CN113279271A - 一种酸性染色配方、酸性染色方法及其染色得到的纺织品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种酸性染色配方、酸性染色方法及其染色得到的纺织品。本发明的酸性染色配方包括≥3.0％的酸性染料，3.0～5.0g/L冰醋酸溶液，浴比为6：1～8：1，pH值为3.8～4.3。本发明的酸性染色配方通过取消匀染剂的使用，调节染色的pH值至3.8～4.3，同时适当调整染料的使用量，可以有效提高染料利用率，提高染料的上染率至95％，提高染色的一次成功率，并且大大节省了染色过程中助剂的使用成本以及后续的污水处理成本。本发明的酸性染色方法，通过分段加料、分段升温的手段，可以有效防止染色不均的现象，不产生色条、色花、色斑等瑕疵，可以达到与使用酸性匀染剂后相同等级的染色均匀度，从而保证纺织品的染色质量和品质。
Description
技术领域
本发明属于纺织染整技术领域，具体涉及一种酸性染色配方、酸性染色方法及其染色得到的纺织品。
背景技术
在染整加工过程中，在对纤维或织物进行染色时，需要保证染料分子均匀分布于纤维上，从而使织物表面和内部纤维的颜色深度趋于一致，若出现染色不均会严重影响织物的质量和品质。要解决染色不均匀的问题，提高染色的覆盖性，除尽量选用配伍性佳的染料组合，严格控制染色操作外，最行之有效又简便的方法是染色加工时添加匀染剂。
匀染剂具有缓染和移染两方面的作用，使染料较为缓慢地被纤维吸附的同时，促使深色部分的染料向浅色部分迁移，最终达到匀染的目的。在纤维染色过程中不同染料和染色工艺需要不同的匀染剂，工艺复杂，经济成本高。此外，匀染剂匀染性、分散性能较好，但也正是由于匀染剂的缓染作用，导致上染速度慢，最终上染率较低，在染色加工结束时，仍有许多染料没有上染，染色一次成功率无法保证。
因此，亟需研发一种酸性染色配方和酸性染色方法，在提高上染率的同时，节省染色过程中的能源消耗，降低成本。
发明内容
针对现有技术存在的不足，需要提供一种酸性染色配方、酸性染色方法及其染色得到的纺织品。通过采用该酸性染色配方、酸性染色方法进行染色，可以有效提高染料利用率，解决现有技术中存在的上染速度、最终上染率低的问题。
为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种酸性染色配方，其包括：
酸性染料，以待染色纺织品的质量百分数计，≥3.0％；
冰醋酸溶液，3.0～5.0g/L；
浴比，6：1～8：1；
所述酸性染色配方的pH值为3.8～4.3。
作为本发明的一种实施方式，所述的酸性染色配方包括：
酸性染料，以待染色纺织品的质量百分数计，3.7％；
冰醋酸溶液，3.0g/L；
浴比，8：1；
所述酸性染色配方的pH值为4.0。
作为本发明的一种实施方式，所述冰醋酸溶液为冰醋酸加水按照1：5～1：20稀释而成。
作为本发明的一种实施方式，所述待染色纺织品为锦纶材质或锦氨材质的纱线、股线、面料或成衣。
本发明的第二方面提供了一种酸性染色方法，其包括以下步骤：
(1)将待染色纺织品放入染色装置中；
(2)在35℃～40℃下，以15～25L/min的速度加入酸性染料，加水溶解，得到染液，浴比6：1～8：1，保温15～20min，以待染色纺织品的质量百分数计，所述酸性染料的用量为≥3.0％；
(3)待保温结束，以15～25L/min的速度加入3.0～5.0g/L冰醋酸溶液，以调节所述染液的pH为3.8～4.3；
(4)于35℃～40℃开始，以1.0～1.5℃/min的速度升温至65℃～75℃，保温5～10min；
(5)待保温结束，以2.0～3.0℃/min的速度升温至98℃～102℃，保温40～50min；
(6)待保温结束，以3.0～5.0℃/min的速度降温至70℃～80℃，染色完毕。
作为本发明的一种实施方式，所述的酸性染色方法包括以下步骤：
(1)将待染色纺织品放入染色装置中；
(2)在38℃下，以20L/min的速度加入酸性染料，加水溶解，得到染液，浴比8：1，保温10min，以待染色纺织品的质量百分数计，所述酸性染料的用量为≥3.0％；
(3)待保温结束，以20L/min的速度加入3.0～5.0g/L冰醋酸溶液，以调节所述染液的pH为3.8～4.3；
(4)于38℃开始，以1.2℃/min的速度升温至70℃，保温5min；
(5)待保温结束，以2.0℃/min的速度升温至98℃，保温45min；
(6)待保温结束，以4.0℃/min的速度降温至80℃，染色完毕。
作为本发明的一种实施方式，在本发明的酸性染色方法的步骤(2)中，所述酸性染料的加入量为3.7％，所述浴比为8：1；
在步骤(3)中，所述冰醋酸溶液的加入量为4.5g/L，所述染液的pH为3.8。
作为本发明的一种实施方式，在本发明的酸性染色方法中，所述冰醋酸溶液为冰醋酸加水按照1：5～1：20稀释而成。
作为本发明的一种实施方式，在本发明的酸性染色方法中，所述待染色纺织品为锦纶材质或锦氨材质的纱线、股线、面料或成衣。
本发明的第三方面提供了一种染色的纺织品，其由本发明第二方面所述的酸性染色方法进行染色得到。
区别于现有技术，上述技术方案提供了一种酸性染色配方，通过取消匀染剂的使用(即本发明的酸性染色配方中不含有匀染剂)，调节染色的pH值至3.8～4.3，同时适当调整染料的使用量，并且无需分散剂、渗透剂等其它染色助剂，有效提高了染料利用率，染料的上染率提高至95％，提高染色的一次成功率，大大节省了染色过程中助剂的使用成本以及后续的污水处理成本。上述技术方案进一步提供了一种酸性染色方法，通过采用本发明的酸性染色配方，有效提高了染料利用率，将染料的上染率提高至95％，提高染色的一次成功率，节约染色成本；通过采用分段加料、分段升温的方法，可以有效防止染色不均的现象，不产生色条、色花、色斑等瑕疵，从而保证纺织品的染色质量和品质。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例详予说明。本发明实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
在本发明的实施例中，术语“浴比”指的是染液与纺织品的重量比例。
在现有的染整加工过程中，在对纤维或织物进行染色时，往往会产生染色不均匀的现象，产生色花，解决这一问题最常用的方法是染色加工时添加匀染剂。但是，由于匀染剂的阻染作用，导致上染速度慢，最终上染率不高，在染色加工结束时，仍有许多染料没有上染，染色一次成功率无法保证。并且，在纤维染色过程中不同染料和染色工艺需要不同的匀染剂，工艺复杂，经济成本高。
针对现有技术存在的不足，在本发明的第一方面，提供了一种酸性染色配方，其包括：
酸性染料，以待染色纺织品的质量百分数计，≥3.0％；
冰醋酸溶液，3.0～5.0g/L；
浴比，6：1～8：1；
所述酸性染色配方的pH值为3.8～4.3。
区别于现有技术，上述技术方案提供了一种酸性染色配方，通过取消匀染剂的使用(即在本发明的酸性染色配方中，匀染剂的用量为0g/L)，调节染色的pH值至3.8～4.3，同时适当调整染料的使用量，并且无需分散剂、渗透剂等其它染色助剂，有效提高了染料利用率，染料的上染率提高至95％，提高染色的一次成功率，大大节省了染色过程中助剂的使用成本以及后续的污水处理成本。
在进一步的实施例中，所述的酸性染色配方包括：
酸性染料，以待染色纺织品的质量百分数计，3.7％；
冰醋酸溶液，4.5g/L；
浴比，8：1；
所述酸性染色配方的pH值为3.8。
在进一步的实施例中，所述冰醋酸溶液为冰醋酸加水按照1：5～1：20稀释而成。例如，但不限于，1：5、1：10、1：15、1：20等。
在进一步的实施例中，所述待染色纺织品为锦纶材质或锦氨材质的纱线、股线、面料或成衣。需要说明的是，由于本发明提供的是一种酸性染色配方，其不适用于棉质的纱线、股线、面料或成衣(例如花边蕾丝面料或成衣)，因为棉质织物的染色工艺中采用的是碱而不是酸。本发明的酸性染色配方亦可以应用于涤纶材质的织物，但是染色效果不如锦纶材质或锦氨材质。
在现有技术中，锦纶材质或锦氨材质织物的染色工艺步骤如下：将待染色纺织品放入染色装置中；在38℃时，加入0.5～1.5g/L酸性匀染剂，并以20L/min的速度加入3％～5％酸性染料母液，加水溶解，得到染液，浴比6：1～8：1，接着直接加入稀释后的冰醋酸溶液(加料速度为20L/min)，调节染液的pH值为4.5～5.0；待冰醋酸溶液加毕，直接以1.2℃/min的速度升温至98℃，保温45min，染色完毕。该染色工艺中，必须使用酸性匀染剂来防止染色不均匀的现象，导致上染速度慢，最终上染率较低，在染色加工结束时，仍有许多染料没有上染，染色一次成功率无法保证，不仅染色成本高，而且染色效果差。
区别于现有技术，上述技术方案提供了一种酸性染色方法，其包括以下步骤：
(1)将待染色纺织品放入染色装置中；
(2)在35℃～40℃下，以15～25L/min的速度加入酸性染料，加水溶解，得到染液，浴比6：1～8：1，保温15～20min，以待染色纺织品的质量百分数计，所述酸性染料的用量为≥3.0％；
(3)待保温结束，以15～25L/min的速度加入3.0～5.0g/L冰醋酸溶液，以调节所述染液的pH为3.8～4.3；
(4)于35℃～40℃开始，以1.0～1.5℃/min的速度升温至65℃～75℃，保温5～10min；
(5)待保温结束，以2.0～3.0℃/min的速度升温至98℃～102℃，保温40～50min；
(6)待保温结束，以3.0～5.0℃/min的速度降温至70℃～80℃，染色完毕。
区别于现有技术，上述技术方案提供了一种酸性染色方法，通过取消匀染剂的使用，将染液的pH值调节至3.8～4.3，同时适当调整染料的使用量，并且无需分散剂、渗透剂等染色助剂，有效提高了染料利用率，染料的上染率提高至95％，提高染色的一次成功率，大大节省了染色过程中助剂的使用成本以及后续的污水处理成本。同时，该酸性染色方法通过采用分段加料、分段升温的方法，可以有效防止染色不均的现象，不产生色条、色花、色斑等瑕疵，保证了纺织品的染色质量和品质，打破了酸性染色必须使用酸性匀染剂、pH值必须在4.5～6.0区间以防止染色不均匀现象的传统工艺。
在本发明的酸性染色方法的工艺优化过程中，申请人发现以下工艺特点：
1、在步骤(2)和(4)中，起始温度为35℃～40℃时，最终纺织品的得色率以及染色均匀度效果最佳；起始温度在大于40℃时，得色率以及染色均匀度开始下降。
2、在步骤(2)中，保温时间大于15min时，最终纺织品的得色率以及染色均匀度效果最佳，保温时间小于15min时，得色率以及染色均匀度开始下降。
3、在步骤(3)中，冰醋酸溶液的加料速度小于25L/min时，最终纺织品的得色率以及染色均匀度效果最佳，冰醋酸溶液的加料速度大于25L/min时，得色率以及染色均匀度开始下降；染液的pH在3.8～4.3时，最终纺织品的得色率以及染色均匀度效果最佳，当pH值大于4.3时，得色率以及染色均匀度开始下降。
4、在步骤(4)中，升温速度小于1.5℃/min时，得色率以及染色均匀度效果最佳，升温速度大于1.5℃/min时，得色率以及染色均匀度开始下降；升温目标温度在65℃～75℃时，染色效果最佳；保温时间大于5min时，染色效果最佳，保温时间小于5min时，染色效果开始下降。
5、在步骤(5)中，升温速度小于3.0℃/min时，染色效果最佳，升温速度大于3.0℃/min时，染色效果开始下降；保温温度大于98℃时，染色效果最佳，保温温度小于98℃时，染色效果开始下降；保温时间大于40min时，染色效果最佳，保温时间小于40min时，染色效果开始下降。
6、在步骤(6)中，降温速度小于5.0℃/min时，染色效果最佳，降温速度大于5.0℃/min时，染色效果开始下降；降温目标温度小于80℃时，股线染色效果最佳，降温目标温度大于80℃时，染色效果略有降低。
总体而言，上述工艺特征主要表现为加料的温度越低，加料速度越慢，升温/降温速度越慢，保温时间越长，对最终纺织品的得色率以及染色均匀度越有帮助。
因此，在综合考虑染色效果、染色效率以及工艺成本后，在进一步的实施例中，所述的酸性染色方法包括以下步骤：
(1)将待染色纺织品放入染色装置中；
(2)在38℃下，以20L/min的速度加入酸性染料，加水溶解，得到染液，浴比8：1，保温10min，以待染色纺织品的质量百分数计，所述酸性染料的用量为≥3.0％；
(3)待保温结束，以20L/min的速度加入3.0～5.0g/L冰醋酸溶液，以调节所述染液的pH为3.8～4.3；
(4)于38℃开始，以1.2℃/min的速度升温至70℃，保温5min；
(5)待保温结束，以2.0℃/min的速度升温至98℃，保温45min；
(6)待保温结束，以4.0℃/min的速度降温至80℃，染色完毕。
在进一步的实施例中，在本发明的酸性染色方法的步骤(2)中，所述酸性染料的加入量为3.7％，所述浴比为8：1；
在步骤(3)中，所述冰醋酸溶液的加入量为4.5g/L，所述染液的pH为3.8。
在进一步的实施例中，在本发明的酸性染色方法中，所述冰醋酸溶液为冰醋酸加水按照1：5～1：20稀释而成。例如，但不限于，1：5、1：10、1：15、1：20等。在进一步的实施例中，在本发明的酸性染色方法中，所述待染色纺织品为锦纶材质或锦氨材质的纱线、股线、面料或成衣。需要说明的是，由于本发明提供的是一种酸性染色配方，其不适用于棉质的纱线、股线、面料或成衣(例如花边蕾丝面料或成衣)，因为棉质织物的染色工艺中采用的是碱而不是酸。
本发明的第三方面提供了一种染色的纺织品，其由本发明第二方面所述的酸性染色方法进行染色得到。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但并不用以限制本发明的保护范围。
本发明的具体实施例中所用的材料、试剂和仪器设备等，如无特殊说明，均可从商业途径获得；所采用的工艺方法、条件等，如无特殊说明，均为常规方法、条件。例如但不限于，在本发明的具体实施例中，涉及的染料/助剂购买途径如表1所示。
表1染料购买途径表
在本发明的具体实施例中，染色结束后还包括依次进行的水洗、固色、脱水、展布、高温拉幅定型等后处理步骤。这些后处理步骤均为本领域的常规技术，均可根据面料的具体生产需求进行相应的工艺调整，故其具体步骤和条件在此不作赘述。
在本发明的具体实施例中，以锦氨花边蕾丝面料作为酸性染色的待染色纺织品进行示例性说明，但并不用以限制本发明的实施方式。
在本发明的具体实施例中，以锦氨花边蕾丝的标准黑色配方(如表2所示)作为示例性说明，但并不用以限制本发明的保护范围。
实施例1～3
在实施例1～3中，采用本发明的酸性染色方法对锦氨花边蕾丝面料进行染色，具体染色配方参见表2。该方法包括以下步骤：
(1)将待染色纺织品(锦氨花边蕾丝面料)放入染色装置中；
(2)在38℃下，以20L/min的速度加入酸性染料，加水溶解，得到染液，浴比8：1，保温10min(其中，实施例1的酸性染料加入量为4.5％，实施例2的酸性染料加入量为3.7％)；
(3)待保温结束，以20L/min的速度加入3.0g/L冰醋酸溶液，以调节所述染液的pH为3.8～4.3(其中，实施例1的pH值为3.8，实施例2的pH值为4.0，实施例3的pH值为4.3)；
(4)于38℃开始，以1.2℃/min的速度升温至70℃，保温5min；
(5)待保温结束，以2.0℃/min的速度升温至98℃，保温45min；
(6)待保温结束，以4.0℃/min的速度降温至80℃，染色完毕。
对比例1～5
在对比例1～5中，采用实施例1～3的酸性染色方法中相同的分段加料、分段升温的方法对锦氨花边蕾丝面料进行染色。不同之处在于在对比例1～5中，采用了酸性匀染剂，且冰醋酸的加入量以及染液的pH值各不相同。具体染色配方参见表2。
在对比例1～5中，酸性染色方法包括以下步骤：
(1)将待染色纺织品(锦氨花边蕾丝面料)放入染色装置中；
(2)在38℃下，加入配方量的酸性匀染剂，以20L/min的速度加入配方量的酸性染料，加水溶解，得到染液，浴比8：1，保温10min；
(3)待保温结束，以20L/min的速度加入配方量的冰醋酸溶液，以调节所述染液的pH；
(4)于38℃开始，以1.2℃/min的速度升温至70℃，保温5min；
(5)待保温结束，以2.0℃/min的速度升温至98℃，保温45min；
(6)待保温结束，以4.0℃/min的速度降温至80℃，染色完毕。
对比例6
本对比例采用现有的染色工艺对锦氨花边蕾丝面料进行染色，具体染色配方参见表2。该染色工艺包括以下步骤：
(1)将待染色纺织品(锦氨花边蕾丝面料)放入染色装置中；
(2)在38℃下，加入配方量的酸性匀染剂，以20L/min的速度加入配方量的酸性染料，加水溶解，得到染液，浴比8：1；
(3)以20L/min的速度加入配方量的冰醋酸溶液，以调节所述染液的pH；
(4)于38℃开始，以1.2℃/min的速度升温至98℃，保温45min；
(6)待保温结束，以4.0℃/min的速度降温至80℃，染色完毕。
表2实施例1～3以及对比例1～6的染色配方表
下面，对实施例1～3以及对比例1～6的染色效果进行对比，对比结果如表3所示。
表3实施例1～3以及对比例1～6的染色效果表
注：表3内，“色差”指的是和标准黑颜色值之间的色差，标准黑颜色值为：L值为15.15，A值为0.44，B值为-2.1，C值为2.15，H0为181.9。色差5级表示：对比样和标准样的颜色相似度达到98％～100％；色差4.5级表示：对比样和标准样的颜色相似度达到96％～98％；色差4级表示：对比样和标准样的颜色相似度达到93％～96％；色差3.5级表示：对比样和标准样的颜色相似度达到85％～93％；色差3级表示：对比样和标准样的颜色相似度达到75％～85％；色差2.5级表示：对比样和标准样的颜色相似度达到60％～75％；染色均匀度4.5级表示：布面的颜色整体一致，无局部过深或过浅现象，即无色条、色花、色斑等现象。一般色差4级(含)以上为合格，染色均匀度4级(含)以上为合格。
由表3的染色效果可知，同样是采用本发明酸性染色方法中相同的分段加料、分段升温的方法，对比例1～5中采用0.1～0.8g/L的酸性匀染剂后，上染率仅有75％～89％，与标准样的色差较大；其中，酸性匀染剂加入量最低的对比例1才能达到89％的上染率。对比例1～5总体的染料利用率低，且染色成本高以及后续污水处理成本均较高。实施例1～3中采用本发明的酸性染色配方，取消匀染剂的使用，调节染色的pH值至3.8～4.3，有效提高了染料利用率，染料的上染率提高至91％～95％，与标准样的颜色相似度高，并且染色均匀度可以达到与使用酸性匀染剂后相同的等级。其中，实施例2通过减少染料的总用量至3.7％(相比于对比例1～6，降低了17.8％)，调节染色的pH值至3.8，从而将染料的上染率提高至95％，提高了染色的一次成功率，大大节省了染色过程中助剂的使用成本以及后续的污水处理成本。而对比例6采用了传统的染色工艺对锦氨花边蕾丝面料进行染色，采用一次性加料、一次性升温的方法，其上染率仅为70％，且色差大。此外，实施例1～3酸性染色方法的染色时长与对比例6传统染色工艺的染色时长相当，不仅保证了染色的质量和品质，还兼顾了染色效率。
综合上述分析可知，采用本发明的酸性染色配方，通过取消匀染剂的使用，调节染色的pH值至3.8～4.3，同时适当调整染料的使用量，并且无需分散剂、渗透剂等其它染色助剂，可以有效提高染料利用率，提高染料的上染率至95％，提高染色的一次成功率，并且大大节省了染色过程中染料/助剂的使用成本以及后续的污水处理成本。采用本发明的酸性染色方法，通过分段加料、分段升温的手段，可以有效防止染色不均的现象，不产生色条、色花、色斑等瑕疵，可以达到与使用酸性匀染剂后相同等级的染色均匀度，从而保证纺织品的染色质量和品质。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。
Claims (10)
1.一种酸性染色配方，其特征在于，包括：
酸性染料，以待染色纺织品的质量百分数计，≥3.0％；
冰醋酸溶液，3.0～5.0g/L；
浴比，6：1～8：1；
所述酸性染色配方的pH值为3.8～4.3。
2.根据权利要求1所述的酸性染色配方，其特征在于，包括：
酸性染料，以待染色纺织品的质量百分数计，3.7％；
冰醋酸溶液，4.5g/L；
浴比，8：1；
所述酸性染色配方的pH值为3.8。
3.根据权利要求1所述的酸性染色配方，其特征在于，所述冰醋酸溶液为冰醋酸加水按照1：5～1：20稀释而成。
4.根据权利要求1所述的酸性染色配方，其特征在于，所述待染色纺织品为锦纶材质或锦氨材质的纱线、股线、面料或成衣。
5.一种酸性染色方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将待染色纺织品放入染色装置中；
(2)在35℃～40℃下，以15～25L/min的速度加入酸性染料，加水溶解，得到染液，浴比6：1～8：1，保温15～20min，以待染色纺织品的质量百分数计，所述酸性染料的用量为≥3.0％；
(3)待保温结束，以15～25L/min的速度加入3.0～5.0g/L冰醋酸溶液，以调节所述染液的pH为3.8～4.3；
(4)于35℃～40℃开始，以1.0～1.5℃/min的速度升温至65℃～75℃，保温5～10min；
(5)待保温结束，以2.0～3.0℃/min的速度升温至98℃～102℃，保温40～50min；
(6)待保温结束，以3.0～5.0℃/min的速度降温至70℃～80℃，染色完毕。
6.根据权利要求5所述的酸性染色方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将待染色纺织品放入染色装置中；
(2)在38℃下，以20L/min的速度加入酸性染料，加水溶解，得到染液，浴比8：1，保温10min，以待染色纺织品的质量百分数计，所述酸性染料的用量为≥3.0％；
(3)待保温结束，以20L/min的速度加入3.0～5.0g/L冰醋酸溶液，以调节所述染液的pH为3.8～4.3；
(4)于38℃开始，以1.2℃/min的速度升温至70℃，保温5min；
(5)待保温结束，以2.0℃/min的速度升温至98℃，保温45min；
(6)待保温结束，以4.0℃/min的速度降温至80℃，染色完毕。
7.根据权利要求5所述的酸性染色方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述酸性染料的加入量为3.7％，所述浴比为8：1；
在步骤(3)中，所述冰醋酸溶液的加入量为4.5g/L，所述染液的pH为3.8。
8.根据权利要求5至7中任意一项所述的酸性染色方法，其特征在于，所述冰醋酸溶液为冰醋酸加水按照1：5～1：20稀释而成。
9.根据权利要求5至7中任意一项所述的酸性染色方法，其特征在于，所述待染色纺织品为锦纶材质或锦氨材质的纱线、股线、面料或成衣。
10.一种染色的纺织品，其由权利要求5至7中任意一项所述的酸性染色方法进行染色得到。
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