CN115679716A

CN115679716A - 基于反胶束体系的涤纶及其混纺织物的染色方法以及染液

Info

Publication number: CN115679716A
Application number: CN202110854621.6A
Authority: CN
Inventors: 简志伟
Original assignee: Hong Kong Polytechnic University HKPU
Current assignee: Hong Kong Polytechnic University HKPU
Priority date: 2021-07-28
Filing date: 2021-07-28
Publication date: 2023-02-03

Abstract

本发明涉及一种包含聚酯纤维的纺织物的染色方法以及相应的染液。所述染色方法包括提供基于非离子表面活性剂和惰性非极性有机溶剂的第一反胶束体系，其中所述第一反胶束体系中的第一反胶束包封有分散染料，以及使用该反胶束体系进行染色。本发明染液包含基于非离子表面活性剂和惰性非极性有机溶剂的第一反胶束体系，其中所述第一反胶束体系中的第一反胶束包封有分散染料。

Description

基于反胶束体系的涤纶及其混纺织物的染色方法以及染液

技术领域

本发明总体上涉及纺织物的染色。更具体地说，本发明涉及涤纶或其混纺织物的一浴一步法染色。

背景技术

在服装行业，涤/棉(T/C)混纺在全球市场占有主导地位，约占60％。涤纶和棉分别有一些缺点。棉纤维价格昂贵、容易起皱、收缩、容易燃烧且没有弹性，具有吸水的倾向。聚酯纤维(通常称涤纶)坚硬、弹性低、不吸水且容易起球。当棉和涤纶纤维混纺制成涤棉混纺织物时，它解决了各自的缺点，使混纺织物具有许多改进的特性。

涤/棉是由人造涤纶和天然棉混纺而成的混纺面料。这种混纺非常适合服装，因为它将两种面料的优点结合在一起。织物因此保持棉和聚酯的轻盈和凉爽，提供强度和耐用性。这种混纺通常是舒适的，它结合了棉花柔软和吸湿的天然效果与聚酯的无铁脆度。最常见的涤纶/棉混纺是65％棉和35％涤纶、80％棉和20％涤纶。T/C混纺物因其美学价值和用户友好的性能而广为人知。通过将这两种纤维混合成更坚固、更可定制和更通用的服装产品，这两种纤维的局限性得到了充分平衡。例如，与由100％棉制成的服装或面料相比，涤棉混纺面料仅会略微缩水。而且，涤棉混纺织物的组合成本较低。

由此可见，涤纶和棉的混纺是用于制造服装和其他纺织产品的重要纺织品。然而其相应带来的问题是，T/C混纺对染色具有挑战，因为聚酯显示疏水特性，而棉显示亲水特性，因此不可避免地要用化学性质不同的染料对其进行染色。涤纶和棉是在完全不同的条件下染色的。

棉纤维通常使用乙烯基砜、二氯喹喔啉、卤代三嗪和卤代嘧啶类型的活性染料染色。在碱性条件下，在40℃至110℃的温度下，在含有促进染料竭染的电解质的水溶液中将纤维活性染料施加到纤维上。这些染料与棉纤维素表面的羟基形成共价键，并表现出优异的色牢度特性。所述活性染料本质上是亲水性的，对棉纤维素具有高度的亲和力，在碱性pH条件下稳定，但在热稳定性方面逊于某些其他染料。

涤纶聚酯纤维是疏水性的，所用的分散染料也是疏水性的。分散染料微溶于水，在水中的溶解应借助分散剂来实现。分散染料在热效应和染色助剂的影响下，通过扩散过程使聚酯纤维着色。与用于棉纤维的活性染料相反，分散染料通常在较高的pH值下不稳定，通常适用于pH值5-7和120℃至140℃的温度范围。此外，分散染料的分散对可能导致分散不稳定的电解质高度敏感。

在商业实践中，聚酯/棉混纺织物主要通过使用合适的分散/活性染料和化学品的一浴两步或两浴染色方法染色，例如中国专利申请号202110096219.6中所公开的技术。二浴染色方法相对较长且复杂，虽然提供了高水平的色调再现性，但很耗时。与二浴法相比，一浴两步染色程序更短，但缺点是染色性低和重现性差。

在传统的以水性介质为基础的纺织物染色工艺中，会排放大量的化学污染物和有色废水。针对此问题，出现了基于非水溶剂介质的反胶束染色工艺，其可被视为减少废水负荷的有前途的解决方案之一，同时染色过程中使用的溶剂可以通过常规提取工艺而重复利用。非水介质反胶束染色系统在整个染色过程中最小化水的使用(≤8％)，从而消除混纺纤维中水性染色的相关问题。在此方面，例如中国专利申请号201410439861.X提供了“一种棉织物非水染色工艺方法及反胶束包封的活性染料液”，其采用反胶束染色工艺处理棉织物。中国专利申请号201610278279.9提供了“一种织物非水染色工艺方法”，其也是采用反胶束染色工艺处理棉织物。然而，显然，两篇专利都不涉及涤纶或者涤棉混纺物的反胶束染色。

中国专利申请CN105696384A公开了一种利用形成反胶束、通过一个步骤染色涤棉混纺材料的技术。其要求在高压的条件下，获得超临界CO₂，从而利用超临界CO₂形成反胶束；同时要求在高压下进行染色。高压条件与现有技术中涤纶染色需要高压、高温或者加入额外的助剂(例如膨胀剂)有关。然而，可以预期的是，在这种高压条件下，用于棉成分染色的活性染料将存在较大程度的分解，从而影响染色效果。

因此，本领域对于一种能够以简单的步骤、简单的工艺条件将涤纶或者诸如涤棉混纺物等包含涤纶的材料进行染色的方法存在未满足的需求。

发明内容

在一方面，本发明涉及一种基于非水介质的染色方法，其可以在非高压、非高温或非添加额外助剂的情况下，良好地将涤纶或包含涤纶的纺织物例如涤棉混纺物染色，染色效果相当于现有技术基于水介质的高压、高温、添加助剂条件下的染色效果。由此，本发明方法可用于涤纶或包含涤纶聚酯纤维的混纺织物的染色。

在一些方面，本发明方法还不需要调节pH和添加电解质而能良好地染色棉织物，而pH调节和电解质添加都是现有技术中棉染色工艺一般要求的。由此，基于本发明，可以一浴一步法实现棉和涤纶材料的同时染色。由此，本发明还可用于涤棉混纺的一浴一步法染色。

一方面，本发明提供了一种用于染色包含聚酯纤维的纺织物的方法，其包括以下步骤：

(a)提供基于非离子表面活性剂和惰性非极性有机溶剂的第一反胶束体系，其中所述第一反胶束体系中的第一反胶束包封有第一染料，所述第一染料是分散染料；

(b)使用步骤(a)提供的反胶束体系对所述纺织物进行染色。

在根据本发明的一个实施方案中，步骤(a)进一步包括提供基于非离子表面活性剂和惰性非极性有机溶剂的第二反胶束体系，其中所述第二反胶束体系中的第二反胶束包封有与所述第一染料不同的第二染料。

在根据本发明的另一个实施方案中，所述第一反胶束还包封有与所述第一染料不同的所述第二染料。

根据本发明的一个实施方案，所述包含聚酯纤维的纺织物是涤纶。根据本发明的另一个实施方案，所述包含聚酯纤维的纺织物是涤棉混纺织物，并且其中所述第二染料是活性染料。

在根据本发明一个实施方案的方法中，所述方法进一步包括使用固色剂进行固色。

在一个具体实施例中，所述固色剂以被包封于基于非离子表面活性剂和惰性非极性有机溶剂的第三反胶束体系中的第三反胶束的形式在步骤(a)中提供。在一个具体实施例中，所述固色剂是碱性固色剂，例如碳酸钠。

在根据本发明一个实施方案的方法中，用以形成第一、第二或第三反胶束的非离子表面活性剂独立地选自分子式为R¹-O-(CH₂CH₂O)n-R²的聚乙二醇醚中的一种或多种，其中R¹代表H或C₁-C₄烷基；R²代表线性或分支的C₆-C₁₈烷基，n为7-12的整数；例如所述非离子表面活性剂选自聚(乙二醇)-12-十三烷基醚。

在根据本发明一个实施方案的方法中，用以形成第一、第二或第三反胶束的惰性非极性有机溶剂独立地选自C₇-C₁₀烷烃中的一种或多种，例如正辛烷、正壬烷、异壬烷或其组合。在一个优选的实施方案中，所述有机溶剂独立地选自正辛烷或或异辛烷或正壬烷或异壬烷或其组合。在进一步的实施方案中，可用于本发明的异辛烷或异壬烷的沸点高于染色工作温度。

在根据本发明一个实施方案的方法中，所述第一反胶束体系、所述第二反胶束体系、和/或所述第三反胶束体系包含助表面活性剂。本领域技术人员可以根据所使用的表面活性剂等因素，选择适宜的助表面活性剂，其可以选自C₅-C₁₀烷基醇的一种或多种，例如正戊醇、正己醇、正辛醇或其组合。上文所述非离子表面活性剂与所述助表面活性剂的摩尔比可以在1:6至1:9的范围，例如约1:8。

在根据本发明一个实施方案的方法中，包封有分散染料的第一反胶束具有至少0.08mL/g纺织物的水池容积，例如0.5mL/g涤纶织物的水池容积。

在根据本发明一个实施方案的方法中，包封有活性染料的第二反胶束具有至少0.1mL/g纺织物的水池容积，例如0.5mL/g棉织物的水池容积；或者同时包封有分散染料和活性染料混合物的第一反胶束具有至少0.3mL/g纺织物的水池容积。

在根据本发明一个实施方案的方法中，包封有固色剂的第三反胶束具有至少0.1mL/g纺织物的水池容积。

本发明的方法能够在常压和低温(例如低于99℃)下进行。在根据本发明一个实施方案的方法中，所述染色在常压下和/或在85-99℃的温度范围下进行，所述温度范围例如90-99℃，例如95-98℃，例如温度为95℃，例如温度为98℃。

在一个具体实施例中，采用浸染法进行所述染色。

在根据本发明一个实施方案的方法中，步骤(a)所提供的反胶束体系中的有机溶剂体积与待染色纺织物重量的比率(v/w)为不低于7:1，例如为8:1。

在一个具体实施例中，所使用的所述分散染料和/或活性染料的浓度为0.1-6％owf。

根据本发明方法的一个具体实施方式，所述方法以一浴一步法进行。

另一方面，本发明提供了一种用于染色包含聚酯纤维的纺织物的染液，其包含基于非离子表面活性剂和惰性非极性有机溶剂的第一反胶束体系，其中所述第一反胶束体系中的第一反胶束包封有第一染料，所述第一染料是分散染料。

在根据本发明的一个具体实施方式中，所述染液进一步包含基于非离子表面活性剂和惰性非极性有机溶剂的第二反胶束体系，其中所述第二反胶束体系中的第二反胶束包封有第二染料。在一个具体实施例中，所述第一反胶束还包封有与所述第一染料不同的第二染料。

应用本发明染液的包含聚酯纤维的纺织物可以是涤纶，还可以是涤棉混纺织物。当是涤棉混纺织物时，所述第二染料是活性染料。

在根据本发明的一个具体实施方式中，所述染液进一步包含固色剂，其中所述固色剂以被包封于基于非离子表面活性剂和惰性非极性有机溶剂的第三反胶束体系中的第三反胶束的形式存在。在一个具体实施例中，所述固色剂是碱性固色剂，例如碳酸钠。

在根据本发明一个具体实施方式的染液中，所述非离子表面活性剂独立地选自分子式为R¹-O-(CH₂CH₂O)n-R²的聚乙二醇醚中的一种或多种，其中R¹代表H或C₁-C₄烷基；R²代表线性或分支的C₆-C₁₈烷基，n为7-12的整数；例如所述非离子表面活性剂选自聚(乙二醇)-12-十三烷基醚。

在根据本发明一个具体实施方式的染液中，所述惰性非极性有机溶剂独立地选自C₇-C₁₀烷烃中的一种或多种，例如正辛烷、异辛烷、正壬烷、异壬烷或其组合。在一个优选的实施方案中，所述有机溶剂独立地选自正辛烷或正壬烷或其组合。

在根据本发明一个具体实施方式的染液中，所述第一反胶束体系、所述第二反胶束体系、和/或所述第三反胶束体系包含助表面活性剂。

本领域技术人员可以根据所使用的表面活性剂等因素，选择适宜的助表面活性剂，其可以选自C₅-C₁₀烷基醇的一种或多种，例如正戊醇、正己醇、正辛醇或其组合。所述非离子表面活性剂与所述助表面活性剂的摩尔比可以在1:6至1：9的范围，例如约1:8。

在根据本发明一个具体实施方式的染液中，包封有分散染料的第一反胶束具有至少0.08mL/g纺织物的水池容积。

在根据本发明一个具体实施方式的染液中，包封有活性染料的第二反胶束具有至少0.1mL/g纺织物的水池容积，或者同时包封有分散染料和活性染料混合物的第一反胶束具有至少0.3mL/g纺织物的水池容积。

在根据本发明一个具体实施方式的染液中，包封有固色剂的第三反胶束具有至少0.1mL/g纺织物的水池容积。

附图说明

当结合附图阅读时，可以更好地理解前面的发明内容以及下面对本申请的优选实施方案的详细描述。然而，应当理解，本申请不限于附图中所示的精确实施方案。

图1是根据本发明一个实施方案的一浴一步染色涤棉混纺织物的染色曲线，所述染色使用了分散染料Dianix CC和Dianix AC-E和活性染料Levafix CA。

图2是用于对比的常规两步染色涤棉混纺织物的染色曲线，所述染色在水中使用了相同的分散染料Dianix CC和Dianix AC-E和活性染料Levafix CA。

图3是显示根据本发明一个实施方案的基于反胶束辛烷体系染色的混纺纤维的SEM显微照片，其中(a)表示利用中能量分散染料Dianix CC的结果；(b)显示利用低能量分散染料Dianix AC-E的结果。

图4是显示水性染色的混纺纤维的SEM显微照片，其中(a)表示利用中能量分散染料Dianix CC的结果；(b)显示利用低能量分散染料Dianix AC-E的结果。

具体实施方式

下面详细讨论本发明的实施方案。相关领域的技术人员将认识到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以采用其它等效部分和开发其它方法和组合物。本文引用的所有参考文献均全文以引用方式并入本文中，如同每篇参考文献均单独并入一样。但这样的引用并不意味着承认所引用的文献必然构成本申请相关的现有技术。

如背景技术部分所说明，涤纶聚酯纤维和用于其的分散染料均为疏水性的。分散染料在热效应和染色助剂的影响下，通过扩散过程使聚酯纤维着色。一般的涤纶染色过程均要求高压、高温或者添加助剂，例如促使涤纶纤维松散开的膨松剂。本发明人发现使用基于非水介质中的、包封分散染料的反胶束体系，能够在常压、非高温、且无助剂的情况下，实现良好的涤纶染色，从而简化涤纶的染色工艺、减少能源消耗、减少废水排放和负荷，并且减少对纤维本身的损害。由此，本领域技术人员将了解本发明提供一种改进的染色涤纶的方法，其能够用于染色涤纶聚酯纤维，或者包含涤纶的混纺纤维。

进一步，基于本发明的方法还可以通过包封活性染料而同时良好地染色棉织物，并且无需pH调节和添加高电解质，而这是传统水性棉染色所需要的。本发明人已经证实，该方法能够基于包封两种染料而实现对棉和涤纶混纺织物的一浴一步同时染色，从而避免现有技术中步骤繁冗、且要求更多工艺控制的二浴法或一浴两步法。考虑到如背景技术部分所描述的棉和涤纶纤维的差异，以及用于两种织物的染料性质的实质性差异，本公开提供的一浴一步染色涤棉混纺织物的工艺取得了显著的进步。

染色方法

由此，一方面，本发明提供了一种包含聚酯纤维的纺织物的染色方法，其包括以下步骤：

(b)使用步骤(a)提供的反胶束体系对所述纺织物进行染色。

本领域技术人员根据下文更详细的说明将了解，非离子表面活性剂形成所述第一反胶束，其与所述惰性非极性有机溶剂形成所述第一反胶束体系。第一染料被包封在第一反胶束的内核水池中。

当所述纺织物为涤纶与其他面料的混纺织物时，所述方法的步骤(a)将进一步包括提供基于非离子表面活性剂和惰性非极性有机溶剂的第二反胶束体系，其中所述第二反胶束体系中的第二反胶束包封有与所述第一染料不同的第二染料。可选地，所述第一反胶束还包封有与所述第一染料不同的第二染料，即第一染料和第二染料共同被包封在第一反胶束体系的第一反胶束中。第一染料分散染料用于染色聚酯纤维，例如涤纶聚酯纤维。第二染料则用于染色与聚酯纤维混纺的其他纺织物成分。当待染色的产品是涤棉混纺织物时，所述第二染料可以是活性染料，用于染色混纺植物中的棉纤维成分。

同样的，对于第二反胶束体系，非离子表面活性剂形成所述第二反胶束，其与所述惰性非极性有机溶剂形成所述第二反胶束体系。第二染料被包封在第二反胶束的内核水池中。所述第二反胶束体系的非离子表面活性剂和惰性非极性有机溶剂与所述第一反胶束体系的非离子表面活性剂和惰性非极性有机溶剂可以相同或不同。

当待染色的产品是涤棉混纺织物时，根据本发明的方法还可以包括使用固色剂对棉织物的上色进行固色。所述固色剂能够以被包封于基于非离子表面活性剂和惰性非极性有机溶剂的第三反胶束体系中的第三反胶束的形式在步骤(a)中提供。所述固色剂也能够以未包封的形式被添加，例如可以添加在步骤(a)中或添加在步骤(a)之后。甚至，未包封形式的固色剂还可以在染色步骤(b)之后添加。在添加之后进行固色操作。但如下文所述，由于染液中一般含有足够的非离子表面活性剂和助表面活性剂，从而反胶束溶液可以对所添加的固色剂自动包封。

包封染料或固色剂的反胶束的提供

反胶束体系

反胶束又称反胶团或逆胶束，是指将表面活性剂分散于连续的非极性有机溶剂中，当其浓度超过临界胶束浓度(CMC)时，自发形成的一种纳米级稳定聚集体。在反胶束体系中，由表面活性剂的亲水基所形成的球状极性核，通常称为“水池”，其能够增溶一定数量的水或水溶液，在本发明的情况下，其能够将染料包封于其水池内的水性环境中。已增溶水或极性物质的反胶束会发生体积膨胀，它可被看作为W/O型的微乳液。

有机溶剂是反胶束体系的连续相分散介质，一般选用极性较弱的有机溶剂作为溶剂。为了保持所制备的反胶束的稳定性，本发明所使用的有机溶剂为惰性非极性有机溶剂，例如己烷、苯、四氯化碳、二氯乙烷等。在根据本发明的一个实施方案中，本发明有机溶剂选自烷烃。在根据本发明的一个具体实施方案中，所述有机溶剂选自C₇-C₁₀烷烃，例如庚烷、辛烷(包括正辛烷和异辛烷)、壬烷(包括正壬烷和异壬烷)。在根据本发明的一个具体实施方案中，所述有机溶剂为辛烷、壬烷，例如正辛烷。根据一个优选的实施方案中，所述有机溶剂独立地选自正辛烷或正壬烷或其组合。

本领域技术人员将了解，可以使用一种有机溶剂或多种有机溶剂的混合物来制备一种反胶束体系。例如可以在正辛烷或正壬烷中进行第一反胶束体系的制备。然而，根据情况，也可以使用有机溶剂的混合物来制备第一反胶束体系，例如使用正辛烷和正壬烷的混合物。上述有机溶剂的选择同样适用于第二反胶束体系和第三反胶束体系的提供。例如，可以使用与制备第一反胶束体系相同或不同的有机溶剂来制备第二或第三反胶束体系。同样，用于制备第二或第三反胶束体系的有机溶剂也可以是相同或不同的，也可以是单一溶剂或不同溶剂的混合物。

本发明使用非离子表面活性剂来制备反胶束，其可以是任何适合制备反胶束(包括第一、第二和第三反胶束)的非离子表面活性剂。用于本发明的非离子表面活性剂一般具有13-16的亲水亲油平衡值(HBL)。在根据本发明的一个具体实施方案中，所述非离子表面活性剂选自聚氧乙烯醚、聚乙烯醇和环氧乙烷嵌段共聚物。在根据本发明的一个具体实施方案中，所使用的非离子表面活性剂为聚乙二醇醚，其分子式为R¹-O-(CH₂CH₂O)n-R²，其中R¹代表C₁-C₄烷基；R²代表线性或分支的C₆-C₁₈烷基，n为7-12的整数，例如为聚(乙二醇)-12-十三烷基醚。

在反胶束体系制备过程中，当表面活性剂不能很好地溶解在有机溶剂中时，可以加入助表面活性剂。助表面活性剂可以改变表面活性剂的表面活性和亲水亲油平衡值，使反胶束更容易形成和稳定。常用的助表面活性剂为中等链长的醇类，例如正戊醇、正己醇、正辛醇等。酸、酮和胺等有机化合物有时也可以作为助表面活性剂。在根据本发明的一个实施方案中，加入助表面活性剂与非离子表面活性剂一起形成根据本发明的反胶束。所述助表面活性剂选自C₅-C₁₀的烷基醇的一种或多种，例如正戊醇、正己醇和正辛醇或其组合。在根据本发明的一个具体实施方案中，所述助表面活性剂为正辛醇。

可以通过将非离子表面活性剂，或预混合的非离子表面活性剂和助表面活性剂的混合物，加入到有机溶剂中溶解获得自组装的反胶束。本领域技术人员能够选择常用的混合和溶解手段，例如搅拌混合、搅拌溶解。

本领域技术人员能够选择适当的表面活性剂与助表面活性剂的混合比例。在根据本发明的一个实施方案中，表面活性剂与助表面活性剂的摩尔比在1:6至1:9的范围，例如为1:8。在根据本发明的一个具体实施方案中，表面活性剂聚(乙二醇)-12-十三烷基醚与助表面活性剂正辛醇以1:8的摩尔比被预混合在一起。

本领域技术人员能够选择适当的非离子表面活性剂的浓度以形成用于包封染料的反胶束。在根据本发明的一个具体实施方案中，非离子表面活性剂在有机溶剂中的浓度为0.125-0.25mol/L，例如0.15-0.2mol/L，例如0.168mol/L、例如0.17mol/L。举例来说，在一个具体实施例中，将0.00192mol的非离子表面活性剂溶解在11.44ml的有机溶剂中，可得到0.168mol/L的非离子表面活性剂的浓度。

在根据本发明的一个具体实施方案中，表面活性剂例如聚(乙二醇)-12-十三烷基醚与助表面活性剂例如正辛醇以1:8的摩尔比被预混合在一起，用以形成第一反胶束体系。举例来说，当非离子表面活性剂的摩尔数为0.00192mol，而助表面活性剂的摩尔数为0.01536mol时，二者的摩尔比为1:8。所述混合物当随后溶解在11.44ml的有机溶剂正辛烷中时，可获得总浓度为1.51mol/L的第一反胶束体系。同样的方式可用以分别形成第二反胶束体系和第三反胶束体系。如上所述，本领域技术人员能够理解，可以采用不同的元素变化来形成不同的反胶束溶液。例如，变化的所述不同的元素可以是非离子表面活性剂和助表面活性剂的种类、浓度和比例，以及作为连续相的有机溶剂的种类。

依据不同的染色对象和染色工艺，并非必须制备或提供三种反胶束体系。例如，当本发明方法用于染色涤纶时，可仅需要制备一种反胶束体系即第一反胶束体系，用于包封分散染料。

当本发明方法用于染色涤纶混纺织物例如涤棉混纺织物时，也可仅需要制备一种反胶束体系，即第一反胶束体系；此时分散染料和用于被混纺成分的第二染料的混合物将被包封在第一反胶束中。考虑到分散染料和第二染料不同的溶解性，例如分散染料与活性染料的不同溶解性，优选将二者包封在不同的反胶束中；此时将提供或制备两种反胶束体系。例如，可使用溶解在正辛烷中的反胶束来包封活性染料，使用溶解在正壬烷中的反胶束来包封分散染料。

棉织物的染色通常需要使用固色剂的固色处理。在染色涤棉混纺织物的情况下，固色处理在某些情况下是必需的。在这种情况下，固色剂可以包封在反胶束中，例如第三反胶束中，从而得以提供即加即用型染液，而无需在染色操作之前临时添加固色剂。当分散染料和活性染料共同包封于第一反胶束中时，第二反胶束体系将不存在，此时固色剂被包封于第三反胶束中。由此，仅提供第一反胶束溶液和第三反胶束体系即可。理论上，固色剂还可以与分散染料和活性染料一起包封在第一反胶束中。但是，考虑到包封的固色剂浓度较高，有可能使得活性染料不稳定，从而影响染色效果，一般将固色剂独立包封在第三反胶束中。理论上，也可以将固色剂与分散染料共同包封在第一反胶束中，将活性染料单独包封在第二反胶束中；此时将不存在第三反胶束体系。或者，在实践中，也可以不提前包封固色剂，而是在染色织物之前临时加入到染液中(例如本申请实施例3中所述)，或者在染色完成加入进行单独的固色。染液中含有足够的非离子表面活性剂和助表面活性剂，所以即使在染色织物之前再加入固色剂，或者甚至在染色完成之后加入固色剂，反胶束溶液都可以对固色剂进行包封。

在存在不止一种反胶束(溶液)的情况下，例如分别采用三种反胶束分别包封分散染料、活性染料和固色剂来染色涤棉混纺织物时，用于染色的染液可以是多种反胶束溶液的混合物。为实现此目的，可将第一反胶束溶液、任选的第二反胶束溶液和任选的第三反胶束溶液在分别制备后混合在一起。所述混合例如可以是搅拌混合。

染料和固色剂的包封

染料种类

本领域技术人员可以根据待染色的纺织物的材质特征、染料特征和期待的染色效果选择适宜的染料。

例如，活性染料可用染色棉、真丝等纺织物。直接染料可用于染色棉、羊毛、真丝、蚕丝等纺织物。酸性染料可用于染色真丝、羊毛等纺织物。分散染料可用于染色涤纶纺织物。

根据本发明，可选择活性染料对涤棉混纺织物中的棉成分进行染色。活性染料又称反应性染料，是一类水溶性染料。活性染料分子中含有能与纤维素中的羟基和蛋白质纤维中氨基发生反应的活性基团，染色时与纤维生成共价键，生成“染料-纤维”化合物。活性染料主要应用于棉的染色，但也可染色麻、黏胶、丝绸、羊毛等纤维及其混纺织物。按照染色温度的特征，活性染料可分为低温型、中温型和高温型活性染料，其在传统水性染色中的最适温度分别是30-40℃、50-60℃和80-90℃。中温型染料是常用于染色棉的活性染料。

在根据本发明的一个具体实施方案中，用于涤棉混纺的、包封于第二反胶束溶液中的活性染料是中温型活性染料。中温型活性染料按照活性基类型包括例如KN型(即乙烯砜型)、F型(即一氟三嗪型)等；更具体地包括例如活性嫩黄6GL、活性翠蓝BGFN、活性艳蓝KN-R、活性红B-3BF、活性艳红KN-5B、活性黑KN-B、Levafix CA红、Levafix CA黄和LevafixCA蓝。在根据本发明的一个具体实施方案中，所使用的活性染料是亲水性的中温型活性染料，包括例如Levafix CA红、Levafix CA黄和Levafix CA蓝。

根据发明，可选择分散染料对涤纶或涤棉混纺中的涤纶成分进行染色。分散染料是染料行业里重要和主要的一大类，不含强水溶性基团，是在染色过程中呈分散状态进行染色的一类非离子染料。按分子结构，分散染料可分为偶氮型、蒽醌型和杂环型三类。按应用时的耐热性能不同，分散染料可分为低能量型(AC-E或E型；染色温度120-130℃)、高能量型(S型；染色温度200-220℃)、中能量型(CC或SE型；染色温度介于前两者之间)三类。更具体地包括例如分散黄RGFL(E型)、分散红玉SE-2R(SE型)、Dianix S、Dianix CC(SE型)和Dianix AC-E(E型)。分散染料的染色方法可包括载体染色法(例如借助于加入的膨松剂)、高温高压染色法(主要的染色方法)和热熔染色法(施用较高的温度)。在根据本发明的一个实施方案中，用于涤纶或涤棉混纺中的涤纶成分的、包封于第一反胶束溶液中的分散染料选自低能量型、中能量型分散染料、高能量型分散染料或其组合，包括例如高能量型分散染料(Dianix S)、中能量分散染料(Dianix CC)和低能量分散染料(Dianix AC-E)。

根据本发明方法使用的高中低能量型分散染料具有扩散率高、升华牢度低的特点，基于本发明反胶束技术，其在100℃附近的温度范围内表现出优异的匀染性能。对于涤棉混纺织物，本发明新开发的基于反胶束的单浴一步染色工艺适用于能够适用于高中低能量型分散染料和中温型活性染料的组合，这些染料能够在温和的染浴温度下提供高得色量，并减少染色周期时间。

固色剂种类

本领域技术人员能够根据所具体使用的活性染料来选择适宜的固色剂及其用量。碳酸钠是一种成本低廉且固色效果好的固色剂。在根据本发明的一个实施方案中，所使用的固色剂为碳酸钠，即纯碱。

包封

可以使用本领域已知的任何合适的方法将染料包封在反胶束中。例如，可以在提供反胶束体系之后，将染料引入到由表面活性剂的亲水基所形成的反胶束水池内。

在根据本发明的一个具体实施方案中，取一定量的分散染料分散于水中。将所得到的分散液滴加到按照上文所提供的第一反胶束体系中，并剧烈搅拌，直到液体由浑浊变得澄清，由此获得分散良好的体系，其中分散染料和水被包封在反胶束的水池内。

同样的，对于活性染料和固色剂，取一定量溶解或分散在水中。将所得到的溶液或分散液滴加到按照上文所提供的反胶束体系(例如第二反胶束体系和第三反胶束体系)中，并剧烈搅拌，直到液体由浑浊变得澄清，由此获得分散良好的溶液，其中活性染料和固色剂分别被包封在反胶束的水池内。

染料和固色剂的用量根据待染织物的量以及期望的染色效果来确定。根据本发明的一个实施方案，染料用量(％owf)在0.1-6的范围，例如0.1、0.5、1.5、2.5、3.5和6；其中％owf表示基于织物的重量的百分比。固色剂与棉成分的重量比(g/g)在0.05-0.13的范围，例如0.06、0.08、0.085、0.095和0.125g/g。根据上文，固色剂可以包封在反胶束内。固色剂的用量可根据待固色棉成分的量以及期望的固色效果来确定。

反胶束的大小可由反胶束的含水量来表征，含水量表示为反胶束中水分子数与表面活性剂分子数之比。根据本发明的一个实施方案，所提供反胶束的表面活性剂分子与水分子的摩尔比在0.03:1到0.06:1的范围，例如0.04:1。本领域技术人员将了解含水量将在反胶束的饱和增溶水量之内，否则反胶束体系会出现分层现象，此时表明反胶束体系的结构遭到破坏。

在一些实施方案中，期望染料在反胶束的水池中具有良好分散。在一些实施方案中，可通过调整反胶束中的非离子表面活性剂的量、助表面活性剂的量、染料在水池中的浓度、水池容积来实现染料的良好分散。根据本发明的一个实施方案，包封染料(包括分散染料和活性染料)的反胶束的水池容积不小于0.3mL/g涤棉混纺织物，例如可为0.4-0.8mL/g涤棉混纺织物。根据本发明的一个实施方案，包封分散染料或活性染料的反胶束的水池容积为0.5mL/g涤纶成分或0.5mL/g棉成分。染料在水池中的合适的质量百分比(w/w)浓度范围为0.125％-20％，例如1％-10％，例如为5％。

当固色剂例如碳酸钠被包封在反胶束时，根据本发明的一个实施方案，其反胶束的水池容积可以在0.1-0.4mL/g棉成分的范围内，例如0.15-0.35mL/g或0.2-0.3mL/g的范围，例如为0.1mL/g涤棉成分。固色剂在水池中的质量百分比(w/w)浓度可以在15％-42％的范围，例如20％～35％，例如浓度为27％。

本领域技术人员能够采用常规的技术和方法控制反胶束的水池容积。例如秤重适量的染料，加适当容量的水，让染料完全溶解，并使总容量达到预定值。举例来说，可以取0.375g活性染料加水配制成总容量为12.5mL的3％的染料水溶液；然后取0.25mL此染料水溶液加入预先制备的反胶束体系中，那么此反胶束体系的水池容量就是0.25mL。

涤纶或涤纶混纺纤维的染色

涤纶是合成纤维中的一个重要品种，是由成纤高聚物——聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)——经纺丝和后处理制成的纤维。涤纶纤维面料的种类较多，除织制纯涤纶织品外，还有许多和各种纺织纤维混纺或交织的产品，例如涤棉混纺、涤亚麻混纺、涤羊绒混纺等。本发明基于非水介质染色的反胶束，相对于通常在高于水沸点的温度、高压或助剂存在下进行的涤纶染色工艺来说，无需传统工艺所需的高温、高压、膨松剂等助剂，从而能够以更简单的工艺、更低的能耗、更少的废水负荷产生纤维受损更少的染色涤纶纺织物和包含涤纶聚酯纤维的混纺织物。

应用本发明的基于反胶束的染色方法，在棉染色过程中，无需调整pH值、无需使用盐(即高电解质条件)、匀染剂等助剂，而这些是传统的水染棉纤维一般要求的。例如应用于棉染色的中温型染料在浸染染色中存在不同程度的“不匀染”问题，为克服此缺陷，通常需要加入匀染剂。本发明基于反胶束的染色工艺可以在中等温度下获得良好的棉染色和涤纶染色，从而满足单浴一步染色涤棉混纺织物的技术需求。涤棉混纺织物可以是本领域已知的任何涤棉混纺织物，例如80％棉和20％涤纶的混纺织物、65％-67％棉和35％涤纶的混纺织物、50％棉和50％涤纶的混纺织物、45％棉和55％涤纶的混纺织物、35％-33％棉和65％-67％涤纶的混纺织物；又例如包含其他成分的涤棉混纺织物，例如含有53％棉、32％涤纶和15％氨纶的混纺织物。市场上最常见的涤纶/棉混纺是65％棉和35％涤纶、80％棉和20％涤纶，这样的涤棉混纺织物将在本发明的保护范围内。

一般而言，根据本发明的染色过程包括浸润、染色、洗涤和后整理的阶段，本发明最主要的改进之处在于染色阶段。

根据本发明的一个实施方案的染色方法示于图1中。本领域技术人员将了解这仅是更清楚地说明本发明而提供，并不意在限制本发明的保护范围。例如，本领域技术人员可以根据具体情况适当调节各阶段的染色温度、温度控制和染色时间等，而不会实质影响染色效果。

图1所说明的是根据实施例3进行的涤棉混纺织物的染色工艺流程。然而，本领域技术人员将了解，所述染色工艺同样适用于纯涤纶面料。

总体上，浸润阶段包括将待染色织物(例如涤纶织物或涤棉混纺织物)浸没在从步骤(a)提供的包封有染料的反胶束染液体系中。该阶段例如可以在10-40℃、例如30℃下、例如环境温度下操作，进行充分的时间以使得染色液充分浸入织物、与织物充分接触，浸润时间可为5-15分钟，例如浸润10分钟。

浸润之后，升温至染色需要的温度，进入染色阶段。染色阶段包括在适宜温度下保持一定时间以充分染色和固色。本领域技术人员能够采用适宜的升温过程，例如以1℃/分钟的速率升温至染色温度。

基于本发明的反胶束包封染料方法，得以在低于传统分散染料的温度(大约130℃以上)下进行涤纶面料的染色。在根据本发明的一个具体实施方式中，涤纶或涤棉混纺染色在85-99℃范围的温度下，例如在90-99℃范围的温度下，例如98℃下，例如在95℃下，进行大约60-120分钟的时间，例如100分钟，例如60分钟。

上述升温和染色步骤同样适用于其他涤纶混纺织物的染色。

如果在步骤(a)所提供的染液中存在包封固色剂的第三反胶束，或者在染色步骤开始之前在染色液中加入固色剂，所述染色步骤将与固色步骤同时进行，称为染色固色步骤。所述染色(固色)步骤可以采用如下参数：染料浓度(％owf)在0.1-6的范围，例如0.1、0.5、1.5、2.5、3.5和6；染液中有机溶剂的体积/织物重量比(v/w)不低于7:1，例如为8:1；固色剂(例如碳酸钠)与染液中有机溶剂体积的比例(g/L)在3-13的范围，例如3.5、5.1、6.8、7.2、8.1和10.6；固色剂(例如碳酸钠)与棉织物成分的重量比(g/g)在0.05-0.13的范围，例如0.06、0.08、0.085、0.095和0.125。

根据本发明的染色涤纶或其混纺织物的过程可以一浴一步法进行。

染色阶段之后，可首先降温至适合洗涤的温度(例如50℃)，然后进入洗涤阶段。该阶段一般包括将织物取出，用清洗剂在热水浴(例如50℃)中洗涤10-25分钟，例如20分钟；然后用水彻底漂洗。所述洗涤例如可以是洗涤剂浓度为2g/L的皂洗。本领域技术人员能够采用适宜的降温过程，例如以2℃/分钟的速率降温至洗涤温度。

后整理阶段可包括经洗涤后的织物滴干和调整，例如在65±2％的相对湿度和20±2℃的温度下调整24小时，所获得的织物可以进行后续测量。

如下文实施例所证实，与传统水性染色织物相比，根据本发明基于包封染料的反胶束染色的涤纶或涤棉混纺织物显示相当的或更优异的染色效果，包括更高的得色量、相当的耐洗色牢度、更少的纤维损伤等。

染液

基于上文所述的染色方法，另一方面，本发明提供了一种用于包含聚酯纤维的纺织物的染色的染液。所述包含聚酯纤维的纺织物可以是涤纶、涤棉混纺织物等。

根据本发明的染液包含：基于非离子表面活性剂和惰性非极性有机溶剂的第一反胶束体系，其中所述第一反胶束体系中的第一反胶束包封有第一染料，所述第一染料是分散染料。

当待染色织物为涤纶混纺织物时，所述染液还可以包含第二染料。本领域技术人员能够理解的是，当与涤纶混纺的织物也可以用分散染料来染色时，仅包含第一反胶束体系的染液即可用于染色涤纶混纺织物。第二染料不同于第一染料，其用于染色与涤纶混纺、且不适用分散染料的纺织物。所述第二染料可以与所述第一染料一起被包封于染液的第一反胶束体系内。更一般的情况是，所述第二染料与所述第一染料独立包封在不同的反胶束体系内。由此，根据本发明的一个具体实施方式，所述染液进一步包含基于非离子表面活性剂和惰性非极性有机溶剂的第二反胶束体系，其中所述第二反胶束体系中的第二反胶束包封有第二染料。当待染色的包含聚酯纤维的纺织物是涤棉混纺织物，所述第二染料是活性染料。

当待染色的包含聚酯纤维的纺织物是涤棉混纺织物时，本发明染液可进一步包含固色剂，其中所述固色剂以被包封于基于非离子表面活性剂和惰性非极性有机溶剂的第三反胶束体系中的第三反胶束的形式存在。

在需要的情况下，本发明染液还包含助表面活性剂。

形成根据本发明的染液的非离子表面活性剂、助表面活性剂、分散染料、第二染料(包括活性染料)、固色剂及其用量或含量如上文染色方法部分所述。

本公开涵盖了以下实施方案，包括特征和实施方案的所有组合：

1.一种用于染色包含聚酯纤维的纺织物的方法，其包括以下步骤：

(b)使用步骤(a)提供的反胶束体系对所述纺织物进行染色。

2.根据第1项所述的方法，其中步骤(a)进一步包括提供基于非离子表面活性剂和惰性非极性有机溶剂的第二反胶束体系，其中所述第二反胶束体系中的第二反胶束包封有与所述第一染料不同的第二染料。

3.根据第1项或第2项所述的方法，其中所述第一反胶束还包封有与所述第一染料不同的第二染料。

4.根据第1项所述的方法，其中所述包含聚酯纤维的纺织物是涤纶。

5.根据第2项或第3项所述的方法，其中所述包含聚酯纤维的纺织物是涤棉混纺织物，并且其中所述第二染料是活性染料。

6.根据第5项所述的方法，其进一步包括使用固色剂进行固色。

7.根据第6项所述的方法，其中所述固色剂以被包封于基于非离子表面活性剂和惰性非极性有机溶剂的第三反胶束体系中的第三反胶束的形式在步骤(a)中提供。

8.根据第6项或第7项所述的方法，其中所述固色剂是碱性固色剂，例如碳酸钠。

9.根据第1-8项中任一项所述的方法，其中所述非离子表面活性剂独立地选自分子式为R¹-O-(CH₂CH₂O)n-R²的聚乙二醇醚中的一种或多种，其中R¹代表H或C₁-C₄烷基；R²代表线性或分支的C₆-C₁₈烷基，n为7-12的整数；例如所述非离子表面活性剂选自聚(乙二醇)-12-十三烷基醚。

10.根据第1-9项中任一项所述的方法，其中所述惰性非极性有机溶剂独立地选自C₇-C₁₀烷烃中的一种或多种，例如正辛烷、异壬烷、正壬烷或其组合。

11.根据第1-10项中任一项所述的方法，其中所述第一反胶束体系、所述第二反胶束体系、和/或所述第三反胶束体系包含助表面活性剂。

12.根据第11项所述的方法，其中所述助表面活性剂选自C₅-C₁₀烷基醇的一种或多种，例如正戊醇、正己醇、正辛醇或其组合，和/或所述非离子表面活性剂与所述助表面活性剂的摩尔比在1:6至1:9的范围，例如约1:8。

13.根据第1-12项中任一项所述的方法，其中包封有分散染料的第一反胶束具有至少0.08mL/g纺织物的水池容积。

14.根据第2-13项中任一项所述的方法，其中包封有活性染料的第二反胶束具有至少0.1mL/g纺织物的水池容积，或者同时包封有分散染料和活性染料混合物的第一反胶束具有至少0.3mL/g纺织物的水池容积。

15.根据第7-14项中任一项所述的方法，其中包封有固色剂的第三反胶束具有至少0.1mL/g纺织物的水池容积。

16.根据第1-15项中任一项所述的方法，其中所述染色在常压下和/或在85-99℃的温度范围下进行，例如98℃。

17.根据第1-16项中任一项所述的方法，其中所述方法采用浸染法进行所述染色。

18.根据第1-17项中任一项所述的方法，其中步骤(a)提供的反胶束体系中的有机溶剂体积与待染色纺织物重量的比率(v/w)为不低于7:1，例如为8:1。

19.根据第1-18项中任一项所述的方法，其中所述分散染料和/或活性染料的浓度为0.1-6％owf。

20.根据第1-19项中任一项所述的方法，其中所述方法以一浴一步法进行。

21.一种用于染色包含聚酯纤维的纺织物的染液，其包含基于非离子表面活性剂和惰性非极性有机溶剂的第一反胶束体系，其中所述第一反胶束体系中的第一反胶束包封有第一染料，所述第一染料是分散染料。

22.根据第21项所述的染液，其进一步包含基于非离子表面活性剂和惰性非极性有机溶剂的第二反胶束体系，其中所述第二反胶束体系中的第二反胶束包封有与所述第一染料不同的第二染料。

23.根据第21项或第22项所述的染液，其中所述第一反胶束还包封有与所述第一染料不同的第二染料。

24.根据第21项所述的染液，其中所述包含聚酯纤维的纺织物是涤纶。

25.根据第22项或第23项所述的染液，其中所述包含聚酯纤维的纺织物是涤棉混纺织物，并且其中所述第二染料是活性染料。

26.根据第25项所述的染液，其进一步包含固色剂，其中所述固色剂以被包封于基于非离子表面活性剂和惰性非极性有机溶剂的第三反胶束体系中的第三反胶束的形式存在。

27.根据第26项所述的染液，其中所述固色剂是碱性固色剂，例如碳酸钠。

28.根据第21-27项中任一项所述的染液，其中所述非离子表面活性剂独立地选自分子式为R¹-O-(CH₂CH₂O)n-R²的聚乙二醇醚中的一种或多种，其中R¹代表H或C₁-C₄烷基；R²代表线性或分支的C₆-C₁₈烷基，n为7-12的整数；例如所述非离子表面活性剂选自聚(乙二醇)-12-十三烷基醚。

29.根据第21-28项中任一项所述的染液，其中所述惰性非极性有机溶剂独立地选自C₇-C₁₀烷烃中的一种或多种，例如正辛烷、正壬烷、异壬烷或其组合。

30.根据第21-29项中任一项所述的染液，其中所述第一反胶束体系、所述第二反胶束体系、和/或所述第三反胶束体系包含助表面活性剂。

31.根据第30项所述的染液，其中所述助表面活性剂选自C₅-C₁₀烷基醇的一种或多种，例如正戊醇、正己醇、正辛醇或其组合，和/或所述非离子表面活性剂与所述助表面活性剂的摩尔比在1:6至1:9的范围，例如约1:8。

32.根据第21-31项中任一项所述的染液，其中包封有分散染料的第一反胶束具有至少0.08mL/g纺织物的水池容积。

33.根据第25-32项中任一项所述的染液，其中包封有活性染料的第二反胶束具有至少0.1mL/g纺织物的水池容积，或者同时包封有分散染料和活性染料混合物的第一反胶束具有至少0.3mL/g纺织物的水池容积。

34.根据第26-33项中任一项所述的染液，其中包封有固色剂的第三反胶束具有至少0.1mL/g纺织物的水池容积。

结合以下实施例，本领域技术人员将更详细和明确地了解本发明的所有特征和其他特征，并且将了解以下实施例仅为了说明本发明的技术方案，不意进行任何限制。本领域技术人员根据本发明的充分公开，能够进行合理地调整以适用不同的实践。

实施例

实施例1制备第一反胶束体系和第二反胶束体系

在室温下，取1:8摩尔比的非离子表面活性剂聚(乙二醇)-12-十三烷基醚0.00230mol和助表面活性剂正辛醇0.0184mol，搅拌混合。混合均匀后，将混合物共4.50mL分别溶解在11.76mL的正辛烷或正壬烷中，获得非离子表面活性剂浓度为0.196mol/L，助表面活性剂浓度为1.56mol/L，形成基于聚乙二醇(PEG)的第一反胶束体系和第二反胶束体系。

将1％的分散染料Dianix的水溶液0.235mL和1％的活性染料水溶液(Levafix CA的水溶液0.5mL分别逐滴加入到所制备的第一反胶束体系和第二反胶束体系中，并剧烈搅拌，直到溶液由浑浊变得澄清，得到良好分散的分别在水池内包封有活性染料和分散染料的反胶束体系。将所获得的第一反胶束体系和第二反胶束体系混合均匀，得到用于如实施例3所说明的染色涤棉混纺织物的染液，其中所述分散染料和活性染料的浓度都为0.5％owf。

实施例2制备第一反胶束体系、第二反胶束体系和第三反胶束体系

采用与实施例1相同的方式制备得到包封有分散染料的第一反胶束体系和包封有活性染料的第二反胶束体系。

在室温下，取1:8摩尔比的非离子表面活性剂聚(乙二醇)-12-十三烷基醚0.0023mol和助表面活性剂正辛醇0.0184mol，搅拌混合。混合均匀后，将混合物共4.5mL溶解在正辛烷11.76mL中，获得非离子表面活性剂浓度为0.196mol/L，助表面活性剂浓度为1.56mol/L，形成基于聚乙二醇(PEG)的第三反胶束体系。

将20％固色剂碳酸钠的水溶液0.3mL逐滴加入到第三反胶束体系中，并剧烈搅拌，直到溶液由浑浊变得澄清，得到良好分散的分别在水池内包封有碳酸铵的第三反胶束体系。第三反胶束包封碳酸钠的水池容积为0.3mL。

将分别包封染料和碳酸钠的第一反胶束体系、第二反胶束体系和第三反胶束体系混合均匀，得到用于如实施例3所说明的染色涤棉混纺织物的染液。

采用与实施例1或2相同的方法制备了一系列染料浓度不同的反胶束体系和染液，相关参数如以下表1.1中所示：

表1.1使用辛烷或壬烷制备的反胶束体系的相关参数

实施例3涤棉混纺织物的一浴一步染色(不加盐)

染色流程如图1所示，将涤棉混纺织物1.47g(68％棉成分和32％聚酯成分)在大约30℃下浸入根据本发明制备的染液中，染液中有机溶剂的体积与织物重量的浴比为8:1。本实施例所采用的染液如实施例1所制备。固色剂碳酸钠(即纯碱)在如图1所示的浸润阶段加入。

使用不同的染料用量(％owf)和纯碱用量制备了如下表1.2所示的一系列染液，并如下表1.2所示进行一浴一步法染色，其中染色和固色在100分钟内同时进行。

表1.2使用实施例1所制备的染色进行的染色工艺参数

*表示分散染料和活性染料各自的浓度

上述一浴一步法染色包括如下步骤：

将待染色织物浸润在染液中，振荡水浴约10分钟。

然后以1℃/分钟的速率以每分钟170次摇动将浴温升至98℃。在此温度下保持100分钟，其中织物的染色和固色在98℃下同时进行。

以1℃/分钟的速率将浴温降至50℃，然后将染色的织物用洗涤剂(2g/L)皂洗20分钟，之后在50℃下漂洗干净。

进行滴干和调理等后整理，所述调理在相对湿度65±2％，温度20±2℃下进行24小时。

实施例4使用不同涤棉比例的涤棉混纺织物进行一浴一步染色

此实施例中使用的涤棉织物是含有35％棉成分和65％聚酯成分的涤纶棉混纺织物。

在室温下，取1:8摩尔比的非离子表面活性剂聚(乙二醇)-12-十三烷基醚0.00192mol和助表面活性剂正辛醇0.0154mol，搅拌混合。混合均匀后，将混合物共3.76mL分别溶解在正辛烷11.44mL中，获得非离子表面活性剂浓度为0.168mol/L，助表面活性剂为1.35mol/L，形成基于聚乙二醇(PEG)的第一反胶束体系、第二反胶束体系和第三反胶束体系。

将3％的分散染料Dianix的水溶液0.464mL和3％的活性染料LevafixCA的水溶液0.25mL分别逐滴加入到第一反胶束体系和第二反胶束体系中，并剧烈搅拌，直到溶液由浑浊变得澄清，得到良好分散的分别在水池内包封有活性染料和分散染料的反胶束体系，其中分散染料和活性染料的浓度都为1.5％owf。

将27％固色剂碳酸钠水溶液0.15mL逐滴加入到第三反胶束体系中，并剧烈搅拌，直到溶液由浑浊变得澄清，得到良好分散的分别在水池内包封有碳酸铵的第三反胶束体系。第三反胶束包封碳酸钠的水池容积为0.15mL。

将分别包封染料和碳酸钠的第一反胶束体系、第二反胶束体系和第三反胶束体系混合均匀，得到用于本实施例4所说明的染色涤棉混纺织物的染液。

染色流程如图1所示，将涤棉织物1.43g在大约30℃下浸入根据本实施例制备的染液中，染液中有机溶剂的体积与织物重量的浴比为8:1。

按照图1所示进行一浴一步法染色，其中染色和固色在100分钟内同时进行。

上述一浴一步法染色包括如下步骤：

将待染色织物浸润在染液中，振荡水浴约10分钟。

实施例5使用不同染色固色温度和不同的时间对涤棉混纺织物进行一浴一步染色

将分别包封染料和碳酸钠的第一反胶束体系、第二反胶束体系和第三反胶束体系混合均匀，得到用于本实施例5所说明的染色涤棉混纺织物的染液。

按照图1所示进行一浴一步法染色，其中染色和固色在60分钟内同时进行。

上述一浴一步法染色包括如下步骤：

将待染色织物浸润在染液中，振荡水浴约10分钟。

然后以1℃/分钟的速率以每分钟170次摇动将浴温升至95℃。在此温度下保持60分钟，其中织物的染色和固色在95℃下同时进行。

对比实施例1涤棉混纺织物的传统水性染色(加盐)

涤棉混纺织物常规水性染色的染液-织物比为50:1。将涤棉混纺织物1.47g(68％棉成分和32％聚酯成分)在大约30℃下浸入73.5mL染液中，染色过程中加入盐和纯碱，用量列于下表2，染色流程示于图2。

根据图2的流程，在第一阶段，将与实施例3相同的涤棉织物浸润在含有分散染料Dianix的染液中。所述染液用乙酸调节pH至4.5-5.5，因为分散染料上染涤纶需要在酸性环境下进行。

然后转移到设定为30℃的染色机中，染色10分钟。之后，将机器的温度以3.5℃/分钟的加热速率升至130℃，保持40转/分钟的转速。在130℃下保持30分钟，进行涤纶染色。

然后将机器的温度逐渐降低到60℃以添加盐(NaCl)、活性染料LevafixCA的水溶液和纯碱，并略微升高到70℃。然后以相同的转速对织物进行活性染色和固色60分钟。

将染色的织物用洗涤剂(2g/L)皂洗并在50℃下漂洗干净。进行与实施例3相同的滴干和调理等后整理。

表2.传统的水性涤棉染色所使用的盐和纯碱的量及其他相关参数

表3.传统的涤纶染色所使用的相关参数

与本发明的一浴一步染色方法相比，显然，传统的水性染色步骤繁琐，需要额外的加盐，温度控制要求高，浴比高，需要维持更高的染色温度，由此生产周期长、废水排放和废水负荷高、能量消耗高、工艺控制复杂。

对比实施例2使用己烷作为惰性非极性有机溶剂

采用与实施例1和2相同的方式制备得到包封有分散染料的第一反胶束体系和包封有活性染料的第二反胶束体系和包封有固色剂的第三反胶束体系，只是将正辛烷和正壬烷改为正己烷。采取实施例3的涤棉混纺织物的一浴一步染色过程，其中织物的染色和固色在98℃下同时进行。因为己烷的沸点是69℃，低于染色和固色温度98℃，所以实验不成功。

实施例6在不同介质中染色涤棉混纺织物的得色量、色牢度和显微表征

得色量

表4和表5显示了根据实施例3(其中使用辛烷作为形成反胶束体系的有机溶剂)染色的涤棉混纺织物和根据对比实施例1水性染色的涤棉混纺织物的得色量，以K/S sum值和百分比表示。所使用的涤棉混纺织物含有68％棉成分和32％聚酯成分。其中表4与表5的区别在于所使用的染料种类不同。

表4中所示结果对应于中能量分散染料Dianix CC和亲水性中温型活性染料Levafix CA系列，即Levafix CA红、Levafix CA黄和Levafix CA蓝。

表4.在水性介质和辛烷染色介质中染色的涤棉混纺织物的得色量

表5中所示结果对应于低能量分散染料Dianix AC-E和亲水性中温型活性染料Levafix CA系列，即Levafix CA红、Levafix CA黄和Levafix CA蓝。

表5.在水性介质和辛烷染色介质中染色的涤棉混纺织物的得色量

表4和表5的结果表明，在基于反胶束的辛烷体系中染色的样品，相比于水性染色的样品，在相同的染料浓度下，得到的红、黄、蓝颜色的K/S_sum值更高，证实了基于反胶束的辛烷染色体系可以达到优于传统水性染色系统的得色量。

色牢度

本实施例进一步测量了样品的色牢度，结果如下表6所示。可见，根据本发明染色的涤棉混纺织物的耐洗色牢度为等级5，其与传统水性染色获得的耐洗色牢度是相当的。

表6.水性染色和辛烷染色样品的耐洗涤色牢度的变化

显微表征

纤维的表面形态是反映纺织物可染性的关键特征。因此，使用扫描电子显微镜技术来分别检测传统水性染色和根据本发明辛烷体系染色涤棉混纺织物的表面损伤。

如图3(反胶束辛烷体系染色)和图4(水性染色)所示，与水性染色织物相比，采用本发明反胶束染色体系染色的织物表面更加蓬松。而在水性染色棉纤维与本发明反胶束辛烷体系染色棉纤维之间，在纤维表面形态方面无显著差异。

在如上文所述的得色量、色牢度和显微表征方面，根据实施例4和5染色的涤棉混纺织物呈现与根据实施例3染色的涤棉混纺织物相当的效果。

本说明书中所说明和讨论的实施方案仅意在以发明人已知的最佳方式教导本领域技术人员实施本发明。本说明书中的任何内容都不应被视为限制本发明的范围。所有给出的实施例都是代表性的而非限制性的。如本领域技术人员根据上述教导所理解的，在不脱离本发明精神和范围的情况下，可以修改或改变本发明的上述实施方案。因此，应当理解，在权利要求及其等同技术方案的范围内，本发明可以不同于具体描述的方式实施。

Claims

(b)使用步骤(a)提供的反胶束体系对所述纺织物进行染色。

2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(a)进一步包括提供基于非离子表面活性剂和惰性非极性有机溶剂的第二反胶束体系，其中所述第二反胶束体系中的第二反胶束包封有与所述第一染料不同的第二染料。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第一反胶束还包封有与所述第一染料不同的第二染料。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述包含聚酯纤维的纺织物是涤纶。

5.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述包含聚酯纤维的纺织物是涤棉混纺织物，并且其中所述第二染料是活性染料。

6.根据权利要求5所述的方法，其进一步包括使用固色剂进行固色。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述固色剂以被包封于基于非离子表面活性剂和惰性非极性有机溶剂的第三反胶束体系中的第三反胶束的形式在步骤(a)中提供。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其中所述固色剂是碱性固色剂，例如碳酸钠。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中所述非离子表面活性剂独立地选自分子式为R¹-O-(CH₂CH₂O)n-R²的聚乙二醇醚中的一种或多种，其中R¹代表H或C₁-C₄烷基；R²代表线性或分支的C₆-C₁₈烷基，n为7-12的整数；例如所述非离子表面活性剂选自聚(乙二醇)-12-十三烷基醚。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述惰性非极性有机溶剂独立地选自C₇-C₁₀烷烃中的一种或多种，例如正辛烷、异壬烷、正壬烷或其组合。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其中所述第一反胶束体系、所述第二反胶束体系、和/或所述第三反胶束体系包含助表面活性剂。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述助表面活性剂选自C₅-C₁₀烷基醇的一种或多种，例如正戊醇、正己醇、正辛醇或其组合，和/或所述非离子表面活性剂与所述助表面活性剂的摩尔比在1:6至1:9的范围，例如约1:8。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其中包封有分散染料的第一反胶束具有至少0.08mL/g纺织物的水池容积。

14.根据权利要求2-13中任一项所述的方法，其中包封有活性染料的第二反胶束具有至少0.1mL/g纺织物的水池容积，或者同时包封有分散染料和活性染料混合物的第一反胶束具有至少0.3mL/g纺织物的水池容积。

15.根据权利要求7-14中任一项所述的方法，其中包封有固色剂的第三反胶束具有至少0.1mL/g纺织物的水池容积。

16.根据权利要求1-15中任一项所述的方法，其中所述染色在常压下和/或在85-99℃的温度范围下进行，例如98℃。

17.根据权利要求1-16中任一项所述的方法，其中所述方法采用浸染法进行所述染色。

18.根据权利要求1-17中任一项所述的方法，其中步骤(a)提供的反胶束体系中的有机溶剂体积与待染色纺织物重量的比率(v/w)为不低于7:1，例如为8:1。

19.根据权利要求1-18中任一项所述的方法，其中所述分散染料和/或活性染料的浓度为0.1-6％owf。

20.根据权利要求1-19中任一项所述的方法，其中所述方法以一浴一步法进行。

22.根据权利要求21所述的染液，其进一步包含基于非离子表面活性剂和惰性非极性有机溶剂的第二反胶束体系，其中所述第二反胶束体系中的第二反胶束包封有与所述第一染料不同的第二染料。

23.根据权利要求21或22所述的染液，其中所述第一反胶束还包封有与所述第一染料不同的第二染料。

24.根据权利要求21所述的染液，其中所述包含聚酯纤维的纺织物是涤纶。

25.根据权利要求22或23所述的染液，其中所述包含聚酯纤维的纺织物是涤棉混纺织物，并且其中所述第二染料是活性染料。

26.根据权利要求25所述的染液，其进一步包含固色剂，其中所述固色剂以被包封于基于非离子表面活性剂和惰性非极性有机溶剂的第三反胶束体系中的第三反胶束的形式存在。

27.根据权利要求26所述的染液，其中所述固色剂是碱性固色剂，例如碳酸钠。

28.根据权利要求21-27中任一项所述的染液，其中所述非离子表面活性剂独立地选自分子式为R¹-O-(CH₂CH₂O)n-R²的聚乙二醇醚中的一种或多种，其中R¹代表H或C₁-C₄烷基；R²代表线性或分支的C₆-C₁₈烷基，n为7-12的整数；例如所述非离子表面活性剂选自聚(乙二醇)-12-十三烷基醚。

29.根据权利要求21-28中任一项所述的染液，其中所述惰性非极性有机溶剂独立地选自C₇-C₁₀烷烃中的一种或多种，例如正辛烷、正壬烷、异壬烷或其组合。

30.根据权利要求21-29中任一项所述的染液，其中所述第一反胶束体系、所述第二反胶束体系、和/或所述第三反胶束体系包含助表面活性剂。

31.根据权利要求30所述的染液，其中所述助表面活性剂选自C₅-C₁₀烷基醇的一种或多种，例如正戊醇、正己醇、正辛醇或其组合，和/或所述非离子表面活性剂与所述助表面活性剂的摩尔比在1:6至1:9的范围，例如约1:8。

32.根据权利要求21-31中任一项所述的染液，其中包封有分散染料的第一反胶束具有至少0.08mL/g纺织物的水池容积。

33.根据权利要求25-32中任一项所述的染液，其中包封有活性染料的第二反胶束具有至少0.1mL/g纺织物的水池容积，或者同时包封有分散染料和活性染料混合物的第一反胶束具有至少0.3mL/g纺织物的水池容积。

34.根据权利要求26-33中任一项所述的染液，其中包封有固色剂的第三反胶束具有至少0.1mL/g纺织物的水池容积。