CN111877033A - 一种硫化黑染料的环保节能染色方法及硫化黑纱线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种硫化黑染料的环保节能染色方法及硫化黑纱线，具体包括以下步骤：煮练；气蒸；改性；染色；氮气处理；第一次洗水；第二次洗水；色牢度提升剂处理；第一次烘干；第三次洗水；烘干；卷绕。本发明方法只需经过一道染色处理即可，在保证色牢度的前提下，大大减少了染色循环次数。

Description

一种硫化黑染料的环保节能染色方法及硫化黑纱线
技术领域
本发明涉及染整技术领域，主要涉及一种硫化黑染料的环保节能染色方法及硫化黑纱线。
背景技术
牛仔在纺织行业中占据一定的市场地位，从经典的蓝色经纱与本白色的纬纱经上下沉浮交织成织物，经过一百多年的演变，一直屹立在时尚服装的舞台上。但随着社会的进步和人们生活水平的提高，人们对服装的颜色及其款式等发生了变化，从靛蓝色的牛仔慢慢发展成为多元化的牛仔服装，如黑色、彩色牛仔，同时染料从化学合成开始转变为天然提取的染料，使得牛仔纱线的染色从健康环保节能的方向发展。
传统黑色牛仔是经纱采用硫化染料进行染色，染色一般采用硫化黑染料、硫化碱、氢氧化钠按照一定的比例进行染色。由于硫化黑染料本身的特性，不溶于水，只有被还原成隐色体后上染，因此在染色的过程中需要加入还原剂硫化碱，硫化黑染料被还原后，经浸轧处理，在空气中自然氧化，达到上色的效果。硫化染料被还原后需经过6-8道多次浸轧-氧化，但染料与纤维的结合能力较弱，因此染料在纤维表面堆积，造成纱线表面浮色严重，从而导致色牢度不高，从而限制了黑色牛仔服装的发展。
在染色的过程中要合理的控制硫化碱的浓度，如浓度过高则染色后的纱线易发生脆损、纱线色光偏红等现象，如浓度过低少则染料还原不完全，会造成纱线染色不匀、浮色过多，从而造成染料的浪费及其影响纱线染色的质量效果。同时硫化碱在染色中会有一些含硫物质的排放及产生刺激性的气体，在一定的程度上影响健康，增加污水处理的成本，不利于牛仔服装的可持续发展，因此现有技术需要改进。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种硫化黑染料的环保节能染色方法及硫化黑纱线，旨在解决现有硫化黑染料染色技术存在色牢度不高的问题。
本发明的技术方案如下：
一种硫化黑染料的环保节能染色方法，其中，包括以下步骤：
煮练：纱线进入煮炼槽进行煮炼处理；
气蒸：纱线经过蒸箱处理；
改性：纱线进入箱槽进行改性处理；
染色：纱线进入染槽染色，染色工序仅为一道；
氮气处理：纱线进入密闭箱子，通入氮气；
第一次洗水：纱线进行第一次洗水；
第二次洗水：纱线进行第二次洗水；
第一次烘干：对洗水后的纱线烘干；
第三次洗水：纱线进行第三次洗水；
第二次烘干：对洗水后的纱线烘干；
卷绕：烘干后的纱线卷绕到织轴上。
所述的硫化黑染料的环保节能染色方法，其中，煮炼工序中，煮练槽中添加有煮练酶和渗透剂，煮练酶的浓度为2-5g/L，处理温度为92-95℃，处理时间为4-5min。
所述的硫化黑染料的环保节能染色方法，其中，气蒸工序中，蒸箱温度为120-130℃，处理时间为5-8min。
所述的硫化黑染料的环保节能染色方法，其中，改性工序中，箱槽中添加有改性剂，改性剂浓度5-10g/L，处理时间为10-20min，处理温度为60-90℃。
所述的硫化黑染料的环保节能染色方法，其中，染色工序中，在染槽中加入硫化黑染料、葡萄糖、氢氧化钠、渗透剂和分散剂，其中硫化黑染料浓度为4g/L-6g/L，葡萄糖浓度为4g/L-6g/L，氢氧化钠浓度为1.5g/L-2g/L，渗透剂浓度为4-6g/L，分散剂浓度为0.5-2g/L，染色处理时间为2-4min，染色过程中同时采用采用超声波进行处理，超声波的频率为3000-4000W。
所述的硫化黑染料的环保节能染色方法，其中，氮气处理工序中，使箱子内的氮气浓度为90%-100%，处理时间为1-5min，处理温度为100-130℃。
所述的硫化黑染料的环保节能染色方法，其中，第一次洗水工序中，洗水槽中添加有纤维素酶，纤维素酶的浓度为1-5g/L，温度为55-60℃，处理时间为5-10min；
第二次洗水工序，为常温水洗，水洗时间为2-3min；
第三次洗水工序中，洗水槽中添加有冰醋酸0.6-2g/L，处理时间为1-4min，然后再加入摩擦色牢度提升剂3-10g/L，水洗3-6min。
所述的硫化黑染料的环保节能染色方法，其中，第一次烘干工序中，处理温度为90-120℃，处理时间为3-5min；
第二次烘干工序中，处理温度为90-120℃，处理时间为3-5min。
一种硫化黑纱线，其中，采用如上所述的硫化黑染料的环保节能染色方法进行染色。
所述的硫化黑染料的环保节能染色方法，其中，所述硫化黑纱线为纯棉纱线或含棉纤维的混纺纱。
有益效果：本发明所提供的硫化黑染料的环保节能染色方法，通过对染色工艺的改进，使制备得到的硫化黑染料染色的面料色牢度高，湿摩擦色牢度在3级以上。并且，本发明工艺无需经过6-12道染色，只需经过一道染色即可，大大减少了料、化学品、水、电等资源的使用，不仅降低了染色成本，也降低了污水处理成本。
具体实施方式
本发明提供一种硫化黑染料的环保节能染色方法及硫化黑纱线，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。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。
本发明提供一种硫化黑染料的环保节能染色方法，具体包括以下步骤：
纱线：纱线为纯棉纱线或者含棉纤维的混纺纱。
煮练：在煮练槽中加入煮练酶，其中煮练酶的浓度为2-5g/L，处理温度为92-95℃，处理时间为4-5min。煮练能够除去纱线中的一些杂质以及棉纤维中含有的蜡质，使含氮物质、果胶物质水解，从而使纱线的毛细效应增强，同时提高纱线的白度等，以便纱线在下一道工序中进行染色。
气蒸：纱线经过蒸箱处理，蒸箱温度为120-130℃，处理时间为5-8min，通过蒸箱处理，可以使得棉纤维的结晶度减小，增加纤维的无定形区间，同时棉纤维的转曲相对减少，纤维变得柔软圆滑，使得纤维表面静态和动态摩擦系数不同程度的减少，这样可以在染色时使染料分子更容易往里渗透，从而减少染料染色时在纤维表面堆积，造成浮色。
改性：纱线进入箱槽进行改性处理；箱槽中添加有改性剂，改性剂浓度5-10g/L，处理时间为10-20min，处理温度为60-90℃。对棉纤维进行改性，使棉纤维含有阳离子，由于硫化黑染料为还原性的染料，在被还原时带负电荷，因此改性后能够加大纤维与染料的结合能力，形成牢固的离子键，使染料不容易脱落，从而能够有效提高染料的上染率。其中，所述阳离子改性剂可以为硫磺基团或伯胺基的阳离子改性剂。阳离子改性剂为棉织物改性工艺常用的原料，在此不赘述。
染色：纱线进入染槽染色，染色工序仅为一道；在染槽中加入硫化黑染料、葡萄糖、氢氧化钠、渗透剂和分散剂，其中硫化黑染料浓度为4g/L-6g/L，葡萄糖浓度为4g/L-6g/L，氢氧化钠浓度为1.5g/L-2g/L，渗透剂浓度为4-6g/L，分散剂浓度为0.5-2g/L，染色处理时间为2-4min，染色过程中同时采用采用超声波进行处理，超声波的频率为3000-4000W。在本发明染色工序中，葡萄糖代替硫化碱作为还原剂，能够有效减少硫化碱进行染色时产生的含硫化学物，减少染色时及其用于织造生产的面料中产生的异味，同时减少面料上的纤维含有含硫的化学物，该化学物在空气中经过长期的自然氧化，会生成强氧化性的物质，对纤维造成一定的损伤，从而导致纱线发生脆损现象。在本发明实施例中，渗透剂可以为渗透剂DK（石家庄美施达生物化工有限公司），通过添加该渗透剂，能够有效提高染料染色的深度。加入分散剂的作用是能够是染料分子不发生聚集，使染料分子在溶液中充分分开，从而提高染料分子与纤维的接触机率。在本发明实施例中，所述分散剂可以为亚甲基二萘磺酸钠（分散剂NNO）。超声波的作用是在染色的过程中提供一定的能量，使溶液中染料分子在溶液中运动加剧，结合分散剂，增大纤维与染料分子的接触机率，同时提供能量，使染料分子往里渗透的速率更快。
氮气处理：在密闭箱子里，通入氮气，使箱子内的氮气浓度为90%-100%，处理时间为1-5min，处理温度为100-130℃。氮气是惰气性气体，当纱线经过硫化黑染色后，由于硫化黑染料被还原成隐色体，通过浸润、吸附、附着后，在空气中自然氧化成黑色，但染料分子进入纤维里面一定的时间，如果在空气中直接氧化，会减少染料分子往里渗透的机会，在纤维表面堆积形成浮色，阻碍硫化黑染料分子往里渗透的机会，因此染色后，经过氮气处理，提供一种惰性氛围，可以延长硫化黑染料分子往里渗透的时间；同时在100-130℃后，能够使棉纤维的结晶度以及聚合度降低，硫化黑染料分子运动速率加快，所以能够提高染料的上染率，使染色的效果更深，减少纱线上的浮色。
第一次洗水：箱槽中添加有纤维素酶，纤维素酶的浓度为1-5g/L，温度为55-60℃，处理时间为5-10min。第一次洗水的作用是除去纱线中表面的浮色。由于纱线中的棉纤维主要是由纤维素组成，通过纤维素酶作用，由于酶具有单一性，会作用于棉纤维，从而使纱线上硫化黑形成的浮色能够从纱线上脱落。采用中性的纤维素酶，在55-60℃温度下作用温和，结合时间控制，使纤维素酶主要作用是使纱线上浮色脱落，对棉纤维损伤较小。
第二次洗水（冷水）：在箱槽中经过常温水洗，水洗时间为2-3min。第二次常温洗水的作用能够进一步除去纱线表面的浮色。
第一次烘干：对洗水后的纱线烘干，处理温度为90-120℃，处理时间为3-5min。
第三次洗水：在洗水槽中添加有冰醋酸0.6-2g/L，处理时间为1-4min，然后再加入摩擦色牢度提升剂3-10g/L，水洗3-6min。第三次洗水是通过添加色牢度提升剂，能够在纱线表面上形成一层保护膜，从而能够有效防止染料因摩擦而较容易脱落，提高色牢度。醋酸在溶液中形成离子，在溶液的渗透性强，能够深入到纱线里层，而摩擦色牢度提升剂是阳离子提升剂，能够与渗透到纱线里层的阴离子以化学键的方式牢固结合在一起，同时在纱线表面形成一层牢固的膜，有效防止染料脱落。采用上述浓度范围的冰醋酸和摩擦色牢度提升剂能够达到提高摩擦色牢度的效果，浓度高会存在一定的浪费。
第二次烘干：对洗水后的纱线烘干，处理温度为90-120℃，处理时间为3-5min。
卷绕：将烘干后的纱线直接卷绕到织轴上。
本发明相对于传统硫化黑染色工艺，增加了气蒸、染色（只需要一道染色处理即可）、氮气处理、在洗水步骤中加入纤维素酶水洗处理、在第二次洗水后进行烘干，第三次洗水中加入色牢度提升剂。通过对染色工艺的改进和调整，使本发明硫化黑染色工艺具有以下好处：采用一个染槽进行染色，能够有效减少化学药品、染料的使用，同时减少污水处理的成本；能够提高染料的上染率，同时提高纱线的色牢度，特别是湿摩擦色牢度在3级以上。以下通过具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
纱线：纱线为纯棉纱线。
煮练：在煮练槽中加入煮练酶，其中煮练酶的浓度为4g/L，处理温度为95℃，处理时间为5min。
气蒸：纱线经过蒸箱处理，蒸箱温度为130℃，处理时间为6min。
改性：纱线进入箱槽进行改性处理；箱槽中添加有改性剂，改性剂浓度8g/L，处理时间为20min，处理温度为90℃。
染色：纱线进入染槽染色，染色工序仅为一道；在染槽中加入硫化黑染料、葡萄糖、氢氧化钠、渗透剂和分散剂，其中硫化黑染料浓度为5.5g/L，葡萄糖浓度为4.0g/L，氢氧化钠浓度为2.0g/L，渗透剂浓度为5g/L，分散剂浓度为2g/L，染色处理时间为4min，染色过程中同时采用超声波进行处理，超声波的频率为4000W。
氮气处理：在密闭箱子里，通入氮气，使箱子内的氮气浓度维持在90%-100%之间，处理时间为5min，处理温度为130℃。
第一次洗水：箱槽中添加有纤维素酶，纤维素酶的浓度为4g/L，温度为60℃，处理时间为10min。
第二次洗水（冷水）：在箱槽中经过常温水洗，水洗时间为3min。
第一次烘干：对洗水后的纱线烘干，处理温度为120℃，处理时间为3min。
第三次洗水：在洗水槽中添加有冰醋酸1g/L，处理时间为3min，然后再加入摩擦色牢度提升剂8g/L，水洗6min。
第二次烘干：对洗水后的纱线烘干，处理温度为120℃，处理时间为3min。
卷绕：将烘干后的纱线直接卷绕到织轴上。
对本实施例所得到的纱线进行检测其色牢度：干摩擦色牢度在4.5级，湿摩擦色牢度在3级以上。
实施例2
纱线：纱线为棉和莫代尔的混纱线。
煮练：在煮练槽中加入煮练酶，其中煮练酶的浓度为2g/L，处理温度为93℃，处理时间为4min。
气蒸：纱线经过蒸箱处理，蒸箱温度为120℃，处理时间为8min。
改性：纱线进入箱槽进行改性处理；箱槽中添加有改性剂，改性剂浓度6g/L，处理时间为13min，处理温度为70℃。
染色：纱线进入染槽染色，染色工序仅为一道；在染槽中加入硫化黑染料、葡萄糖、氢氧化钠、渗透剂和分散剂，其中硫化黑染料浓度为4.5g/L，葡萄糖浓度为3.5g/L，氢氧化钠浓度为1.5g/L，渗透剂浓度为4g/L，分散剂浓度为0.5g/L，染色处理时间为3min，染色过程中同时采用超声波进行处理，超声波的频率为3000W。
氮气处理：在密闭箱子里，通入氮气，使箱子内的氮气浓度维持在90%-100%之间，处理时间为3min，处理温度为100℃。
第一次洗水：箱槽中添加有纤维素酶，纤维素酶的浓度为2g/L，温度为55℃，处理时间为5min。
第二次洗水（冷水）：在箱槽中经过常温水洗，水洗时间为2min。
第一次烘干：对洗水后的纱线烘干，处理温度为90℃，处理时间为5min。
第三次洗水：在洗水槽中添加有冰醋酸0.6g/L，处理时间为2min，然后再加入摩擦色牢度提升剂5g/L，水洗4min。
第二次烘干：对洗水后的纱线烘干，处理温度为90℃，处理时间为5min。
卷绕：将烘干后的纱线直接卷绕到织轴上。
对本实施例所得到的纱线进行检测其色牢度：干摩擦色牢度在4.5级，湿摩擦色牢度在3级以上。
对比例
采用传统硫化黑染色工艺对纯棉纱线进行染色，其工艺如下：
传统染色的工艺流程为:纱线—前处理（1-2道）—染色氧化（6-8道）—染后处理（2-3道）—烘干处理—上浆—烘干—卷绕落轴。其中，前处理为煮练、水洗，染后处理为水洗，根据需求进行1-3次水洗。
对对比例所得到的纱线进行检测其色牢度，结果如表1所示。
表1
类别 干摩擦色牢度 湿摩擦色牢度 上染率
传统染色 3级 1级 5.4%
实施例1 4.5级 3级 7.8%
实施例2 4.5级 3级 8.2%
通过上述实施例和对比例可以看出，采用本发明硫化黑染料的环保节能染色方法得到的纱线，其色牢度远高于采用现有技术染色得到的纱线。而且，本发明方法只需经过一道染色处理即可，在保证色牢度的前提下，大大减少了染色循环次数。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种硫化黑染料的环保节能染色方法，其特征在于，包括以下步骤：
煮练：纱线进入煮炼槽进行煮炼处理；
气蒸：纱线经过蒸箱处理；
改性：纱线进入箱槽进行改性处理；
染色：纱线进入染槽染色，染色工序仅为一道；
氮气处理：纱线进入密闭箱子，通入氮气；
第一次洗水：纱线进行第一次洗水；
第二次洗水：纱线进行第二次洗水；
第一次烘干：对洗水后的纱线烘干；
第三次洗水：纱线进行第三次洗水；
第二次烘干：对洗水后的纱线烘干；
卷绕：烘干后的纱线卷绕到织轴上。
2.根据权利要求1所述的硫化黑染料的环保节能染色方法，其特征在于，煮炼工序中，煮练槽中添加有煮练酶和渗透剂，煮练酶的浓度为2-5g/L，处理温度为92-95℃，处理时间为4-5min。
3.根据权利要求1所述的硫化黑染料的环保节能染色方法，其特征在于，气蒸工序中，蒸箱温度为120-130℃，处理时间为5-8min。
4.根据权利要求1所述的硫化黑染料的环保节能染色方法，其特征在于，改性工序中，箱槽中添加有改性剂，改性剂浓度5-10g/L，处理时间为10-20min，处理温度为60-90℃。
5.根据权利要求1所述的硫化黑染料的环保节能染色方法，其特征在于，染色工序中，在染槽中加入硫化黑染料、葡萄糖、氢氧化钠、渗透剂和分散剂，其中硫化黑染料浓度为4g/L-6g/L，葡萄糖浓度为4g/L-6g/L，氢氧化钠浓度为1.5g/L-2g/L，渗透剂浓度为4-6g/L，分散剂浓度为0.5-2g/L，染色处理时间为2-4min，染色过程中同时采用超声波进行处理，超声波的频率为3000-4000W。
6.根据权利要求1所述的硫化黑染料的环保节能染色方法，其特征在于，氮气处理工序中，使箱子内的氮气浓度为90%-100%，处理时间为1-5min，处理温度为100-130℃。
7.根据权利要求1所述的硫化黑染料的环保节能染色方法，其特征在于，第一次洗水工序中，洗水槽中添加有纤维素酶，纤维素酶的浓度为1-5g/L，温度为55-60℃，处理时间为5-10min；
第二次洗水工序，为常温水洗，水洗时间为2-3min；
第三次洗水工序中，洗水槽中添加有冰醋酸0.6-2g/L，处理时间为1-4min，然后再加入摩擦色牢度提升剂3-10g/L，水洗3-6min。
8.根据权利要求1所述的硫化黑染料的环保节能染色方法，其特征在于，第一次烘干工序中，处理温度为90-120℃，处理时间为3-5min；
第二次烘干工序中，处理温度为90-120℃，处理时间为3-5min。
9.一种硫化黑纱线，其特征在于，采用如权利要求1~8任一所述的硫化黑染料的环保节能染色方法进行染色。
10.根据权利要求9所述的硫化黑染料的环保节能染色方法，其特征在于，所述硫化黑纱线为纯棉纱线或含棉纤维的混纺纱。
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