CN113047068A

CN113047068A - 一种静电纺功能性纺织品的染色方法

Info

Publication number: CN113047068A
Application number: CN202110430208.7A
Authority: CN
Inventors: 覃小红; 李景川; 权震震; 王荣武; 张弘楠
Original assignee: Donghua University
Current assignee: Donghua University
Priority date: 2021-04-21
Filing date: 2021-04-21
Publication date: 2021-06-29
Anticipated expiration: 2041-04-21
Also published as: CN113047068B

Abstract

本发明涉及一种静电纺功能性纺织品的染色方法。该方法包括：将具有抗菌功能的静电纺棉织物在处理液中浸轧，然后堆置，汽蒸；置于艳兰染料中染色。该方法可以减缓染料活性艳兰19的瞬间上染率，降低染花几率。

Description

一种静电纺功能性纺织品的染色方法

技术领域

本发明属于静电纺纺织品技术领域，特别涉及一种静电纺功能性纺织品的染色方法。

背景技术

静电纺棉织物，由于在纺纱过程中，引入了具有抗菌功能的亚微米级的腈纶纤维，导致成品纱线的均匀性不一致。常规溢流缸绳装前处理过程中，静电纺整理后纱线区域的碱，相对难以清理，导致局部pH值偏高。

C.I.活性兰19，中文名称活性艳蓝KN-R是一种活性染料，结构式如下所示：

分子式为C₂₂H₁₆N₂Na₂O₁₁S₃，分子量为626，是一种乙烯砜活性基的染料。由于其鲜艳的色光，其他活性染料取代不了，因此在染艳兰、天蓝等颜色时，不得不使用该染料做为组合之一，以调整纺织品的整体色光。

但其结构特点决定，在碱性条件下其水溶性会大幅度下降，导致瞬间上染率快速上升。因此，静电纺织物常规前处理，在染色过程中遇到活性兰19时，静电纺处理过的部位，更容易吸收更多的活性兰19而形成色斑及色花。

为降低其染色色斑及色花几率，工厂通常前处理中采用高温溢流法，通过改变后面的染色工艺以改善色斑，主要由如下方法：

1.常温缸大浴比染色——采用1：15～1：20的大浴比，将织物泡在水里，一则避免露出部分因未接触染液而染花，二则稀释活性兰19在染液中的浓度，避免碱性条件下发生凝聚，但是该方式对水资源的浪费非常大；

2.高温移染——上染的活性兰19染料，不容易移染，工厂通过95℃高温加速其移染，但是该方法对蒸汽的浪费很大，同时染料的水解浪费也很大；

3.分批硫酸钠和碱——分6～8次逐步加入硫酸钠和碱，以缓和上染速率降低染花，但是该方法会增加工人的劳动强度，浪费时间及能源；

4.降低排布量——通过降低单缸染色布的量，以降低圈时，使染液与布实现更多的接触交换，但是该方法会损失效率，牺牲产能；

实践结果证明，这些手段只能缓解染色不匀几率，根本无法有效控制到常规染料的水平。另外，常规前处理通常采用氢氧化钠，其为强碱，容易对亚微米的腈纶造成损伤，影响其功能性。

中国专利CN103590265A公开了一种涤棉织物分散然活性印花方法，其用代用碱RL-01作为固色碱，利用其分散作用来抑制染料聚集，以降低染色过程中产生的色渍及色花。该发明主要针对印花产品，生产过程中同时使用了活性以及分散两种染料染料，需要利用代用碱以降低两种染料之间的相互影响。

中国专利CN106012380A公开了一种解决采用冷堆前处理染色不均的方法，主要是通过水洗、酸中和、酶洗等工序，将面料进行充分净洗，尽可能清除附着在面料上的碱，防止该碱对后续染色的影响。该专利主要从面料本身的均匀性角度出发，使面料呈均匀的酸性，避免由于碱在面料上不均匀存在或因为碱的碱性导致染料上染太快而形成的染色色差或色渍。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种静电纺功能性纺织品的染色方法，以克服现有技术中静电纺纺织品在活性兰19染料体系下的染色色花及色斑问题。

本发明提供一种静电纺功能性纺织品的染色方法，包括：

(1)将具有抗菌功能的静电纺棉织物在处理液中浸轧，然后堆置，汽蒸，其中处理液组分包括：精炼剂10-15g/l、螯合分散剂0.5～3g/L、代用碱10～30g/L、30％双氧水10～30g/L，带液量为80％～150％；

(2)将步骤(1)中汽蒸后的静电纺棉织物置于含活性艳兰19染料的染液中染色，首先染料中加入1～3g/L代用碱，运行10～15min后，第一次加入加入硫酸钠总量5％～10％的硫酸钠，代用碱3～5g/L，线性加入5～15min；第二次加入硫酸钠总量15-20％的硫酸钠，代用碱5～10g/L，线性加入10-15min；第三次加入硫酸钠总量30-40％的硫酸钠，代用碱10～20g/L，线性加入10-15min；第四次加入硫酸钠总量30-50％的硫酸钠，线性加入10-15min；60℃保温30～60分钟后完成染色。

优选地，上述方法中，所述步骤(1)中具有抗菌功能的静电纺棉织物是通过静电纺纺丝在棉纱中加入具有抗菌功能性的亚微米级腈纶得到，其中织物中具有抗菌功能性的亚微米级腈纶质量百分比含量为0.5％～5％，纤维直径为150-300nm，棉质量百分比含量为95％～99.5％。

优选地，上述方法中，所述步骤(1)中堆置温度为23℃～25℃，堆置时间为6～10小时。

优选地，上述方法中，所述步骤(1)中汽蒸为平幅汽蒸，汽蒸温度为102～105℃，汽蒸时间为10～20分钟。

优选地，上述方法中，所述步骤(1)中精炼剂为精炼剂GOON1012。主要起到清除杂质，提升织物亲水性的效果。

优选地，上述方法中，所述步骤(1)中螯合分散剂为螯合分散剂RG-KW。主要防止重金属引起的局部沉淀造成局部过氧化。

优选地，上述方法中，所述步骤(1)和(2)中代用碱为代用碱DG-99232。代用碱取代氢氧化钠、碳酸钠等强碱，使整个处理过程更加温和，降低对腈纶的损伤；同时防止局部碱过量形成的高pH值导致活性艳兰19上染过快而形成色渍。

优选地，上述方法中，所述步骤(2)中艳兰染料中活性艳兰19的用量对织物重为0.5％～5％。

本发明通过温和的平幅前处理，解决因为静电纺工艺导致的前处理容易出现局部不均匀，从而引起在活性兰19染色时，局部上色过快导致色斑的问题。

有益效果

本发明针对静电纺工艺对织物本身的特点为出发点，将传统的溢流绳装前处理工艺，优化为平幅冷堆前处理外加平幅汽蒸工艺，以提升前处理过程中布面的均匀性及加工效，同时将氢氧化钠更改为代用碱DG-99232，在降低氢氧化钠对腈纶的损伤的；染色过程中，预先加入1～3g/L的代用碱DG-99232，使织物上均匀的呈现弱碱性，使活性艳兰19可以均匀上染，同时减缓染料活性艳兰19的瞬间上染率，降低染花几率。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

精炼剂GOON1012来自东莞市嘉宏有机硅科技有限公司；螯合分散剂RG-KW来自山东潍坊瑞光化工有限公司；代用碱DG-99232来自广东东歌华东科技有限公司；其它化工料如硫酸钠等，均为常规工业产品。

实施例1

静电纺亚微米抗菌16支平纹艳兰色生产工艺：

工艺流程：织造——前处理——染色——成品。

主要对比技术指标：

1.亚微米腈纶质量含量：1％，棉量99％，织造工艺为28针平纹织造。

2.前处理工艺对比

优化前处理工艺：精炼剂GOON1012 15g/l、螯合分散剂RG-KW 2g/L、代用碱DG-99232 20g/L、30％双氧水25g/L，带液量为150％，25℃，堆置8小时；105℃平幅汽蒸15分钟后洗水待染色；

对比常规前处理工艺：精炼剂GOON1012 2g/l、螯合分散剂RG-KW 1g/L、氢氧化钠5g/L、30％双氧水3g/L、水比1：8；120℃水煮30min后洗水待染色；

3.染色染料配比：活性艳兰19 2.5％OWF、活性蓝FNR 1％OWF、活性黄3RS 0.3％OWF。(OWF为对织物重，以下同)

4.染色流程工艺为：染色条件水比1：8(1公斤布，需要8公斤水去浸泡染色)；首先染液中加入2g/L的代用碱DG-99232，运行10min后；第一次加入硫酸钠5g/L，碱代用碱DG-99232 3g/L，线性加入10min；第二次加入硫酸钠15g/L，碱代用碱DG-99232 5g/L，线性加入10min；第三次加入硫酸钠25g/L，碱代用碱DG-99232 10g/L，线性加入15min；第四次加入硫酸钠35g/L，线性加入15min；60℃保温45min后完成染色。

本实施例中16S平纹面料测试结果如表1所示。

表1 16S平纹面料测试结果

由表1测试结果可知，使用常规工艺中配方组成中，强碱氢氧化钠对腈纶的破坏最大。由测试结果可以看出，静电纺类产品中所含有的腈纶造成很大的损伤，其从之前的1％降低到染色后的0.2％，产品的抗菌性能也随之下降到标准以下，而且很容易在染色过程中产生色渍和色花，造成成品质量不合格；本发明所采用的冷堆加汽蒸的前处理工艺，用代用碱取代氢氧化钠，降低了碱对腈纶的影响，其含量从1％下降到0.9％，抗菌功能性可以得到比较好的保障，成本的布面外观可以达到标准要求。本发明采用代用碱，相较于氢氧化钠，其碱性相对温和，可以降低氢氧化钠对腈纶的损伤对后续性能的影响，也避免局部过处理带来对活性兰19染色带来的染色色花问题。另外，采用平幅冷堆加短时汽蒸工艺，也是降低高温对腈纶的影响。根据活性艳兰19染料本身的特点，使用代用碱预处理面料，让其表面均匀的呈弱碱性以促进艳兰染料上染。避免后续因为加碱时pH值的不均匀变化导致的瞬间上染色差，减少色渍及色差等染色失败现象。

实施例2

静电纺30支纯棉螺纹深艳兰色布生产工艺：

工艺流程：织造——前处理——染色——成品。

主要对比技术指标：

1.亚微米腈纶质量含量：2％，棉量98％，织造工艺为32针双面织造螺纹。

2.前处理工艺对比

a)优化前处理工艺：精炼剂GOON1012 15g/l、螯合分散剂RG-KW 2g/L、代用碱DG-99232 20g/L、30％双氧水25g/L，带液量为120％，25℃，堆置8小时；105℃平幅汽蒸20分钟后洗水待染色；

b)对比常规前处理工艺：精炼剂GOON1012 2g/l、螯合分散剂RG-KW 0.5g/L、氢氧化钠5g/L、30％双氧水3g/L、水比1：8；120℃水煮30min后洗水待染色；

3.染色染料配比：活性艳兰19 4％OWF、活性蓝FNR 1.5％OWF活性黄3RS 0.5％OWF。

4.染色流程工艺为：染色条件水比1：8(1公斤布，需要8公斤水去浸泡染色)；首先染液中加入3g/L的代用碱DG-99232，运行15min后；第一次加入硫酸钠10g/L，碱代用碱DG-99232 5g/L，线性加入15min；第二次加入硫酸钠20g/L，碱代用碱DG-99232 8g/L，线性加入15min；第三次加入硫酸钠25g/L，碱代用碱DG-99232 15g/L，线性加入15min；第四次加入硫酸钠35g/L，线性加入15min；60℃保温60min后完成染色。

本实施例中30S平纹面料测试结果如表2所示。

表2 30S平纹面料测试结果

由表2测试结果可知，使用常规工艺对静电纺类产品中所含有的腈纶造成很大的损伤，其从之前的2％降低到染色后的0.4％，产品的抗菌性能也随之下降到标准以下，而且很容易在染色过程中产生色渍和色花，造成成品质量不合格；本发明所采用的冷堆加汽蒸的前处理工艺，腈纶的含量从2％下降到1.5％，抗菌功能性可以得到比较好的保障，成本的布面外观可以达到标准要求。本发明采用代用碱，相较于氢氧化钠，其碱性相对温和，可以降低其对腈纶的损伤对后续性能的影响，也避免局部过处理带来对活性兰19染色带来的染色色花问题。另外，采用平幅冷堆加短时汽蒸工艺，也是降低高温对腈纶的影响，同时降低局部过度处理以及带减量不均匀的问题。

另外，根据活性艳兰19染料本身的特点，使用代用碱预处理面料，让其表面均匀的呈弱碱性以促进艳兰染料上染。避免后续因为加碱时pH值的不均匀变化导致的瞬间上染色差，色渍及色差也明显减少。汽蒸平幅整理，对防止局部过整理有明显的改进作用。

实施例3

静电纺30支纯棉螺纹深艳兰色面料染色效果对比

生产工艺流程：织造——前处理——染色——成品。

主要对比技术指标：

2.前处理工艺对比

本实施例中染色统计数据如表3所示：

表3染色统计数据

由表3可以看出，本申请的前处理及染色工艺，可以有效改善静电纺织物含活性艳蓝19时的染色失败率，基本可以达到常规染料染色水平，很好的提升染厂的生产效益。

对比例1

将实施例1中染色过程中代用碱换成碳酸钠，其余均与实施例1相同，完成染色，本对比例与实施例1的染色统计数据如下：

染色统计数据

由表可以看出，对于静电纺面料而言，如染色过程改用强碱，其染花比例较常规染色工艺将大大提升，对于含活性艳兰19的品类而言，染花更高。通过工艺改进后，染色失败比例基本可以控制到常规染色水平。

对比例2

将实施例1中前过程中首先加入的代用碱改为氢氧化钠20g/L，其余均与实施例1相同，完成染色，本对比例和实施例1中性能测试结果如下表所示：

由表可以看出，更改前处理用碱后，静电纺带入的腈纶含量会收到很大损伤，成品上的含量减少影响到在抗菌性能上的表现，无法达到预期的效果。

对比例3

按照中国专利CN106012380A中一种解决采用冷堆前处理染色不均的方法，按照冷对前处理—冷水洗—热水洗—酶洗—染色，进行前处理和染色，与实施例1进行对比，染色统计数据如下表所示：

染色统计数据

由表可以看出，该工艺对于不含活性艳兰19染料的产品而言，染色失败率可以保持到较好水平。但一旦面对含活性染兰19的品种，染色失败率会明显提升，无法满足大货生产要求。

Claims

1.一种静电纺功能性纺织品的染色方法，包括：

(2)将步骤(1)中汽蒸后的静电纺棉织物置于含活性艳兰19染料的染液中染色，首先染料中加入1～3g/L代用碱，运行10～15min后，第一次加入硫酸钠总量5％～10％的硫酸钠，代用碱3～5g/L，线性加入5～15min；第二次加入硫酸钠总量15-20％的硫酸钠，代用碱5～10g/L，线性加入10-15min；第三次加入硫酸钠总量30-40％的硫酸钠，代用碱10～20g/L，线性加入10-15min；第四次加入硫酸钠总量30-50％的硫酸钠，线性加入10-15min；60℃保温30～60分钟后完成染色。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(1)中具有抗菌功能的静电纺棉织物是通过静电纺纺丝在棉纱中加入具有抗菌功能性的亚微米级腈纶得到，其中织物中具有抗菌功能性的亚微米级腈纶质量百分比含量为0.5％～5％，纤维直径为150-300nm，棉质量百分比含量为95％～99.5％。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(1)中堆置温度为23℃～25℃，堆置时间为6～10小时。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(1)中汽蒸为平幅汽蒸，汽蒸温度为102～105℃，汽蒸时间为10～20分钟。

5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(1)中精炼剂为精炼剂GOON1012；螯合分散剂为螯合分散剂RG-KW。

6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(1)和(2)中代用碱为代用碱DG-99232。

7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(2)中艳兰染料中活性艳兰19的用量对织物重为0.5％～5％。