CN110499654A - 一种基于壳聚糖氨基磺酸硅杂化体系的羊毛织物低温染色方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及染整领域，公开了一种基于壳聚糖氨基磺酸硅杂化体系的羊毛织物低温染色方法，本发明采用甲壳素碱水解法，氧化还原并干燥后得到壳聚糖；并配得壳聚糖氨基磺酸溶液，搅拌下添加环氧丙基三甲氧基硅氧烷获得壳聚糖氨基磺酸硅杂化体系；将羊毛织物浸渍在上述溶液中均匀浸轧，经水洗后烘干备用；利用酸性大红G或弱酸性红B对处理过的羊毛织物染色，获得染色羊毛织物。利用本发明方法进行羊毛织物低温染色，具有操作简单、染色率高、节能环保的优点。
Description
技术领域
本发明涉及染整领域，尤其涉及一种基于壳聚糖氨基磺酸硅杂化体系的羊毛织物低温染色方法。
背景技术
随着人们审美观和生活品质的提升，高贵典雅、风格独特的羊毛织物越来越受到青睐。但是，羊毛纤维结构因为鳞片层的覆盖，其织物易毡缩、难护理、染色性能较差。羊毛纤维常规染色是在酸性条件下100℃沸煮1～2h完成，这种工艺不仅消耗大量能源，而且使羊毛在高温和化学药剂的作用下泛黄，强力损伤，严重影响纤维的可纺性、制成率、手感、鲜艳度及光泽。为此，亟需开发出一种羊毛织物的低温染色工艺、
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于壳聚糖氨基磺酸硅杂化体系的羊毛织物低温染色方法，利用本发明方法进行羊毛织物低温染色，具有操作简单、染色率高、节能环保的优点。
本发明的具体技术方案为：一种基于壳聚糖氨基磺酸硅杂化体系的羊毛织物低温染色方法，以g计，包括以下步骤：
1)取18-22g甲壳素，在60～80℃下用40～60wt％的氢氧化钠溶液浸泡4～8h，用热水洗涤至中性，55-65℃干燥后，研磨得到壳聚糖；
2)将壳聚糖溶于氨基磺酸溶液中，得到壳聚糖氨基磺酸溶液，搅拌条件下缓慢加质量为壳聚糖氨基磺酸溶液2-4％的环氧丙基三甲氧基硅氧烷，搅拌至全部溶解后，获得壳聚糖氨基磺酸硅杂化体系；
此外，加入环氧丙基三甲氧基硅氧烷后，与纤维表面氨基形成交联，封闭掉部分氨基，硅偶联剂水解缩合形成的纳米二氧化硅网状结构沉积于纤维表面，增加了纤维表面积，有助于染料上染羊毛。
3)将羊毛织物浸渍于壳聚糖氨基磺酸硅杂化体系中，在轧车上均匀二浸二轧，经水洗后烘干备用；
4)用酸性大红G或弱酸性红B对处理后的羊毛织物染色；其中，
酸性大红G染色：染料用量5-7％，调节pH值为1.8-2.2，元明粉用量8-12％，JFC质量浓度1.8-2.2g/L，平平加O质量浓度1.8-2.2g/L，浴比1∶35-45；45-55℃入染，升温至65-75℃并保温染色，然后用温水、冷水充分水洗；
弱酸性红B染色：染料用量5-7％，调节pH值为4～5，元明粉用量8-12％，JFC质量浓度1.8-2.2g/L，平平加O质量浓度1.8-2.2g/L，浴比1∶35-45；45-55℃入染，升温至65-75℃并保温染色，然后用温水、冷水充分水洗。
利用壳聚糖——氨基磺酸硅杂化体系对羊毛进行预处理，用酸性大红G或弱酸性红B分别对处理的羊毛织物进行染色，在染料用量为6％(owf)，染色温度为70℃，染色时间为60min，酸性大红G和弱酸性红B的染液pH值为2和4～5的条件下，可以使羊毛织物获得较好的染色效果。
本发明采用低温染色工艺，低温染色不仅能降低染色过程中纤维受到的损伤及泛黄程度，而且节约能源。在本发明中。壳聚糖是自然界中唯一带正电荷的天然多糖，壳聚糖与羊毛纤维具有相同的酰氨基，在酸性溶液中，壳聚糖作为一种阳离子化合物，对蛋白质有很好的亲和力，将其用来处理毛织物，可有效固色。同时，壳聚糖且具有优良的抗菌、吸湿、透气性。
作为优选，步骤1)中，甲壳素在60℃下，用50wt％的氢氧化钠溶液浸泡6h，并用热水洗涤至中性。
作为优选，步骤2)中，按固液比0.8-1.2g/100mL将壳聚糖溶于质量浓度为8-12g/L的氨基磺酸溶液中。
作为优选，步骤3)中，羊毛织物二浸二轧后，经水洗，在95-105℃下烘干4-6min备用。
作为优选，步骤4)中，酸性大红G染色时，用98wt％的硫酸溶液调节pH值为2；并在50℃入染，30min内升温至70℃，保温染色60min。
作为优选，步骤4)中，弱酸性红B染色时，用醋酸-醋酸钠缓冲体系调节pH值为4～5；并在50℃入染，30min内升温至70℃，保温染色60min。
与现有技术对比，本发明的有益效果是：
(1)本发明采用的壳聚糖含有大量的氨基与羟基，对羊毛纤维的亲和性好，可扩散到其内部，与羊毛纤维的活性基团以氢键和共价键牢固结合，是理想的固色剂。
(2)羊毛纤维经过处理后表面形成壳聚糖氨基磺酸硅杂化薄膜，并引入了更多氨基，使染料与纤维的接触表面积增大，从而实现低温快染，促进了对染料的上染；与未处理羊毛相比，处理后羊毛纤维的染色性能增强。
(3)本发明不仅能使羊毛织物获得较好的染色深度，同时可降低染色温度，缩短染色时间，是一种有利于羊毛染色加工过程中对纤维的有效保护，并达到环保、节能的低温染色的可行途径。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
1)取20g甲壳素，在60℃下，用60％的氢氧化钠溶液浸泡8h，用热水洗涤至中性，60℃干燥后，研磨细即可得到壳聚糖；
2)将1g壳聚糖溶于100mL质量浓度10g/L氨基磺酸溶液中，获得质量比为1∶1的壳聚糖氨基磺酸溶液，磁力搅拌下，缓慢加3％环氧丙基三甲氧基硅氧烷，搅拌至全部溶解即可获得壳聚糖氨基磺酸硅杂化体系；
3)将羊毛织物浸渍在上述壳聚糖氨基磺酸硅杂化体系的溶液中，在轧车上均匀浸轧(二浸二轧)，经水洗后，在100℃下烘干5min备用；
4)利用酸性大红G与弱酸性红B对处理过的羊毛织物染色；
5)酸性大红G染色：染料用量6％(owf)，调节pH值为2(用98％H2SO4调节)，元明粉用量10％(owf)，JFC质量浓度2g/L，平平加O质量浓度2g/L，浴比1∶40。在50℃入染，30min内升温至70℃，保温染色60min，然后用温水、冷水充分水洗，获得染色羊毛织物；酸性大红G染色羊毛织物的上染百分率约为90％。
实施例2
1)取20g甲壳素，在70℃下，用50％的氢氧化钠溶液浸泡6h，用热水洗涤至中性，60℃干燥后，研磨细即可得到壳聚糖；
2)将1g壳聚糖溶于100mL质量浓度10g/L氨基磺酸溶液中，获得质量比为1∶1的壳聚糖氨基磺酸溶液，磁力搅拌下，缓慢加3％环氧丙基三甲氧基硅氧烷，搅拌至全部溶解即可获得壳聚糖氨基磺酸硅杂化体系；
3)将羊毛织物浸渍在上述壳聚糖氨基磺酸硅杂化体系的溶液中，在轧车上均匀浸轧(二浸二轧)，经水洗后，在100℃下烘干5min备用；
4)利用酸性大红G与弱酸性红B对处理过的羊毛织物染色；
5)弱酸性红B染色：染料用量6％(owf)，调节pH值为4(用醋酸-醋酸钠缓冲体系)，元明粉用量10％(owf)，JFC质量浓度2g/L，平平加O质量浓度2g/L，浴比1∶40。在50℃入染，30min内升温至70℃，保温染色30min，然后用温水、冷水充分水洗，获得染色羊毛织物。弱酸性红B染色羊毛织物的上染百分率约为80％。
实施例3：
1)取20g甲壳素，在80℃下，用40％的氢氧化钠溶液浸泡4h，用热水洗涤至中性，60℃干燥后，研磨细即可得到壳聚糖；
2)将1g壳聚糖溶于100mL质量浓度10g/L氨基磺酸溶液中，获得质量比为1∶1的壳聚糖氨基磺酸溶液，磁力搅拌下，缓慢加3％环氧丙基三甲氧基硅氧烷，搅拌至全部溶解即可获得壳聚糖氨基磺酸硅杂化体系；
3)将羊毛织物浸渍在上述壳聚糖氨基磺酸硅杂化体系的溶液中，在轧车上均匀浸轧(二浸二轧)，经水洗后，在100℃下烘干5min备用；
4)利用酸性大红G与弱酸性红B对处理过的羊毛织物染色；
5)弱酸性红B染色：染料用量6％(owf)，调节pH值为4(用醋酸-醋酸钠缓冲体系)，元明粉用量10％(owf)，JFC质量浓度2g/L，平平加O质量浓度2g/L，浴比1∶40。在50℃入染，30min内升温至70℃，保温染色90min，然后用温水、冷水充分水洗，获得染色羊毛织物。弱酸性红B染色羊毛织物的上染百分率约为90％。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (6)
1.一种基于壳聚糖氨基磺酸硅杂化体系的羊毛织物低温染色方法，其特征在于，以g计，包括以下步骤：
1)取18-22g甲壳素，在60～80℃下用40～60wt％的氢氧化钠溶液浸泡4～8h，用热水洗涤至中性，55-65℃干燥后，研磨得到壳聚糖；
2)将壳聚糖溶于氨基磺酸溶液中，得到壳聚糖氨基磺酸溶液，搅拌条件下缓慢加质量为壳聚糖氨基磺酸溶液2-4％的环氧丙基三甲氧基硅氧烷，搅拌至全部溶解后，获得壳聚糖氨基磺酸硅杂化体系；
3)将羊毛织物浸渍于壳聚糖氨基磺酸硅杂化体系中，在轧车上均匀二浸二轧，经水洗后烘干备用；
4)用酸性大红G或弱酸性红B对处理后的羊毛织物染色；其中，
酸性大红G染色：染料用量5-7％，调节pH值为1.8-2.2，元明粉用量8-12％，JFC质量浓度1.8-2.2g/L，平平加O质量浓度1.8-2.2g/L，浴比1∶35-45；45-55℃入染，升温至65-75℃并保温染色，然后用温水、冷水充分水洗；
弱酸性红B染色：染料用量5-7％，调节pH值为4～5，元明粉用量8-12％，JFC质量浓度1.8-2.2g/L，平平加O质量浓度1.8-2.2g/L，浴比1∶35-45；45-55℃入染，升温至65-75℃并保温染色，然后用温水、冷水充分水洗。
2.如权利要求1所述的一种基于壳聚糖氨基磺酸硅杂化体系的羊毛织物低温染色方法，其特征在于，步骤1)中，甲壳素在60℃下，用50wt％的氢氧化钠溶液浸泡6h，并用热水洗涤至中性。
3.如权利要求1所述的一种基于壳聚糖氨基磺酸硅杂化体系的羊毛织物低温染色方法，其特征在于，步骤2)中，按固液比0.8-1.2g/100mL将壳聚糖溶于质量浓度为8-12g/L的氨基磺酸溶液中。
4.如权利要求1所述的一种基于壳聚糖氨基磺酸硅杂化体系的羊毛织物低温染色方法，其特征在于，步骤3)中，羊毛织物二浸二轧后，经水洗，在95-105℃下烘干4-6min备用。
5.如权利要求1所述的一种基于壳聚糖氨基磺酸硅杂化体系的羊毛织物低温染色方法，其特征在于，步骤4)中，酸性大红G染色时，用98wt％的硫酸溶液调节pH值为2；并在50℃入染，30min内升温至70℃，保温染色60min。
6.如权利要求1所述的一种基于壳聚糖氨基磺酸硅杂化体系的羊毛织物低温染色方法，其特征在于，步骤4)中，弱酸性红B染色时，用醋酸-醋酸钠缓冲体系调节pH值为4～5；并在50℃入染，30min内升温至70℃，保温染色60min。
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