CN109082903B - 一种超细纤维人工皮革的染色方法及超细纤维人工皮革 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超细纤维人工皮革的染色方法，其包括以下步骤：S1)将人工皮革放入染色机的机缸内，并在机缸内加入染料溶液；S2)将机缸内的温度提升至115‑135℃保温20‑60分钟；S3)排出机缸内的废液，用清水与排出的废液进行热交换后储存在清水存储部中；S4)废液排出完成后，将清水泵入机缸内进行第一次还原清洗，清洗时间为10‑60分钟，温度保持在80℃以上；S5)排出机缸内的清洗液，与此同时清水与排出的清洗液进行热交换后泵入机缸内进行第二次还原清洗，清洗时间为10‑60分钟，温度保持在40℃以上；以及S6)将超细纤维人工皮革从机缸内取出并干燥。根据本发明提供的染色方法，其节能、节水，并提高了染色品质。

Description

一种超细纤维人工皮革的染色方法及超细纤维人工皮革
技术领域
本发明涉及人工皮革染色工艺领域，尤其涉及一种超细纤维人工皮革的染色方法以及由该方法得到的超细纤维人工皮革。
背景技术
超细纤维人工皮革是一种跨行业的产品，其研发及应用技术涉及到纺织、塑料、化工等诸多领域。超细纤维人工皮革由超细纤维和聚氨酯两部分构成，它们紧密连接在一起。在基布结构中，超细纤维三维交联在一起，起到骨架和支撑作用，形成类似于真皮胶原纤维的结构；分布在纤维四周的是聚氨酯，它使整个人工皮革基布形成一个整体，呈立体网状；其间的发沟结构交错连通，形成微细的通透结构，使革体具有一定的透气透湿性能。
人工皮革在整体上是均匀的，不存在部位差，这也正是人工皮革在应用中的一大优势。但是在具体的点与点之间，在正面与反面之间，在纤维和聚氨酯的点状分布上，是存在差异的。非织造布在制作中是无规成网的，靠多层叠加消除厚薄点，这样超细纤维在革体中尤其是表面会存在点状差别。聚氨酯在浸渍非织造布时是溶液，在浸渍完到凝固还有一段时间时隔，此时聚氨酯会有部分沉降，导致它在基布中的分布，特别是正反面的分布，不同。这些原因都会大大增加超细纤维人工皮革染色难度。
并且，超细纤维在染色方面，纤维的细度只有0.0001-0.001旦尼尔，对染料的吸附速度非常快，匀染性很差。而且是纤维越细、匀染性越差；同时纤维越细，比表面积越大，显色性越差；纤维越细，纤维内的染料越容易向纤维表面迁移，染色牢度越差，同时，纤维越细，所用的染料就越多，其水洗牢度和摩擦牢度就越差。
因此，超细纤维人工皮革的染色工艺较为复杂，特别是染色后的还原清洗过程，对最终产品的表观品位，染色牢度有很大影响。另外一方面，由于染色时使用的染料量较一般织物多，超细纤维人工皮革的还原洗净需要分多次进行，消耗大量的能源和用水，处理过程也比较耗时，生产效率较低。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种超细纤维人工皮革的染色方法及超细纤维人工皮革，实现了节能、节水，并提高人工皮革的染色品质的目的。
为实现上述目的，本发明提供了一种超细纤维人工皮革的染色方法，其包括以下步骤：
S1)染色处理：将超细纤维人工皮革放入染色机的机缸内，并在机缸内加入染料溶液，将机缸内的温度提升至115-135℃，并保温20-60分钟；
S2)排除废液：将所述机缸内的废液排出，同时用清水与排出的废液进行热交换，并将热交换后的清水储存在清水存储部中；
S3)第一次清洗：排除废液完成后，将存储在所述清水存储部中的清水泵入所述机缸内，并在所述机缸内添加还原清洗助剂进行第一次清洗，清洗时间为10-60分钟，温度保持在80℃以上；
S4)第二次清洗：将所述机缸内的清洗液排出，同时用清水与排出的清洗液进行热交换，将热交换后的清水泵入所述机缸内，并在所述机缸内添加还原清洗助剂进行第二次清洗，清洗时间为10-60分钟，温度保持在40℃以上；以及
S5)将所述超细纤维人工皮革从所述机缸内取出，并在105-135℃下干燥。
进一步的，所述染料溶液包括染料、助剂和水，其中，所述染料为包括分散染料，直接染料，活性染料，酸性染料，助剂为分散剂，酸碱性调节剂，均染剂中的一种或多种，所述染色处理的浴比为1:10-1:20。
进一步的，所述步骤S1)中，按照0.5-2℃/min的速率将机缸内的温度提升至115-135℃。
进一步的，所述步骤S2)和所述步骤S4)中的热交换均是通过热交换器进行的。
进一步的，所述还原清洗助剂为二氧化硫脲。
进一步的，在所述步骤S1)之前还包括对所述超细纤维人工皮革进行前处理，所述前处理包括予缩处理，含浸处理，清洗处理，干燥处理中的一种或几种工序。
进一步的，所述超细纤维人工皮革为涤纶海岛纤维人工皮革，尼龙海岛纤维人工皮革，或涤纶海岛纤维和尼龙海岛纤维复合而成的人工皮革。
同时，本发明还提供一种超细纤维人工皮革，其是由以上任一所述的染色方法染色得到的。
根据本发明提供的超细纤维人工皮革的染色方法，其采用差时出入式染色-还原清洗工艺，通过对溢流染色机的出入水的时间进行差时控制，并辅助以出入水的热量交换措施，实现了节能，节水，提高织物染色品质的目的。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
为了更好的说明本发明，下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。可以理解的是，这些具体实施例均为示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
具体的，本发明提供一种超细纤维人工皮革的染色方法，其包括以下步骤：
S1)染色处理：将超细纤维人工皮革放入染色机的机缸内，并在机缸内加入染料溶液，将机缸内的温度提升至115-135℃，并保温20-60分钟；
S2)排除废液：将所述机缸内的废液排出，同时用清水与排出的废液进行热交换，并将热交换后的清水储存在清水存储部中；
S3)第一次清洗：排除废液完成后，将存储在所述清水存储部中的清水泵入所述机缸内，并在所述机缸内添加还原清洗助剂进行第一次清洗，清洗时间为10-60分钟，温度保持在80℃以上；
S4)第二次清洗：将所述机缸内的清洗液排出，同时用清水与排出的清洗液进行热交换，将热交换后的清水泵入所述机缸内，并在所述机缸内添加还原清洗助剂进行第二次清洗，清洗时间为10-60分钟，温度保持在40℃以上；以及
S5)将所述超细纤维人工皮革从所述机缸内取出，并在105-135℃下干燥。
即，本发明提供的超细纤维人工皮革的染色方法，采用两次还原清洗处理，同时，在两次还原清洗处理中，均采用清水与从机缸中排出的废水进行热交换，进而，可以大大的节省能源，同时能够节约水资源。
而且，在第一次还原清洗时，由于染色处理后机缸内的废液的温度较高，清水经过热交换后可以获得较多的热量，热交换后存储在清水储存部的清水的温度也较高，进而第一次清洗的温度可以容易的维持在80℃以上，可以大大的节省能源。
在第二次清洗时，将第一次清洗后留在机缸内的清洗废液排出，与此同时用清水与排出的清洗废液进行热交换，并将热交换后的清水直接泵入所述机缸内，即，在第二次清洗时，进水与废水的排出同时进行，可以节约时间，提高生产效率，提高清洗效果，并提高织物的染色品质。
可以理解的是，可以根据不同的需求及人工皮革的种类选取不同的染料溶液，本发明对于染料溶液的种类没有特殊限制，例如，在本发明的一些实施例中，所述染料溶液包括染料、助剂和水，其中，所述染料包括分散染料，直接染料，活性染料，或酸性染料，例如分散黑；助剂为分散剂，酸碱性调节剂，均染剂中的一种或多种，所述染色处理的浴比为1:10-1:20。
进一步的，为进一步提高超细纤维人工皮革的染色品质，在本发明的一些实施例中，所述步骤S1)中，按照0.5-2℃/min的速率将机缸内的温度提升至115—135℃。
可以理解的是，在本发明的所述步骤S2)和所述步骤S4)中，热交换的目的在于交换废液中的热量，进而节约能源，因此，可以采用各种常用的热交换方法将从机缸中排出的废液中的热量交换出来，本发明没有特殊限制。例如，在本发明的一个实施例中，所述步骤S2)和所述步骤S4)中的热交换均是通过热交换器进行的。对于热交换器的结构及工作原理为本领域技术人员所公知，本发明对此不再进行赘述。
在本发明提供的染色方法中，两次清洗处理均是采用还原清洗工艺，在第一次清洗和第二次清洗时添加在机缸内的还原清洗助剂可以为本领域各种常用的还原清洗助剂，例如二氧化硫脲。
同样可以理解的是，本申请提供的染色方法中，步骤S1)的染色处理可以在各种常用的染色机中进行，例如，在本发明的一些实施例中，所述染色机为溢流染色机。溢流染色机的结构及原理为本领域技术人员所公知，本发明对此不再进行赘述。
进一步的，在进行染色处理之前，还可以对所述超细纤维人工皮革进行前处理。可以理解的是，所述前处理可以为本领域各种常用的前处理，例如，在本发明的一些实施例中，所述前处理包括包括预缩处理，含浸处理，清洗处理，干燥处理中的一种或几种工序。同样可以理解的是，预缩处理，含浸处理，清洗处理，及干燥处理的操作工艺为本领域技术人员所公知，本发明对此不再赘述。
本发明对于超细纤维人工皮革的种类没有特殊限制，其可以为本领域各种超细纤维人工皮革，例如涤纶海岛纤维人工皮革，尼龙海岛纤维人工皮革，或涤纶海岛纤维和尼龙海岛纤维复合而成的人工皮革。
同时，本发明还提供一种超细纤维人工皮革，其是由以上任一所述的染色方法染色得到的。
下面通过实施例进一步描述本发明，但所述实施例仅用于说明本发明而不是限制本发明。
实施例1
本实施例中，采用的超细纤维人工皮革为涤纶超细纤维人工皮革，其面密度为450g/m2(水性聚氨酯含浸)，重量为100kg。
染色处理中使用的染料为分散黑(25kg)，助剂为分散剂(800g)及醋酸(600g)，浴比为1：10。
还原清洗中使用的还原清洗助剂二氧化硫脲。
本实施例的染色方法为：
1.首先将超细纤维人工皮革进行前处理。
2.然后将上述经过前处理的超细纤维人工皮革放入溢流染色机的机缸内，并添加染料、助剂和水(100kg)，按照0.5℃/min的速率提升机缸内的温度到135℃，并在135℃条件下保温40分钟。
3.然后，将机缸内的废水排出，排出的废水通过管道经过热交换器，与此同时，清水通过管道进入热交换器与废水进行热交换后进入清水储存部并存储在清水储存部中。
4.在废水排出完成后，将清水储存部中的热水泵入溢流染色机的机缸内，并在机缸内添加还原清洗助剂进行第一次还原清洗，清洗时间为20分钟，温度保持在85℃。
5.然后，将机缸内的废水排出，排出的废水经过热交换器，与此同时，清水通过管道进入热交换器与废水进行热交换后进入清水储存部后被直接泵入溢流染色机机缸内，并在机缸内添加还原清洗助剂进行第二次还原清洗，进水与废水的排出同时进行，清洗时间为20分钟，温度保持在85℃。
6.将经过两次还原清洗后的超细纤维人工皮革从机缸内取出并在105℃下干燥得到成品。
实施例2
本实施例中，采用的超细纤维人工皮革为涤纶超细纤维人工皮革，其面密度为450g/m2(水性聚氨酯含浸)，重量为100kg。
染色处理中使用的染料为分散黑(25kg)，助剂为分散剂(800g)，浴比为1：20。
还原清洗中使用的还原清洗助剂为二氧化硫脲。
本实施例的染色方法为：
1.首先将超细纤维人工皮革进行前处理
2.然后将上述经过前处理的超细纤维人工皮革放入溢流染色机的机缸内，并添加染料、助剂和水(2000kg)，按照2℃/min的速率提升机缸内的温度到115℃，并在115℃条件下保温20分钟。
3.然后，将机缸内的废水排出，排出的废水通过管道经过热交换器，与此同时，清水通过管道进入热交换器与废水进行热交换后进入清水储存部并存储在清水储存部中。
4.在废水排出完成后，将清水储存部中的热水泵入溢流染色机的机缸内，并在机缸内添加还原清洗助剂进行第一次还原清洗，清洗时间为10分钟，温度保持在75℃。
5.然后，将机缸内的废水排出，排出的废水经过热交换器，与此同时，清水通过管道进入热交换器与废水进行热交换后进入清水储存部后被直接泵入溢流染色机的机缸内，并在机缸内添加还原清洗助剂进行第二次还原清洗，进水与废水的排出同时进行，清洗时间为60分钟，温度保持在75℃。
6.将经过两次还原清洗后的超细纤维人工皮革从机缸内取出并在105℃下干燥得到成品。
实施例3
染色处理中使用的染料为分散黑(25kg)，助剂为分散剂(800g)，浴比为1：15。
还原清洗中使用的还原清洗助剂为二氧化硫脲。
本实施例的染色方法为：
1.首先将超细纤维人工皮革进行前处理
2.然后将上述经过前处理的超细纤维人工皮革放入溢流染色机的机缸内，并添加染料、助剂和水(1500kg)，按照1.5℃/min的速率提升机缸内的温度到130℃，并在130℃条件下保温60分钟。
3.然后，将机缸内的废水排出，排出的废水通过管道经过热交换器，与此同时，清水通过管道进入热交换器与废水进行热交换后进入清水储存部并存储在清水储存部中。
4.在废水排出完成后，将清水储存部中的热水泵入溢流染色机的机缸内，并在机缸内添加还原清洗助剂进行第一次还原清洗，清洗时间为60分钟，温度保持在80℃。
5.然后，将机缸内的废水排出，排出的废水经过热交换器，与此同时，清水通过管道进入热交换器与废水进行热交换后进入清水储存部后被直接泵入溢流染色机的机缸内，并在机缸内添加还原清洗助剂进行第二次还原清洗，进水与废水的排出同时进行，清洗时间为10分钟，温度保持在80℃。
6.将经过两次还原清洗后的超细纤维人工皮革从机缸内取出并在120℃下干燥得到成品。
对比例
本对比例中，采用的超细纤维人工皮革为涤纶超细纤维人工皮革，其面密度为450g/m2(水性聚氨酯含浸)，重量为100kg。
染色处理中使用的染料为分散黑(25kg)，助剂为分散剂(800g)及醋酸(600g)，浴比为1：10。
还原清洗中使用的还原清洗助剂为二氧化硫脲。
本实施例的染色方法为：
1.首先将超细纤维人工皮革进行前处理。
2.然后，将上述经过前处理的超细纤维人工皮革放入溢流染色机的机缸内，并添加染料、助剂和水(1000kg)，按照1℃/min的速率提升机缸内的温度到130℃，并在130℃条件下保温40分钟。
3.将机缸内的废水排出，然后加入清水，并按照2℃/min的速率提升机缸内的温度到85℃，并添加还原清洗助剂进行第一次还原清洗，在85℃条件下保温20分钟。
4.将机缸内的废水完全排出后，加入清水，并按照2℃/min的速率提升机缸内的温度到85℃，并添加还原清洗助剂进行第二次还原清洗，在85℃条件下保温20分钟。
5.将机缸内的废水再次完全排出后，加入清水，并按照2℃/min的速率提升机缸内的温度到85℃，进行第三次清洗。
6.将经过清洗的超细纤维人工皮革从机缸内取出并在130℃下干燥得到成品。
实验结果对比
1.能耗对比
按照GB/T 2589-2008《综合能耗计算通则》，将实施例1、实施例2、实施例3及对比例所消耗的电力数记录在表1中。
2.用水量对比
记录实施例1、实施例2、实施例3及对比例中多次清洗所用的水的总重量，记录在表1中。
3.染色牢度对比
按照GB/T 3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测试实施例1、实施例2、实施例3及对比例所得到的成品的干摩擦染色牢度及湿摩擦染色牢度，并将测试结果记录在表1中。其中，染色牢度级别越高，表示染色牢度越好。
表1
Figure GDA0002886025490000121
由上表可以看出，相对于对比例，本发明的实施例1-3的能耗更小，用水量也较少，同时染色牢度更好。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种超细纤维人工皮革的染色方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1)染色处理：将经过前处理的超细纤维人工皮革放入染色机的机缸内，并在机缸内加入染料溶液，将机缸内的温度提升至115-135℃，并保温20-60分钟；所述染料溶液包括染料、助剂和水，其中，所述染料包括分散染料；
S2)排除废液：将所述机缸内的废液排出，同时用清水与排出的废液进行热交换，并将热交换后的清水储存在清水存储部中；
S3)第一次清洗：排除废液完成后，将存储在所述清水存储部中的清水泵入所述机缸内，并在所述机缸内添加还原清洗助剂进行第一次清洗，清洗时间为10-60分钟，温度保持在80℃以上；
S4)第二次清洗：将所述机缸内的清洗液排出，同时用清水与排出的清洗液进行热交换，将热交换后的清水泵入所述机缸内，并在所述机缸内添加还原清洗助剂进行第二次清洗，清洗时间为10-60分钟，温度保持在40℃以上；
S5)将所述超细纤维人工皮革从所述机缸内取出，并在105-135℃下干燥。
2.如权利要求1所述的染色方法，其特征在于，所述助剂为分散剂、酸碱性调节剂及均染剂中的一种或多种，所述染色处理的浴比为1:10-1:20。
3.如权利要求1所述的染色方法，其特征在于，所述步骤S1)中，按照0.5-2℃/min的速率将机缸内的温度提升至115-135℃。
4.如权利要求1所述的染色方法，其特征在于，所述步骤S2)和所述步骤S4)中的热交换均是通过热交换器进行的。
5.如权利要求1所述的染色方法，其特征在于，所述还原清洗助剂为二氧化硫脲。
6.如权利要求1所述的染色方法，其特征在于，在所述步骤S1)之前还包括对所述超细纤维人工皮革进行前处理，所述前处理包括预缩处理，含浸处理，清洗处理，干燥处理中的一种或几种工序。
7.如权利要求1所述的染色方法，其特征在于，所述超细纤维人工皮革为涤纶海岛纤维人工皮革，尼龙海岛纤维人工皮革，或涤纶海岛纤维和尼龙海岛纤维复合而成的人工皮革。
8.一种超细纤维人工皮革，其特征在于，所述超细纤维人工皮革是由权利要求1-7任一项所述的染色方法染色得到的。
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