CN107794788A - 一种适用于筒子纱的硅基非水介质染色方法 - Google Patents

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Abstract

一种适用于筒子纱的硅基非水介质染色方法本发明公开了一种适用于筒子纱的硅基非水介质染色方法，属于纺织品染整技术领域。其染色方法包括以下步骤：（1）染料溶液的制备；（2）筒子纱染色：将筒子纱入染到硅基非水介质中，添加染液在筒子纱染色设备中进行染色；（3） 染色后进行脱液、皂洗、水洗、烘干得到染色成品。该方法只需添加少量水和碱，无需添加其它染色助剂，大量减少染色用水和染色废水，并有效提高筒子纱染色的上染率和固色率。染色后硅基非水介质可与水分离，循环使用，真正实现了筒子纱的生态染色。改善了传统水浴筒子纱染色废水多，难处理，上染率和固色率低等缺陷。

Description

一种适用于筒子纱的硅基非水介质染色方法
技术领域
本发明涉及筒子纱的一种新型染色方法，尤其是在硅基非水介质中的染色，无需使用无机盐和其它染色助剂，大量降低污水排放和处理难度，并有效提高筒子纱染色的的上染率和固色率，属于纺织品生态染整技术领域。
背景技术
筒子纱染色与其它高能耗、高污染行业一样，将节能减排作为未来发展的主要目标。传统的筒子纱染色采用间歇式的染色方式，在筒子纱染色机中完成前处理、染色、后处理等工序。整个染色过程，消耗大量的水及能量。筒子纱染色可通过调节染色浴比来降低染色废水，但为了保证纱层内中外颜色的一致性，染液循环通常采用内向外和外向内的交替进行。染液双向循环要求主缸内的所有筒子纱必须浸没在染液之中，其浴比至少在1:8以上才能满足染液双向循环的要求，否则，主缸内顶层筒子纱就会露出液面，这就对降低水用量造成了困难。继续改进对设备要求较高，生产成本增加。
纤维素纤维筒子纱的染色以活性染料为主，活性染料分子结构简单，对纤维素纤维的直接性较低，因此染色时需加入大量电解质来促进染料的上染；另外，活性染料易水解，固色率较低，导致其染色废水中含有大量的盐和水解染料，若直接排放会对环境造成严重污染。
总之，现有的纤维素纤维筒子纱染色匀染性较差，对设备的依赖性高，上染率和固色率不高等缺陷，经过多年的研究也未能从根本上解决上述问题，而探究少水/无水的染色方法是一个重要的突破口。
本发明为筒子纱染色提供了一种新型硅基非水介质的染色方法，不但提高了染料上染率和固色率，大大降低了对设备的依赖性，而且减少了废水的排放和降低了废水处理的难度，另外硅基非水介质染色后易回收并循环使用。
发明内容
本发明提供了一种适用于筒子纱染色的硅基非水介质染色方法。该方法具有安全无毒、染色效果优良、染料利用率高、介质易回收、无盐、少水少碱等一系列的优点。
本发明的目的可以通过以下技术方案步骤来实现：
（1） 染料溶液的制备；
（2） 筒子纱染色：将筒子纱入染到硅基非水介质中，添加染液在筒子纱染色设备中进行染色；
（3） 染色后进行脱液、皂洗、水洗、烘干得到染色成品。
在上述步骤（1）中，所配置染液的染料用量为待染纤维的0.1-10%，优选为0.5-5%；所配置染液的用水量为待染纤维0-300%，优选为20-200%；染料种类根据待染纱线的纤维种类而定。
在上述步骤（2）中，所用硅基非水介质为环状甲基硅氧烷，其结构通式为(SiOR2）n，其中R为CH3，n=3-9，优选，n=4-6；待染纤维与染色介质总量之比为1:3-1:50，优选地，1:5-1:30。
在上述步骤（2）中，染色温度为10-150 oC，优选为10-60 oC； 时间为1-100 分钟，优选为10-60 分钟。固色温度为10-200 oC，优选为40-150 oC；时间为1-100 分钟，优选为10-60 分钟。固色碱剂包括氢氧化钠，碳酸钠，磷酸钠，碳酸氢钠的一种或多种；优选地，所述碱剂选用碳酸钠。
在上述步骤（2）中，液体循环可采用双向或单向循环，正转泵速为10-2000 r/min，优选为500-1500 r/min；反转泵速为10-2000 r/min，优选为500-1500 r/min；液体循环总时间为10-120 min，优选为20-60 min。
在上述步骤（3）中，筒子纱脱液可以是压力榨液，离心脱液，真空脱液。脱液后纱线带液率为30-200%，优选为50-120%。
在上述方法中，所用染料为针对棉，麻，黏胶，真丝，羊毛以及混纺纱线的活性染料；针对涤纶，锦纶以及混纺纱线的分散染料；针对真丝，羊毛，锦纶以及混纺纱线的酸性染料；针对腈纶以及混纺纱线的阳离子染料；针对棉，麻，黏胶以及混纺纱线的靛蓝染料，硫化染料和直接染料.
本发明的有益效果：
本发明另辟蹊径，将筒子纱入染到硅基非水介质中进行染色的方法。以硅基介质为染色介质，使用少量的水和碱剂，不仅可以有效的降低活性染料的水解，同时染色介质无毒，可循环使用，真正实现了筒子纱绿色环保的染色。该方法有效的结合了染色介质的物化性质，使活性染料接近100%上染到纱线表面，具有无毒、廉价、染料利用率高、染色效果优良、设备依赖性低、染色介质易回收等一系列的优点。为筒子纱在非水中的染色开辟了一条新的途径。
具体实施方式
本发明提供了筒子纱在硅基非水介质中的染色方法，具体实施案例如下。
实施例1
取50g活性黑染料配制成200mL染液备用，128g碳酸钠配制成340mL碱液备用。取1kg纯棉筒子纱浸湿，控制带液率为46%。将筒子纱放入硅基非水介质中，40℃加入染液，升温至70℃保温10min后加入碱液，保温30min，最后脱液、皂洗、水洗、烘干得到染色成品。
实施例2
取1.176g活性红染料配制成20mL染液备用。取5g氢氧化钠配制成20mL碱液备用。取39g纯棉筒子纱浸湿控制带液率为58%。将筒子纱放入硅基非水介质中40℃加入染液，升温至70℃后加入碱液，保温60min，最后脱液、皂洗、水洗、烘干得到染色成品。
实施例3
取1.875g活性黑染料配制成20mL染液备用。取4.8g碳酸钠配制成20mL碱液备用。取37g纯棉筒子纱浸湿控制带液率为49%。将筒子纱放入硅基非水介质中40℃加入染液，升温至80℃后加入碱液，保温50min，最后脱液、皂洗、水洗、烘干得到染色成品。
实施例4
取156g活性黑染料配制成500mL染液备用。取450g碳酸氢钠配制成1.5L碱液备用。取3.12kg纯棉筒子纱浸湿控制带液率为120%。将筒子纱放入硅基非水介质中40℃加入染液，升温20min后加入碱液，继续升温至70℃保温30min，最后脱液、皂洗、水洗、烘干得到染色成品。
实施例5
取10g阳离子黄染料溶解于1Kg 3%醋酸配制成染液备用。取1Kg的腈纶筒子纱用2%醋酸溶液处理，纱线带液率为100%。将腈纶筒子纱放入硅基非水介质中，室温保温30min再升温至60℃，加入染料溶液，保温10min再升温到85℃，保温30min，最后脱液、水洗、烘干得到染色成品。
实施例6
将3.5Kg涤纶筒子纱放入硅基非水介质中，常温先加入35g分散红染料粉末，再加入0.875L水，维持3℃/min升温至135℃保温50min，最后降温脱液、水洗、烘干得到染色成品。
实施例7
取20g酸性红染料配制成200mL染液备用。取1Kg的羊毛筒子纱用2Kg 2%醋酸溶液处理，纱线带液率为120%。将筒子纱放入硅基非水介质中40℃加入染液，保温10min再升温到95℃，保温40min，最后降温脱液、皂洗、水洗、烘干得到染色成品。

Claims (7)

1.一种适用于筒子纱的硅基非水介质染色方法，主要包括以下步骤：
（1） 染料溶液的制备；
（2） 筒子纱染色：将筒子纱入染到硅基非水介质中，添加染液在筒子纱染色设备中进行染色；
（3） 染色后进行脱液、皂洗、水洗、烘干得到染色成品。
2.根据权利要求1，步骤（1）所述，所配置染液的染料用量为待染纱线的0.1-10%，优选为0.5-5%；所配置染液的用水量为待染纱线0-300%，优选为20-200%；染料种类根据待染纱线的纤维种类而定。
3.根据权利要求1，步骤（2）所述硅基非水介质为环状甲基硅氧烷，其结构通式为(SiOR2）n，其中R为CH3，n=3-9，优选地，n=4-6；待染纤维与硅基非水介质之比为1:3-1:50，优选地，1:5-1:30。
4.根据权利要求1，步骤 (2) 所述，染色温度为10-150 oC， 优选为10-60 oC； 时间为1-100 分钟，优选为10-60 分钟，固色温度为10-200 oC，优选为40-150 oC；时间为1-100 分钟，优选为10-60 分钟，固色碱剂包括氢氧化钠，碳酸钠，磷酸钠，碳酸氢钠的一种或多种；优选地，所述碱剂选用碳酸钠。
5.根据权利要求1，步骤 (2) 所述，液体循环可采用双向或单向循环，正转泵速为10-2000 r/min，优选为500-1500 r/min；反转泵速为10-2000 r/min，优选为500-1500 r/min；液体循环总时间为10-120 min，优选为20-60 min。
6.根据权利要求1，步骤(3)所述，筒子纱脱液可以是压力榨液，离心脱液，真空脱液，脱液后纱线带液率为30-200%，优选为50-120%。
7.根据权利要求2，所用染料为针对棉，麻，黏胶，真丝，羊毛以及混纺纱线的活性染料；针对涤纶，锦纶以及混纺纱线的分散染料；针对真丝，羊毛，锦纶以及混纺纱线的酸性染料；针对腈纶以及混纺纱线的阳离子染料；针对棉，麻，黏胶以及混纺纱线的靛蓝染料，硫化染料和直接染料。
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