CN115506164A - 一种活性染料无盐染色方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种活性染料无盐染色方法，属于纺织品染色技术领域；本发明采用活性染料对棉织物进行染色，在活性染料染液中加入水性聚氨酯，采用轧烘蒸工艺对棉织物进行染色；相较于常规染色方法，本发明所提出的染色工艺固色率更高，染色均匀，工艺简单，工业化实施更为容易，且染色过程中无须消耗无机盐，有利于降低印染废水的处理负担，节能降耗；同时，通过本发明所提出的染色工艺所制得的棉织物的抗起毛球性能更强。
Description
技术领域
本发明涉及纺织品染色方法技术领域，尤其涉及一种活性染料无盐染色方法。
背景技术
活性染料是一种阴离子型染料，结构中含有一个或多个磺酸基，具有良好的水溶性，在水中染料显负电性；其主要应用对象为纤维素纤维，因其结构中含有大量羟基，在水中由于电离作用，使纤维表面也呈现负电性，因此活性染料最突出的问题是竭染率和固色率低。在实际生产中，为了提高染料利用率，染色时需要加入大量无机盐(如NaCI、Na2SO4等，用量一般在30-150g/L之间)来克服染料与纤维间电荷排斥作用，从而提高上染率。大量使用的无机盐造成印染废水中盐含量很高，排放会导致生态环境和水资源被破坏，河流、湖泊周边的土质盐碱化，而且废水中的无机盐不易处理，也无法生物降解。
活性染料染色性能受多方面影响，包括染料分子的结构和性能、织物纤维分子的结构和性能、染色工艺的选择等。近年来，各类无盐染色新手段应运而生。其中，研究最广泛的是纤维改性，即通过物理或化学方法，在棉纤维表面引入阳离子基团，利用静电吸引作用，促进活性染料对纤维的吸附，从而减少甚至消除无机盐的使用。近年来，新型溶剂体系的应用也成为无盐低盐染色的研究热点之一，它摒弃了传统纯水染色体系中染料对纤维上染性能差、易水解的缺点，采用新的溶剂组合，进而形成有效的无盐低盐染色体系，减少或消除染料在染色过程中的水解。除此之外，活性染料无盐低盐染色还可以通过开发阳离子型活性染料来实现。然而，纤维改性法染色不匀、阳离子型活性染料尚未工业化生产、以及溶剂的有效回收利用等问题，都是目前尚未解决的问题。
针对上述问题，本发明提出了一种活性染料无盐染色新方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种固色率高、匀染性好且工艺简单，工业化实施容易的活性染料无盐染色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：
一种活性染料无盐染色方法，采用活性染料对棉织物进行染色，在活性染料染液中加入水性聚氨酯，采用轧烘蒸工艺对棉织物进行染色；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、水性聚氨酯和碱剂备用；
S2、将水性聚氨酯和碱剂分别溶解制得相对应溶液，将其导入轧液机轧液槽内加水搅拌、混合均匀，制得活性染料染液；
S3、对待染色的棉织物布料进行漂白，漂白完成后将其放入S2中所制得的活性染料染液中进行浸轧染液，布面保证一定的带液率；
S4、棉织物浸轧染液后，进行预烘、汽蒸、皂洗和烘干，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)1～4％；水性聚氨酯20～50g/L；碱剂用量10～40g/L。
优选地，所述S1中提到的活性染料为对纤维直接性高的低盐活性染料RemazolRed RGB，Remazol Yellow RGB，Remazol Blue RGB。
优选地，所述S1中提到的水性聚氨酯为DB-716水性聚氨酯、MR-918水性聚氨酯、PU-700A水性聚氨酯中任一种。
优选地，所述S1中提到的碱剂为小苏打、纯碱中任一种。
优选地，所述S3中进行浸轧染色的棉织物的带液率为80～100％。
优选地，所述S4中棉织物预烘温度为70～80℃，预烘时间为4～6min；棉织物汽蒸温度为100～140℃，汽蒸时间为5～10min。
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：活性染料用量(对织物重)1-4％，水性聚氨酯用量30g/L，小苏打30g/L；
(2)最佳染色工艺：将染料、水性聚氨酯、碱剂分别溶解后按照染色工艺处方配制活性染料染液，将漂白布浸轧染液，控制带液率为80％；在80℃预烘6分钟；然后在130℃汽蒸7分钟，皂洗、烘干，即：漂白布→浸轧染液(带液率80％)→预烘(80℃，6min)→汽蒸(130℃，7min)→皂洗→烘干。
与现有技术相比，本发明提供了一种活性染料无盐染色方法，具备以下有益效果：
(1)本发明相较于常规染色方法，固色率更高，染色均匀，工艺简单，工业化实施更为容易。
(2)本发明染色过程中无须消耗无机盐，有利于降低印染废水的处理负担，节能降耗。
(3)通过本发明所提出的染色工艺所制得的棉织物的具有抗起毛球性能。
附图说明
图1为本发明提出的一种活性染料无盐染色方法的工艺流程。
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：
请参阅图1，一种活性染料无盐染色方法，在活性染料染液中加入水性聚氨酯，采用轧烘蒸工艺对棉织物进行染色。具体包括如下内容：
S1、配置活性染料染液，工艺处方为：活性染料用量(对织物重)1-4％，水性聚氨酯用量20-50g/L，碱剂用量10-40g/L；
S2、染色工艺流程为：漂白布---浸轧染液(带液率80-100％)---预烘(80℃，6min)---汽蒸(100-140℃，5-10min)--皂洗—烘干。
将染料、水性聚氨酯、碱剂分别溶解，按S1处方配制活性染料染液，将漂白布浸轧染液，按S2染色工艺流程和工艺条件进行染色。
采用以下优选的方案，可以获得更好的上染率和表观色深：
染料优选为对纤维直接性高的低盐活性染料Remazol Red RGB，Remazol YellowRGB，Remazol Blue RGB；
水性聚氨酯优选为DB-716水性聚氨酯、MR-918水性聚氨酯、PU-700A水性聚氨酯；
碱剂优选为小苏打、纯碱。
最佳的方案为：
(1)染色工艺处方为：活性染料用量(对织物重)1-4％，水性聚氨酯用量30g/L，小苏打30g/L；
(2)漂白布---浸轧染液(带液率80％)---预烘(80℃，6min)---汽蒸(130℃，7min)--皂洗—烘干。
将染料、水性聚氨酯、碱剂分别溶解后按照染色工艺处方配制活性染料染液，将漂白布浸轧染液，控制带液率为80％；在80℃预烘6分钟；然后在130℃汽蒸7分钟，皂洗、烘干。
实施例2：
水性聚氨酯种类对活性染料染色性能的影响
一种活性染料无盐染色方法，方法如下：
染色工艺为：
(1)工艺处方：活性染料用量(对织物重)2％，水性聚氨酯用量30g/L，小苏打30g/L；
(2)工艺流程及条件为：漂白布---浸轧染液(带液率80％)---预烘(80℃，6min)---汽蒸(130℃，7min)--皂洗—烘干。
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；
(2)工艺流程及条件为：漂白布---浸轧染液(带液率80％)---预烘(80℃，6min)---汽蒸(130℃，2min)--皂洗—烘干。
采用上述工艺，调整水性聚氨酯种类，测试其对染色织物表观色深K/S值的影响，并与活性染料常规染色工艺染色效果作比较，如表1所示。
表1、水性聚氨酯种类对K/S值的影响
由表1可知，活性染料无盐染色织物的表观色深能达到常规染色工艺，甚至效果会更好。与常规染色工艺相比，可以省去元明粉，K/S值却得到提升。此外，水性聚氨酯种类不同，染色效果也不同。
实施例3：
水性聚氨酯用量对活性染料染色性能的影响
一种活性染料无盐染色方法，方法如下：
染色工艺为：
(1)工艺处方：活性染料用量(对织物重)2％，DB-716水性聚氨酯用量10-40g/L，小苏打30g/L；
(2)工艺流程及条件为：漂白布---浸轧染液(带液率80％)---预烘(80℃，6min)---汽蒸(130℃，7min)--皂洗—烘干。
采用上述工艺，调整水性聚氨酯用量，测试其对染色织物表观色深K/S值的影响，如表2所示。
表2、水性聚氨酯用量对上染率的影响
由表2可知，在一定范围内，K/S值随水性聚氨酯用量的增加而增加，超过30g/L时，K/S值提高幅度不明显。
实施例4：
碱剂种类对活性染料染色性能的影响
一种活性染料无盐染色方法，方法如下：
染色工艺为：
(1)工艺处方：活性染料用量(对织物重)2％，DB-716水性聚氨酯用量30g/L，碱剂30g/L；
(2)工艺流程及条件为：漂白布---浸轧染液(带液率80％)---预烘(80℃，6min)---汽蒸(130℃，7min)--皂洗—烘干。
采用上述工艺，调整碱剂种类分别为小苏打和纯碱，测试其对K/S值的影响，如表3所示。
表3、碱剂种类对K/S值的影响
| 染料 | 小苏打 | 纯碱 |
| Remazol Red RGB | 2.6724 | 2.6119 |
| Remazol Yellow RGB | 4.3955 | 4.3255 |
| Remazol Blue RGB | 3.9567 | 3.8763 |
由表3可知，采用小苏打作为固色碱剂，染色织物表观得色量较高。活性染料遇碱容易水解，小苏打碱性较弱，染料水解较少所致。
实施例5：
碱剂用量对活性染料染色性能的影响
一种活性染料无盐染色方法，方法如下：
染色工艺为：
(1)工艺处方：活性染料用量(对织物重)2％，DB-716水性聚氨酯用量30g/L，小苏打10-40g/L；
(2)工艺流程及条件为：漂白布---浸轧染液(带液率80％)---预烘(80℃，6min)---汽蒸(130℃，7min)--皂洗—烘干。
采用上述工艺，调整碱剂用量，测试其对染色织物表观色深K/S值的影响，如表4所示。
表4、小苏打用量对K/S值的影响
由表4可以看出，K/S值随着小苏打用量的增加而增大，在30g/L后变化不大。
实施例6：
汽蒸温度对活性染料染色性能的影响
一种活性染料无盐染色方法，方法如下：
染色工艺为：
(1)工艺处方：活性染料用量(对织物重)2％，DB-716水性聚氨酯用量30g/L，小苏打30g/L；
(2)工艺流程及条件为：漂白布---浸轧染液(带液率80％)---预烘(80℃，6min)---汽蒸(110-140℃，7min)--皂洗—烘干。
采用上述工艺，调整汽蒸温度，测试其对染色织物表观色深K/S值的影响，如表5所示。
表5、汽蒸温度对K/S值的影响
由表5可以看出，K/S值随着汽蒸时间的增加而升高，汽蒸时间为7min达到峰值，之后随着汽蒸时间的延长，K/S值反而略有降低。
实施例7：
汽蒸时间对活性染料染色性能的影响
一种活性染料无盐染色方法，方法如下：染色工艺为：
(1)工艺处方：活性染料用量(对织物重)2％，DB-716水性聚氨酯用量30g/L，小苏打30g/L；
(2)工艺流程及条件为：漂白布---浸轧染液(带液率80％)---预烘(80℃，6min)---汽蒸(130℃，5-11min)--皂洗—烘干。
采用上述工艺，调整汽蒸时间，测试其对染色织物表观色深K/S值的影响，如表6所示。
表6、汽蒸时间对K/S值的影响
由表6可以看出，K/S值随着汽蒸时间的增加而升高，汽蒸时间为7min达到峰值，之后随着汽蒸时间的延长，K/S值反而略有降低。
实施例8：
抗起毛起球性
一种活性染料无盐染色方法，方法如下：
染色工艺为：
(1)工艺处方：活性染料用量(对织物重)2％，DB-716水性聚氨酯用量30g/L，小苏打30g/L；
(2)工艺流程及条件为：漂白布---浸轧染液(带液率80％)---预烘(80℃，6min)---汽蒸(130℃，7min)--皂洗—烘干。
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；
(2)工艺流程及条件为：漂白布---浸轧染液(带液率80％)---预烘(80℃，6min)---汽蒸(130℃，2min)--皂洗—烘干。
采用上述工艺，测试其对染色织物抗起毛起球性能的影响，并与活性染料常规染色工艺染色效果作比较，如表7所示。
表7、抗起毛起球性
| 染料 | 常规染色 | 无盐染色 |
| Remazol Red RGB | 3 | 5 |
| Remazol Yellow RGB | 3 | 5 |
| Remazol Blue RGB | 3 | 5 |
从表7可以看出，与传统染色工艺相比，无盐染色工艺可以改善织物的抗起毛起球性能，这是由于聚氨酯在织物表面交联成膜所致。
实施例9：
染色牢度
一种活性染料无盐染色方法，方法如下：
染色工艺为：
(1)工艺处方：活性染料用量(对织物重)2％，DB-716水性聚氨酯用量30g/L，小苏打30g/L；
(2)工艺流程及条件为：漂白布---浸轧染液(带液率80％)---预烘(80℃，6min)---汽蒸(130℃，7min)--皂洗—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8所示。
表8、染色牢度
从表8可以看出，染色样品染色牢度优异，皂洗牢度为5级，摩擦牢度为5级。
分析总结：
结合实施例1-8中所记载内容，可以得出：
1.本发明采用低盐活性染料，并在活性染料染浴中加入水性聚氨酯，通过轧烘蒸工艺对棉织物进行染色，一方面染料可以通过活性基与纤维形成共价键结合，另一方面染料相互间、染料与纤维分子间还可以通过水性聚氨酯发生交联反应，形成共价键交联固着在纤维上。该工艺不用无机盐，染色织物色深可达到或高于传统染色工艺，解决了活性染料染色中的盐消耗和污染问题，同时改善了织物的抗起毛起球性。
2.通过对水性聚氨酯种类及用量、碱剂种类及用量、汽蒸温度、汽蒸时间等工艺控制，可以有效提高活性染料在棉织物上的表观得色量。
3.综合最优的实施例为：
(1)工艺处方：当活性染料用量(对织物重)2％时，DB-716水性聚氨酯用量30g/L，小苏打30g/L；
(2)工艺流程及条件为：漂白布---浸轧染液(带液率80％)---预烘(80℃，6min)---汽蒸(130℃，7min)--皂洗—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 (7)
1.一种活性染料无盐染色方法，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水性聚氨酯，采用轧烘蒸工艺对棉织物进行染色；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、水性聚氨酯和碱剂备用；
S2、将水性聚氨酯和碱剂分别溶解制得相对应溶液，将其导入轧液机轧液槽内加水搅拌、混合均匀，制得活性染料染液；
S3、对待染色的棉织物布料进行漂白，漂白完成后将其放入S2中所制得的活性染料染液中进行浸轧染液，布面保证一定的带液率；
S4、棉织物浸轧染液后，进行预烘、汽蒸、皂洗和烘干，染色完成。
2.根据权利要求1所述的一种活性染料无盐染色方法，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(对织物重)1～4％；水性聚氨酯20～50g/L；碱剂用量10～40g/L。
3.根据权利要求1所述的一种活性染料无盐染色方法，其特征在于，所述S1中提到的活性染料为对纤维直接性高的低盐活性染料Remazol Red RGB，Remazol Yellow RGB，Remazol Blue RGB。
4.根据权利要求1所述的一种活性染料无盐染色方法，其特征在于，所述S1中提到的水性聚氨酯为DB-716水性聚氨酯、MR-918水性聚氨酯、PU-700A水性聚氨酯中任一种。
5.根据权利要求1所述的一种活性染料无盐染色方法，其特征在于，所述S1中提到的碱剂为小苏打、纯碱中任一种。
6.根据权利要求1所述的一种活性染料无盐染色方法，其特征在于，所述S3中进行浸轧染色的棉织物的带液率为80～100％。
7.根据权利要求1所述的一种活性染料无盐染色方法，其特征在于，所述S4中棉织物预烘温度为70～80℃，预烘时间为4～6min；棉织物汽蒸温度为100～140℃，汽蒸时间为5～10min。
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