CN111893781A - 一种靛蓝染料的染色方法及靛蓝纱线 - Google Patents

一种靛蓝染料的染色方法及靛蓝纱线 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种靛蓝染料的染色方法及靛蓝纱线，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

一种靛蓝染料的染色方法及靛蓝纱线
技术领域
本发明涉及染整技术领域，主要涉及一种靛蓝染料的染色方法及靛蓝纱线。
背景技术
牛仔服装是衣中的常青树，经过一百多年来，一直屹立在时尚服装的舞台上，成为设计师手中的“宠儿”。经典的牛仔服装是采用靛蓝色的经纱与本白色的纬纱运用3/1组织结构交织成为面料，经过后整理洗水技术赋予牛仔服装额外的附加值，体现牛仔服装千变万化的风格，提高牛仔服装在市场上的竞争力。
传统牛仔面料的经纱是采用靛蓝染料进行染色，由于靛蓝染料本身的特性，靛蓝染料属于还原性的染料，不溶于水，只有靛蓝染料被还原成隐色体才能上染，再经过空气自然染色成蓝色，从而达到上染的效果。但靛蓝染料在上色时，需要经过多次的浸轧处理，即浸轧—染色—浸轧—染色等多次循环（经纱经过6-8道染槽）。由于染料颗粒的大小、形状和分布等对纤维上染效果均存在一定的影响，染料分子与纤维结合的概率有限，大多数是附着在纤维的表面，形成浮色，因此造成纱线染色效果不佳，其色牢度差及其k/s值小。因此，牛仔面料色牢度差是行业内普遍存在且难以解决的共性问题。而且，经纱经过6-12道染色，会使用大量的染料、化学品、水等资源，同时需要电等能源，造成染色成本升高以及增加污水处理的成本，不利于可持续绿色发展的方向。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
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靛蓝染料的染色方法及靛蓝纱线，旨在解决现有靛蓝燃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：
一种靛蓝染料的染色方法，其中，包括以下步骤：
煮练：纱线进入煮炼槽进行煮炼处理；煮练槽中添加有煮练酶和渗透剂；
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。
所述的靛蓝染料的染色方法，其中，煮炼工序中，煮练酶的浓度为2-4g/L，渗透剂为2-4g/L，处理温度为80-90℃，处理时间为2-3min。
所述的靛蓝染料的染色方法，其中，气蒸工序中，蒸箱温度为120-130℃，处理时间为3-4min。
所述的靛蓝染料的染色方法，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℃。
所述的靛蓝染料的染色方法，其中，染色工序中，染槽中添加有靛蓝染料、保险粉、氢氧化钠和分散剂，其中靛蓝染料的含量为4.6-5.2g/L，保险粉的含量为2.2-2.8g/L，氢氧化钠的含量为4.2-4.8g/L，分散剂含量为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。
所述的靛蓝染料的染色方法，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℃。
所述的靛蓝染料的染色方法，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。
所述的靛蓝染料的染色方法，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。
一种靛蓝纱线，其中，采用如上所述的靛蓝染料的染色方法进行染色。
所述的靛蓝染料的染色方法，其中，所述靛蓝纱线为纯棉纱线或含棉纤维的混纺纱。
有益效果：本发明所提供的靛蓝染料的染色方法，通过对染色工艺的改进，使制备得到的靛蓝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
本发明提供一种靛蓝染料的染色方法及靛蓝纱线，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。
本发明提供一种靛蓝染料的染色方法，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：纱线进入煮炼槽进行煮炼处理；煮练槽中添加有煮练酶和渗透剂，其中煮练酶的浓度为2-4g/L，渗透剂为2-4g/L，处理温度为80-90℃，处理时间为2-3min。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。渗透剂的作用是降低分子表面的张力，使煮练酶的作用更加深入。在本发明实施例中，所述渗透剂可以选用渗透剂DK（石家庄美施达生物化工有限公司），通过添加该渗透剂，能够有效提高靛蓝染料染色的深度。
气蒸：纱线经过蒸箱处理，蒸箱温度为120-130℃，处理时间为3-4min。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，由于靛蓝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；染槽中添加有靛蓝染料、保险粉、氢氧化钠和分散剂，其中靛蓝染料的含量为4.6-5.2g/L，保险粉的含量为2.2-2.8g/L，氢氧化钠的含量为4.2-4.8g/L，分散剂的含量为0.5-2g/L，在染槽中采用超声波进行处理，超声波的频率为3000-4000W，染色处理时间为2-4min。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。在染色中加大了靛蓝染料染色中染料、保险粉、氢氧化钠的浓度，因为增大浓度后，能够增加纱线染色后的深度，从而结合工艺流程及其参数处理，能够达到减少染槽的作用。
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，当纱线经过靛蓝染色后，由于靛蓝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靛蓝色，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，阻碍靛蓝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，可以延长靛蓝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，靛蓝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，从而使纱线上靛蓝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。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。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。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。
本发明相对于传统靛蓝染色工艺，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，使本发明靛蓝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。
本发明中还提供一种靛蓝纱线，所述靛蓝纱线采用如上所述的靛蓝染料的染色方法染色得到；所述靛蓝纱线为纯棉纱线或含棉纤维的混纺纱。
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：纱线进入煮炼槽进行煮炼处理；煮练槽中添加有煮练酶和渗透剂，其中煮练酶的浓度为4g/L，渗透剂为4g/L，处理温度为80℃，处理时间为3min。
气蒸：纱线经过蒸箱处理，蒸箱温度为130℃，处理时间为4min。
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9g/L，处理时间为12min，处理温度为70℃。
染色：纱线进入染槽染色；染槽中添加有靛蓝染料、保险粉、氢氧化钠和分散剂，其中靛蓝染料的含量为5.2g/L，保险粉的含量为2.8g/L，氢氧化钠的含量为4.8g/L，分散剂的含量为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5g/L，温度为60℃，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2g/L，处理时间为3min，然后再加入摩擦色牢度提升剂10g/L，水洗3min。
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、天丝混纱线。
煮练：纱线进入煮炼槽进行煮炼处理；煮练槽中添加有煮练酶和渗透剂，其中煮练酶的浓度为2g/L，渗透剂为2g/L，处理温度为90℃，处理时间为2min。
气蒸：纱线经过蒸箱处理，蒸箱温度为120℃，处理时间为3min。
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5g/L，处理时间为15min，处理温度为80℃。
染色：纱线进入染槽染色；染槽中添加有靛蓝染料、保险粉、氢氧化钠和分散剂，其中靛蓝染料的含量为4.6g/L，保险粉的含量为2.2g/L，氢氧化钠的含量为4.2g/L，分散剂的含量为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1g/L，温度为55℃，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3g/L，水洗5min。
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
采用传统靛蓝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 5.2%
实施例1 4.5级 3级 8.3%
实施例2 4.5级 3级 9.1%
通过上述实施例和对比例可以看出，采用本发明靛蓝染料的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)

1.一种靛蓝染料的染色方法，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；煮练槽中添加有煮练酶和渗透剂；
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所述的靛蓝染料的染色方法，其特征在于，煮炼工序中，煮练酶的浓度为2-4g/L，渗透剂为2-4g/L，处理温度为80-90℃，处理时间为2-3min。
3.根据权利要求1所述的靛蓝染料的染色方法，其特征在于，气蒸工序中，蒸箱温度为120-130℃，处理时间为3-4min。
4.根据权利要求1所述的靛蓝染料的染色方法，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所述的靛蓝染料的染色方法，其特征在于，染色工序中，染槽中添加有靛蓝染料、保险粉、氢氧化钠和分散剂，其中靛蓝染料的含量为4.6-5.2g/L，保险粉的含量为2.2-2.8g/L，氢氧化钠的含量为4.2-4.8g/L，分散剂的含量为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所述的靛蓝染料的染色方法，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所述的靛蓝染料的染色方法，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所述的靛蓝染料的染色方法，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。
9.一种靛蓝纱线，其特征在于，采用如权利要求1~8任一所述的靛蓝染料的染色方法进行染色。
10.根据权利要求9所述的靛蓝染料的染色方法，其特征在于，所述靛蓝纱线为纯棉纱线或含棉纤维的混纺纱。
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