CN115341396A - 一种提高棉织物活性染料上染率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高棉织物活性染料上染率的方法，属于纺织品染色技术领域；本发明在活性染料染浴中加入助染剂，对棉织物进行染色。通过该方法，可以有效提高活性染料的反应性，促进染料对纤维的吸附，提高活性染料的上染率和利用率；同时还可以降低染料与纤维素反应所需的活化能，从而使固色反应所需的温度降低，与此同时大幅降低元明粉用量和纯碱用量，有利于节能减排，实现清洁生产。
Description
技术领域
本发明涉及纺织品染色方法技术领域，尤其涉及一种提高棉织物活性染料上染率的方法。
背景技术
活性染料具有颜色鲜艳、色牢度好等优点，在纺织印染领域应用广泛，其用量接近纤维素纤维用染料使用总量的一半左右。根据活性染料所含官能团的不同将其主要分为一氯均三嗪型(K型)、二氯均三嗪型(X型)、双官能团(M型)和乙烯砜型(KN型)等。但活性染料的不足之处是上染率低，致使染料利用率低。这已成为活性染料染色的一个亟待解决的难点问题。
活性染料利用率不高的主要原因是活性染料本身的分子量较小，对纤维素纤维的亲和力较低，一部分染料与纤维素纤维共价键合.牢固地固着在纤维上。但也有相当一部分染料吸附在纤维表面，成为浮色，在后处理时会被皂煮、水洗而除掉。此外活性染料在碱性条件下和一定的温度条件下极易水解，特别是一些活泼性较高的活性基团更易水解，生成不能上染的染料水解物，致使染料的利用率不高，印染加工时染料耗用量大，废水污染严重。
为了解决上述问题，本发明提出了一种提高棉织物活性染料上染率的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高棉织物活性染料上染率的方法以解决上述背景技术中所提到的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种提高棉织物活性染料上染率的方法，采用活性染料对棉织物进行染色，在活性染料染液中加入染色提升剂；具体包括如下内容：
S1、依据染色工艺处方，取用一定量的活性染料、染色提升剂、元明粉和纯碱原料备用；
S2、将活性染料、染色提升剂、元明粉分别溶解制得相对应溶液，将其导入染缸内加水搅拌、混合均匀，然后在常温下将棉织物放入染缸内；
S3、将染缸内的染液加热升温至活性染料的最适染色温度，然后保温20～30min；
S4、将纯碱进行溶解制得对应溶液，加入至染液中固色30～40min，然后将棉织物取出进行皂洗、水洗和烘干，染色完成。
优选地，所述S1中提到的染色工艺处方，具体为：活性染料用量(对织物重)2％；染色提升剂用量0.4～1.6g/L；元明粉用量20～50g/L；纯碱用量5～20g/L，浴比1:20。
优选地，所述活性染料为一氯均三嗪型(K型)活性染料或双官能团(M型)活性染料；
当所采用的活性染料为一氯均三嗪型(K型)活性染料时，所述S3中将染液加热升温至55～65℃；
当所采用的活性染料为双官能团(M型)活性染料时，所述S3中将染液加热升温至35～45℃。
优选地，所述染色提升剂为三亚乙基二胺、三乙胺、N-烷基吗啉中任一种或三亚乙基二胺和三乙胺两种助剂的复配提升剂。
优选地，所述染色提升剂为三乙胺、三亚乙基二胺组合而成的复配提升剂，其中，三乙胺与三亚乙基二胺复配质量比为1:3。
基于上述内容，结合实例分析得出最佳技术方案为：
(1)最佳染色工艺处方：当活性染料用量(对织物重)为2％时，复配提升剂(三乙胺和三亚乙基二胺复配质量比为1：3)用量为0.8g/L，元明粉30g/L，纯碱10g/L，浴比1：20；
(2)最佳染色工艺：将活性染料、复配提升剂、元明粉分别溶解，倒入染缸内加水搅拌均匀，常温进布；以2℃/min分别升温到60℃(K型活性染料)、40℃(M型活性染料)；20min后加入纯碱液固色30min，然后出缸进行皂洗、水洗、烘干。
与现有技术相比，本发明提供了一种提高棉织物活性染料上染率的方法，具备以下有益效果：
(1)本发明可以提高活性染料的反应性，促进染料对纤维的吸附，提高活性染料的上染率和利用率。
(2)本发明可以降低染料与纤维素反应所需的活化能，从而使固色反应所需的温度降低，与此同时大幅降低元明粉用量和纯碱用量，有利于节能减排，实现清洁生产。
附图说明
图1为本发明提出的一种提高棉织物活性染料上染率的方法的工艺流程。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
实施例1：
染色提升剂种类对活性染料上染率的影响
一种提高棉织物活性染料上染率的染色方法，方法如下：
(1)染色工艺处方：当活性染料用量(对织物重)为2％时，三亚乙基二胺、三乙胺、N-烷基吗啉、复配提升剂(三乙胺和三亚乙基二胺复配质量比为1：3)用量均为0.8g/L，元明粉30g/L，纯碱10g/L，浴比1：20；
(2)染色工艺条件：将活性染料、染色提升剂、元明粉分别溶解，倒入染缸内加水搅拌均匀，常温进布。2℃/min分别升温到60℃(K型活性染料)、40℃(M型活性染料)，20min后加入纯碱液固色30min，然后出缸进行皂洗、水洗、烘干。
K型活性染料常规染色工艺为：
(1)工艺处方：当染料用量(对织物重)为2％，元明粉50g/L，纯碱20g/L，浴比1：20；
(2)工艺条件：将染料、元明粉分别溶解，倒入染缸内加水搅拌均匀，常温进布。2℃/min分别升温到80℃，加入纯碱液固色40min，然后出缸进行皂洗、水洗、烘干。
M型活性染料常规染色工艺为：
(1)工艺处方：当染料用量(对织物重)为2％，元明粉50g/L，纯碱20g/L，浴比1：20；
(2)工艺条件：将染料、元明粉分别溶解，倒入染缸内加水搅拌均匀，常温进布。2℃/min分别升温到60℃，加入纯碱液固色40min，然后出缸进行皂洗、水洗、烘干。
采用上述工艺，调整染色提升剂种类，测试其对上染率的影响，并与各类型活性染料常规染色工艺染色效果作比较，如表1所示。
表1、染色提升剂种类对上染率的影响
| 染料 | 常规染色 | 三亚乙基二胺 | 三乙胺 | N-烷基吗啉 | 复配提升剂 |
| 活性艳蓝K-GR | 57.7％ | 71.3％ | 78.1％ | 58.2％ | 87.8％ |
| 活性艳红K-28 | 61.2％ | 75.2％ | 78.8％ | 69.7％ | 89.6％ |
| 活性黄K-RN | 62.5％ | 74.9％ | 79.5％ | 67.1％ | 90.1％ |
| 活性红M-8B | 64.1％ | 77.8％ | 79.2％ | 68.2％ | 88.4％ |
| 活性深蓝M-2ge | 63.4％ | 75.9％ | 78.1％ | 69.7％ | 85.6％ |
由表1可知，三亚乙基二胺和三乙胺对活性染料的上染率提升效果较好，与常规染色工艺相比上染率大幅提升。将三亚乙基二胺和三乙胺复配，两者协同作用提升上染率效果会更好。与常规染色工艺相比，元明粉用量减少40％，纯碱用量减少50％，上染率却得到提升。此外，活性染料类型不同，不同染色提升剂的染色提升性也不同。
实施例2：
染色提升剂用量对活性染料上染率的影响
一种提高棉织物活性染料上染率的染色方法，方法如下：
(1)染色工艺处方：当染料用量(对织物重)为2％时，复配提升剂(三乙胺和三亚乙基二胺复配质量比为1：3)用量分别为0.4，0.8，1.2，1.6g/L，元明粉30g/L，纯碱10g/L，浴比1：20；
(2)染色工艺条件：将染料、染色提升剂、元明粉分别溶解，倒入染缸内加水搅拌均匀，常温进布。2℃/min分别升温到60℃(K型活性染料)、40℃(M型活性染料)，20min后加入纯碱液固色30min，然后出缸进行皂洗、水洗、烘干。
采用上述工艺，调整染色提升剂用量，测试其对上染率的影响，如表2所示。
表2、染色提升剂用量对上染率的影响
由表2可知，在一定范围内，上染率随染色提升剂用量的增加而增加，超过0.8g/L时，上染率提高幅度不明显。
实施例3：
三乙胺和三亚乙基二胺复配质量比对活性染料上染率的影响
一种提高棉织物活性染料上染率的染色方法，方法如下：
(1)染色工艺处方：当染料用量(对织物重)为2％时，复配提升剂用量分别为0.4，0.8，1.2，1.6g/L，元明粉30g/L，纯碱10g/L，浴比1：20；
(2)染色工艺条件：将染料、染色提升剂、元明粉分别溶解，倒入染缸内加水搅拌均匀，常温进布。2℃/min分别升温到60℃(K型活性染料)、40℃(M型活性染料)，20min后加入纯碱液固色30min，然后出缸进行皂洗、水洗、烘干。
采用上述工艺，调整三乙胺和三亚乙基二胺复配质量比，测试其对上染率的影响，如表3所示。
表3、复配质量比对上染率的影响
由表3可知，复配提升剂活性染料上染率比单一使用三乙胺或者三亚乙基二胺的上染率高，在三乙胺和三亚乙基二胺复配质量比为1：3时上染率达到最高。这是因为这两种物质可以与染料织物发生多级反应，产生协同作用，从而获得更高的上染率。
实施例4：
固色温度对活性染料上染率的影响
一种提高棉织物活性染料上染率的染色方法，方法如下：
(1)染色工艺处方：当染料用量(对织物重)为2％时，复配提升剂用量为0.8g/L，元明粉30g/L，纯碱10g/L，浴比1：20；
(2)染色工艺条件：将染料、染色提升剂、元明粉分别溶解，倒入染缸内加水搅拌均匀，常温进布。2℃/min分别升温到一定温度，20min后加入纯碱液固色30min，然后出缸进行皂洗、水洗、烘干。
采用上述工艺，调整固色温度，测试其对上染率的影响，如表4所示。
表4、固色温度对上染率的影响
由表4可以看出，上染率随着固色温度的升高而升高，K型活性染料在40℃达到峰值，之后随着上染温度的升高，上染率反而降低。这是因为随着温度的上升，染色提升剂与染料反应速度增快，而且温度提高有利于纤维溶胀和染料扩散动能的提高。M型活性染料在60℃达到峰值，之后随着上染温度的升高，上染率降低。温度过高可使生成的反应性较强的活性染料水解，降低染料利用率。
实施例5：
固色时间对活性染料上染率的影响
一种提高棉织物活性染料上染率的染色方法，方法如下：
(1)染色工艺处方：当染料用量(对织物重)为2％时，复配提升剂用量为0.8g/L，元明粉30g/L，纯碱10g/L，浴比1：20；
(2)染色工艺条件：将染料、染色提升剂、元明粉分别溶解，倒入染缸内加水搅拌均匀，常温进布。2℃/min分别升温到60℃(K型活性染料)、40℃(M型活性染料)，20min后加入纯碱液固色一定时间，然后出缸进行皂洗、水洗、烘干。
采用上述工艺，调整固色时间，测试其对上染率的影响，如表5所示。
表5、固色时间对上染率的影响
由表5可以看出，上染率随着固色时间的增加而升高，固色时间为30min达到峰值，之后随着固色时间的延长，上染率反而降低。染色时间过长则活性染料未能跟纤维素阴离子发生固色反应而是发生了水解反应，导致上染率降低。
实施例6：
染色牢度
一种提高棉织物活性染料上染率的染色方法，方法如下：
(1)染色工艺处方：当染料用量(对织物重)为2％时，复配提升剂用量分别为0.4，0.8，1.2，1.6g/L，元明粉30g/L，纯碱10g/L，浴比1：20；
(2)染色工艺条件：将染料、染色提升剂、元明粉分别溶解，倒入染缸内加水搅拌均匀，常温进布。2℃/min分别升温到60℃(K型活性染料)、40℃(M型活性染料)，20min后加入纯碱液固色30min，然后出缸进行皂洗、水洗、烘干。
采用上述工艺，测试染色样品的摩擦牢度和皂洗牢度，如表6所示。
表6、染色牢度
从表6可以看出，染色样品染色牢度优异，皂洗牢度为4-5级，摩擦牢度为4-5级。
分析总结：
结合实施例1-6中所记载内容，可以得出：
1.本发明采用染色提升剂来提高活性染料和纤维的反应性，促进染料对纤维的吸附，提高活性染料的上染率和利用率。染色提升剂可以降低染料与纤维素反应所需的活化能，从而使固色反应所需的温度降低，与此同时大幅降低元明粉用量和纯碱用量，有利于节能减排，实现清洁生产。
2.通过对于染色提升剂种类及复配、染色提升剂用量、固色温度、固色时间等工艺控制，可以有效提高活性染料上染率
3.综合最优的实施例为：
(1)染色工艺处方为：当染料用量(对织物重)为2％时，复配提升剂(三乙胺和三亚乙基二胺复配质量比为1：3)用量为0.8g/L，元明粉30g/L，纯碱10g/L，浴比1：20；
(2)染色工艺为：将染料、染色提升剂、元明粉分别溶解，倒入染缸内加水搅拌均匀，常温进布。2℃/min分别升温到60℃(K型活性染料)、40℃(M型活性染料)，20min后加入纯碱液固色30min，然后出缸进行皂洗、水洗、烘干。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种提高棉织物活性染料上染率的方法，其特征在于，采用活性染料对棉织物进行染色，在活性染料染液中加入染色提升剂；具体包括如下内容：
S1、依据染色工艺处方，取用一定量的活性染料、染色提升剂、元明粉和纯碱原料备用；
S2、将活性染料、染色提升剂、元明粉分别溶解制得相对应溶液，将其导入染缸内加水搅拌、混合均匀，然后在常温下将棉织物放入染缸内；
S3、将染缸内的染液加热升温至活性染料的最适染色温度，然后保温20～30min；
S4、将纯碱进行溶解制得对应溶液，加入至染液中固色30～40min，然后将棉织物取出进行皂洗、水洗和烘干，染色完成。
2.根据权利要求1所述的一种提高棉织物活性染料上染率的方法，其特征在于，所述S1中提到的染色工艺处方，具体为：活性染料用量/棉织物重量＝2％；染色提升剂用量0.4～1.6g/L；元明粉用量20～50g/L；纯碱用量5～20g/L，浴比1:20。
3.根据权利要求1所述的一种提高棉织物活性染料上染率的方法，其特征在于，所述活性染料为一氯均三嗪型活性染料或双官能团活性染料；
当所采用的活性染料为一氯均三嗪型活性染料时，所述S3中将染液加热升温至55～65℃；
当所采用的活性染料为双官能团活性染料时，所述S3中将染液加热升温至35～45℃。
4.根据权利要求1所述的一种提高棉织物活性染料上染率的方法，其特征在于，所述染色提升剂为三亚乙基二胺、三乙胺、N-烷基吗啉中任一种或三亚乙基二胺和三乙胺两种助剂组合而成的复配提升剂。
5.根据权利要求4所述的一种提高棉织物活性染料上染率的方法，其特征在于，所述染色提升剂为三乙胺、三亚乙基二胺组合而成的复配提升剂，其中，三乙胺与三亚乙基二胺复配质量比为1:3。
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