CN117702486A - 海藻纤维/动物纤维和/或锦纶混纺织物及其染色方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于家用纺织品技术领域，具体涉及海藻纤维/动物纤维和/或锦纶混纺织物及其染色方法。该染色方法依次包括改性、染色和固色步骤，改性包括：将待染色的海藻纤维/动物纤维和/或锦纶混纺坯布浸渍于改性剂溶液中进行改性处理，洗涤，改性剂包括丙烯酰胺、二烯丙基二丙基季铵盐、己烷基二烯丙基季铵盐、十二烷基二烯丙基季铵盐和十八烷基二烯丙基季铵盐中的任意一种单体形成的均聚物和至少两种单体形成的共聚物中的至少一种。本发明的方法工艺简单，易操作，染色色泽鲜艳，牢度好，在解决海藻纤维混纺织物染色难题的同时，还解决了环保问题。
Description
技术领域
本发明属于家用纺织品技术领域，具体涉及海藻纤维/动物纤维和/或锦纶混纺织物及其染色方法。
背景技术
动物纤维又名天然蛋白质纤维，是自动物的毛或昆虫的腺分泌物中得到的纤维，包括羊毛、蚕丝纤维等。动物纤维具有柔软、弹性好、保暖性好、吸湿力强、光泽柔和等优点，可制成装饰用和工业用织物。将动物纤维与其他天然纤维或化学纤维进行混纺，可使混纺面料具有优异的保暖性、吸湿性，制成的面料广泛应用于家用纺织品领域。
海藻纤维是以从天然海藻中提取的海藻酸钠为原料，制成的绿色生物可降解纤维。海藻纤维具有优异的吸湿性能、成膜成纤性能，及良好的生物降解性和生物相容性，目前已在医用敷料领域广泛应用，在高档服装、内衣面料和装饰纺织品方面也具有良好的应用前景。海藻纤维滑爽的手感为面料带来了优异的舒适性，同时也造成纺纱难度较大。目前，难以实现海藻纤维纯纺的纱线。将海藻纤维纤维与动物纤维进行混纺，不仅能匹配某些动物纤维的手感和舒适性，如羊绒、丝绸等，而且还可使混纺面料具有抑菌等优异服用性能。
传统动物纤维坯布的染色工艺中用到的染料主要有酸性染料、活性染料及部分直接染料，染色过程中须加入大量无机盐方能完成染料的上染。然而，海藻纤维的盐碱耐受力较差，遇到含Na+、K+和H+离子的溶液时，会发生溶胀，甚至溶解。用传统的染整工艺加工海藻纤维/动物纤维混纺织物，会造成海藻纤维凝胶化，破坏纤维的形态和强力，海藻纤维会有较大的损失。亟需找到一种可同时上染两种纤维，不会对纤维的结构及强力，特别是不对海藻纤维的形态和强力造成影响的染色方法。
如CN109295773A的专利文献公开一种含聚乙烯胺分子链的大分子染料染色海藻酸钙纤维/丝绸纤维混纺织物的方法，该方案利用含聚乙烯胺分子链的大分子染料与海藻酸钙纤维在碱性条件下能够形成络合键，同时聚乙烯胺大分子染料又在碱性条件下与丝绸纤维形成氢键及分子间作用力，实现含聚乙烯胺分子链的大分子染料对海藻酸钙纤维/丝绸纤维混纺织物的上染。然而，该方法的局限在于：其所采用的聚乙烯胺分子链的大分子染料结构与现有通用染料结构不同，属于研究人员实验室合成化合物，缺少产业配合。更重要的是，染色需pH值为8.5-10，pH值调节剂为氨水、碳酸氢钠溶液或碳酸钠溶液，而氨水易带来环境问题，碳酸氢钠溶液或碳酸钠溶液则会严重破坏海藻纤维。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供海藻纤维/动物纤维和/或锦纶混纺织物及其染色方法，以解决上述海藻纤维混纺面料染色困难、环境问题及破坏海藻纤维等技术问题。
第一个方面，本发明提供一种海藻纤维/动物纤维和/或锦纶混纺织物的染色方法，依次包括改性、染色和固色步骤，所述改性包括：将待染色的海藻纤维/动物纤维和/或锦纶混纺坯布浸渍于改性剂溶液中进行改性处理，洗涤，所述改性剂包括丙烯酰胺、二烯丙基二丙基季铵盐、己烷基二烯丙基季铵盐、十二烷基二烯丙基季铵盐和十八烷基二烯丙基季铵盐中的任意一种单体形成的均聚物和至少两种单体形成的共聚物中的至少一种。
可选地，所述动物纤维选自羊绒、羊毛、骆驼毛、兔毛、牦牛毛和蚕丝中的至少一种。
可选地，所述改性剂与海藻纤维/动物纤维和/或锦纶混纺坯布的质量比为2-7：100，优选为3-7：100。
可选地，所述改性剂溶液的温度为30-40℃，优选为32-40℃。
可选地，所述改性处理过程中，浴比为1：10-15，优选为1：12-15。
可选地，所述改性处理的时长为10-15min，优选为12-15min。
可选地，所述染色包括：将海藻纤维/动物纤维和/或锦纶混纺坯布置于酸性染料制成的酸性染液中，以1-1.5℃/min的升温速率加热至95-100℃，并于95-100℃温度下保温60-90min。
可选地，所述染色过程中，浴比为1：20-30，优选为1：25-30。
可选地，所述酸性染料与海藻纤维/动物纤维和/或锦纶混纺坯布的质量比为2-4：100，优选为2.5-4：100。
可选地，所述固色包括：将海藻纤维/动物纤维和/或锦纶混纺坯布置于固色剂溶液中进行固色处理，洗涤，烘干。
可选地，所述固色剂选自聚二烷基氨基甲基丙烯酸酯季铵盐。
可选地，所述固色处理过程中，浴比为1：20-30，优选为1：25-30。
可选地，所述固色剂溶液的浓度为10-20g/L，优选为15-20g/L。
可选地，所述固色处理的温度为50-70℃，优选为55-70℃；固色处理的时长为80-90min，优选为85-90min。
可选地，所述洗涤包括：于中性洗涤剂溶液中洗涤8-10min，接着用38-40℃热水洗涤8-10min。
可选地，所述烘干的温度为70-80℃，优选为75-80℃。
可选地，所述中性洗涤剂溶液的浓度为5-8g/L，优选为6-8g/L。
可选地，所述中性洗涤剂溶液的温度为85-90℃，优选为88-90℃。
第二个方面，本发明还提供经如上所述染色方法处理得到的海藻纤维/动物纤维和/或锦纶混纺织物。
如上所述，本发明的海藻纤维/动物纤维和/或锦纶混纺织物及其染色方法，具有以下有益效果：
海藻纤维的无定形区在水中充分溶胀，海藻大分子之间的距离增加，在改性过程中加入特定改性剂(丙烯酰胺、二烯丙基二丙基季铵盐、己烷基二烯丙基季铵盐、十二烷基二烯丙基季铵盐和十八烷基二烯丙基季铵盐中的任意一种单体形成的均聚物和至少两种单体形成的共聚物中的至少一种)，特定改性剂能与海藻大分子纠缠交联，使海藻纤维大分子具有季铵基；动物纤维则由于鳞片层的存在及含较少的无定型区，对改性剂的吸附较少，但本身具有氨基等便于阴离子染色的基团。因此，动物纤维和海藻纤维可同时进行阴离子染色。因海藻纤维吸附了较多的阳离子大分子，通过工艺调整，可实现无盐染色。
本发明的方法采用商品化的酸性染料，染色工艺简单，易操作，染色色泽鲜艳，牢度好。
本发明在解决海藻纤维混纺织物染色难题的同时，还解决了环保问题。整个染色过程无盐、无碱，基本实现零排放。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例对本发明进行进一步的说明，但需要指出的是本发明的实施例中所描述的具体的物料配比、工艺条件及结果等仅用于说明本发明，并不能以此限制本发明的保护范围，凡是根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应该涵盖在本发明的保护范围内。
本发明提供一种海藻纤维/动物纤维和/或锦纶混纺织物的染色方法，动物纤维选自羊绒、羊毛、骆驼毛、兔毛、牦牛毛和蚕丝中的至少一种；
该染色方法依次包括改性、染色和固色步骤；
改性包括：将待染色的海藻纤维/动物纤维和/或锦纶混纺坯布浸渍于温度为30-40℃的改性剂溶液中改性处理10-15min，改性剂与海藻纤维/动物纤维和/或锦纶混纺坯布的质量比为2-7：100，浴比为1：10-15；洗涤，改性剂包括丙烯酰胺、二烯丙基二丙基季铵盐、己烷基二烯丙基季铵盐、十二烷基二烯丙基季铵盐和十八烷基二烯丙基季铵盐中的任意一种单体形成的均聚物和至少两种单体形成的共聚物中的至少一种；
染色包括：将海藻纤维/动物纤维和/或锦纶混纺坯布置于酸性染料制成的酸性染液中，酸性染料与海藻纤维/动物纤维和/或锦纶混纺坯布的质量比为2-4：100，浴比为1：20-30，以1-1.5℃/min的升温速率加热至95-100℃，并于95-100℃温度下保温60-90min；
固色包括：将海藻纤维/动物纤维和/或锦纶混纺坯布置于浓度为10-20g/L且温度为50-70℃的固色剂溶液中固色处理80-90min，固色剂选自聚二烷基氨基甲基丙烯酸酯季铵盐，浴比为1：20-30，随后于浓度为5-8g/L且温度为85-90℃的中性洗涤剂溶液中洗涤8-10min，接着用38-40℃热水洗涤8-10min，于70-80℃温度下烘干。
本发明还提供经如上所述染色方法处理得到的海藻纤维/动物纤维和/或锦纶混纺织物。
下面通过具体的例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行具体的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。
实施例1
S1.配制质量浓度为10wt％的聚二烯丙基二丙基季铵盐-丙烯酰胺水溶液，聚二烯丙基二丙基季铵盐-丙烯酰胺与待染色海藻纤维/蚕丝混纺坯布的质量比为2：100；
将待染色5g海藻纤维/蚕丝混纺坯布置于聚二烯丙基二丙基季铵盐-丙烯酰胺水溶液中，浴比为1：15，于30℃温度下振荡处理10min，然后用温度为30℃的热水冲洗海藻纤维/蚕丝混纺坯布5min；
S2.将酸性红1和蒸馏水配制成染液，将海藻纤维/蚕丝混纺坯布置于该染液中，酸性红1与海藻纤维/蚕丝混纺坯布的质量比为2：100，浴比为1：30，常温入染，以1℃/min的升温速率加热到100℃，并于100℃温度下保温以进行染色处理60min；
S3.配制浓度为10g/L的聚二丙基氨基甲基丙烯酸酯季铵盐水溶液，将海藻纤维/蚕丝混纺坯布置于该聚二丙基氨基甲基丙烯酸酯季铵盐水溶液中，浴比为1：30，于50℃温度下固色处理10min，然后将海藻纤维/蚕丝混纺坯布置于浓度为5g/L的中性洗涤剂溶液中，90℃温度下振荡处理10min，接着用40℃热水冲洗10min，随后置于80℃的烘箱中烘干，制得海藻纤维/蚕丝混纺织物。
实施例2
S1.配制质量浓度为10wt％的聚二烯丙基二丙基季铵盐-丙烯酰胺水溶液，聚二烯丙基二丙基季铵盐-丙烯酰胺与待染色海藻纤维/蚕丝混纺坯布的质量比为5：100；
将待染色5g海藻纤维/蚕丝混纺坯布置于聚二烯丙基二丙基季铵盐-丙烯酰胺水溶液中，浴比为1：15，于30℃温度下振荡处理10min，然后用温度为30℃的热水冲洗海藻纤维/蚕丝混纺坯布5min；
S2.将酸性黄4GL和蒸馏水配制成染液，将海藻纤维/蚕丝混纺坯布置于该染液中，酸性黄4GL与海藻纤维/蚕丝混纺坯布的质量比为3：100，浴比为1：30，常温入染，以1℃/min的升温速率加热到100℃，并于100℃温度下保温以进行染色处理60min；
S3.配制浓度为10g/L的聚二丙基氨基甲基丙烯酸酯季铵盐水溶液，将海藻纤维/蚕丝混纺坯布置于该聚二丙基氨基甲基丙烯酸酯季铵盐水溶液中，浴比为1：30，于50℃温度下固色处理10min，然后将海藻纤维/蚕丝混纺坯布置于浓度为5g/L的中性洗涤剂溶液中，90℃温度下振荡处理10min，接着用40℃热水冲洗10min，随后置于80℃的烘箱中烘干，制得海藻纤维/蚕丝混纺织物。
实施例3
S1.配制质量浓度为10wt％的聚二烯丙基二丙基季铵盐-丙烯酰胺水溶液，聚二烯丙基二烷基季铵盐-丙烯酰胺与待染色海藻纤维/蚕丝混纺坯布的质量比为7：100；
将待染色5g海藻纤维/蚕丝混纺坯布置于聚二烯丙基二丙基季铵盐-丙烯酰胺水溶液中，浴比为1：15，于30℃温度下振荡处理10min，然后用温度为30℃的热水冲洗海藻纤维/蚕丝混纺坯布5min；
S2.将酸性兰62和蒸馏水配制成染液，将海藻纤维/蚕丝混纺坯布置于该染液中，酸性兰62与海藻纤维/蚕丝混纺坯布的质量比为4：100，浴比为1：30，常温入染，以1℃/min的升温速率加热到100℃，并于100℃温度下保温以进行染色处理60min；
S3.配制浓度为10g/L的聚二丙基氨基甲基丙烯酸酯季铵盐水溶液，将海藻纤维/蚕丝混纺坯布置于该聚二丙基氨基甲基丙烯酸酯季铵盐水溶液中，浴比为1：30，于50℃温度下进行固色处理10min，然后将海藻纤维/蚕丝混纺坯布置于浓度为5g/L的中性洗涤剂溶液中，90℃温度下振荡处理10min，接着用40℃热水冲洗10min，随后置于80℃的烘箱中烘干，制得海藻纤维/蚕丝混纺织物。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于：未经步骤S1处理。
对比例2
本对比例与实施例1的区别在于：将聚二烯丙基二丙基季铵盐-丙烯酰胺替换为聚丙烯酰氧乙基三甲基硫化钠。
对比例3
本对比例与实施例1的区别在于：未经步骤S3处理。
对比例4
本对比例与实施例1的区别在于：将聚二丙基氨基甲基丙烯酸酯季铵盐替换为固色剂Y(市售)。
指标检测
按照《GB/T 35443-2017纺织品定量化学分析海藻纤维与某些其他纤维的混合物》中次氯酸钠法检测实施例1-3及对比例1-4所采用的原料海藻纤维/蚕丝混纺坯布及制得的海藻纤维/蚕丝混纺织物中海藻纤维含量，结果如表1所示；
检测实施例1-3及对比例1-4的上染率，上染率的检测步骤为：用紫外分光光度仪测试染色前的染液的吸光度A0和经染色处理后的染液的吸光度A1，按照公式计算上染率，结果如表1所示；
按照《GB/T 5713纺织品色牢度试验耐水色牢度》检测实施例1-3及对比例1-4制得的海藻纤维/蚕丝混纺织物的耐水洗牢度，结果如表1所示。
表1检测结果
| 组别 | 染色前海藻纤维含量(％) | 染色后海藻纤维含量(％) | 上染率(％) | 耐水洗牢度(级) |
| 实施例1 | 30.07 | 29.92 | 91.8 | 4 |
| 实施例2 | 30.18 | 29.68 | 88.6 | 4 |
| 实施例3 | 30.05 | 29.41 | 86.8 | 4 |
| 对比例1 | 30.08 | 16.75 | 85.4 | 4 |
| 对比例2 | 30.09 | 19.86 | 87.2 | 4 |
| 对比例3 | 30.11 | 24.38 | 63.3 | 3 |
| 对比例4 | 30.06 | 22.47 | 74.6 | 3 |
由表1可知，相较于实施例1而言，对比例1未经改性剂溶液改性，其染色前后海藻纤维/蚕丝混纺织物中海藻纤维含量显著改变。该结果表明，本发明中，通过改性剂溶液进行改性，能够在不破坏海藻纤维的同时，实现对海藻纤维与动物纤维和/或锦纶的同时上染。
由表1可知，相较于实施例1而言，对比例2将改性剂替换为聚丙烯酰氧乙基三甲基硫化钠，其染色前后海藻纤维/蚕丝混纺织物中海藻纤维含量显著改变。该结果表明，本发明中，通过选择特定改性剂(丙烯酰胺、己丙基二烯丙基季铵盐、十二烷基二烯丙基季铵盐和十八烷基二烯丙基季铵盐中的任意一种单体形成的均聚物和至少两种单体形成的共聚物中的至少一种)，能够实现对海藻纤维与动物纤维和/或锦纶的同时上染。
由表1可知，相较于实施例1而言，对比例3未经固色处理，其上染率和耐水洗牢度显著下降。该结果表明，本发明中，通过固色处理，能够提升海藻纤维/动物纤维和/或锦纶混纺织物的上染率及耐水洗牢度。
由表1可知，相较于实施例1而言，对比例4将聚二丙基氨基甲基丙烯酸酯季铵盐替换为固色剂Y，其上染率和耐水洗牢度显著下降。该结果表明，本发明中，通过选择特定固色剂(聚二烷基氨基甲基丙烯酸酯季铵盐)，能够提升海藻纤维/动物纤维和/或锦纶混纺织物的上染率及耐水洗牢度。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种海藻纤维/动物纤维和/或锦纶混纺织物的染色方法，其特征在于，依次包括改性、染色和固色步骤，所述改性包括：将待染色的海藻纤维/动物纤维和/或锦纶混纺坯布浸渍于改性剂溶液中进行改性处理，洗涤，所述改性剂包括丙烯酰胺、二烯丙基二丙基季铵盐、己烷基二烯丙基季铵盐、十二烷基二烯丙基季铵盐和十八烷基二烯丙基季铵盐中的任意一种单体形成的均聚物和至少两种单体形成的共聚物中的至少一种。
2.如权利要求1所述的染色方法，其特征在于，所述动物纤维选自羊绒、羊毛、骆驼毛、兔毛、牦牛毛和蚕丝中的至少一种。
3.如权利要求1所述的染色方法，其特征在于，所述改性剂与海藻纤维/动物纤维和/或锦纶混纺坯布的质量比为2-7：100；
和/或，所述改性剂溶液的温度为30-40℃；
和/或，所述改性处理过程中，浴比为1：10-15；
和/或，所述改性处理的时长为10-15min。
4.如权利要求1所述的染色方法，其特征在于，所述染色包括：将海藻纤维/动物纤维和/或锦纶混纺坯布置于酸性染料制成的酸性染液中，以1-1.5℃/min的升温速率加热至95-100℃，并于95-100℃温度下保温60-90min。
5.如权利要求4所述的染色方法，其特征在于，所述染色过程中，浴比为1：20-30。
6.如权利要求4所述的染色方法，其特征在于，所述酸性染料与海藻纤维/动物纤维和/或锦纶混纺坯布的质量比为2-4：100。
7.如权利要求1所述的染色方法，其特征在于，所述固色包括：将海藻纤维/动物纤维和/或锦纶混纺坯布置于固色剂溶液中进行固色处理，洗涤，烘干。
8.如权利要求7所述的染色方法，其特征在于，所述固色剂选自聚二烷基氨基甲基丙烯酸酯季铵盐；
和/或，所述固色处理过程中，浴比为1：20-30；
和/或，所述固色剂溶液的浓度为10-20g/L；
和/或，所述固色处理的温度为50-70℃，固色处理的时长为80-90min；
和/或，所述洗涤包括：于中性洗涤剂溶液中洗涤8-10min，接着用38-40℃热水洗涤8-10min；
和/或，所述烘干的温度为70-80℃。
9.如权利要求8所述的染色方法，其特征在于，所述中性洗涤剂溶液的浓度为5-8g/L；
和/或，所述中性洗涤剂溶液的温度为85-90℃。
10.经权利要求1-9任一项所述染色方法处理得到的海藻纤维/动物纤维和/或锦纶混纺织物。
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