CN111021101A - 一种高色牢度柔滑型抗皱棉面料的染色方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及面料染色技术领域，尤其是一种高色牢度柔滑型抗皱棉面料的染色方法,具体工艺包括前处理、染色、复合功能整理，本发明所得到的一种高色牢度柔滑型抗皱棉面料的染色方法，采用酶‑氧漂联合前处理一浴绿色工艺对棉面料进行低温高效处理，减少处理温度，提高前处理工艺的绿色化程度。采用端羟基封端的嵌段聚醚聚硅氧烷和高分子量、低含氢量的含氢硅油为原料，利用在高温焙烘整理过程中端羟基与硅氢键的反应，开发亲水柔软整理技术，改善产品的抗皱、挺括、柔滑等性能，实现同时具有抗皱、柔滑等功能。

Description

一种高色牢度柔滑型抗皱棉面料的染色方法
技术领域
本发明涉及面料染色技术领域，尤其是一种高色牢度柔滑型抗皱棉面料的染色方法。
背景技术
棉面料是一类舒适、透气、透湿、不易致敏的重要纺织品，广受国内外消费者的喜爱。然而，棉面料在服用过程中存在易变形、易起皱等问题，降低了其服用性能，给人们带来诸多不便。同时，一般的抗皱整理技术会使棉织物产生应力集中现象，导致整理产品的强力损伤大，降低了服用品质。此外，棉面料染色牢度不是很理想，抗皱整理后的棉面料手感较硬、不柔滑。
为了满足染整加工的要求，棉机织物需经过退浆、精练、漂白前处理去除浆料和天然杂质，改善其染整加工性能。传统的棉织物前处理工艺通常在高温强碱条件下进行，且工艺尾段需用大量清水对织物进行洗涤；因此，能耗、水耗大，污水处理负担重。此外，棉纤维在传统氧漂工艺中会受到严重的化学损伤，使棉织物强力下降。近年来，为了减少或代替高温强碱的传统前处理工艺，具有高效、专一、作用条件温和等特性的生物酶受到广泛关注，并用于棉织物前处理加工；尤其是采用淀粉酶、果胶酶、纤维素酶等单独或复配后对棉织物进行退浆和精练，效果显著，而且工艺已经较为成熟。目前也有采用生物酶技术对棉织物进行漂白的报道，但工艺复杂且不成熟，近期内无法用于实际生产加工。研究表明，与传统前处理工艺相比，采用生物酶退浆和精练并与氧漂工艺结合对棉织物进行前处理具有显著的节能节水优势。但是传统氧漂工艺仍然是需要克服的技术难点，从节能环保的角度看，其高温强碱的工艺特点与温和清洁的生物酶退浆、精练工艺显得极不协调。
此外，棉面料在服用过程中存在易变形、易起皱等问题，降低了其服用性能，给人们带来诸多不便。在棉纤维纤维素结构中存在着结晶区和无定形区，受到外力作用时，结晶区分子能共同承担外力作用，纤维发生形变的程度较小；而对于无定形区分子，分子排列杂乱，分子间力及氢键作用力较弱，大分子易受力变形产生分子链间相对滑移。若拉伸时造成的氢键拆散-重建作用剧烈，大量新形成的氢键阻碍大分子链段向初始状态的回复，或回复速率较慢，短期内难以完全回复，此时则产生永久形变。目前，织物的抗皱整理主要有共价交联和树脂沉积两种机理。共价交联剂要求含有两个或两个以上活性基团能够与纤维素羟基发生反应，在分子链间形成连接，从而克服大分子链间的相对滑移，达到抗皱目的；树脂沉积理论则认为经焙烘后整理剂能够以网状树脂结构沉积于纤维分子间，树脂的沉积限制棉纤分子链的变形和运动，依靠稳定原有氢键结构和限制分子链间机械摩擦作用，提高织物回复性能，从而达到抗皱效果。一般的抗皱整理剂除了会使棉织物产生应力集中现象，导致整理产品的强力损伤大，降低了服用品质，还会导致棉面料手感较硬、不柔滑。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种高色牢度柔滑型抗皱棉面料的染色方法，其更加环保安全，使面料性能提升。
为了达到上述目的，本发明所设计的一种高色牢度柔滑型抗皱棉面料的染色方法，具体工艺包括前处理、染色、复合功能整理，
其中前处理工艺为以下五种工艺流程中的其中一种，
第一种：低温酶氧三浴三步工艺，酶退浆→充分水洗→ 酶精练→充分水洗→活化漂白→充分水洗；
第二种：低温酶氧一浴三步工艺， 酶退浆→酶精练→活化漂白→充分水洗；
第三种：低温酶氧一浴二步工艺I，酶退浆 + 酶精练→活化漂白→充分水洗；
第四种：低温酶氧一浴二步工艺II，酶退浆 → 酶精练 + 活化漂白→充分水洗；
第五种：低温酶氧一浴一步工艺，酶退浆 + 酶精练 + 活化漂白→充分水洗；
上述五种工艺流程中，
酶退浆工序为：添加退浆淀粉酶4.0g/L，淀粉葡萄糖苷酶0.5g/L，非离子渗透剂2.0g/L，其PH值为7.2，时间60min，温度50℃，浴比1：10；
酶精炼工序为：添加复合精练酶3.0g/L，非离子渗透剂2.0g/L，其PH值为7.2，时间60min，温度50℃，浴比1：10；
活化漂白工序为：添加ASN10g/L，H2O24.0g/L，氧漂稳定剂2.0g/L，非离子渗透剂2.0g/L，其PH值为7.2，时间60min，温度50℃，浴比1：10；其中ASN是指N-[4-(三乙基铵甲撑)苯酰基]己内酰胺氯化物；
染色工艺：2%o.w.f活性染料，匀染剂KF-3040用量1g/L，元明粉30g/L，碳酸钠10g/L，浴比1:10，固色温度70℃，时间30min；
复合功能整理工艺：配制整理液5-40g/L，织物二浸二轧，每次浸渍时间为5 min，轧液率90%-100%，然后进行预烘，温度100 ℃，时间3min，再焙烘定型，温度100-150℃，时间5min，最后水洗、烘干、整理织物成品；
整理液采用：端羟基封端的嵌段聚醚聚硅氧烷与含氢硅油按质量比为1：1的比例进行配比。
在低温酶氧三浴三步前处理时，棉面料依次经过酶退浆（MTJ）、酶精炼（MJL）、活化漂白（HHPB）工艺处理后各项性能指标如表1所示，
Figure DEST_PATH_IMAGE002
在酶退浆前处理工艺中加入少量淀粉葡萄糖苷酶，一方面使β-淀粉酶与α-淀粉酶形成协同退浆效应以提高淀粉浆料的去除效率，另一方面使淀粉浆料充分转化为更易溶于水的葡萄糖，使棉织物在低温下即可水洗干净。由表1可知，棉织物在经酶退浆工艺处理后已无明显浆料残留，但是吸水性、白度、聚合度均无明显变化，这主要是由于退浆酶对淀粉浆料具有专一性，而对棉蜡、果胶等疏水杂质、天然色素和纤维素大分子没有影响。复合精练酶中含有果胶酶、纤维素酶、蛋白酶等活性成分，可以快速、有效地去除棉纤维中所含的果胶、棉蜡、蛋白质等疏水性杂质。如表1所示，在经过MJL工艺处理后，棉织物吸水性得到很大提升，但是棉织物的聚合度也发生一定程度下降，这主要是由于复合精练酶中的纤维素酶在去除杂质的同时不可避免地切断了纤维素大分子使棉纤维受到一定程度的损伤。阳离子漂白活化剂ASN可对棉织物进行低温漂白，去除棉纤维中的天然色素。由表1的结果可知，HHPB工艺显著提高了棉织物的白度，并在一定程度上改善了棉织物的吸水性，与传统碱氧漂白工艺对 棉纤维造成严重损伤相比，ASN工艺对棉纤维几乎没有损伤。棉织物经 MTJ、MJL、HHPB三浴三步工艺处理后，各方面指标均得到显著改善。
低温酶氧一浴前处理过程中，各工艺的整理性能如表2所示：
Figure 437359DEST_PATH_IMAGE004
表2中的传统二浴二步处理方法：酶退浆→充分水洗→ 传统氧漂→充分水洗。
染色工艺中，采用高效匀染剂KF-3040和高直接性活性染料（活性艳蓝KN-R，活性红KN-BS，活性翠蓝KN-G），开发相应高匀染染色工艺，探究染制产品的匀染性和色牢度。染色工艺如下：2%（o.w.f）活性染料，匀染剂KF-3040用量1g/L，元明粉30g/L，碳酸钠10g/L，浴比1:10，固色温度70℃，时间30min。不同活性染料的染色性能结果如表3所示。由表3可知，三种活性染料的染色K/S值较高，同时，各项色牢度均达到4级及以上，匀染性均较好。因此，该高匀染染色工艺具有较好的染色质量。
Figure DEST_PATH_IMAGE006
后整理工艺中：采用端羟基封端的嵌段聚醚聚硅氧烷（A）和高分子量、低含氢量的含氢硅油（B）为原料，利用在高温焙烘整理过程中端羟基与硅氢键的反应，复合研制高分子量、具有亲水聚醚嵌段的改性聚硅氧烷整理剂，改善产品的抗皱、挺括、柔滑等性能，实现同时具有抗皱、柔滑。
不同整理剂用量时棉面料整理性能（焙烘温度130℃）如表4所示，
Figure DEST_PATH_IMAGE008
随着整理剂用量增加，棉面料的柔软度逐渐增大，毛效高度逐渐减小，折皱回复角先变大后变小，在整理剂用量为15g/L达到最大值。因为整理剂浓度的增加，在预烘和焙烘过程中环氧基团与纤维素纤维分子有效交联程度增加；纤维素纤维上可供反应的基团数量是一定的，当整理剂的浓度超过15g/L 也不能提高与竹纤维的交联度；整理剂浓度增大环氧基自交联的副反应增加，自交联产物沉积在竹纤维上会影响纤维素纤维面料的抗皱性能不大，但会影响整理织物的亲水性能。在整理剂用量为15g/L时，棉面料的柔软度为95.43，较佳，继续提升整理剂用量时，柔软度增加幅度不大。因此，综合考虑选用整理剂用量15g/L。
不同焙烘温度时棉面料整理性能（整理剂用量为15g/L）如表5所示，
Figure DEST_PATH_IMAGE010
由表5可知，焙烘温度升高，棉染色面料的柔软度先大幅上升后趋于平稳，毛效高度先小幅下降后大幅下降，湿、干折皱回复角先大幅增大后趋于平稳。当焙烘温度为130℃时，柔软度较佳、亲水性较理想（损失较小），干湿态折皱回复角较高，抗皱性能较好。焙烘温度升高，提高了环氧基团、棉纤维上活性基团的反应活性，反应速率增大，竹纤维染色面料的交联程度相对增大；当焙烘温度高于130℃甚至更高时，环氧基的自交联的副反应增加，不利于环氧基与棉纤维上活性基团反应；在高温条件下，棉纤维亲水性损失较为严重，而柔软度并未明显增加，因此选择焙烘温度为 130℃。
本发明所得到的一种高色牢度柔滑型抗皱棉面料的染色方法，采用酶-氧漂联合前处理一浴绿色工艺对棉面料进行低温高效处理，减少处理温度，提高前处理工艺的绿色化程度。采用端羟基封端的嵌段聚醚聚硅氧烷和高分子量、低含氢量的含氢硅油为原料，利用在高温焙烘整理过程中端羟基与硅氢键的反应，开发亲水柔软整理技术，改善产品的抗皱、挺括、柔滑等性能，实现同时具有抗皱、柔滑等功能。
本发明以纯原棉平纹机织面料为原料，采用棉面料生态前处理工艺、高直接性活性染料染色工艺和多端反应基聚醚改性聚硅氧烷及整理技术，面料产品具有优异的抗皱、挺括、柔滑、透气、透湿等多项舒适性特点，与传统的染色棉面料相比，更适合生态环保型高档棉制衬衣、衬衫、内衣制品，产品附加值高，更能满足消费者的美好服用要求，具有广阔的市场前景。
本发明染色面料的检测技术指标完成情况如表6所示，
Figure DEST_PATH_IMAGE012
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1：
本实施例描述的一种高色牢度柔滑型抗皱棉面料的染色方法，具体工艺包括前处理、染色、复合功能整理，
其中前处理工艺为：
低温酶氧三浴三步工艺，酶退浆→充分水洗→ 酶精练→充分水洗→活化漂白→充分水洗；
酶退浆工序为：添加退浆淀粉酶4.0g/L，淀粉葡萄糖苷酶0.5g/L，非离子渗透剂2.0g/L，其PH值为7.2，时间60min，温度50℃，浴比1：10；
酶精炼工序为：添加复合精练酶3.0g/L，非离子渗透剂2.0g/L，其PH值为7.2，时间60min，温度50℃，浴比1：10；
活化漂白工序为：添加ASN10g/L，H2O24.0g/L，氧漂稳定剂2.0g/L，非离子渗透剂2.0g/L，其PH值为7.2，时间60min，温度50℃，浴比1：10；其中ASN是指N-[4-(三乙基铵甲撑)苯酰基]己内酰胺氯化物；
染色工艺：2%o.w.f活性染料，匀染剂KF-3040用量1g/L，元明粉30g/L，碳酸钠10g/L，浴比1:10，固色温度70℃，时间30min；
复合功能整理工艺：配制整理液15g/L，织物二浸二轧，每次浸渍时间为5 min，轧液率90%-100%，然后进行预烘，温度100 ℃，时间3min，再焙烘定型，温度130℃，时间5min，最后水洗、烘干、整理织物成品；
整理液采用：端羟基封端的嵌段聚醚聚硅氧烷与含氢硅油按质量比为1：1的比例进行配比。
实施例2：
本实施例描述的一种高色牢度柔滑型抗皱棉面料的染色方法，具体工艺包括前处理、染色、复合功能整理，
其中前处理工艺为：
低温酶氧一浴三步工艺， 酶退浆→酶精练→活化漂白→充分水洗；
酶退浆工序为：添加退浆淀粉酶4.0g/L，淀粉葡萄糖苷酶0.5g/L，非离子渗透剂2.0g/L，其PH值为7.2，时间60min，温度50℃，浴比1：10；
酶精炼工序为：添加复合精练酶3.0g/L，非离子渗透剂2.0g/L，其PH值为7.2，时间60min，温度50℃，浴比1：10；
活化漂白工序为：添加ASN10g/L，H2O24.0g/L，氧漂稳定剂2.0g/L，非离子渗透剂2.0g/L，其PH值为7.2，时间60min，温度50℃，浴比1：10；其中ASN是指N-[4-(三乙基铵甲撑)苯酰基]己内酰胺氯化物；
染色工艺：2%o.w.f活性染料，匀染剂KF-3040用量1g/L，元明粉30g/L，碳酸钠10g/L，浴比1:10，固色温度70℃，时间30min；
复合功能整理工艺：配制整理液15g/L，织物二浸二轧，每次浸渍时间为5 min，轧液率90%-100%，然后进行预烘，温度100 ℃，时间3min，再焙烘定型，温度130℃，时间5min，最后水洗、烘干、整理织物成品；
整理液采用：端羟基封端的嵌段聚醚聚硅氧烷与含氢硅油按质量比为1：1的比例进行配比。
实施例3：
本实施例描述的一种高色牢度柔滑型抗皱棉面料的染色方法，具体工艺包括前处理、染色、复合功能整理，
其中前处理工艺为：
低温酶氧一浴二步工艺I，酶退浆 + 酶精练→活化漂白→充分水洗；
酶退浆工序为：添加退浆淀粉酶4.0g/L，淀粉葡萄糖苷酶0.5g/L，非离子渗透剂2.0g/L，其PH值为7.2，时间60min，温度50℃，浴比1：10；
酶精炼工序为：添加复合精练酶3.0g/L，非离子渗透剂2.0g/L，其PH值为7.2，时间60min，温度50℃，浴比1：10；
活化漂白工序为：添加ASN10g/L，H2O24.0g/L，氧漂稳定剂2.0g/L，非离子渗透剂2.0g/L，其PH值为7.2，时间60min，温度50℃，浴比1：10；其中ASN是指N-[4-(三乙基铵甲撑)苯酰基]己内酰胺氯化物；
染色工艺：2%o.w.f活性染料，匀染剂KF-3040用量1g/L，元明粉30g/L，碳酸钠10g/L，浴比1:10，固色温度70℃，时间30min；
复合功能整理工艺：配制整理液15g/L，织物二浸二轧，每次浸渍时间为5 min，轧液率90%-100%，然后进行预烘，温度100 ℃，时间3min，再焙烘定型，温度130℃，时间5min，最后水洗、烘干、整理织物成品；
整理液采用：端羟基封端的嵌段聚醚聚硅氧烷与含氢硅油按质量比为1：1的比例进行配比。
实施例4：
本实施例描述的一种高色牢度柔滑型抗皱棉面料的染色方法，具体工艺包括前处理、染色、复合功能整理，
其中前处理工艺为：
低温酶氧一浴二步工艺II，酶退浆 → 酶精练 + 活化漂白→充分水洗；
酶退浆工序为：添加退浆淀粉酶4.0g/L，淀粉葡萄糖苷酶0.5g/L，非离子渗透剂2.0g/L，其PH值为7.2，时间60min，温度50℃，浴比1：10；
酶精炼工序为：添加复合精练酶3.0g/L，非离子渗透剂2.0g/L，其PH值为7.2，时间60min，温度50℃，浴比1：10；
活化漂白工序为：添加ASN10g/L，H2O24.0g/L，氧漂稳定剂2.0g/L，非离子渗透剂2.0g/L，其PH值为7.2，时间60min，温度50℃，浴比1：10；其中ASN是指N-[4-(三乙基铵甲撑)苯酰基]己内酰胺氯化物；
染色工艺：2%o.w.f活性染料，匀染剂KF-3040用量1g/L，元明粉30g/L，碳酸钠10g/L，浴比1:10，固色温度70℃，时间30min；
复合功能整理工艺：配制整理液15g/L，织物二浸二轧，每次浸渍时间为5 min，轧液率90%-100%，然后进行预烘，温度100 ℃，时间3min，再焙烘定型，温度130℃，时间5min，最后水洗、烘干、整理织物成品；
整理液采用：端羟基封端的嵌段聚醚聚硅氧烷与含氢硅油按质量比为1：1的比例进行配比。
实施例5：
本实施例描述的一种高色牢度柔滑型抗皱棉面料的染色方法，具体工艺包括前处理、染色、复合功能整理，
其中前处理工艺为：
低温酶氧一浴一步工艺，酶退浆 + 酶精练 + 活化漂白→充分水洗；
酶退浆工序为：添加退浆淀粉酶4.0g/L，淀粉葡萄糖苷酶0.5g/L，非离子渗透剂2.0g/L，其PH值为7.2，时间60min，温度50℃，浴比1：10；
酶精炼工序为：添加复合精练酶3.0g/L，非离子渗透剂2.0g/L，其PH值为7.2，时间60min，温度50℃，浴比1：10；
活化漂白工序为：添加ASN10g/L，H2O24.0g/L，氧漂稳定剂2.0g/L，非离子渗透剂2.0g/L，其PH值为7.2，时间60min，温度50℃，浴比1：10；其中ASN是指N-[4-(三乙基铵甲撑)苯酰基]己内酰胺氯化物；
染色工艺：2%o.w.f活性染料，匀染剂KF-3040用量1g/L，元明粉30g/L，碳酸钠10g/L，浴比1:10，固色温度70℃，时间30min；
复合功能整理工艺：配制整理液15g/L，织物二浸二轧，每次浸渍时间为5 min，轧液率90%-100%，然后进行预烘，温度100 ℃，时间3min，再焙烘定型，温度130℃，时间5min，最后水洗、烘干、整理织物成品；
整理液采用：端羟基封端的嵌段聚醚聚硅氧烷与含氢硅油按质量比为1：1的比例进行配比。

Claims (1)

1.一种高色牢度柔滑型抗皱棉面料的染色方法，其特征是：具体工艺包括前处理、染色、复合功能整理，
其中前处理工艺为以下五种工艺流程中的其中一种，
第一种：低温酶氧三浴三步工艺，酶退浆→充分水洗→ 酶精练→充分水洗→活化漂白→充分水洗；
第二种：低温酶氧一浴三步工艺， 酶退浆→酶精练→活化漂白→充分水洗；
第三种：低温酶氧一浴二步工艺I，酶退浆 + 酶精练→活化漂白→充分水洗；
第四种：低温酶氧一浴二步工艺II，酶退浆 → 酶精练 + 活化漂白→充分水洗；
第五种：低温酶氧一浴一步工艺，酶退浆 + 酶精练 + 活化漂白→充分水洗；
上述五种工艺流程中，
酶退浆工序为：添加退浆淀粉酶4.0g/L，淀粉葡萄糖苷酶0.5g/L，非离子渗透剂2.0g/L，其PH值为7.2，时间60min，温度50℃，浴比1：10；
酶精炼工序为：添加复合精练酶3.0g/L，非离子渗透剂2.0g/L，其PH值为7.2，时间60min，温度50℃，浴比1：10；
活化漂白工序为：添加ASN10g/L，H2O24.0g/L，氧漂稳定剂2.0g/L，非离子渗透剂2.0g/L，其PH值为7.2，时间60min，温度50℃，浴比1：10；
染色工艺：2%o.w.f活性染料，匀染剂KF-3040用量1g/L，元明粉30g/L，碳酸钠10g/L，浴比1:10，固色温度70℃，时间30min；
复合功能整理工艺：配制整理液5-40g/L，织物二浸二轧，每次浸渍时间为5 min，轧液率90%~100%，然后进行预烘，温度100 ℃，时间3min，再焙烘定型，温度110-160℃，时间5min，最后水洗、烘干、整理织物成品；
整理液采用：端羟基封端的嵌段聚醚聚硅氧烷与含氢硅油按质量比为1：1的比例进行配比。
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