CN109082905A - 一种纺织品的染色工艺 - Google Patents

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Abstract

一种纺织品的染色工艺，通过在染色过程中增加固色工艺，有效的抑制了染料结构中的反应性官能团，增加了上染染料的稳定，通过多种原料进行合理的配比，从而实现上色简单和不易褪色的织物染色剂，本发明能提高织物的色牢度，染色后色泽稳定，还不会对人造成人体影响。

Description

一种纺织品的染色工艺
技术领域
本发明涉及纺织技术领域，特别涉及一种纺织品的染色工艺。
背景技术
《纺织工业科技进步发展纲要》提出：环保型染料的开发应用是发展纺织印染新型工艺技术的当务之急，直接影响企业竞争力和效益，已成为阻碍印染业发展的瓶颈。现在纺织印染企业使用的染料基本上都是化学染料，化学染料于1846年诞生于英国，凭借着色牢度好、印染快速的优势，在传人中国后很快就取代了已经延用了几千年的天然植物染料。但是随着化学染料污染环境、影响健康等问题的逐步显现，天然植物染料以其特有的绿色环保性能，重新成为了业内相关人士和企业关注的热点及研究方向。天然植物染色是一项古老的纺织品染色工艺，所用染料来源于植物的根、茎、叶、花、果实等，其色素一般可自然降解，因此具有无毒害、无污染的特点，避免了很多化学染料带来的危害，具有良好的环境兼容性。而且很多天然植物染料由于其自身即为中药草，具有抗菌、消炎、医疗保健等功效。在今天回归自然的社会主题中，利用天然植物染料开发健康环保产品迎合了纺织印染产品向生态、环保、健康、舒适以及功能性发展的趋势。
传统的植物染纺织面料最普遍的问题就是色牢度不够理想，根据现有的研究，其原因一方面是植物染料不稳定的发色基团降低了其耐洗和耐光色牢度，另一方面，植物染料的色素来自于不同的植株，且随着环境、地理、季节的不同，也影响了其对染色后织物色牢度的稳定性以及颜色的重现性。
天然染料及其染色尽管有诸多优势，但化学合成染色之所以几乎全面取代天然染
料及其染色，是因为天然染料染色面临三大技术难题，制约了其规模化产业应用:一是天然染料原料来源稀缺，原料成本居高难下，由于可作为染料的原料多数为中草药，药用占用量大，且药用经济价值不断推高原料价格，因此，从经济性和资源供应而言，这些天然原料的纺织染色应用不具有经济优势；二是相比化学合成染料，天然染料与纤维间的亲和力弱，导致上染率低，大量染料随染色残液排放，染料利用率低，浪费量大，在承受着高原料价格的同时，染色生产成本是雪上加霜；三是天然染料染色牢度欠佳，天然染料与纤维之间主要为氢键结合，氢键键能小，天然色素容易从纤维上脱落，进而影响了天然染色纺织品的商业实用性；另外，天然色素本身还存在颜色不稳定性的技术特性，染色色调会受温度、日晒、pH值等多种环境因素影响而发生改变，导致纺织物变色，是色牢度偏低的另一技术原因。
研究人员针对天然染料存在的问题开展了大量的技术研究，已提出的解决方案主要有：提高天然染料染色牢度，通常采用媒染剂进行媒染或使用固色剂固色处理。媒染法虽然有一定的效果，但是，媒染剂一般含有重金属离子，附着织物上，对人体健康有害，而且染色工艺中含重金属离子的废液，其排放污染环境，不符合各国关于生态纺织品重金属含量技术指标要求，与染色天然、环保的宗旨相悖；再者，在提高染色牢度同时，媒染剂的添加还会改变染料本身的色调，媒染后织物颜色变化很大；另一方法是采用固色剂固色处理来提高染色牢度，也是天然染色常用的固色技术手段，但是固色剂中普遍含有甲醛或使用过程中存在释放甲醛的技术问题。
为解决天然染料上染率低，一般采用媒染剂进行媒染，再者是在染色前实施织物阳离子预处理改性。媒染法的技术问题如前所述。预处理改性法较为复杂，且阳离子改性后纤维在染色时，容易将未固着的改性剂带入染浴中，这些改性剂成份直接与阴离子性的天然染料反应，影响了染液的稳定性。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，提供一种纺织品的染色工艺，不仅对纺织面料的着色效果好，而且对人体无害。为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种纺织品的染色工艺，其特征在于包含如下步骤：
步骤1：在染色缸中加入染色剂和水，均匀搅拌，通过3-4℃的升温速率升温至55-60℃，保持1.5h，加入碳酸将染液的pH调节到5；
步骤2：将纺织原料浸泡在染色缸中浸泡1.5-3.5小时，然后以2-3℃/min的速度升温，升温到93-96℃并保持2.5h；纺织原料的浴比是1:18；
步骤3：烘干，将浸泡后的纺织原料在85-90℃的环境下烘干；
步骤4：固色，将步骤3烘干后的原料浸入固定液中浸泡1-3小时，然后在85-90℃的环境下烘干。
步骤5：漂洗，取出步骤4烘干后的纺织原料浸入清水中漂洗35-55分钟，并加入漂洗剂；
步骤6：晾干，取出漂洗后的纺织原料自然晾干。
所述的固定液为渗透剂JFC、乙二醛、三氯化铝、柠檬酸或酒石酸中之一与聚乙烯醇或尿素组成的水溶液；
所述的染色剂包含苏木植物染料，其含量按重量份数计为10～15份。
进一步地，所述的染色剂还包含如下组分：二苯醚四酸二酐8～10份，聚丙二醇2～5份，云母粉18～20份，硬脂酸锌2～5份，乙基三乙氧基硅烷7～10份，碳酸钠4～7份，乙醇3～5份，水40～45份，聚乙烯吡咯烷酮5～8份。
进一步地，所述苏木植物染料的制备方法包括以下步骤：
1)将苏木干粉后放入萃取釜中，通入超临界甲醇作为萃取剂，加入氨水作为夹带剂，萃取温度为20～25℃，萃取压力6～7MPa，萃取时间为10～15分钟，甲醇流速为1～10L/h，夹带剂流速0.1～0.55ml/min；
2)将含有萃取物的超临界甲醇进行减压，以分离出萃取产物，分离温度10～20℃，分离压力为1～5MPa，收集所得的萃取液；
3)浓缩至膏状，上大孔树脂，依次用水、5～10％的乙醇洗至水澄清，最后用80-85％乙醇洗脱，洗脱液出去乙醇得浓缩液A；
4)将浓缩液A用乙醇溶剂后过滤，滤液用聚酰胺拌样，上聚酰胺层析柱，采用体积比例为10:1～1:1水与甲醇混合溶液进行梯度洗脱，收集水：甲醇为8:1～5:1洗脱液浓缩得浓缩液B，再将浓缩液B冷冻干燥后即得。
使用氨水作为夹带剂能够以极低的用量，提高苏木色素在超临界溶剂中的溶剂度，大大降低了超临界溶剂的使用量，提高了提取效率并增加了苏木色素的析出量。
进一步地，步骤1)之前还包括苏木干粉的制备步骤，所述苏木干粉的制备步骤为：将苏木切块后进行真空冷冻干燥处理，然后对干燥处理后的芦荟叶进行粉碎、过筛。进一步地，所述真空冷冻干燥处理的干燥温度为-30～-50℃，干燥时间为10～20小时，所述过筛的筛网为30～50目。
进一步地，步骤1)中所述萃取温度为25℃，萃取压力为6MPa，萃取时间为10min，甲醇流速为6L/h，夹带剂流速0.2ml/min。
步骤3)中大孔树脂为D-101型或AB-8型。
与现有技术相比，本发明的一种纺织面料用染色剂，具有如下有益效果：
1)在染色过程中增加固色工艺，有效的抑制了染料结构中的反应性官能团，增加了上染染料的稳定。
2)本发明通过多种原料进行合理的配比，从而实现上色简单和不易褪色的织物染色剂，本发明能提高织物的色牢度，染色后色泽稳定，还不会对人造成人体影响。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
【实施例1】
苏木植物染料的制备：
1)将苏木切块后进行--50℃真空冷冻干燥处理10小时，然后对干燥处理后的芦荟叶进行粉碎、过50目筛得到芦荟干粉。
将苏木干粉后放入萃取釜中，通入超临界甲醇作为萃取剂，加入氨水作为夹带剂，萃取温度为25℃，萃取压力7MPa，萃取时间为10分钟，甲醇流速为5L/h，夹带剂流速0.1ml/min；
2)将含有萃取物的超临界甲醇进行减压，以分离出萃取产物，分离温度10℃，分离压力为1MPa，收集所得的萃取液；
4)浓缩至膏状，上D-101型大孔树脂，依次用水、10％的乙醇洗至水澄清，最后用85％乙醇洗脱，洗脱液出去乙醇得浓缩液A；
5)将浓缩液A用乙醇溶剂后过滤，滤液用聚酰胺拌样，上聚酰胺层析柱，采用体积比例为10:1～1:1水与甲醇混合溶液进行梯度洗脱，收集水：甲醇为8:1～5:1洗脱液浓缩得浓缩液B，再将浓缩液B冷冻干燥后即得。
【实施例2】
苏木植物染料的制备：
将苏木切块后进行--50℃真空冷冻干燥处理10小时，然后对干燥处理后的芦荟叶进行粉碎、过50目筛得到芦荟干粉。
1)将苏木干粉后放入萃取釜中，通入超临界甲醇作为萃取剂，加入氨水作为夹带剂，萃取温度为25℃，萃取压力6MPa，萃取时间为15分钟，甲醇流速为10L/h，夹带剂流速0.1ml/min；
2)将含有萃取物的超临界甲醇进行减压，以分离出萃取产物，分离温度20℃，分离压力为5MPa，收集所得的萃取液；
4)浓缩至膏状，上D-101大孔树脂，依次用水、10％的乙醇洗至水澄清，最后用80％乙醇洗脱，洗脱液出去乙醇得浓缩液A；
5)将浓缩液A用乙醇溶剂后过滤，滤液用聚酰胺拌样，上聚酰胺层析柱，采用体积比例为10:1～1:1水与甲醇混合溶液进行梯度洗脱，收集水：甲醇为8:1～5:1洗脱液浓缩得浓缩液B，再将浓缩液B冷冻干燥后即得。
【实施例3】
纺织品的染色工艺：
步骤1：在染色缸中加入染色剂和水，均匀搅拌，通过4℃的升温速率升温至60℃，保持1.5h，加入碳酸将染液的pH调节到5；
步骤2：将纺织原料浸泡在染色缸中浸泡1.5-3.5小时，然后以2-3℃/min的速度升温，升温到96℃并保持2.5h；纺织原料的浴比是1:18；
步骤3：烘干，将浸泡后的纺织原料在90℃的环境下烘干；
步骤4：固色，将步骤3烘干后的原料浸入固定液中浸泡1-3小时，然后在90℃的环境下烘干。
步骤5：漂洗，取出步骤4烘干后的纺织原料浸入清水中漂洗50分钟，并加入漂洗剂；
步骤6：晾干，取出漂洗后的纺织原料自然晾干。
所述的固定液为乙二醛与聚乙烯醇或尿素组成的水溶液，乙二醛与聚乙烯醇的质量比为1:3，溶液浓度为3g/L；
染色剂按重量份计包括以下组成成份：实施例1所制备的苏木植物染料15份、二苯醚四酸二酐10份，聚丙二醇5份，云母粉19份，硬脂酸锌4份，乙基三乙氧基硅烷8份，碳酸钠5份，乙醇4份，水45份，聚乙烯吡咯烷酮6份。
【实施例4】
纺织品的染色工艺：
步骤1：在染色缸中加入染色剂和水，均匀搅拌，通过3-4℃的升温速率升温至60℃，保持1.5h，加入碳酸将染液的pH调节到5；
步骤2：将纺织原料浸泡在染色缸中浸泡3.5小时，然后以3℃/min的速度升温，升温到96℃并保持2.5h；纺织原料的浴比是1:18；
步骤3：烘干，将浸泡后的纺织原料在85-90℃的环境下烘干；
步骤4：固色，将步骤3烘干后的原料浸入固定液中浸泡1-3小时，然后在85-90℃的环境下烘干。
步骤5：漂洗，取出步骤4烘干后的纺织原料浸入清水中漂洗35-55分钟，并加入漂洗剂；
步骤6：晾干，取出漂洗后的纺织原料自然晾干。
所述的固定液为乙二醛与聚乙烯醇或尿素组成的水溶液，乙二醛与聚乙烯醇的质量比为1:3，溶液浓度为3g/L；
染色剂按重量份计包括以下组成成份：实施例2制备的苏木植物染料10份、二苯醚四酸二酐8份，聚丙二醇5份，云母粉20份，硬脂酸锌5份，乙基三乙氧基硅烷10份，碳酸钠7份，乙醇5份，水45份，聚乙烯吡咯烷酮8份。
上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (5)

1.一种纺织品的染色工艺，其特征在于包含如下步骤：
步骤1：在染色缸中加入染色剂和水，均匀搅拌，通过3-4℃的升温速率升温至55-60℃，保持1.5h，加入碳酸将染液的pH调节到5；
步骤2：将纺织原料浸泡在染色缸中浸泡1.5-3.5小时，然后以2-3℃/min的速度升温，升温到93-96℃并保持2.5h；纺织原料的浴比是1:18；
步骤3：烘干，将浸泡后的纺织原料在85-90℃的环境下烘干；
步骤4：固色，将步骤3烘干后的原料浸入固定液中浸泡1-3小时，然后在85-90℃的环境下烘干；
步骤5：漂洗，取出步骤4烘干后的纺织原料浸入清水中漂洗35-55分钟，并加入漂洗剂；
步骤6：晾干，取出漂洗后的纺织原料自然晾干；
所述的固定液为渗透剂JFC、乙二醛、三氯化铝、柠檬酸或酒石酸中之一与聚乙烯醇或尿素组成的水溶液；
所述的染色剂包含苏木植物染料，其含量按重量份数计为10～15份。
2.根据权利要求1所述的纺织品的染色工艺，其特征在于，所述的染色剂还包含如下组分：二苯醚四酸二酐8～10份，聚丙二醇2～5份，云母粉18～20份，硬脂酸锌2～5份，乙基三乙氧基硅烷7～10份，碳酸钠4～7份，乙醇3～5份，水40～45份，聚乙烯吡咯烷酮5～8份。
3.根据权利要求1所述的纺织品的染色工艺，其特征在于，所述苏木植物染料的制备方法包括以下步骤：
1)将苏木干粉后放入萃取釜中，通入超临界甲醇作为萃取剂，加入氨水作为夹带剂，萃取温度为20～25℃，萃取压力6～7MPa，萃取时间为10～15分钟，甲醇流速为1～10L/h，夹带剂流速0.1～0.55ml/min；
2)将含有萃取物的超临界甲醇进行减压，以分离出萃取产物，分离温度10～20℃，分离压力为1～5MPa，收集所得的萃取液；
3)浓缩至膏状，上大孔树脂，依次用水、5～10％的乙醇洗至水澄清，最后用80-85％乙醇洗脱，洗脱液出去乙醇得浓缩液A；
4)将浓缩液A用乙醇溶剂后过滤，滤液用聚酰胺拌样，上聚酰胺层析柱，采用体积比例为10:1～1:1水与甲醇混合溶液进行梯度洗脱，收集水：甲醇为8:1～5:1洗脱液浓缩得浓缩液B，再将浓缩液B冷冻干燥后即得。
4.根据权利要求3所述的纺织品的染色工艺，其特征在于，苏木植物染料的制备过程中，步骤1)中所述萃取温度为25℃，萃取压力为6MPa，萃取时间为10min，甲醇流速为6L/h，夹带剂流速0.2ml/min。
5.根据权利要求3所述的纺织品的染色工艺，其特征在于，苏木植物染料的制备过程中，步骤3)中大孔树脂为D-101型或AB-8型。
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