CN110747663A - 一种活性染料印花色浆及其印花方法 - Google Patents

一种活性染料印花色浆及其印花方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种活性染料印花色浆，包括以下质量百分比的组分：活性染料0.5%~10%、丙烯酰胺5%~30%、引发剂0.1%~0.5%、余量为水。通过将丙烯酰胺代替尿素作为活性染料纤维素纤维织物印花助剂，可实现活性染料对纤维素纤维织物的无尿素印花。同时在印花色浆中将丙烯酰胺聚合成聚丙烯酰胺作为活性染料印花的增稠剂，印花色浆中无需加入其它增稠剂。再者印花后洗涤到溶液中的聚丙烯酰胺在酸性和中性条件下也可作为废水中活性染料的絮凝剂使用。通过本发明的方法实现活性染料对纤维素纤维织物无尿素印花，降低了印花和废水处理成本，且印花织物的各项牢度与常规尿素印花一致。

Description

一种活性染料印花色浆及其印花方法
技术领域
本发明属于染整技术领域，具体涉及一种活性染料印花色浆及其印花方法。
背景技术
活性染料色谱齐全，湿牢度高，手感柔软，是纤维素纤维印花用的主要染料。活性染料印花色浆中含有一定量的尿素，在活性染料印花中主要起活性染料助溶剂、吸湿剂、缓冲剂和膨化剂的作用。染料分子中虽然具有亲水的磺酸基等可溶性的基团，其溶解度也比较好但由于印花时染料的用量较高，而调色的溶比又小，所以还需要用尿素来助溶。在渗透性方面，尿素能促使纤维膨化，有利于染料渗透到纤维的内层，从而提高了给色量。目前大多数活性染料印花企业采用全料法印花工艺，因此尿素用量很大。我国印染行业的印染废水中对氨氮含量有明确的要求，而尿素是造成印染废水氨氮含量超标的主要因素。故寻求一种活性染料印花尿素替代剂及其使用方法是染整科技工作者的追求目标。
发明专利CN 103469618 B公开了一种无尿素活性染料印花色浆、制造方法及印染方法，印花色浆由活性染料1-10％，海藻酸钠原糊45-65％，碳酸氢钠1-5％，余量为水，其色浆在配制过程中不含尿素，且染制而成的织物色泽艳丽，脱糊率较高，易洗除，在提高生产效率的同时的降低了生产成本。发明专利CN 104562756 A公开了一种活性染料无尿素印花，印花色浆处方为1％防染盐S、10％印特牢FW-2新型固色剂、60％的6％海藻酸钠、2.5-5％的印特奇PF新型活性染料，加水合成100％，色浆中不使用造成水质富营养化的尿素，减少了氨氮的排放。
发明专利CN 109295758 A公开了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、3％-16％的含有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为吸湿剂、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，之后分别经烘干、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。
发明专利CN 109594364 A公开了一种活性印花尿素替代剂及其制备方法，该活性印花尿素替代剂包括如下组分：10～35％脂肪族二醇醚羧酸酯、1～15％聚氧乙烯醚羧酸盐、0.2～5％缓冲剂、2～15％改性粘土、50～75％水，以所述活性印花尿素替代剂的总重量计，该发明印花深度高、印花均匀度高、产品无氨氮。
上述专利报道了多种活性染料无尿素或低尿素印花方法，公开了多种活性染料印花尿素替代剂，上述尿素替代剂主要为甘油、乙二醇、聚乙二醇等，未涉及用丙烯酰胺作为活性染料印花尿素替代剂并同时将丙烯酰胺聚合成聚丙烯酰胺作为活性染料印花增稠剂和印花后废水的絮凝剂的报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对当前活性染料印花需用大量的尿素作为印花助剂，造成印花废水中氨氮含量超标，废水处理难度加大，给印染企业带来实际困难，故提供一种活性染料印花色浆及其印花方法，可实现活性染料无尿素印花染整加工，从而降低印染废水中氨氮含量，尤其能实现其优异的印花牢度。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种活性染料印花色浆，包括以下质量百分比的组分：活性染料0.5％～10％、丙烯酰胺5％～30％、引发剂0.1％～0.5％、余量为水。
进一步，所述活性染料为一氯均三嗪、乙烯砜、一氯均三嗪/乙烯砜活性基活性染料。
进一步，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钠。
利用所述的活性染料印花色浆的印花方法，步骤如下：
(1)印花色浆的配制：将活性染料用少量的水调制成浆状得到溶液A，再用少量水将丙烯酰胺(尿素替代剂)溶解得到溶液B，此时将溶液B加入到溶液A中，最后加入引发剂和余量的水，搅拌30～120min；
(2)印花色浆的印花方法：将印花色浆在印花机上对织物进行印制，然后于60～100℃烘燥3～10min，再将织物面轧含有质量分数为1％～5％碱剂的溶液，并于一定温度条件下汽蒸10～60s，然后将印花织物进行充分水洗、皂洗、水洗、烘干，得到印花织物；
(3)印花废水的后处理：将印花后洗涤废水的pH值调节至中性或酸性，利用废水中聚丙烯酰胺的絮凝作用将废水中的活性染料絮凝，再进一步处理可以得到直接排放或回用的水。
进一步，所述碱剂为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠或氢氧化钾。
进一步，所述面轧碱液后织物的汽蒸温度为130～150℃。
进一步，所述织物为棉、麻、粘胶、Tencel、Modal等天然纤维素纤维或再生纤维素纤维中的一种。
尿素替代剂丙烯酰胺经引发剂催化聚合生成的聚丙烯酰胺可作为增稠剂使用；印花结束后从织物上洗涤下来的聚丙烯酰胺在酸性或中性条件下作为洗涤下来的活性染料的絮凝剂使用。
面轧碱液的作用一方面降低聚丙烯酰胺的氨基与活性染料磺酸基之间的静电力，另一方面为活性染料与纤维素纤维反应提供碱性条件。
本发明的有益效果：本发明通过将丙烯酰胺代替尿素作为活性染料纤维素纤维织物印花的助剂，可实现活性染料对纤维素纤维织物的无尿素印花，同时在印花色浆中将丙烯酰胺聚合成聚丙烯酰胺作为活性染料印花的增稠剂，印花色浆中无需加入其它增稠剂，再者印花后洗涤到溶液中的聚丙烯酰胺在酸性和中性条件下也可作为废水中活性染料的絮凝剂使用。丙烯酰胺起到尿素替代剂、增稠剂和絮凝剂三种助剂的作用，解决了常规尿素印花时存在的印染废水氨氮含量过高的问题。
通过本发明的方法实现活性染料对纤维素纤维织物无尿素印花，降低了印染废水的处理负担和生产成本，且印花织物的各项牢度与常规尿素印花一致。本发明的技术方案工艺简单可行，对原材料和印花设备无特殊要求，利用常规印染厂活性染料和印花设备就可实现规模生产，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围，该领域的技术熟练人员可以根据上述发明的内容作出一些非本质的改进和调整。
一种活性染料印花色浆，包括以下质量百分比的组分：活性染料0.5％～10％、丙烯酰胺5％～30％、引发剂0.1％～0.5％、余量为水。
利用所述的活性染料印花色浆的印花方法，步骤如下：
(1)印花色浆的配制：将活性染料用少量的水调制成浆状得到溶液A，再用少量水将丙烯酰胺(尿素替代剂)溶解得到溶液B，此时将溶液B加入到溶液A中，最后加入引发剂和余量的水，搅拌30～120min；
(2)印花色浆的印花方法：将印花色浆在印花机上对织物进行印制，然后于60～100℃烘燥3～10min，再将织物面轧含有质量分数为1％～5％碱剂的溶液，并于一定温度条件下汽蒸10～60s，然后将印花织物进行充分水洗、皂洗、水洗、烘干，得到印花织物；
(3)印花废水的后处理：将印花后洗涤废水的pH值调节至中性或酸性，利用废水中聚丙烯酰胺的絮凝作用将废水中的活性染料絮凝，再进一步处理可以得到直接排放或回用的水。
实施例1
一种活性染料印花色浆，包括以下质量百分比的组分：活性染料10％、丙烯酰胺30％、引发剂0.5％、余量为水。
利用所述的活性染料印花色浆的印花方法，步骤如下：
(1)印花色浆的配制方法：将10％的活性橙K-R用少量的水调制成浆状得到溶液A，再用少量水将30％尿素替代剂丙烯酰胺溶解得到溶液B，此时将B加入到A中，最后加入0.5％的引发剂过硫酸钾和余量的水，搅拌120min；
(2)印花色浆的印制方法：将印花色浆在印花机上对棉织物进行印制，然后于100℃烘燥3min，再将织物面轧含有5％碱剂碳酸氢钠的溶液，并于140℃汽蒸10s，然后将印花织物进行充分水洗、皂洗、水洗、烘干，得到印花棉织物；
(3)印花废水的后处理：将印花后洗涤废水的pH值调节至7，利用废水中聚丙烯酰胺的絮凝作用将废水中的活性染料絮凝，再将进一步处理可以得到直接排放或回用的水。
实施例2
一种活性染料印花色浆，包括以下质量百分比的组分：活性染料0.5％、丙烯酰胺5％、引发剂0.1％、余量为水。
利用所述的活性染料印花色浆的印花方法，步骤如下：
(1)印花色浆的配制方法：将0.5％的活性红M-3BE用少量的水调制成浆状得到溶液A，再用少量水将5％尿素替代剂丙烯酰胺溶解得到溶液B，此时将B加入到A中，最后加入0.1％的引发剂过硫酸铵和余量的水，搅拌30min；
(2)印花色浆的印制方法：将印花色浆在印花机上对亚麻织物进行印制，然后于80℃烘燥5min，再将织物面轧含有1％碱剂氢氧化钠的溶液，并于130℃汽蒸30s，然后将印花织物进行充分水洗、皂洗、水洗、烘干，得到印花亚麻织物；
(3)印花废水的后处理：将印花后洗涤废水的pH值调节至5，利用废水中聚丙烯酰胺的絮凝作用将废水中的活性染料絮凝，再将进一步处理可以得到直接排放或回用的水。
实施例3
一种活性染料印花色浆，包括以下质量百分比的组分：活性染料3％、丙烯酰胺30％、引发剂0.5％、余量为水。
利用所述的活性染料印花色浆的印花方法，步骤如下：
(1)印花色浆的配制方法：将3％的活性深蓝KN-5R用少量的水调制成浆状得到溶液A，再用少量水将10％尿素替代剂丙烯酰胺溶解得到溶液B，此时将B加入到A中，最后加入0.5％的引发剂和余量的水，搅拌60min；
(2)印花色浆的印制方法：将印花色浆在印花机上对苎麻织物进行印制，然后于60℃烘燥10min，再将织物面轧含有3％碱剂碳酸钠的溶液，并于140℃汽蒸20s，然后将印花织物进行充分水洗、皂洗、水洗、烘干，得到印花苎麻织物；
(3)印花废水的后处理：将印花后洗涤废水的pH值调节至6，利用废水中聚丙烯酰胺的絮凝作用将废水中的活性染料絮凝，再将进一步处理可以得到直接排放或回用的水。
实施例4
一种活性染料印花色浆，包括以下质量百分比的组分：活性染料5％、丙烯酰胺20％、引发剂0.4％、余量为水。
利用所述的活性染料印花色浆的印花方法，步骤如下：
(1)印花色浆的配制方法：将5％的活性艳红K-2BP用少量的水调制成浆状得到溶液A，再用少量水将20％尿素替代剂丙烯酰胺溶解得到溶液B，此时将B加入到A中，最后加入0.4％的引发剂和余量的水，搅拌90min；
(2)印花色浆的印制方法：将印花色浆在印花机上对粘胶织物进行印制，然后于90℃烘燥4min，再将织物面轧含有2％碱剂碳酸钠的溶液，并于130℃汽蒸60s，然后将印花织物进行充分水洗、皂洗、水洗、烘干，得到印花粘胶织物；
(3)印花废水的后处理：将印花后洗涤废水的pH值调节至5，利用废水中聚丙烯酰胺的絮凝作用将废水中的活性染料絮凝，再将进一步处理可以得到直接排放或回用的水。
实施例5
一种活性染料印花色浆，包括以下质量百分比的组分：活性染料1％、丙烯酰胺25％、引发剂0.45％、余量为水。
利用所述的活性染料印花色浆的印花方法，步骤如下：
(1)印花色浆的配制方法：将1％的活性艳蓝K-GRS用少量的水调制成浆状得到溶液A，再用少量水将25％尿素替代剂丙烯酰胺溶解得到溶液B，此时将B加入到A中，最后加入0.45％的引发剂和余量的水，搅拌100min；
(2)印花色浆的印制方法：将印花色浆在印花机上对Tencel织物进行印制，然后于70℃烘燥6min，再将织物面轧含有2.5％碱剂碳酸氢钠的溶液，并于140℃汽蒸40s，然后将印花织物进行充分水洗、皂洗、水洗、烘干，得到印花Tencel织物；
(3)印花废水的后处理：将印花后洗涤废水的pH值调节至6，利用废水中聚丙烯酰胺的絮凝作用将废水中的活性染料絮凝，再将进一步处理可以得到直接排放或回用的水。
实施例6
一种活性染料印花色浆，包括以下质量百分比的组分：活性染料4％、丙烯酰胺15％、引发剂0.3％、余量为水。
利用所述的活性染料印花色浆的印花方法，步骤如下：
(1)印花色浆的配制方法：将4％的活性红KN-5B用少量的水调制成浆状得到溶液A，再用少量水将15％尿素替代剂丙烯酰胺溶解得到溶液B，此时将B加入到A中，最后加入0.3％的引发剂和余量的水，搅拌50min；
(2)印花色浆的印制方法：将印花色浆在印花机上对Modal织物进行印制，然后于90℃烘燥4min，再将织物面轧含有3.5％碱剂氢氧化钾的溶液，并于145℃汽蒸15s，然后将印花织物进行充分水洗、皂洗、水洗、烘干，得到印花Modal织物；
(3)印花废水的后处理：将印花后洗涤废水的pH值调节至5，利用废水中聚丙烯酰胺的絮凝作用将废水中的活性染料絮凝，再将进一步处理可以得到直接排放或回用的水。
实施例7
一种活性染料印花色浆，包括以下质量百分比的组分：活性染料7％、丙烯酰胺20％、引发剂0.4％、余量为水。
利用所述的活性染料印花色浆的印花方法，步骤如下：
(1)印花色浆的配制方法：将7％的活性黄M-3RE用少量的水调制成浆状得到溶液A，再用少量水将20％尿素替代剂丙烯酰胺溶解得到溶液B，此时将B加入到A中，最后加入0.4％的引发剂和余量的水，搅拌70min；
(2)印花色浆的印制方法：将印花色浆在印花机上对棉织物进行印制，然后于70℃烘燥8min，再将织物面轧含有4％碱剂碳酸氢钠的溶液，并于140℃汽蒸15s，然后将印花织物进行充分水洗、皂洗、水洗、烘干，得到印花棉织物；
(3)印花废水的后处理：将印花后洗涤废水的pH值调节至7，利用废水中聚丙烯酰胺的絮凝作用将废水中的活性染料絮凝，再将进一步处理可以得到直接排放或回用的水。
实施例8
一种活性染料印花色浆，包括以下质量百分比的组分：活性染料3％、丙烯酰胺25％、引发剂0.25％、余量为水。
利用所述的活性染料印花色浆的印花方法，步骤如下：
(1)印花色浆的配制方法：将3％的活性蓝M-2GE用少量的水调制成浆状得到溶液A，再用少量水将25％尿素替代剂丙烯酰胺溶解得到溶液B，此时将B加入到A中，最后加入0.25％的引发剂和余量的水，搅拌80min；
(2)印花色浆的印制方法：将印花色浆在印花机上对棉织物进行印制，然后于100℃烘燥3min，再将织物面轧含有1％碱剂氢氧化钾的溶液，并于150℃下汽蒸10s，然后将印花织物进行充分水洗、皂洗、水洗、烘干，得到印花棉织物；
(3)印花废水的后处理：将印花后洗涤废水的pH值调节至4，利用废水中聚丙烯酰胺的絮凝作用将废水中的活性染料絮凝，再将进一步处理可以得到直接排放或回用的水。
对比样1-8
将实施例1-8中的尿素替代剂丙烯酰胺换成尿素，尿素用量与尿素替代剂一致，并加入50％海藻酸钠原糊，其它步骤和用量均同实施例1-8。
本发明的实施效果
经实施例1～8处理后，对织物进行如下测试，测试结果见表1。
1)染色织物日晒牢度测定
依据GB/T-8427-2008纺织品日晒色牢度测试标准测试织物的日晒牢度。
2)耐洗牢度测定
依据GB/T3921-2008《纺织品色牢度耐皂洗色牢度》进行试验测试。
3)耐摩擦牢度测定
依据GB/T-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》进行试验测试。
4)印花废水吸光度值的测定
取印花后的废水在北京普析TU-1901型紫外-可见分光光度计上测量废水中染料最大吸收波长处的吸光度值。
表1 实施织物的测试结果
Figure BDA0002250582210000111
Figure BDA0002250582210000121
由表1可知，本发明所提供的技术方案能够赋予纤维素纤维织物较高的染色牢度，水洗、摩擦和日晒牢度均在4级以上，且牢度性能与对比样1(传统尿素印花)一致。由此可见，本发明制得的纤维素纤维印花织物的牢度性能与传统尿素印花工艺一致，可满足织物的牢度要求。从印花废水的吸光度值可知，采用本发明的各实施例印花废水中的吸光度均低于0.1，说明废水中的活性染料被很好地絮凝，而对比样中的活性染料无法絮凝。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种活性染料印花色浆，其特征在于包括以下质量百分比的组分：活性染料0.5％～10％、丙烯酰胺5％～30％、引发剂0.1％～0.5％、余量为水。
2.根据权利要求1所述的活性染料印花色浆，其特征在于：所述活性染料为一氯均三嗪、乙烯砜、一氯均三嗪/乙烯砜活性基活性染料。
3.根据权利要求1所述的活性染料印花色浆，其特征在于：所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钠。
4.利用权利要求1-3任一所述的活性染料印花色浆的印花方法，其特征在于步骤如下：
(1)印花色浆的配制：将活性染料用少量的水调制成浆状得到溶液A，再用少量水将丙烯酰胺溶解得到溶液B，此时将溶液B加入到溶液A中，最后加入引发剂和余量的水，搅拌30～120min；
(2)印花色浆的印花方法：将印花色浆在印花机上对织物进行印制，然后于60～100℃烘燥3～10min，再将织物面轧含有质量分数为1％～5％碱剂的溶液，并于一定温度条件下汽蒸10～60s，然后将印花织物进行充分水洗、皂洗、水洗、烘干，得到印花织物；
(3)印花废水的后处理：将印花后洗涤废水的pH值调节至中性或酸性，利用废水中聚丙烯酰胺的絮凝作用将废水中的活性染料絮凝，再进一步处理可以得到直接排放或回用的水。
5.根据权利要求4所述的印花方法，其特征在于：所述碱剂为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠或氢氧化钾。
6.根据权利要求4所述的印花方法，其特征在于：所述面轧碱液后织物的汽蒸温度为130～150℃。
7.根据权利要求4所述的印花方法，其特征在于：所述织物为棉、麻、粘胶、Tencel、Modal中的一种。
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