CN109295758A - 一种低尿素或无尿素活性染料印花方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及纺织品印花加工领域，具体为一种低尿素或无尿素活性染料印花方法：将45%‑65%的印花糊料（质量比，下同）、3%‑16%的吸湿剂、0.1%‑3.5%的K型商品活性染料、0.5%‑2.0%的染料色光稳定剂3‑硝基苯磺酸钠、1.0%‑3.0%的碳酸氢钠、碳酸钠、硅酸钠或磷酸酸钠中之一种固色碱剂以及10.5%‑50.4%的水混合并经经均匀调浆制备的新型色浆进行纤维素类纺织品的筛网印花，之后分别经（80‑100）℃×（6‑12）min烘干、（102‑104）℃×（6‑15）min汽蒸处理以及水洗、皂洗、烘干等工序完成纺织品的印花加工。本发明所研究的一种低尿素或无尿素活性染料印花方法，可以用于纤维素类纺织品低尿素或无尿素的活性染料印花生产，对应相同活性染品种及料浓度条件下的传统印花工艺具有相似或更优良的得色性能。

Description

一种低尿素或无尿素活性染料印花方法
技术领域
本发明属于纺织品印花技术领域，具体为一种低尿素或无尿素活性染料印花方法。
背景技术
中国是一个印花纺织品生产大国，年印花纺织品产量约为60多亿平米，其中活性染料印花布就占了70%，活性染料用于纺织品印花也以花纹清晰、手感舒适、色牢度尤其是湿牢度好而垄断了纤维素纤维印花市场。按照印花产品所用加工设备而言，印花纺织品产量中大约90%属于筛网印花（平网、圆网）完成，是印花企业最主要的生产方式。
纤维素类纺织品的印花生产目前多采用活性染料进行，其基本的生产工艺流程如下：花型设计分色制版—→分色浆调制—→织品印花—→烘干—→蒸化（焙烘）—→水洗—→烘干—→检验—→整装。生产所用的色浆主要构成成分包括活性染料、海藻酸钠或其他印花糊料、尿素、防染盐S、固色碱剂以及水等。为顺利实施活性染料由色浆向纤维的扩散、渗透，需要在色浆中添加大量的尿素，以起到助溶、吸湿等作用，一般活性染料印花色浆中尿素的含量高达150g/kg以上。但是，尿素的大量使用不仅增大了印花成本，更主要是印花织物洗涤过程尿素全部进入洗涤废水，导致水体氨氮指标剧增、水体富营养化现象严重，严重影响环境质量。随着我国现阶段环保要求的提高和可持续发展要求的不断深入，一系列高要求的环保标准相继出台，其中纺织染整工业水污染物排放标准更为严苛，自2015年1月1日起，现有及新建印染企业执行氨氮标准限值范围10mg/L（直排）-20mg/L（间接排放），某些生态环境特别脆弱地区氨氮标准甚至执行8mg/L-10mg/L的更严标准，而且印染企业的排污接入市政管道实时监控，排污指标甚至决定着企业的生死。所以对企业而言，除了在废水处理上下工夫，更多的还是要在采用生态化的印花工艺这种源头上控制污染物的产生，对活性染料印花企业而言，低尿素甚至无尿素印花技术将是未来可持续性发展的唯一途径。
综上所述，减少尿素的应用甚至不使用尿素进行相关纺织品的印花生产成为所有纺织加工公司重点思考和亟待解决的核心问题。
为解决上述问题，人们进行了较多的尝试。如申请号为201210527959.1的“一种绿色环保的纺织品印花工艺”专利，通过美国亨斯迈纺织染化公司PF系列活性印花染料产品及RUF固色剂的使用，实施了无尿素活性染料印花。申请号为201310174723.9的“一种印花浆及其应用”专利，通过选择合适的活性染料和聚丙烯酸类增稠剂401印花糊料的应用，实施无尿素活性染料印花-。申请号为201310405249.6的“一种无尿素活性染料印花色浆、制造方法及印染方法”专利，通过活性染料的选择应用，实施了无尿素色浆印花。申请号为201310487819.0的“活性染料无尿素印花”专利，通过印特奇PF系列活性染料和印特牢FW-2新型固色剂的应用，实现了无尿素活性染料印花。申请号为201610130955.8的“一种以特种矿物土为糊料的无尿素活性染料印花方法”专利，通过特种矿物土糊料代替海藻酸钠实施无尿素活性染料色浆印花。申请号为201410227525.9的“一种活性染料印花工艺”专利，通过甘油和三甘醇为原料替代工业尿素实施活性染料印花，达到减少尿素的应用对环境的影响。申请号为201710981780.6的“一种亚麻人棉交织面料的印花色浆及其制备方法”专利，通过吸湿剂氯化锂或溴化锂，助溶剂苯甲酸钠、水杨酸钠、对氨基苯甲酸、乙酰胺以及海泡石改性得到的印花色浆，实施有尿素活性染料的印花。
可以看出，上述专利技术更多的是通过活性染料品种或印花糊料的选择实现低尿素或无尿素的印花，对于纺织品的生产应用存在染料或印花糊料等方面较多的限制，不利与印花生产的工艺简化及低成本运行。
发明内容
（一）解决的技术问题
为克服上述技术的不足，提供了一种通过尿素替代物的应用，在源头上控制污染物产生的低尿素或无尿素活性染料印花方法。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种低尿素或无尿素活性染料印花方法，包括如下步骤：
纤维素类纺织品活性染料印花生产用低尿素或无尿素印花色浆的调制：按原料质量比由45%-65%的印花糊料、3%-16%的吸湿剂、0.1%-3.5%的活性染料、0.5%-2.0%的染料色光稳定剂、1.0%-3.0%的固色碱剂以及10.5%-50.4%的水混合，再经均匀调浆制备而成。
以上述制备而成的印花色浆进行纤维素类纺织品的筛网印花，之后分别经（80-100）℃×（6-12）min烘干和（102-104）℃×（6-15）min汽蒸处理后再经过水洗、皂洗、烘干等处理完成纺织品的印花加工。
作为优选，所述印花色浆调制所用印花糊料，若按照1000克总量计，是将60克50%-100%质量比的海藻酸钠与0%-50%的含有2-6个碳原子的有机羧酸钠盐混合物，加入到540ml去离子水中搅拌均匀，静置24h后调制而成的10%浓度的糊料。
作为优选，所述印花色浆调制所用吸湿剂，为含有3-8个碳原子的线性多元醇、所述不同多元醇混合物或多元醇与尿素按照一定比例混合所得的混合物。调制色浆时，先将所需计量的吸湿剂与一定量的水混合成均匀的溶液，然后与其他组分混合、搅匀而成。
作为优选，所述多元醇混合物或多元醇与尿素混合物，包括但不限于举例如：己六醇（山梨醇、山梨糖醇）/丙三醇=0%-100%/100%-0%；己六醇（山梨醇、山梨糖醇）/尿素=25%-100%/75%-0%。
作为优选，所述印花色浆调制所用活性染料为K型商品活性染料。
作为优选，所述印花色浆调制所用染料色光稳定剂为3-硝基苯磺酸钠。
作为优选，所述印花色浆调制所用固色碱剂为碳酸氢钠、碳酸钠、硅酸钠或磷酸酸钠中的一种。
（三）有益效果
本发明所研究的一种低尿素或无尿素活性染料印花方法，可以用于纤维素类纺织品低尿素或无尿素的活性染料印花生产，对应相同活性染料品种及浓度条件下的传统印花工艺具有相似或更优良的得色性能，由此，新技术实现了纤维素类纺织品少用尿素或不用尿素活性染料环保型印花生产的目标。
同时对于当前有大批量消费需求的纤维素类纺织印花产品的生态可持续性生产提供了有力的技术支持，该技术的应用具有较高的现实意义。
具体实施方式
本发明所述一种低尿素或无尿素活性染料印花方法是针对之前纤维素类纺织品活性染料印花工艺较高量尿素应用所带来的不利于环境的高氨氮废水问题所开发的一种印花技术。
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，但本发明的保护范围不只局限于此：
一种低尿素或无尿素活性染料印花方法，其中印花色浆是由2%K型活性染料，50%-60%印花糊料，8%-12%吸湿剂，1%染料色光稳定剂（防染盐S），2%碱剂NaHCO3，加水至100%调制而成。
印花用纺织品为黏胶类织物，印花完成后需经过80℃×10min烘干、102℃×12min汽蒸处理，之后再经过水洗、95℃×5min皂洗（209净洗剂5g/L，温度95℃，时间5min，浴比1：30）、水洗、烘干。实施例中颜色数据以及色牢度数据采用datacolor—600测配色仪测试所得。
该具体实施中出现的数值范围，对实现本方法的结果无影响。
实施例1
印花工艺中，活性染料为活性艳蓝K-GR，印花糊料为100%海藻酸钠，吸湿剂为己六醇、用量为10%时所得印花织物的K/S值为22.55，印花织物渗透率（印花织物背面与正面得色K/S比值）为77.12%；对比吸湿剂为尿素（常规活性染料工艺）的印花纺织品K/S值为25.73，印花织物渗透率为86.34%。
经测试，实施例1对应的两种工艺印花织物的湿摩擦牢度分别达到5级和4-5级（色差分别为0.46和0.33），干摩擦牢度为5级（色差分别为0.16和0.26）；耐皂洗色牢度变色等级为4-5级（分别为4.68和4.62），沾色（粘胶）（色差分别为0.10和0.40）、沾色（棉）（色差分别为0.15和0.36）都达到5级；与常规全部尿素印花工艺相比较，印花织物的K/S值基本接近，印花织物的色均匀性好，色光纯正。
实施例2
印花工艺中，活性染料为活性艳蓝K-GR，印花糊料为海藻酸钠/乙醇酸钠=70/30，吸湿剂为己六醇、用量为10%时所得印花织物的K/S值为24.56，印花织物渗透率（印花织物背面与正面得色K/S比值）为81.31%；对比吸湿剂为尿素（常规活性染料工艺）的印花纺织品K/S值为28.69，印花织物渗透率为89.26%。
经测试，实施例2对应的两种工艺印花织物的湿摩擦牢度分别达到5级和4-5级（色差分别为0.31和0.42），干摩擦牢度为5级（色差分别为0.21和0.18）；耐皂洗色牢度变色等级为4-5级（分别为4.55和4.73），沾色（粘胶）（色差分别为0.23和0.27）、沾色（棉）（色差分别为0.18和0.24）都达到5级；与常规全部尿素印花工艺相比较，印花织物的K/S值基本接近，印花织物的色均匀性好，色光纯正。
实施例3
印花工艺中，活性染料为活性红K-2BP，印花糊料为100%海藻酸钠，吸湿剂为己六醇/尿素=75/25、用量为8%时所得印花织物的K/S值为36.28，印花织物渗透率（印花织物背面与正面得色K/S比值）为89.53%；对比吸湿剂为尿素（常规活性染料工艺）的印花纺织品K/S值为37.73，印花织物渗透率为95.34%。
经测试，实施例3对应的两种工艺印花织物的湿摩擦牢度都达到4-5级（色差分别为0.41和0.49），干摩擦牢度为5级（色差分别为0.13和0.15）；耐皂洗色牢度变色等级为4-5级（分别为4.8和4.28），沾色（粘胶）（色差分别为0.09和0.25）、沾色（棉）（色差分别为0.16和0.24）都达到5级；与常规全部尿素印花工艺相比较，印花织物的K/S值基本接近，印花织物的色均匀性好，色光纯正。
实施例4
印花工艺中，活性染料为活性黄K-RN，印花糊料为海藻酸钠/乙醇酸钠=70/30，吸湿剂为己六醇/尿素=75/25、用量为8%时所得印花织物的K/S值为42.82，印花织物渗透率（印花织物背面与正面得色K/S比值）为90.90%；对比吸湿剂为尿素（常规活性染料工艺）的印花纺织品K/S值为44.21，印花织物渗透率为91.36%。
经测试，实施例4对应的两种工艺印花织物的湿摩擦牢度都达到4-5级（色差分别为0.77和0.79），干摩擦牢度为5级（色差分别为0.27和0.27）；耐皂洗色牢度变色等级为4-5级和4级（分别为4.8和4.2），沾色（粘胶）（色差分别为0.08和0.06）、沾色（棉）（色差分别为0.27和0.17）都达到5级；与常规全部尿素印花工艺相比较，印花织物的K/S值基本接近，印花织物的色均匀性好，色光纯正。
其中附表1、附表2为实施例1~实施例4使用新型色浆工艺对比常规色浆工艺的各项性能参数数据的统计。
表 1
表 2

Claims (8)

1.一种低尿素或无尿素活性染料印花方法，其特征在于，包括如下步骤：
纤维素类纺织品活性染料印花生产用低尿素或无尿素印花色浆的调制：按原料质量比由45%-65%的印花糊料、3%-16%的吸湿剂、0.1%-3.5%的活性染料、0.5%-2.0%的染料色光稳定剂、1.0%-3.0%的固色碱剂以及10.5%-50.4%的水混合，再经均匀调浆制备而成；
以上述制备而成的印花色浆进行纤维素类纺织品的筛网印花，之后分别经（80-100）℃×（6-12）min烘干和（102-104）℃×（6-15）min汽蒸处理后再经过水洗、皂洗、烘干等处理完成纺织品的印花加工。
2.根据权利要求1所述的一种低尿素或无尿素活性染料印花方法，其特征在于：所述印花色浆调制所用印花糊料，是将N克50%-100%质量比的海藻酸钠与0%-50%的含有2-6个碳原子的有机羧酸钠盐混合物，加入到9Nml的去离子水中搅拌均匀，静置24h后调制而成的10%浓度的糊料。
3.根据权利要求1所述的一种低尿素或无尿素活性染料印花方法，其特征在于：所述印花色浆调制所用吸湿剂为含有3-8个碳原子的线性多元醇、不同多元醇混合物或多元醇与尿素按照一定比例混合所得的混合物，调制色浆时，先将所需计量的吸湿剂与稀释剂质量2-5倍质量的水混合成均匀的溶液，然后与其他组分混合、搅匀而成。
4.根据权利要求3所述的一种低尿素或无尿素活性染料印花方法，其特征在于：所述多元醇混合物为己六醇/丙三醇=0%-100%/100%-0%，所述多元醇与尿素混合物为己六醇/尿素=25%-100%/75%-0%。
5.根据权利要求4所述的一种低尿素或无尿素活性染料印花方法，其特征在于：所述己六醇为山梨醇、山梨糖醇中任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种低尿素或无尿素活性染料印花方法，其特征在于：所述印花色浆调制所用活性染料为K型商品活性染料。
7.根据权利要求1所述的一种低尿素或无尿素活性染料印花方法，其特征在于：所述印花色浆调制所用染料色光稳定剂为3-硝基苯磺酸钠。
8.根据权利要求1所述的一种低尿素或无尿素活性染料印花方法，其特征在于：所述印花色浆调制所用固色碱剂为碳酸氢钠、碳酸钠、硅酸钠或磷酸酸钠中的任意一种。
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