CN113512893B - 一种基于植物染料的筒子纱染色方法 - Google Patents

一种基于植物染料的筒子纱染色方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于植物染料的筒子纱染色方法,先将棉纱绕成筒子纱,预处理,植物染料染色,后处理,筒子纱脱水、烘干,络筒加工即可;其中,预处理采用精炼或氧漂,植物染料染色的具体方法如下:先向装有筒子纱的染色机中加入水,使得筒子纱完全浸没,接着加入渗透匀染剂,搅拌混匀,加热后再加入植物染料,加盐,搅拌混匀后保温处理;继续加热并保温处理,自然冷却至室温,水洗至中性;最后加入固色剂、平滑剂,加热保温染色即可。本发明成功实现了植物染料在筒子纱染色工艺中的应用,染色效果好,绿色环保,可在未来取代传统筒子纱染色对化学合成染料的依赖,具有很好的应用前景。

Description

一种基于植物染料的筒子纱染色方法
技术领域
本发明涉及筒子纱染色技术领域,特别是涉及一种基于植物染料的筒子纱染色方法。
背景技术
天然植物染料在古代便是我国主要的纺织品着色剂,远在周朝开始就有历史记载,自古以来,我国就一直拥有世界上最发达的手工印染技术,特别是在明清时期我国的动植物染料应用技术已经达到相当高的水平。然而在20世纪初,随着化学合成染料的出现,因其低廉的价格,优异的染色性能,出色的色牢度,丰富多样的色彩,很快取代了植物染色,成为最常用的染色方法,植物染色逐渐退出历史舞台。
合成染料又称人造染料,主要从煤焦油分馏出来(或石油加工)经化学加工而成,习称“煤焦油染料”。又因合成染料在发展初期主要以苯胺为原料,故有时称“苯胺染料”。近年来,随着石油自然资源的日益紧缺以及化学合成染料对人体健康的潜在危害,以及对生存环境的严重污染,寻找一种可以替代合成染料以安全环保的纺织品染色剂,确保纺织业的可持续发展,已成为了行业的共识。
植物染料是指利用自然界之花、草、树木、茎、叶、果实、种子、皮、根提取色素作为染料,利用植物染料,是我国古代染色工艺的主流。植物染料无毒无害,不会对人体健康造成任何伤害。植物染料染的织物,色形自然、经久不褪;具有防虫、抗菌的作用,这是化学染料所不具备的。特别适合于童装、内衣、鞋袜、汽车内饰、箱包、室内、床上用品等。色牢度高,可满足实际使用需求。天然植物染色无毒无害、安全环保等优势,最主要的是不会破坏人类赖以生产的自然环境。近几年,在植物染料萃取、染色工艺开发、产品设计、推广应用等方面做了大量工作,取得了一定成果,也得到了行业的认可。
筒子纱染色是染色项目中技术难度最高、工艺最复杂、最容易出现质量问题、产品附加值最高的一种染色工艺。筒子纱染色在染色行业中以工艺复杂、染色纱线易出现层差、色花、色渍等质量问题而著称,在散纤维染色、匹染等均已基本攻克植物染色难题的今天,植物染料染色一直没有在筒子纱染色中得到有效的应用,假如植物染色能够攻克筒子纱染色之难题,那植物染料在染色行业中的应用将打开一块巨大的市场,同时,也标志着植物染色工艺将日趋成熟。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种基于植物染料的筒子纱染色方法,实现了植物染料在筒子纱染色工艺中的应用,染色效果好。
为实现上述目的,本发明是通过如下方案实现的:
一种基于植物染料的筒子纱染色方法,先将棉纱绕成筒子纱,预处理,植物染料染色,后处理,筒子纱脱水、烘干,络筒加工即可;其中,预处理采用精炼或氧漂,以重量份计,植物染料染色的具体方法如下:
(1)先向装有筒子纱的染色机中加入100份水,使得筒子纱完全浸没,接着加入0.1~0.2份渗透匀染剂,搅拌混匀,调节pH=8~8.5,加热至45~55℃,再加入2~3份植物染料,加盐,搅拌混匀,保温18~22分钟,调节pH=4~5;
(2)然后以1~2℃/分钟的升温速率加热至70~80℃,保温25~35分钟,自然冷却至室温,水洗至中性;
(3)最后加入0.5~0.8份固色剂、0.08~0.1份平滑剂,加热至70~80℃,保温25~35分钟即可。
优选的,步骤(1)中,以重量份计,所述渗透匀染剂是通过以下方法制备得到的:
(A)先将1份纤维素酶、0.1~0.2份乙二胺四乙酸二钠加入3~4份水,搅拌混匀,得到预混液,备用;
(B)然后将3~4份丙烯酰胺、0.4~0.6份N,N-亚甲基双丙烯酰胺和0.03~0.05份1-胺丙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐加入8~10份水中,搅拌加热至38~42℃;
(C)接着加入步骤(A)所得预混液、0.1~0.2份戊二醛、0.08~0.1份过硫酸铵,在氮气保护下,搅拌加热至48~52℃,保温2~3小时,自然冷却至室温,冷冻干燥,即得所述的渗透匀染剂。
优选的,步骤(1)中,所述盐为氯化钠,平均分成五份,匀速投料,投料间隔时间为5分钟,加盐后使得氯化钠在体系中的终浓度为20~50g/L。
优选的,步骤(3)中,所述固色剂是由脂肪醇聚氧乙烯醚与茶皂素按照质量比1:0.2~0.3复配而得。
优选的,步骤(3)中,所述平滑剂为聚二甲基硅氧烷水性乳液(KC-346,购自锦昌化学工业有限公司)。
优选的,筒子纱个重为0.5~1kg/个,密度为0.32~0.34g/cm3
优选的,精炼适用于中深色棉纱,具体方法为:先将筒子纱装入染色机(立信筒子纱染色机,采用正循环3分钟反循环4分钟的方式进行染色)中,然后加入1.8~2.2g/L精炼剂溶液,使得筒子纱完全浸没,加热至65~75℃,保温25~35分钟,自然冷却至室温,取出后水洗2~3次即可。
进一步优选的,所述精炼剂溶液中所含精炼剂为HQ-JL95,购自东莞市宏其纺织助剂有限公司。
优选的,氧漂适用于浅色棉纱,具体方法为:先将筒子纱装入染色机中,然后加入质量浓度30~40%氢氧化钠水溶液,使得筒子纱完全浸没,接着加入质量浓度20~30%过氧化氢水溶液,搅拌混匀,加热至90~100℃,保温35~45分钟,自然冷却至40~50℃,取出后水洗2~3次即可;其中,氢氧化钠水溶液与过氧化氢水溶液的体积比为1:1。
优选的,后处理的工艺流程为:75~85℃水洗7~9分钟,排水,注水,加入皂洗剂,90~95℃皂煮7~9分钟,排液,75~85℃水洗7~9分钟,排水,注水,加入固色剂、柔软剂、平滑剂,40~50℃处理30~35分钟,排液。
进一步优选的,每次注水体积与染色时加水体积相同,皂洗剂、固色剂、柔软剂、平滑剂的浓度分别为1~2g/L、1~2g/L、0.5~0.8g/L、0.2~0.3g/L。
进一步优选的,所述皂洗剂为TPD-102,购自苏州华膜环保科技有限公司;所述固色剂是由四(4-羧基苯基)甲烷、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯和二烯丙基二甲基氯化铵按照质量比1:2~3:4~5混合而成;所述柔软剂为Goon1260,购自东莞市嘉宏有机硅科技有限公司;所述平滑剂为氧化聚乙烯蜡,购自南京天诗新材料科技有限公司。
优选的,筒子纱脱水采用离心脱水法,络筒加工是经过卷绕加工成锥形的、可直接使用的筒子纱。
本发明的有益效果是:
本发明先将棉纱绕成筒子纱,预处理,植物染料染色,后处理,筒子纱脱水、烘干,络筒加工即可;其中,预处理采用精炼或氧漂,植物染料染色的具体方法如下:先向装有筒子纱的染色机中加入水,使得筒子纱完全浸没,接着加入渗透匀染剂,搅拌混匀,加热后再加入植物染料,加盐,搅拌混匀后保温处理;继续加热并保温处理,自然冷却至室温,水洗至中性;最后加入固色剂、平滑剂,加热保温染色即可。本发明成功实现了植物染料在筒子纱染色工艺中的应用,染色效果好,绿色环保,可在未来取代传统筒子纱染色对化学合成染料的依赖,具有很好的应用前景。
在染色过程中,先借助渗透匀染剂的作用对筒子纱表面进行预处理,使得植物染料能够充分渗入,保证好的染色效果。在加入植物染料后,加盐起到促染作用,分次投料,以免促染过快,造成色花。加盐促染过程完成后,以一定升温速率缓慢升温后进行染色,结合后续的固色剂、平滑剂等的作用,进一步改善了染色效果。
本发明的渗透匀染剂是以纤维素酶、乙二胺四乙酸二钠、丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、1-胺丙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐等为原料制成,其中,纤维素酶可以部分破坏棉纱表面,有利于植物染料的渗入;借助N,N-亚甲基双丙烯酰胺、戊二醛的作用,丙烯酰胺聚合,吸附于棉纱表面,实现更好的上色,另外,1-胺丙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐是一种离子液体,其提供的正电荷、负电荷均匀分布于棉纱表面,吸附植物染料,同时,其中的氨基与聚丙烯酰胺中的氨基形成氢键作用,覆盖于棉纱表面,通过这两方面的作用进一步改善了染色效果。
本发明与传统化学合成染料染色方法相比,各项指标对比见表1。
表1.指标对比
类别 植物染料(本发明) 传统化学合成染料
工艺技术 简单 复杂
染料吸尽率(%) 95%以上 65~75%
电费(度/吨纱) 800 1800
蒸汽(吨/吨纱) 4 2.5
染色时间(小时/缸) 4 7
成本(万元/吨) 2 0.7
色牢度 4-5 4-5
适染颜色 中浅色 所有染色类别
色泽度 偏暗 鲜艳
由表1可知,相比于化学合成染料,本发明在工艺技术、电能源消耗、染色时间等方面具有极大的优势,特别是在染料吸尽率方面远超化学合成染料,对于印染废水后处理等环保成本、处理难度方面具有很大的优势。植物染料筒子纱染色技术难点的攻克,以及在大生产中的应用,填补了行业空白,具有巨大市场潜力,同时也满足了人们对于天然抗菌、保护肌肤、健康环保的五彩服装的需求,有利于绿色循环经济社会发展。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为便于比较,本申请涉及的植物染料是以橘子皮为原料制备得到,具体方法如下:先将1kg橘子皮加入15kg水中,在75℃条件下,400W超声波振荡4小时,过滤取滤液,45℃真空干燥即得。
实施例1
一种基于植物染料的筒子纱染色方法,先将中深色棉纱绕成筒子纱,预处理,植物染料染色,后处理,筒子纱脱水、烘干,络筒加工即可;其中,预处理采用精炼,植物染料染色的具体方法如下:
(1)先向装有筒子纱的染色机中加入100kg水,使得筒子纱完全浸没,接着加入0.1kg渗透匀染剂,搅拌混匀,调节pH=8.5,加热至45℃,再加入3kg植物染料,加盐,搅拌混匀,保温18分钟,调节pH=5;
(2)然后以1℃/分钟的升温速率加热至80℃,保温25分钟,自然冷却至室温,水洗至中性;
(3)最后加入0.8kg固色剂、0.08kg平滑剂,加热至80℃,保温25分钟即可。
步骤(1)中,所述渗透匀染剂是通过以下方法制备得到的:
(A)先将1kg纤维素酶、0.2kg乙二胺四乙酸二钠加入3kg水,搅拌混匀,得到预混液,备用;
(B)然后将4kg丙烯酰胺、0.4kgN,N-亚甲基双丙烯酰胺和0.05kg1-胺丙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐加入8kg水中,搅拌加热至42℃;
(C)接着加入步骤(A)所得预混液、0.1kg戊二醛、0.1kg过硫酸铵,在氮气保护下,搅拌加热至48℃,保温3小时,自然冷却至室温,冷冻干燥,即得所述的渗透匀染剂。
步骤(1)中,所述盐为氯化钠,平均分成五份,匀速投料,投料间隔时间为5分钟,加盐后使得氯化钠在体系中的终浓度为20g/L。
步骤(3)中,所述固色剂是由脂肪醇聚氧乙烯醚与茶皂素按照质量比1:0.3复配而得。
步骤(3)中,所述平滑剂为聚二甲基硅氧烷水性乳液(KC-346,购自锦昌化学工业有限公司)。
筒子纱个重为0.5kg/个,密度为0.34g/cm3
精炼的具体方法为:先将筒子纱装入染色机(立信筒子纱染色机,采用正循环3分钟反循环4分钟的方式进行染色)中,然后加入1.8g/L精炼剂溶液,使得筒子纱完全浸没,加热至75℃,保温25分钟,自然冷却至室温,取出后水洗3次即可。
所述精炼剂溶液中所含精炼剂为HQ-JL95,购自东莞市宏其纺织助剂有限公司。
后处理的工艺流程为:75℃水洗9分钟,排水,注水,加入皂洗剂,90℃皂煮9分钟,排液,75℃水洗9分钟,排水,注水,加入固色剂、柔软剂、平滑剂,40℃处理35分钟,排液。
每次注水体积与染色时加水体积相同,皂洗剂、固色剂、柔软剂、平滑剂的浓度分别为1g/L、2g/L、0.5g/L、0.3g/L。
所述皂洗剂为TPD-102,购自苏州华膜环保科技有限公司;所述固色剂是由四(4-羧基苯基)甲烷、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯和二烯丙基二甲基氯化铵按照质量比1:2:5混合而成;所述柔软剂为Goon1260,购自东莞市嘉宏有机硅科技有限公司;所述平滑剂为氧化聚乙烯蜡,购自南京天诗新材料科技有限公司。
筒子纱脱水采用离心脱水法,络筒加工是经过卷绕加工成锥形的、可直接使用的筒子纱。
实施例2
一种基于植物染料的筒子纱染色方法,先将浅色棉纱绕成筒子纱,预处理,植物染料染色,后处理,筒子纱脱水、烘干,络筒加工即可;其中,预处理采用氧漂,植物染料染色的具体方法如下:
(1)先向装有筒子纱的染色机中加入100kg水,使得筒子纱完全浸没,接着加入0.2kg渗透匀染剂,搅拌混匀,调节pH=8,加热至55℃,再加入2kg植物染料,加盐,搅拌混匀,保温22分钟,调节pH=4;
(2)然后以2℃/分钟的升温速率加热至70℃,保温35分钟,自然冷却至室温,水洗至中性;
(3)最后加入0.5kg固色剂、0.1kg平滑剂,加热至70℃,保温35分钟即可。
步骤(1)中,所述渗透匀染剂是通过以下方法制备得到的:
(A)先将1kg纤维素酶、0.1kg乙二胺四乙酸二钠加入4kg水,搅拌混匀,得到预混液,备用;
(B)然后将3kg丙烯酰胺、0.6kgN,N-亚甲基双丙烯酰胺和0.03kg1-胺丙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐加入10kg水中,搅拌加热至38℃;
(C)接着加入步骤(A)所得预混液、0.2kg戊二醛、0.08kg过硫酸铵,在氮气保护下,搅拌加热至52℃,保温2小时,自然冷却至室温,冷冻干燥,即得所述的渗透匀染剂。
步骤(1)中,所述盐为氯化钠,平均分成五份,匀速投料,投料间隔时间为5分钟,加盐后使得氯化钠在体系中的终浓度为50g/L。
步骤(3)中,所述固色剂是由脂肪醇聚氧乙烯醚与茶皂素按照质量比1:0.2复配而得。
步骤(3)中,所述平滑剂为聚二甲基硅氧烷水性乳液(KC-346,购自锦昌化学工业有限公司)。
筒子纱个重为1kg/个,密度为0.32g/cm3
氧漂的具体方法为:先将筒子纱装入染色机中,然后加入质量浓度40%氢氧化钠水溶液,使得筒子纱完全浸没,接着加入质量浓度20%过氧化氢水溶液,搅拌混匀,加热至100℃,保温35分钟,自然冷却至50℃,取出后水洗2次即可;其中,氢氧化钠水溶液与过氧化氢水溶液的体积比为1:1。
后处理的工艺流程为:85℃水洗7分钟,排水,注水,加入皂洗剂,95℃皂煮7分钟,排液,85℃水洗7分钟,排水,注水,加入固色剂、柔软剂、平滑剂,50℃处理30分钟,排液。
每次注水体积与染色时加水体积相同,皂洗剂、固色剂、柔软剂、平滑剂的浓度分别为2g/L、1g/L、0.8g/L、0.2g/L。
所述皂洗剂为TPD-102,购自苏州华膜环保科技有限公司;所述固色剂是由四(4-羧基苯基)甲烷、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯和二烯丙基二甲基氯化铵按照质量比1:3:4混合而成;所述柔软剂为Goon1260,购自东莞市嘉宏有机硅科技有限公司;所述平滑剂为氧化聚乙烯蜡,购自南京天诗新材料科技有限公司。
筒子纱脱水采用离心脱水法,络筒加工是经过卷绕加工成锥形的、可直接使用的筒子纱。
实施例3
一种基于植物染料的筒子纱染色方法,先将浅色棉纱绕成筒子纱,预处理,植物染料染色,后处理,筒子纱脱水、烘干,络筒加工即可;其中,预处理采用氧漂,植物染料染色的具体方法如下:
(1)先向装有筒子纱的染色机中加入100kg水,使得筒子纱完全浸没,接着加入0.15kg渗透匀染剂,搅拌混匀,调节pH=8.5,加热至50℃,再加入2.5kg植物染料,加盐,搅拌混匀,保温20分钟,调节pH=4.5;
(2)然后以1.5℃/分钟的升温速率加热至75℃,保温30分钟,自然冷却至室温,水洗至中性;
(3)最后加入0.6kg固色剂、0.09kg平滑剂,加热至75℃,保温30分钟即可。
步骤(1)中,所述渗透匀染剂是通过以下方法制备得到的:
(A)先将1kg纤维素酶、0.15kg乙二胺四乙酸二钠加入3.5kg水,搅拌混匀,得到预混液,备用;
(B)然后将3.5kg丙烯酰胺、0.5kgN,N-亚甲基双丙烯酰胺和0.04kg1-胺丙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐加入9kg水中,搅拌加热至40℃;
(C)接着加入步骤(A)所得预混液、0.15kg戊二醛、0.09kg过硫酸铵,在氮气保护下,搅拌加热至50℃,保温2.5小时,自然冷却至室温,冷冻干燥,即得所述的渗透匀染剂。
步骤(1)中,所述盐为氯化钠,平均分成五份,匀速投料,投料间隔时间为5分钟,加盐后使得氯化钠在体系中的终浓度为30g/L。
步骤(3)中,所述固色剂是由脂肪醇聚氧乙烯醚与茶皂素按照质量比1:0.25复配而得。
步骤(3)中,所述平滑剂为聚二甲基硅氧烷水性乳液(KC-346,购自锦昌化学工业有限公司)。
筒子纱个重为0.8kg/个,密度为0.33g/cm3
氧漂适用于浅色棉纱,具体方法为:先将筒子纱装入染色机中,然后加入质量浓度35%氢氧化钠水溶液,使得筒子纱完全浸没,接着加入质量浓度25%过氧化氢水溶液,搅拌混匀,加热至95℃,保温40分钟,自然冷却至45℃,取出后水洗2次即可;其中,氢氧化钠水溶液与过氧化氢水溶液的体积比为1:1。
后处理的工艺流程为:80℃水洗8分钟,排水,注水,加入皂洗剂,92℃皂煮8分钟,排液,80℃水洗8分钟,排水,注水,加入固色剂、柔软剂、平滑剂,45℃处理33分钟,排液。
每次注水体积与染色时加水体积相同,皂洗剂、固色剂、柔软剂、平滑剂的浓度分别为1.5g/L、1.5g/L、0.6g/L、0.25g/L。
所述皂洗剂为TPD-102,购自苏州华膜环保科技有限公司;所述固色剂是由四(4-羧基苯基)甲烷、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯和二烯丙基二甲基氯化铵按照质量比1:2.5:4.5混合而成;所述柔软剂为Goon1260,购自东莞市嘉宏有机硅科技有限公司;所述平滑剂为氧化聚乙烯蜡,购自南京天诗新材料科技有限公司。
筒子纱脱水采用离心脱水法,络筒加工是经过卷绕加工成锥形的、可直接使用的筒子纱。
对比例1
一种基于植物染料的筒子纱染色方法,先将中深色棉纱绕成筒子纱,预处理,植物染料染色,后处理,筒子纱脱水、烘干,络筒加工即可;其中,预处理采用精炼,植物染料染色的具体方法如下:
(1)先向装有筒子纱的染色机中加入100kg水,使得筒子纱完全浸没,接着加入0.1kg渗透匀染剂,搅拌混匀,调节pH=8.5,加热至45℃,再加入3kg植物染料,加盐,搅拌混匀,保温18分钟,调节pH=5;
(2)然后以1℃/分钟的升温速率加热至80℃,保温25分钟,自然冷却至室温,水洗至中性;
(3)最后加入0.8kg固色剂、0.08kg平滑剂,加热至80℃,保温25分钟即可。
步骤(1)中,所述渗透匀染剂是通过以下方法制备得到的:
(A)先将4kg丙烯酰胺、0.4kgN,N-亚甲基双丙烯酰胺和0.05kg1-胺丙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐加入8kg水中,搅拌加热至42℃;
(B)接着加入0.1kg戊二醛、0.1kg过硫酸铵,在氮气保护下,搅拌加热至48℃,保温3小时,自然冷却至室温,冷冻干燥,即得所述的渗透匀染剂。
步骤(1)中,所述盐为氯化钠,平均分成五份,匀速投料,投料间隔时间为5分钟,加盐后使得氯化钠在体系中的终浓度为20g/L。
步骤(3)中,所述固色剂是由脂肪醇聚氧乙烯醚与茶皂素按照质量比1:0.3复配而得。
步骤(3)中,所述平滑剂为聚二甲基硅氧烷水性乳液(KC-346,购自锦昌化学工业有限公司)。
筒子纱个重为0.5kg/个,密度为0.34g/cm3
精炼的具体方法为:先将筒子纱装入染色机(立信筒子纱染色机,采用正循环3分钟反循环4分钟的方式进行染色)中,然后加入1.8g/L精炼剂溶液,使得筒子纱完全浸没,加热至75℃,保温25分钟,自然冷却至室温,取出后水洗3次即可。
所述精炼剂溶液中所含精炼剂为HQ-JL95,购自东莞市宏其纺织助剂有限公司。
后处理的工艺流程为:75℃水洗9分钟,排水,注水,加入皂洗剂,90℃皂煮9分钟,排液,75℃水洗9分钟,排水,注水,加入固色剂、柔软剂、平滑剂,40℃处理35分钟,排液。
每次注水体积与染色时加水体积相同,皂洗剂、固色剂、柔软剂、平滑剂的浓度分别为1g/L、2g/L、0.5g/L、0.3g/L。
所述皂洗剂为TPD-102,购自苏州华膜环保科技有限公司;所述固色剂是由四(4-羧基苯基)甲烷、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯和二烯丙基二甲基氯化铵按照质量比1:2:5混合而成;所述柔软剂为Goon1260,购自东莞市嘉宏有机硅科技有限公司;所述平滑剂为氧化聚乙烯蜡,购自南京天诗新材料科技有限公司。
筒子纱脱水采用离心脱水法,络筒加工是经过卷绕加工成锥形的、可直接使用的筒子纱。
对比例2
一种基于植物染料的筒子纱染色方法,先将中深色棉纱绕成筒子纱,预处理,植物染料染色,后处理,筒子纱脱水、烘干,络筒加工即可;其中,预处理采用精炼,植物染料染色的具体方法如下:
(1)先向装有筒子纱的染色机中加入100kg水,使得筒子纱完全浸没,接着加入0.1kg渗透匀染剂,搅拌混匀,调节pH=8.5,加热至45℃,再加入3kg植物染料,加盐,搅拌混匀,保温18分钟,调节pH=5;
(2)然后以1℃/分钟的升温速率加热至80℃,保温25分钟,自然冷却至室温,水洗至中性;
(3)最后加入0.8kg固色剂、0.08kg平滑剂,加热至80℃,保温25分钟即可。
步骤(1)中,所述渗透匀染剂是通过以下方法制备得到的:
(A)先将1kg纤维素酶、0.2kg乙二胺四乙酸二钠加入3kg水,搅拌混匀,得到预混液,备用;
(B)然后将4kg丙烯酰胺、0.4kgN,N-亚甲基双丙烯酰胺加入8kg水中,搅拌加热至42℃;
(C)接着加入步骤(A)所得预混液、0.1kg戊二醛、0.1kg过硫酸铵,在氮气保护下,搅拌加热至48℃,保温3小时,自然冷却至室温,冷冻干燥,即得所述的渗透匀染剂。
步骤(1)中,所述盐为氯化钠,平均分成五份,匀速投料,投料间隔时间为5分钟,加盐后使得氯化钠在体系中的终浓度为20g/L。
步骤(3)中,所述固色剂是由脂肪醇聚氧乙烯醚与茶皂素按照质量比1:0.3复配而得。
步骤(3)中,所述平滑剂为聚二甲基硅氧烷水性乳液(KC-346,购自锦昌化学工业有限公司)。
筒子纱个重为0.5kg/个,密度为0.34g/cm3
精炼的具体方法为:先将筒子纱装入染色机(立信筒子纱染色机,采用正循环3分钟反循环4分钟的方式进行染色)中,然后加入1.8g/L精炼剂溶液,使得筒子纱完全浸没,加热至75℃,保温25分钟,自然冷却至室温,取出后水洗3次即可。
所述精炼剂溶液中所含精炼剂为HQ-JL95,购自东莞市宏其纺织助剂有限公司。
后处理的工艺流程为:75℃水洗9分钟,排水,注水,加入皂洗剂,90℃皂煮9分钟,排液,75℃水洗9分钟,排水,注水,加入固色剂、柔软剂、平滑剂,40℃处理35分钟,排液。
每次注水体积与染色时加水体积相同,皂洗剂、固色剂、柔软剂、平滑剂的浓度分别为1g/L、2g/L、0.5g/L、0.3g/L。
所述皂洗剂为TPD-102,购自苏州华膜环保科技有限公司;所述固色剂是由四(4-羧基苯基)甲烷、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯和二烯丙基二甲基氯化铵按照质量比1:2:5混合而成;所述柔软剂为Goon1260,购自东莞市嘉宏有机硅科技有限公司;所述平滑剂为氧化聚乙烯蜡,购自南京天诗新材料科技有限公司。
筒子纱脱水采用离心脱水法,络筒加工是经过卷绕加工成锥形的、可直接使用的筒子纱。
对比例3
一种基于植物染料的筒子纱染色方法,先将中深色棉纱绕成筒子纱,预处理,植物染料染色,后处理,筒子纱脱水、烘干,络筒加工即可;其中,预处理采用精炼,植物染料染色的具体方法如下:
(1)先向装有筒子纱的染色机中加入100kg水,使得筒子纱完全浸没,接着加入0.1kg渗透匀染剂,搅拌混匀,调节pH=8.5,加热至45℃,再加入3kg植物染料,加盐,搅拌混匀,保温18分钟,调节pH=5;
(2)然后以1℃/分钟的升温速率加热至80℃,保温25分钟,自然冷却至室温,水洗至中性;
(3)最后加入0.8kg固色剂、0.08kg平滑剂,加热至80℃,保温25分钟即可。
步骤(1)中,所述渗透匀染剂是通过以下方法制备得到的:
(A)先将1kg纤维素酶、0.2kg乙二胺四乙酸二钠加入3kg水,搅拌混匀,得到预混液,备用;
(B)然后将4kg丙烯酰胺、0.4kgN,N-亚甲基双丙烯酰胺和0.05kg1-胺丙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐加入8kg水中,搅拌加热至42℃;
(C)接着加入步骤(A)所得预混液、0.1kg戊二醛、0.1kg过硫酸铵,在氮气保护下,搅拌加热至48℃,保温3小时,自然冷却至室温,冷冻干燥,即得所述的渗透匀染剂。
步骤(1)中,所述盐为氯化钠,平均分成五份,匀速投料,投料间隔时间为5分钟,加盐后使得氯化钠在体系中的终浓度为20g/L。
步骤(3)中,所述固色剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
步骤(3)中,所述平滑剂为聚二甲基硅氧烷水性乳液(KC-346,购自锦昌化学工业有限公司)。
筒子纱个重为0.5kg/个,密度为0.34g/cm3
精炼的具体方法为:先将筒子纱装入染色机(立信筒子纱染色机,采用正循环3分钟反循环4分钟的方式进行染色)中,然后加入1.8g/L精炼剂溶液,使得筒子纱完全浸没,加热至75℃,保温25分钟,自然冷却至室温,取出后水洗3次即可。
所述精炼剂溶液中所含精炼剂为HQ-JL95,购自东莞市宏其纺织助剂有限公司。
后处理的工艺流程为:75℃水洗9分钟,排水,注水,加入皂洗剂,90℃皂煮9分钟,排液,75℃水洗9分钟,排水,注水,加入固色剂、柔软剂、平滑剂,40℃处理35分钟,排液。
每次注水体积与染色时加水体积相同,皂洗剂、固色剂、柔软剂、平滑剂的浓度分别为1g/L、2g/L、0.5g/L、0.3g/L。
所述皂洗剂为TPD-102,购自苏州华膜环保科技有限公司;所述固色剂是由四(4-羧基苯基)甲烷、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯和二烯丙基二甲基氯化铵按照质量比1:2:5混合而成;所述柔软剂为Goon1260,购自东莞市嘉宏有机硅科技有限公司;所述平滑剂为氧化聚乙烯蜡,购自南京天诗新材料科技有限公司。
筒子纱脱水采用离心脱水法,络筒加工是经过卷绕加工成锥形的、可直接使用的筒子纱。
试验例
分别对实施例1~3和对比例1~3的染色效果进行考察,包括内外层色差以及色牢度等指标,结果见表2和表3。
其中,内外层色差的检测方法如下:将内外层的纱线分别抽出后织成梭织小布样,采用datacolor分光色差仪检测内外层梭织布的色差指标deltaE。根据标准,色差值deltaE小于0.5被认为无色差。
色牢度包括:
耐皂洗色牢度,参考GB/T 3921-2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》方法D(4)测定;
耐汗渍色牢度,参考GB/T 3922-1995《纺织品耐汗渍色牢度试验方法》测定;
耐摩擦色牢度,参考GB/T 3920-2008《织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测定;
耐人造光色牢度,参考GB/T 8426-1998《织品色牢度试验耐光色牢度:日光》氙灯-方法2测定。
表2.内外层色差考察结果
色差值deltaE(%)
实施例1 0.44
实施例2 0.43
实施例3 0.40
对比例1 1.23
对比例2 1.11
对比例3 0.75
表3.色牢度考察
Figure BDA0002993365330000171
Figure BDA0002993365330000181
由表2和表3可知,实施例1~3具有良好的染色效果,内外层无色差,且具有较好的色牢度。
对比例1在制备渗透匀染剂时略去纤维素酶,对比例2在制备渗透匀染剂时略去1-胺丙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐,对比例3的步骤(3)中所述固色剂略去茶皂素,染色效果均明显变差,说明渗透匀染剂中的纤维素酶与离子液体协同改善植物染料的渗入与上色,固色剂中的茶皂素与脂肪醇聚氧乙烯醚协同改善固色效果。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种基于植物染料的筒子纱染色方法,其特征在于,先将棉纱绕成筒子纱,预处理,植物染料染色,后处理,筒子纱脱水、烘干,络筒加工即可;其中,预处理采用精炼或氧漂,以重量份计,植物染料染色的具体方法如下:
(1)先向装有筒子纱的染色机中加入100份水,使得筒子纱完全浸没,接着加入0.1~0.2份渗透匀染剂,搅拌混匀,调节pH=8~8.5,加热至45~55℃,再加入2~3份植物染料,加盐,搅拌混匀,保温18~22分钟,调节pH=4~5;
(2)然后以1~2℃/分钟的升温速率加热至70~80℃,保温25~35分钟,自然冷却至室温,水洗至中性;
(3)最后加入0.5~0.8份固色剂、0.08~0.1份平滑剂,加热至70~80℃,保温25~35分钟即可;
其中,以重量份计,所述渗透匀染剂是通过以下方法制备得到的:
(A)先将1份纤维素酶、0.1~0.2份乙二胺四乙酸二钠加入3~4份水,搅拌混匀,得到预混液,备用;
(B)然后将3~4份丙烯酰胺、0.4~0.6份N,N-亚甲基双丙烯酰胺和0.03~0.05份1-胺丙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐加入8~10份水中,搅拌加热至38~42℃;
(C)接着加入步骤(A)所得预混液、0.1~0.2份戊二醛、0.08~0.1份过硫酸铵,在氮气保护下,搅拌加热至48~52℃,保温2~3小时,自然冷却至室温,冷冻干燥,即得所述的渗透匀染剂;
所述固色剂是由脂肪醇聚氧乙烯醚与茶皂素按照质量比1:0.2~0.3复配而得。
2.根据权利要求1所述的一种基于植物染料的筒子纱染色方法,其特征在于,步骤(1)中,所述盐为氯化钠,平均分成五份,五次投料,投料间隔时间为5分钟,加盐后使得氯化钠在体系中的终浓度为20~50g/L。
3.根据权利要求1所述的一种基于植物染料的筒子纱染色方法,其特征在于,筒子纱个重为0.5~1kg/个,密度为0.32~0.34g/cm3
4.根据权利要求1所述的一种基于植物染料的筒子纱染色方法,其特征在于,精炼适用于中深色棉纱,具体方法为:先将筒子纱装入染色机中,然后加入1.8~2.2g/L精炼剂溶液,使得筒子纱完全浸没,加热至65~75℃,保温25~35分钟,自然冷却至室温,取出后水洗2~3次即可。
5.根据权利要求1所述的一种基于植物染料的筒子纱染色方法,其特征在于,氧漂适用于浅色棉纱,具体方法为:先将筒子纱装入染色机中,然后加入质量浓度30~40%氢氧化钠水溶液,使得筒子纱完全浸没,接着加入质量浓度20~30%过氧化氢水溶液,搅拌混匀,加热至90~100℃,保温35~45分钟,自然冷却至40~50℃,取出后水洗2~3次即可;其中,氢氧化钠水溶液与过氧化氢水溶液的体积比为1:1。
6.根据权利要求1所述的一种基于植物染料的筒子纱染色方法,其特征在于,后处理的工艺流程为:75~85℃水洗7~9分钟,排水,注水,加入皂洗剂,90~95℃皂煮7~9分钟,排液,75~85℃水洗7~9分钟,排水,注水,加入固色剂、柔软剂、平滑剂,40~50℃处理30~35分钟,排液。
7.根据权利要求6所述的一种基于植物染料的筒子纱染色方法,其特征在于,每次注水体积与染色时加水体积相同,皂洗剂、固色剂、柔软剂、平滑剂的浓度分别为1~2g/L、1~2g/L、0.5~0.8g/L、0.2~0.3g/L。
8.根据权利要求1所述的一种基于植物染料的筒子纱染色方法,其特征在于,筒子纱脱水采用离心脱水法,络筒加工是经过卷绕加工成锥形的、可直接使用的筒子纱。
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