CN110230212A - 一种涤纶纺织品染色方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涤纶纺织品染色方法，属于纺织加工技术领域。本发明首先将聚乙烯醇溶于水中制成浆液，然后将染料及表面活性剂置于浆液中，再将经过预处理的涤纶纺织品在浆槽中浸轧处理后焙烘，使得染料分子进入纤维内部，对涤纶纺织品进行快速染色，同时聚乙烯醇在涤纶纱线表面固化成膜。本发明所述的涤纶纺织品快速染色方法，聚乙烯醇无毒、可降解，染色过程绿色无污染；同时聚乙烯醇能够在涤纶纺织品上固化成膜，并且实现快速染色上浆，加工工艺简单、耗时周期短；同时本发明的快速染色过程可以在普通浆纱机上完成，减少高温高压过程及水资源的消耗，能够有效节省能源。

Description

一种涤纶纺织品染色方法

技术领域

本发明属于纺织加工技术领域，尤其涉及一种涤纶纺织品染色方法。

背景技术

涤纶，化学名聚对苯二甲酸乙二酯，是最具魅力、最有竞争力的合成纤 维之一，具有高强高模和高弹性恢复能力，其形成的纺织品坚牢耐用、抗皱 免烫，同时具有良好的耐光性和耐热性能。然而，涤纶分子结构致密、排列 整齐、结晶度和取向度高，其纤维结构中缺少像纤维素或蛋白质纤维那样能 与染料分子结合的活性基团，导致染液很难将其润湿，从而阻碍了染料在涤 纶纤维上的吸附和扩散，难以上染。

为此，目前常用分散染料通过载体染色、高温高压或热熔连续染色的方 法对涤纶染色。其中高温高压法染色效果好，但对设备要求高，能耗大，染 色时间长、且染色过程需要耗费大量的水，并且染色过程对水质的要求比较 高；热熔法染色织物不仅手感差，且上浆过程中存在浆料和纤维间的黏附问 题、固色率低；载体法染色通常在常压下进行，载体分子的结构小，能在纤 维中迅速扩散、吸附，使得纤维间的结合力减弱，纤维分子的热振动激化， 从而使涤纶纤维膨化，使其玻璃化温度Tg降低，增加产生大空隙的机会，提 高了染料在纤维内的扩散速度，促进染料上染，载体染色可以降低涤纶染色 温度及能耗，且染色织物具有较好的手感。但在国内目前使用的载体多数为 乳化冬青油、乳化甲基萘、乳化苄酯、有机氯及禁用芳香胺等，这些载体气 味重、毒性大、生物降解性差，且污染环境，因此限制了载体在涤纶及其混 纺制品染色中的应用。

为了经济的发展，也为了响应国家节能、减排、绿色环保的号召，有必 要开发出一种环保型的涤纶纺织品的载体法染色工艺。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的不足，提供一种涤纶纺织品快 速染色的方法，该方法是以聚乙烯醇作为染料分子的载体，使涤纶纺织品染 色的同时可进行上浆，有效减少染色工艺流程，缩短了工艺流程时间，节约 用水，同时聚乙烯醇载体无毒、可降解，染色过程绿色无污染，且成膜后具 有较高的强度和耐溶剂性能，从而对涤纶纺织品起到增塑的效果。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种涤纶纺织品染色方法，包括如下步骤：

S1、浆液的配制：搅拌条件下，将聚乙烯醇、表面活性剂溶于去离子水 中得到浆液备用；

S2、涤纶纺织品预处理：将待染色的涤纶纺织品置于湿热环境中进行预 处理；

S3、染浆配制：依次将分散染料、渗透剂加入步骤S1制得的浆液中，搅 拌混合均匀后调节溶液pH，得到染浆；

S4、染色：将经步骤S2预处理后的涤纶纺织品浸入步骤S3配制的染浆 中，经浸轧染浆处理后取出，焙烘，即得到染色后的涤纶纺织品。

本发明以聚乙烯醇作为染料分子载体，聚乙烯醇是一种无毒、全降解环 境友好材料，能溶于水，对染料分子具有较好的分散性能，在涤纶纺织品染 色过程中，聚乙烯醇分子中的羟基官能团与涤纶分子中的端醇羟基及染料分 子中的羟基、氨基官能团由于存在分子间氢键作用可加大染料分子与涤纶纤 维间的作用力，从而促使染料分子向涤纶纺织品扩散，加快染色速率、便于 缩短染色时间；同时在分子间氢键作用下，聚乙烯醇能够在涤纶纺织品上快 速成膜，同时实现涤纶纺织品的上浆和染色过程，减少工艺流程；此外，聚 乙烯醇具有良好的粘接性能，其粘度随着平均分子量及温度的升高而增大， 因此能够很好的附着在涤纶纺织品上，成膜性强，且成膜后具有较高的强度 和耐溶剂性能，从而对涤纶纺织品起到增塑的效果。

优选的，所述聚乙烯醇的质量分数为5～40％、所述表面活性剂的质量分 数为0.1～2％。

优选的，所述聚乙烯醇的聚合度为500～2000。

优选的，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠 或硬脂酸钠中的一种或多种。

优选的，步骤S1中，搅拌温度为60～80℃，搅拌时间为1～12h，搅拌速 率为400～700r/min。

优选的，所述涤纶纺织品为涤纶短纤维、涤纶长丝或涤纶织物中的一种。

优选的，步骤S2中，所述预处理温度为60～80℃，预处理时间为30～60min， 预处理湿度为60～80％。

优选的，步骤S3中，所述分散染料的浓度为1-20g/L，渗透剂的浓度为 1.5～4g/L，pH值为4～7，搅拌温度为70～90℃，搅拌时间为3～6h，搅拌速率 为500～700r/min。

进一步优选的，所述渗透剂为渗透剂JFC，渗透剂不仅有利于染料分子 进入涤纶纤维大分子间的无定形区，同时也能对聚乙烯醇产生一定作用，使 其在涤纶纺织品上的黏附性能更好。

优选的，步骤S4中，所述浸轧为一浸一轧或两浸两轧中的一种。

优选的，步骤S4中，染浆温度为60～100℃，焙烘温度为60～100℃，焙 烘时间为0.5～5min。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)本发明采用聚乙烯醇作为染料分子的载体，使涤纶纺织品染色的同 时可进行上浆，有效减少染色工艺流程，缩短了工艺流程时间，节约用水， 同时整个染色过程无需高温高压处理，大大节省了能源；且聚乙烯醇是一种 无毒、全降解环境友好型材料，染色工艺过程绿色环保无污染。

(2)本发明中聚乙烯醇染料载体具有良好的粘结性，能够很好的附着在 涤纶纺织品上，有利于聚乙烯醇在涤纶纺织品上牢固成膜，同时染料分子在 聚乙烯醇的作用下能够快速进入纱线或纤维内部，实现涤纶纺织品的快速染 色和上浆，节省染色工艺时间。

(3)本发明中聚乙烯能溶于水，分散染料不溶于聚乙烯醇，当其分散于 聚乙烯醇后由于聚乙烯醇的高分子特性，分散染料不容易在染色过程中聚集， 使染料分散更加均匀，从而使涤纶纺织品的染色更加均匀。

(4)本发明染色过程中添加的渗透剂不仅可促进染料分子进入涤纶纤维 大分子间的无定形区域，加快染色过程；同时使聚乙烯醇在涤纶纺织品上的 黏附性能更好。

(5)聚乙烯醇具有优异的耐酸碱性，使之在涤纶纺织品上的成膜受染浆 pH影响较小，使之适用范围更加广泛。

(6)本发明在染色上浆的过程中使用浸轧处理，压浆辊不仅能够使浆液 进入纱线内部，而且有利于分散染料与纤维接触，有利于染料在聚乙烯醇分 子的作用下进入到纤维内部，使染色均匀度和染色牢度增大，染料在纱线上 的分布更加均匀。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例， 对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用 以解释本发明，并不用于限定本发明；除非特别说明，本发明采用的试剂、 方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。

下面通过具体的实施例子对本发明做进一步的详细描述。

以下具体实施方式中，通过测定织物染色后涤纶纤维断裂强力、断裂伸 长率及强力损伤值对涤纶染色效果进行评述。

实施例1

一种涤纶纺织品染色方法，包括如下步骤：

S1、浆液的配制：在600r/min搅拌速率下，将20g聚合度为1000的聚乙 烯醇、1g十二烷基硫酸钠缓慢加入100mL去离子水中，并于70℃下搅拌6h 使聚乙烯醇溶解，得到浆液备用；

S2、涤纶纺织品预处理：将待染色的涤纶短纤维置于70℃热水中煮40min 进行预处理；

S3、染浆配制：依次将1g分散染料、0.3g渗透剂JFC加入步骤S1制得 的浆液中，升温至80℃，以600r/min搅拌4h使之混合均匀后加入醋酸调节 溶液pH至5，得到染浆；

S4、染色：将步骤S3配制的染浆加热到90℃，将步骤S2预处理后的涤 纶纺织品浸入染浆中处理25min，经过轧车浸轧，浸轧两次后取出，放入烘箱 80℃焙烘3min，即得到染色后的涤纶纺织品。

实施例2-12

实施例2-12提供一种涤纶纺织品染色方法，与实施例1相比，不同之处 在于，改变步骤S1中聚乙烯醇用量、聚乙烯醇聚合度或表面活性剂的质量分 数，其具体用量及染色后测得的涤纶纺织品的断裂强力和断裂伸长率如下表 所示。

对比例1

本对比例中涤纶纺织品采用传统高温高压方式染色，染色时间为90min， 强力损伤由断裂强力计算得到。染色后涤纶纤维断裂强力和断裂伸长率以及 强力损伤结果见下表。

对比实施例1～5及对比例1涤纶纺织品染色后织物的断裂强力和断裂伸 长率以及强力损伤结果可知，当分散染料用量不变时，随着聚乙烯醇载体质 量分数由5％增大到40％，断裂强力和断裂伸长率呈上升趋势；但继续增加载 体用量，断裂强力和断裂伸长率减小，这是因为载体分子能进入涤纶纤维内 部，以氢键或范德华力方式与纤维结合，同时聚乙烯会在涤纶纺织品表面成 膜对涤纶纤维起到增塑作用。因此，使涤纶纺织品的断裂强力及断裂伸长率 增大，同时降低其强力损伤；当聚乙烯醇浓度过高时，溶液粘度过大，易导致上浆不匀，且涤纶通过大浓度浆液时所受阻力大，牵伸导致的应力集中使 得强力受到损失。因此，本发明选定载体的用量为5～40％，综合考虑成本及 其他各方面因素，选定聚乙烯醇的最佳用量为20％，即实施例1为最佳用量， 后续实验均以此用量进行。

对比实施例1、对比例1结果可知，涤纶纺织品染色后织物的断裂强力、 断裂伸长率以及强力损伤要明显优于传统高温高压染色所得涤纶纤维，由此 说明本发明采用聚乙烯醇作为染料载体明显改善了涤纶纤维染色后的强度及 强力损伤性能。

对比表中实施例1、实施例6～8涤纶纺织品染色后织物的断裂强力和断裂 伸长率以及强力损伤结果可知，随着聚乙烯醇聚合度的增大，涤纶纺织品染 色后织物的断裂强力、断裂伸长率呈现先增大后减小的趋势，当聚乙烯醇聚 合度达到1000时，涤纶纺织品染色后织物的断裂强力、断裂伸长率及强力损 伤性能最佳。因此本发明优选聚合度为1000聚乙烯醇进行后续实验。

对比表中实施例1、实施例9～12涤纶纺织品染色后织物的断裂强力和断 裂伸长率以及强力损伤结果可知，随着表面活性剂用量的增大，当分散染料 用量不变时，随着表面活性剂质量分数由0.1％增大到1％，染色后织物的断 裂强力和断裂伸长率变大；但继续增加表面活性剂用量断裂强力和断裂伸长 率减小。因此，本发明优选表面活性剂的用量为1％。

实施例13-19

实施例13-19提供一种涤纶纺织品染色方法，与实施例1相比，不同之处 在于，改变步骤S1中搅拌条件，具体条件参数及染色后测得的涤纶纺织品的 断裂强力和断裂伸长率如下表所示。

对比实施例1、实施例13～14涤纶纺织品染色后织物的断裂强力和断裂伸 长率以及强力损伤结果可知，随着步骤S1中混合搅拌加热温度的升高，染色 后织物的断裂强力、断裂伸长率及强力损伤性能增强；当温度超过70℃后， 染色后织物的断裂强力和断裂伸长率变化不大。因此，从节省能源的角度考 虑，优选步骤S1中搅拌加热温度为70℃，后续均以此温度进行实验研究。

对比实施例1、实施例15～17涤纶纺织品染色后织物的断裂强力和断裂伸 长率以及强力损伤结果可知，随着步骤S1中混合搅拌时间的延长，染色后织 物的断裂强力和断裂伸长率变大；当搅拌时间超过6h后，染色后织物的断裂 强力和断裂伸长率变化不大。因此，从节省能源的角度考虑，优选步骤S1中 搅拌时间为6h，后续均以此时间进行实验研究。

对比实施例1、实施例18～19涤纶纺织品染色后织物的断裂强力和断裂伸 长率以及强力损伤结果可知，随着步骤S1中混合搅拌速率的加快，染色后织 物的断裂强力和断裂伸长率变化不大，说明在本发明限定的范围内，涤纶纺 织品染色后的断裂强力、断裂伸长率以及强力损伤受搅拌速率影响较小。综 合考虑各方面因素，后续实验选定搅拌速率为600r/min作为最佳搅拌速度。

实施例20-33

实施例24-31提供一种涤纶纺织品染色方法，与实施例1相比，不同之处 在于，改变步骤S3中染料、渗透剂浓度及染浆pH值，具体反应参数及染色 后测得的涤纶纺织品的断裂强力和断裂伸长率如下表所示。

对比实施例1、实施例20～28涤纶纺织品染色后织物的断裂强力和断裂伸 长率以及强力损伤结果可知，在90℃下，染色25min，当分散染料浓度为10g/L， 渗透剂浓度为3g/L，pH为5时，涤纶染色后的断裂强力为494.7N，断裂伸长 率为25.31％，强力损伤为3.56％最佳，与对比例1相比，本发明实施例染色 后涤纶纤维各方面性能要明显高优于传统高温高压染色所得涤纶纤维，由此 改善了涤纶纤维的强力损伤。且随着分散染料、渗透剂浓度、pH的增大，涤 纶织物染色后的断裂强力呈先增加后降低趋势。

实施例29-38

实施例29-38提供一种涤纶纺织品染色方法，与实施例1相比，不同之处 在于，改变步骤S4中染色过程中的条件，具体实验参数及染色后测得的涤纶 纺织品的断裂强力和断裂伸长率如下表所示。

对比实施例1、实施例29～38涤纶纺织品染色后织物的断裂强力和断裂伸 长率以及强力损伤结果可知，在90℃下，染色25min，当染浆温度为90℃， 焙烘温度为80℃，焙烘时间为3min时，涤纶染色后的断裂强力为494.7N， 断裂伸长率为25.31％，强力损伤为3.56％最佳，与对比例1相比，本发明实 施例染色后涤纶纤维各方面性能要明显高优于传统高温高压染色所得涤纶纤 维，由此改善了涤纶纤维的强力损伤。

以上所述，仅为本发明的说明实施例，并非对本发明任何形式上和实质 上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方 法的前提下，做出的若干改进和补充也应视为本发明的保护范围；凡熟悉本 专业的技术人员，在不脱离本发明精神和范围的情况下，利用以上所揭示的 技术内容做出的些许更改、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施 例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所做的任何等同变化的更 改、修饰与演变，均仍属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种涤纶纺织品染色方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、浆液的配制：搅拌条件下，将聚乙烯醇、表面活性剂溶于去离子水中得到浆液备用；

S2、涤纶纺织品预处理：将待染色的涤纶纺织品置于湿热环境中进行预处理；

S3、染浆配制：依次将分散染料、渗透剂加入步骤S1制得的浆液中，搅拌混合均匀后调节溶液pH，得到染浆；

S4、染色：将经步骤S2预处理后的涤纶纺织品浸入步骤S3配制的染浆中，经浸轧染浆处理后取出，焙烘，即得到染色后的涤纶纺织品。

2.根据权利要求1所述的一种涤纶纺织品染色方法，其特征在于，步骤S1中，所述聚乙烯醇的质量分数为5～40％、所述表面活性剂的质量分数为0.1～2％。

3.根据权利要求1或2所述的一种涤纶纺织品染色方法，其特征在于，所述聚乙烯醇的聚合度为500～2000。

4.根据权利要求1或2所述的一种涤纶纺织品染色方法，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠或硬脂酸钠中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种涤纶纺织品染色方法，其特征在于，步骤S1中，搅拌温度为60～80℃，搅拌时间为1～12h，搅拌速率为400～700r/min。

6.根据权利要求1所述的一种涤纶纺织品快速染色的方法，其特征在于，所述涤纶纺织品为涤纶短纤维、涤纶长丝或涤纶织物中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种涤纶纺织品染色方法，其特征在于，步骤S2中，所述预处理温度为60～80℃，预处理时间为30～60min，预处理湿度为60～80％。

8.根据权利要求1所述的一种涤纶纺织品染色方法，其特征在于，步骤S3中，所述分散染料的浓度为1～20g/L，渗透剂的浓度为1.5～4g/L，pH值为4～7，搅拌温度为70～90℃，搅拌时间为3～6h，搅拌速率为500～700r/min。

9.根据权利要求1所述的一种涤纶纺织品染色方法，其特征在于，步骤S4中，所述浸轧为一浸一轧或两浸两轧中的一种。

10.根据权利要求1所述的一种涤纶纺织品染色方法，其特征在于，步骤S4中，染浆温度为60～100℃，焙烘温度为60～100℃，焙烘时间为0.5～5min。