CN115094655A - 一种用于超纤革的超声波涡轮染色方法 - Google Patents

一种用于超纤革的超声波涡轮染色方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于超纤革的超声波涡轮染色方法，包括以下步骤：步骤一、称取水性聚氨酯超纤基布；步骤二、染槽中加入清水至试样可完全浸没，按照清水与染剂体积比20：1加入染剂，加入混个溶液质量1％的渗透剂；步骤三、混合液通过超声波涡轮运行1min促使染液混合均匀，同时去除染液中的气泡；步骤四、将水性聚氨酯超纤基布放入染槽，在染液温度60～85℃，超声波作用频率20k～2000000kHz，超声波作用强度0.50W/cm2，波轮转速2800～3300rpm，上染8～10min；步骤五、将基布取出，用冷水和热水间隔冲洗3～5次，在自然状态下晾干，然后进行后续检测，本发明染色环节更加绿色环保，上染更加均匀，上染率、匀染度及耐色牢度得到有效提高，量提高上染速度，缩短上染时间，适用于工业生产。

Description

一种用于超纤革的超声波涡轮染色方法
技术领域
本发明属于超纤革染色技术领域，具体涉及一种用于超纤革的超声波涡轮染色方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高,人们逐渐追求高质量的产品,皮革产品的需求量越来越大。随着动物保护意识的增强,动物真皮已经不能满足人们的需求。目前合成革产品逐渐成为未来的流行趋势,合成革已广泛用于生产箱包、服装、鞋类等产品。
传统的合成革染色超纤革生产的过程中，通过溶解分离工序而得到的半成品之后，需要进行上揉、染色、磨毛等一系列后整理，才能得到不同用途不同风格的最终产品。
超纤皮革材料是极超细尼龙纤维和聚氨酯组成，极超细尼龙纤维上染速度快、匀染性差、染深性差、耗染料量大、染色牢度低，聚氨酯纤维对染料的亲和力不同，影响染色的均匀性，因此其染色难度很大。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于超纤革的超声波涡轮染色方法，染色环节更加绿色环保，上染更加均匀，上染率、匀染度及耐色牢度得到有效提高。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种用于超纤革的超声波涡轮染色方法，包括以下步骤：
步骤一、称取水性聚氨酯超纤基布；
步骤二、染槽中加入清水至试样可完全浸没，按照清水与染剂体积比20：1加入染剂，加入混个溶液质量1％的渗透剂；
步骤三、混合液通过超声波涡轮运行1min促使染液混合均匀，同时去除染液中的气泡；
步骤四、将水性聚氨酯超纤基布放入染槽，在染液温度60～85℃，超声波作用频率20k～2000000kHz，超声波作用强度0.50W/cm2，波轮转速2800～3300rpm，上染8～10min；
步骤五、将基布取出，用冷水和热水间隔冲洗3～5次，在自然状态下晾干，然后进行后续检测。
优选的，所述的染剂为包括染料、固色剂、平滑剂的混合溶液。
优选的，所述的步骤四中冲洗用热水的温度范围为80～100℃。
所述的渗透剂包括渗透剂TDA、快速渗透剂JFC-1.0、耐碱渗透剂OPE-70、环氧乙烷和高级脂肪醇的缩合物、烷基磺酸钠或烷基苯磺酸钠中的任一种。
本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：
本发明利用频率在20k～2000000kHz的声波，在传播过程中产生声空化现象，以特殊的频率达到共振从而加速染色，产生空化作用可以穿透纤维表面的吸附层，使染料的扩散边界层变薄，促进染料向纤维表面的扩散，超声波能增加纤维内无定形区链段的活性，使高分子侧序度降低，染料在纤维内部的扩散速度加快，而且使纤维的结晶度和取向度下降，染料在纤维内部的扩散速度加快；
本发明采用带有涡轮染缸进行染色，涡轮转速调至2800-3300rpm，可使纤维得到更好的分散，增加染料附着比表面积，从而使染料更多更均匀的附着在纤维表面；同时可以使能使染液中的染料聚集体解聚，而且还可以将分散浴中的染料颗粒击碎，获得粒度为1um以下高稳定性的分散液，将纤维毛细管、织物经纬交织点以及纱线内部溶解或滞留的空气排除掉，从而增加染液与纤维的接触面积，有利于纤维对染料的吸收，使其对厚密织物的染色效果的影响更为显著；
本发明在染色过程中采用60-85℃的工艺温度，温度高时不利于染料的物理吸附，与纤维可逆结合的染料量下降；且提高温度，染色的平衡速度加快量，提高上染速度，缩短上染时间；
本技术发明采用固色剂和平滑剂，在染料与纤维间“架桥”形成化合物，即同时与染料分子反应，与纤维素纤维交联，形成高度多元化交联体系，使染料与纤维更牢固地结合，防止染料从纤维上脱落，提高了染色牢度；固色剂中的活性物质可以相互缩合，在纤维表面形成立体网状薄膜，把染料封闭，增加了布面的平滑度，减少摩擦系数并不容易磨破，进一步防止在湿摩擦过程中发生的染料溶胀、溶解、脱落，提高了湿擦牢度；平滑剂能促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的染料涂膜，提高了产品的耐色牢度。
附图说明
图1为实施例1的水性聚氨酯(WPU)超纤基布染色前截面SEM图；
图2为实施例1的水性聚氨酯(WPU)超纤基布染色后截面SEM图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的具体内容做进一步详细解释说明。
以下各实施例中所用的染槽为底部加设涡轮，并在涡轮扇叶上加设超声波发生器的染槽。
实施例1
一种用于超纤革的超声波涡轮染色方法，包括以下步骤：
步骤一、称取8g水性聚氨酯(WPU)超纤基布；
步骤二、染槽中加入500ml清水至试样可完全浸没，按照清水与染剂体积比20：1加入染剂，加入混个溶液质量1％的渗透剂环氧乙烷和高级脂肪醇的缩合物；其中染剂包含酸性黑ATT、弱酸性红10B和固色剂甲酸；
步骤三、混合液通过超声波涡轮运行1min促使染液混合均匀，同时去除染液中的气泡；
步骤四、将水性聚氨酯(WPU)超纤基布放入染槽，在染液温度80℃，超声波作用频率30kHz，超声波作用强度0.50W/cm2，波轮转速3000rpm，上染10min；
步骤五、将基布取出，用常温水和85℃热水间隔冲洗5次，在自然状态下晾干，然后进行后续检测。
实施例2
一种用于超纤革的超声波涡轮染色方法，包括以下步骤：
步骤一、称取3.5g水性聚氨酯(WPU)超纤基布；
步骤二、染槽中加入300ml清水至试样可完全浸没，按照清水与染剂体积比20：1加入染剂，加入混个溶液质量1％的渗透剂烷基磺酸钠；其中染剂包含金属络合黄2R、金属黑B和固色剂氨水；
步骤三、混合液通过超声波涡轮运行1min促使染液混合均匀，同时去除染液中的气泡；
步骤四、将水性聚氨酯(WPU)超纤基布放入染槽，在染液温度60℃，超声波作用频率20k，超声波作用强度0.50W/cm2，波轮转速2800rpm，上染8min；
步骤五、将基布取出，用常温水和80℃热水间隔冲洗4次，在自然状态下晾干，然后进行后续检测。
实施例3
一种用于超纤革的超声波涡轮染色方法，包括以下步骤：
步骤一、称取3.5g水性聚氨酯(WPU)超纤基布；
步骤二、染槽中加入300ml清水至试样可完全浸没，按照清水与染剂体积比20：1加入染剂，加入混个溶液质量1％的渗透剂烷基苯磺酸钠；其中染剂包含分散红玉、藏青和固色剂KS；
步骤三、混合液通过超声波涡轮运行1min促使染液混合均匀，同时去除染液中的气泡；
步骤四、将水性聚氨酯(WPU)超纤基布放入染槽，在染液温度80℃，超声波作用频率2000000kHz，超声波作用强度0.50W/cm2，波轮转速3300rpm，上染9min；
步骤五、将基布取出，用常温水和100℃热水间隔冲洗3次，在自然状态下晾干，然后进行后续检测。
对实施例1的试样进行分析：
图2为对实施例1的试样染色后截面SEM图，如图2所示经过染色以后，由于染色助剂的润滑作用，超细纤维的分散度增加，纤维之间的滑动性增强，纤维之间的空隙增大，使得复合材料的断裂伸长率、厚度、柔软度、透气性和透水汽性都有一定程度的提高，而基于非定岛超细纤维的不连续性，这种纤维的分散作用反而使得复合材料的抗张强度和断裂伸长率有所降低。但总体来说，染色过程对复合材料的主要力学性能影响不大。
对实施例1的试样进行干擦试验：试样经分散纤维均匀染色，大大提高了匀染度和上染率。经本次实验检测后，试样表面纤维破坏，其内部纤维颜色与表面纤维色度一致。试样前后无色差，耐摩擦色牢度高。
对实施例1的试样进行固色率的测定：以固色前织物上的染料量为基准，表示固色后单位质量试样上的染料结合量与固色前单位质量织物上染料量之比。经实验分析检测后，试样吸光度与染液相近，类比推断出试样中染料含量高，上染率高。
需要说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照上述实施例对本发明进行详细说明与相关解释，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种用于超纤革的超声波涡轮染色方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、称取水性聚氨酯超纤基布；
步骤二、染槽中加入清水至试样可完全浸没，按照清水与染剂体积比20：1加入染剂，加入混个溶液质量1％的渗透剂；
步骤三、混合液通过超声波涡轮运行1min促使染液混合均匀，同时去除染液中的气泡；
步骤四、将水性聚氨酯超纤基布放入染槽，在染液温度60～85℃，超声波作用频率20k～2000000kHz，超声波作用强度0.50W/cm2，波轮转速2800～3300rpm，上染8～10min；
步骤五、将基布取出，用冷水和热水间隔冲洗3～5次，在自然状态下晾干，然后进行后续检测。
2.如权利要求1所述的用于超纤革的超声波涡轮染色方法，其特征在于，所述的染剂为包括染料、固色剂、平滑剂的混合溶液。
3.如权利要求1所述的用于超纤革的超声波涡轮染色方法，其特征在于，所述的步骤四中冲洗用热水的温度范围为80～100℃。
4.如权利要求1所述的用于超纤革的超声波涡轮染色方法，其特征在于，所述的渗透剂包括渗透剂TDA、快速渗透剂JFC-1.0、耐碱渗透剂OPE-70、环氧乙烷和高级脂肪醇的缩合物、烷基磺酸钠或烷基苯磺酸钠中的任一种。
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