来制作绳一类的东西。
天然植物纤维多是剥取植物茎部的皮层纤维或叶子里的维管束纤维而得,是多细胞的长纤维。为了改善织物的外观美感，通常需要对植物纤维进行染色处理，但天然植物纤维对于染料的吸附固定性能不佳，因此需要对其进行改性处理。射线辐照处理（如电子射线、γ-射线）是较为常见的处理方法，其能有效的改善纤维素分子结构及反应性能，从而增强染色活性，但其存在的弊端是对纤维素的消解程度大，对其力学特性的副作用影响严重，虽然可提升染色效果，但降低了其纺织特性。目前鲜少见到能有效改善此问题的处理方法。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种提升植物纺织纤维染色效果的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种提升植物纺织纤维染色效果的方法，包括如下步骤：
（1）水煮处理：
将植物纤维放入到沸水中水煮处理4~6min后取出沥干备用；
（2）射线辐照处理：
a.将步骤（1）处理后的植物纤维放入到处理液A中浸泡处理35~40min后取出备用；所述处理液A中各成分及其对应重量份为：6~9份纳米碳粉、5~8份硅烷偶联剂、2~5份十二烷基苯磺酸钠、90~100份水；
b.将操作a处理后的植物纤维放入到60Co-γ射线辐照仪中进行辐照处理，控制辐照的时长为4~5min，完成后取出备用；
c.将操作b处理后的植物纤维立即放入到处理液B中浸泡处理25~30min，完成后取出备用；所述处理液B中各成分及其对应重量份为：8~12份阳离子表面活性剂、2~5份硬脂酸铝、1~4份三乙醇胺、120~140份水；
d.将操作c处理后的植物纤维立即放入到2~5℃的低温环境下保温处理10~15min，完成后取出备用；
（3）染色处理：
将步骤（2）处理后的植物纤维放入到染色液中进行常规的水浴染色处理，完成后取出即可。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的浸泡处理时加热保持处理液A的温度为58~63℃，同时施加频率为60~64kHz的超声波进行处理。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的纳米碳粉的颗粒大小为10~50nm。
进一步的，步骤（2）操作b中所述的60Co-γ射线辐照的总剂量为6~8kGy。
进一步的，步骤（2）操作c中所述的浸泡处理时加热保持处理液B的温度为70~75℃。
进一步的，步骤（2）操作c中所述的阳离子表面活性剂为伯铵盐阳离子表面活性剂、仲铵盐阳离子表面活性剂、叔铵盐阳离子表面活性剂中的任意一种。
针对现有射线辐照处理改善植物纤维染色特性的弊端，本发明进行了针对性的改进处理，有效提升了植物纤维的综合品质。其中先进行水煮处理，有效去除了植物纤维内的不利于染色的杂质成分，同时松散了纤维结构，为后续的处理奠定了基础，接着进行了射线辐照处理操作，在进行60Co-γ射线辐照处理前，又将植物纤维浸入到处理液A中进行处理，目的是在植物纤维表层组织内接枝固定了纳米碳粉成分，添加的纳米碳粉可提升对后续60Co-γ射线辐照的吸收效果，提升辐照介质的利用率，又能分散匀化辐照处理对植物纤维各处的处理强度，提升辐照的均匀性和效果，又避免了辐照处理对部分组织辐照强度过大，导致结构损伤的问题，同时因纳米碳粉的添加，植物纤维的力学强度特性不仅不降低，反而有不错的提升，增强了其纺织特性，60Co-γ射线辐照处理后的植物纤维表面活性明显提升，然后再将其浸入到处理液B中进行处理，有效的在其表面上又固定了阳离子表面活性剂，提升了其对于染料的结合固定能力，最后将其放入到低温环境下处理，可快速的停止60Co-γ射线辐照、高温等因素对于纤维素葡萄糖基环C3羟基与临近分子环上的氢原子所形成的分子间氢键的破坏，提升了植物纤维分子链的线性完整性和刚性，进一步改善了其纺织特性。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明对植物纤维进行了特殊的处理，有效改善了其染色特性，提升了其染色效果，同时又有效提升了其力学强度，增强了纺织性能，提高了纺织成品率，处理后的植物纤维综合品质好，市场竞争力强。
具体实施方式
实施例1
一种提升植物纺织纤维染色效果的方法，包括如下步骤：
（1）水煮处理：
将植物纤维放入到沸水中水煮处理4min后取出沥干备用；
（2）射线辐照处理：
a.将步骤（1）处理后的植物纤维放入到处理液A中浸泡处理35min后取出备用；所述处理液A中各成分及其对应重量份为：6份纳米碳粉、5份硅烷偶联剂、2份十二烷基苯磺酸钠、90份水；
b.将操作a处理后的植物纤维放入到60Co-γ射线辐照仪中进行辐照处理，控制辐照的时长为4min，完成后取出备用；
c.将操作b处理后的植物纤维立即放入到处理液B中浸泡处理25min，完成后取出备用；所述处理液B中各成分及其对应重量份为：8份阳离子表面活性剂、2份硬脂酸铝、1份三乙醇胺、120份水；
d.将操作c处理后的植物纤维立即放入到2℃的低温环境下保温处理10min，完成后取出备用；
（3）染色处理：
将步骤（2）处理后的植物纤维放入到染色液中进行常规的水浴染色处理，完成后取出即可。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的浸泡处理时加热保持处理液A的温度为58℃，同时施加频率为60kHz的超声波进行处理。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的纳米碳粉的颗粒大小为10~50nm。
进一步的，步骤（2）操作b中所述的60Co-γ射线辐照的总剂量为6kGy。
进一步的，步骤（2）操作c中所述的浸泡处理时加热保持处理液B的温度为70℃。
进一步的，步骤（2）操作c中所述的阳离子表面活性剂为伯铵盐阳离子表面活性剂。
实施例2
一种提升植物纺织纤维染色效果的方法，包括如下步骤：
（1）水煮处理：
将植物纤维放入到沸水中水煮处理5min后取出沥干备用；
（2）射线辐照处理：
a.将步骤（1）处理后的植物纤维放入到处理液A中浸泡处理38min后取出备用；所述处理液A中各成分及其对应重量份为：8份纳米碳粉、7份硅烷偶联剂、4份十二烷基苯磺酸钠、95份水；
b.将操作a处理后的植物纤维放入到60Co-γ射线辐照仪中进行辐照处理，控制辐照的时长为4min，完成后取出备用；
c.将操作b处理后的植物纤维立即放入到处理液B中浸泡处理28min，完成后取出备用；所述处理液B中各成分及其对应重量份为：10份阳离子表面活性剂、4份硬脂酸铝、3份三乙醇胺、130份水；
d.将操作c处理后的植物纤维立即放入到4℃的低温环境下保温处理12min，完成后取出备用；
（3）染色处理：
将步骤（2）处理后的植物纤维放入到染色液中进行常规的水浴染色处理，完成后取出即可。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的浸泡处理时加热保持处理液A的温度为60℃，同时施加频率为62kHz的超声波进行处理。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的纳米碳粉的颗粒大小为10~50nm。
进一步的，步骤（2）操作b中所述的60Co-γ射线辐照的总剂量为7kGy。
进一步的，步骤（2）操作c中所述的浸泡处理时加热保持处理液B的温度为73℃。
进一步的，步骤（2）操作c中所述的阳离子表面活性剂为仲铵盐阳离子表面活性剂。
实施例3
一种提升植物纺织纤维染色效果的方法，包括如下步骤：
（1）水煮处理：
将植物纤维放入到沸水中水煮处理6min后取出沥干备用；
（2）射线辐照处理：
a.将步骤（1）处理后的植物纤维放入到处理液A中浸泡处理40min后取出备用；所述处理液A中各成分及其对应重量份为：9份纳米碳粉、8份硅烷偶联剂、5份十二烷基苯磺酸钠、100份水；
b.将操作a处理后的植物纤维放入到60Co-γ射线辐照仪中进行辐照处理，控制辐照的时长为5min，完成后取出备用；
c.将操作b处理后的植物纤维立即放入到处理液B中浸泡处理30min，完成后取出备用；所述处理液B中各成分及其对应重量份为：12份阳离子表面活性剂、5份硬脂酸铝、4份三乙醇胺、140份水；
d.将操作c处理后的植物纤维立即放入到5℃的低温环境下保温处理15min，完成后取出备用；
（3）染色处理：
将步骤（2）处理后的植物纤维放入到染色液中进行常规的水浴染色处理，完成后取出即可。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的浸泡处理时加热保持处理液A的温度为63℃，同时施加频率为64kHz的超声波进行处理。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的纳米碳粉的颗粒大小为10~50nm。
进一步的，步骤（2）操作b中所述的60Co-γ射线辐照的总剂量为8kGy。
进一步的，步骤（2）操作c中所述的浸泡处理时加热保持处理液B的温度为75℃。
进一步的，步骤（2）操作c中所述的阳离子表面活性剂为叔铵盐阳离子表面活性剂。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，省去步骤（2）射线辐照处理中的操作a处理，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，省去步骤（2）射线辐照处理中的操作c处理，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例3与实施例2相比，省去步骤（2）射线辐照处理中的操作d处理，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例4
本对比实施例4与实施例2相比，省去步骤（2）射线辐照处理中的操作a、操作c和操作d处理，除此外的方法步骤均相同。
对照组
现有的植物纤维染色处理方法，其中经过60Co-γ射线辐照进行改性。
为了对比本发明效果，选用麻纤维作为实验原料，分别用上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3、对比实施例4、对照组所述的方法进行处理，完成后对各组处理后的麻纤维进行品质测试，具体对比数据如下表1所示：
表1
| 纤维断裂强度（cN/dtex） | 染料上染率（%） | |
| 实施例2 | 4.51 | 97.7 |
| 对比实施例1 | 3.34 | 92.1 |
| 对比实施例2 | 4.38 | 93.5 |
| 对比实施例3 | 3.82 | 97.3 |
| 对比实施例4 | 2.85 | 89.4 |
| 对照组 | 2.76 | 88.6 |
注：上表1中所述的纤维断裂强度使用YG020A型电子单纱强力仪进行测试，拉伸的速度控制为205mm/min，环境温度为20℃，湿度为65%，预张力为0.05 cN/dtex，并测得未经任何处理的麻纤维原始断裂强度均值为3.55 cN/dtex；所述的染料上染率是测定的对活性艳红X-3B染料的上染率。
由上表1可以看出，本发明处理方法能有效的提升植物纤维的染色特性和力学强度特性，改善了其使用的综合品质，具有很好的经济效益和推广价值。
Claims (6)
1.一种提升植物纺织纤维染色效果的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）水煮处理：
将植物纤维放入到沸水中水煮处理4~6min后取出沥干备用；
（2）射线辐照处理：
a.将步骤（1）处理后的植物纤维放入到处理液A中浸泡处理35~40min后取出备用；所述处理液A中各成分及其对应重量份为：6~9份纳米碳粉、5~8份硅烷偶联剂、2~5份十二烷基苯磺酸钠、90~100份水；
b.将操作a处理后的植物纤维放入到60Co-γ射线辐照仪中进行辐照处理，控制辐照的时长为4~5min，完成后取出备用；
c.将操作b处理后的植物纤维立即放入到处理液B中浸泡处理25~30min，完成后取出备用；所述处理液B中各成分及其对应重量份为：8~12份阳离子表面活性剂、2~5份硬脂酸铝、1~4份三乙醇胺、120~140份水；
d.将操作c处理后的植物纤维立即放入到2~5℃的低温环境下保温处理10~15min，完成后取出备用；
（3）染色处理：
将步骤（2）处理后的植物纤维放入到染色液中进行常规的水浴染色处理，完成后取出即可。
2.根据权利要求1所述的一种提升植物纺织纤维染色效果的方法，其特征在于，步骤（2）操作a中所述的浸泡处理时加热保持处理液A的温度为58~63℃，同时施加频率为60~64kHz的超声波进行处理。
3.根据权利要求1所述的一种提升植物纺织纤维染色效果的方法，其特征在于，步骤（2）操作a中所述的纳米碳粉的颗粒大小为10~50nm。
4.根据权利要求1所述的一种提升植物纺织纤维染色效果的方法，其特征在于，步骤（2）操作b中所述的60Co-γ射线辐照的总剂量为6~8kGy。
5.根据权利要求1所述的一种提升植物纺织纤维染色效果的方法，其特征在于，步骤（2）操作c中所述的浸泡处理时加热保持处理液B的温度为70~75℃。
6.根据权利要求1所述的一种提升植物纺织纤维染色效果的方法，其特征在于，步骤（2）操作c中所述的阳离子表面活性剂为伯铵盐阳离子表面活性剂、仲铵盐阳离子表面活性剂、叔铵盐阳离子表面活性剂中的任意一种。
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