CN118223313A - 一种提高阳离子化纤维素纤维匀染性的染色方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提高阳离子化纤维素纤维匀染性的染色方法，属于纺织印染领域。一种提高阳离子化纤维素纤维匀染性的染色方法，包括以下步骤：将纤维素纤维进行阳离子化处理，得到阳离子化纤维素纤维；将上述纤维加入含有活性染料的染浴中，30～40℃入染，加入可调控上染速率的功能助剂，一定染色时间后逐步升温至50～100℃，加碱固色，保温，然后水洗，皂洗，水洗，晾干。本发明通过在染浴中加入功能助剂，利用助剂与染料或纤维之间的相互作用，减缓染料上染速率，并提高染料的分散性，解决多种阳离子化纤维素纤维的染色容易不匀的问题。使得这种染色方法既能在不添加无机盐的条件下实现活性染料的上染，同时又能达到匀染的效果，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高阳离子化纤维素纤维匀染性的染色方法，属于纺织印染领域。
背景技术
随着时代的发展，纺织产业愈加完善，形成了一系列纤维生产和出口相配套的产业链。纺织行业在国际贸易中地位重要，但在纤维素纤维大量使用的背景下，如何应对其加工应用过程中的环保问题成为亟待解决的问题。
目前应用于纤维素纤维染色的染料包括活性染料、直接染料、还原染料、硫化染料等。其中性能优异的活性染料自从20世纪50年代问世以来发展迅速，成为纤维素纤维染色的首选染料，但是由于活性染料分子结构中存在阴离子基团，在水中呈负电性，与在水中表面同样呈负电性的纤维素纤维产生排斥作用，染色过程中需要加入大量无机盐促染，最终染料的利用率只有50％～80％，产生大量含盐有色废水，治理难度大。随着国家对于印染废水排放标准的日趋严格和水资源的日益短缺，通过各类技术手段降低染色废水排放量越来越受到关注。纤维素纤维阳离子化后不用采用无机盐促染就能有效吸附活性染料，染色废水中不含无机盐，且染料残留量少，废水处理难度降低。但是由于纤维素纤维表面呈现正电性后与阴离子型活性染料之间的亲和力增大，染料上染速率加快，移染性降低，容易导致染色不均匀的问题，大大制约了这种染色工艺的发展和应用。
发明内容
本发明提供了一种提高阳离子化纤维素纤维匀染性的染色方法，解决这类纤维容易染色不匀的问题。
本发明通过下述技术方案实现：一种提高阳离子化纤维素纤维匀染性的染色方法，在阳离子纤维染色时加入少量可以调控染料上染速率的功能助剂，一方面助剂在染浴中与染料或纤维形成复合物，使染料的吸附上染受阻，随着温度的升高，复合物变得不稳定，染料分子逐渐吸附到纤维上而达到缓染的作用；另一方面，形成的这种复合物可增强染料的界面移染和全程移染，促进染料的均匀吸附，最终实现匀染目的。
一种提高阳离子化纤维素纤维匀染性的染色方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将纤维素纤维进行阳离子化处理，得到阳离子化纤维素纤维；
S2、将上述纤维加入含有活性染料的染浴中，30～40℃入染，加入可调控上染速率的功能助剂，一定染色时间后逐步升温至50～100℃，加碱固色，保温，然后水洗，皂洗，水洗，晾干，其中，
所述步骤S2中可调控上染速率的功能助剂为十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵、十八烷基二甲基苄基氯化铵、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、椰油酰胺丙基甜菜碱、3-磺丙基十二烷基二甲基甜菜碱、3-磺丙基十四烷基二甲基甜菜碱、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或几种。
本发明所述功能助剂选自上述功能助剂中的一种或几种，当选用多种功能助剂时，其各个选用功能助剂的配比为任意配比，保证功能助剂总的用量满足需求即可。
优选地，所述步骤S2中可调控上染速率的功能助剂为十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵、聚氧乙烯月桂醚、椰油酰胺丙基甜菜碱、十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种。
上述技术方案中，所述步骤S1中纤维素纤维为棉、粘胶、麻、竹。
上述技术方案中，所述步骤S2中所述活性染料为现有技术公开的含有阴离子基团的活性染料，如活性艳红M-3BE、活性艳蓝KN-R、活性黄M-3RE等。
上述技术方案中，所述步骤S1中阳离子化处理采用的原料为甜菜碱、氯化胆碱、氯代氯化胆碱，2，3-环氧丙基三甲基氯化铵、3-氯-2-羟基丙基三甲基氯化铵、(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化按、二甲基二烯丙基氯化铵、阳离子聚丙烯酰胺、氨基烯烃聚合物、阳离子淀粉、壳聚糖及其衍生物中的一种或几种，用量为5～80g/L。
上述技术方案中，所述步骤S1中阳离子化处理浴比为1:5～1:30，在30～40℃下密封5～20min，然后升温到60～120℃，继续处理20～40min，然后水洗，晾干。
上述技术方案中，所述步骤S2中活性染料浓度为0.5～6％(o.w.f)。
上述技术方案中，所述步骤S2中先在30～40℃染色10～40min，然后升温至50～100℃，加碱固色40～60min。
上述技术方案中，所述步骤S2中功能助剂用量为0.05～2g/L。
上述技术方案中，所述步骤S2中碱为碳酸钠，用量为5-20g/L。
上述技术方案中，所述步骤S2中皂洗包括用标准皂片配制质量分数为2‰的皂液进行皂洗。
本发明的有益效果为：本发明通过在染浴中加入功能助剂，利用助剂与染料或纤维之间的相互作用，减缓染料上染速率，并提高染料的分散性，解决多种阳离子化纤维素纤维的染色容易不匀的问题。使得这种染色方法既能在不添加无机盐的条件下实现活性染料的上染，同时又能达到匀染的效果，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
下述实施例中所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1
将棉布采用浓度为35g/L的甜菜碱在30℃下处理10min，然后升温到90℃处理30min，浴比1:10，降温水洗，得到阳离子化棉布。
采用色度为1％的活性黄M-3RE进行染色，浴比1:20，加入脂肪酸聚氧乙烯酯0.25g/L，十二烷基二甲基苄基氯化铵0.25g/L，在染液中放入阳离子化棉布，30℃染色30min，升温至60℃，加入10g/L碳酸钠，继续处理40min，降温水洗。采用2g/L的皂液，升温至95℃，放入染色棉布，皂煮10min，降温水洗，晾干。匀染性Sr值为0.050。
对比例1
将棉布采用浓度为35g/L的甜菜碱在30℃下处理10min，然后升温到90℃处理30min，浴比1:10，降温水洗，得到阳离子化棉布。
采用色度为1％的活性黄M-3RE进行染色，浴比1:20，在染液中放入阳离子化棉布，30℃染色30min，升温至60℃，加入10g/L碳酸钠，继续处理40min，降温水洗。采用2g/L的皂液，升温至95℃，放入染色棉布，皂煮10min，降温水洗，晾干。匀染性Sr值为0.102。
实施例2
将棉布采用浓度为40g/L的甜菜碱在30℃下处理10min，然后升温到90℃处理30min，浴比1:10，降温水洗，得到阳离子化棉布。
采用色度为2％的活性红M-3BE进行染色，浴比1:20，加入脂肪酸聚氧乙烯酯0.45g/L，十二烷基二甲基苄基氯化铵0.45g/L，在染液中放入阳离子化棉布，40℃染色30min，升温至60℃，加入10g/L碳酸钠，继续染色40min，降温水洗。采用2g/L的皂液，升温至95℃，放入染色棉布，皂煮10min，降温水洗，晾干。
实施例3
将棉布采用浓度为45g/L的甜菜碱在30℃下处理10min，然后升温到90℃处理30min，浴比1：10，降温水洗，得到阳离子化棉布。
采用色度为3％的活性蓝KN-R进行染色，浴比1：20，加入脂肪酸聚氧乙烯酯0.3g/L，十二烷基二甲基苄基氯化铵0.2g/L，在染液中放入阳离子化棉布，40℃染色30min，升温至60℃，加入10g/L碳酸钠，继续染色40min，降温水洗。采用2g/L的皂液，升温至95℃，放入染色棉布，皂煮10min，降温水洗，晾干。
实施例4
将棉纤维浸入含2,3-环氧丙基三甲基氯化铵14g/L，碱剂6g/L的染浴中30℃处理10min，升温至60℃处理20min，降温水洗，得到阳离子化棉纤维。
采用色度为1％的活性黄M-3RE进行染色，浴比1：20，加入十二烷基二甲基苄基氯化铵0.25g/L，聚氧乙烯月桂醚0.25g/L，在染液中放入阳离子化棉纤维，40℃染色30min，以2℃/min升温至60℃，加入10g/L碳酸钠，继续染色40min，降温水洗。采用2g/L的皂液，升温至95℃，放入染色棉纤维，皂煮10min，降温水洗，晾干。匀染性Sr值为0.052。
对比例4
将棉纤维浸入含2,3-环氧丙基三甲基氯化铵14g/L，碱剂6g/L的染浴中30℃处理10min，升温至60℃处理20min，降温水洗，得到阳离子化棉纤维。
采用色度为1％的活性黄M-3RE进行染色，浴比1：20，在染液中放入阳离子化棉纤维，40℃染色30min，以2℃/min升温至60℃，加入10g/L碳酸钠，继续染色40min，降温水洗。采用2g/L的皂液，升温至95℃，放入染色棉纤维，皂煮10min，降温水洗，晾干。匀染性Sr值为0.120。
实施例5
将棉纤维浸入含2,3-环氧丙基三甲基氯化铵25g/L，碱剂9g/L的染浴中30℃处理10min，升温至60℃处理20min，降温水洗，得到阳离子化棉纤维。
采用色度为2％的活性红M-3BE进行染色，浴比1：20，加入十二烷基二甲基苄基氯化铵0.3g/L，聚氧乙烯月桂醚0.3g/L，在染液中放入阳离子化棉纤维，40℃染色30min，升温至60℃，加入10g/L碳酸钠，继续染色40min，降温水洗。采用2g/L的皂液，升温至95℃，放入染色棉纤维，皂煮10min，降温水洗，晾干。
实施例6
将棉纤维浸入含2,3-环氧丙基三甲基氯化铵35g/L，碱剂15g/L的染浴中30℃处理10min，升温至60℃处理20min，降温水洗，得到阳离子化棉纤维。
采用色度为3％的活性蓝KN-R进行染色，浴比1：20，加入十二烷基二甲基苄基氯化铵0.2g/L，聚氧乙烯月桂醚0.2g/L，在染液中放入阳离子化棉纤维，40℃染色30min，升温至60℃，加入10g/L碳酸钠，继续染色40min，降温水洗。采用2g/L的皂液，升温至95℃，放入染色棉纤维，皂煮10min，降温水洗，晾干。
实施例7
将棉布采用浓度为20g/L的阳离子聚丙烯酰胺在30℃下处理10min，然后升温到50℃处理30min，浴比1：10，降温水洗，得到阳离子化棉布。
采用色度为1％的活性黄M-3RE进行染色，浴比1：20，加入十四烷基二甲基苄基氯化铵0.25g/L，3-磺丙基十二烷基二甲基甜菜碱0.1g/L，在染液中放入阳离子化棉布，40℃染色30min，升温至60℃，加入10g/L碳酸钠，继续染色40min，降温水洗。采用2g/L的皂液，升温至95℃，放入染色棉布，皂煮10min，降温水洗，晾干。匀染性Sr值为0.062。
对比例7
将棉布采用浓度为20g/L的阳离子聚丙烯酰胺在30℃下处理10min，然后升温到50℃处理30min，浴比1：10，降温水洗，得到阳离子化棉布。
采用色度为1％的活性黄M-3RE进行染色，浴比1：20，在染液中放入阳离子化棉布，40℃染色30min，升温至60℃，加入10g/L碳酸钠，继续染色40min，降温水洗。采用2g/L的皂液，升温至95℃，放入染色棉布，皂煮10min，降温水洗，晾干。匀染性Sr值为0.134。
实施例8
将棉布采用浓度为25g/L的阳离子聚丙烯酰胺在30℃下处理10min，然后升温到50℃处理30min，浴比1：10，降温水洗，得到阳离子化棉布。
采用色度为2％的活性红M-3BE进行染色，浴比1：20，加入十四烷基二甲基苄基氯化铵0.5g/L，3-磺丙基十二烷基二甲基甜菜碱0.1g/L，在染液中放入阳离子化棉布，40℃染色30min，升温至60℃，加入10g/L碳酸钠，继续染色40min，降温水洗。采用2g/L的皂液，升温至95℃，放入染色棉布，皂煮10min，降温水洗，晾干。
实施例9
将棉布采用浓度为30g/L的阳离子聚丙烯酰胺在30℃下处理10min，然后升温到50℃处理30min，浴比1：10，降温水洗，得到阳离子化棉布。
采用色度为3％的活性蓝KN-R进行染色，浴比1：20，加入十四烷基二甲基苄基氯化铵0.3g/L，3-磺丙基十二烷基二甲基甜菜碱0.1g/L，在染液中放入阳离子化棉布，40℃染色30min，升温至60℃，加入10g/L碳酸钠，继续染色40min，降温水洗。采用2g/L的皂液，升温至95℃，放入染色棉布，皂煮10min，降温水洗，晾干。
实施例10
将棉毛巾采用浓度为20g/L的阳离子淀粉40℃处理15min，然后升温到60℃处理30min，浴比1：10，降温水洗，得到阳离子化棉毛巾。
采用色度为1％的活性黄M-3RE进行染色，浴比1：20，加入十四烷基三甲基氯化铵0.25g/L，椰油酰胺丙基甜菜碱0.05g/L，聚氧乙烯月桂醚0.05g/L，在染液中放入阳离子化棉毛巾，40℃染色30min，升温至60℃，加入10g/L碳酸钠，继续染色40min，降温水洗。采用2g/L的皂液，升温至95℃，放入染色棉毛巾，皂煮10min，降温水洗，晾干。
实施例11
将棉毛巾采用浓度为25g/L的阳离子淀粉40℃处理15min，然后升温到60℃处理30min，浴比1：10，降温水洗，得到阳离子化棉毛巾。
采用色度为2％的活性红M-3BE进行染色，浴比1：20，加入十四烷基三甲基氯化铵0.3g/L，椰油酰胺丙基甜菜碱0.05g/L，聚氧乙烯月桂醚0.05g/L，在染液中放入阳离子化棉毛巾，40℃染色30min，升温至60℃，加入10g/L碳酸钠，继续染色40min，降温水洗。采用2g/L的皂液，升温至95℃，放入染色棉毛巾，皂煮10min，降温水洗，晾干。
实施例12
将棉毛巾采用浓度为30g/L的阳离子淀粉40℃处理15min，然后升温到60℃处理30min，浴比1：10，降温水洗，得到阳离子化棉毛巾。
采用色度为3％的活性蓝KN-R进行染色，浴比1：20，加入十四烷基三甲基氯化铵0.3g/L，椰油酰胺丙基甜菜碱0.05g/L，聚氧乙烯月桂醚0.05g/L，在染液中放入阳离子化棉毛巾，40℃染色30min，升温至60℃，加入10g/L碳酸钠，继续染色40min，降温水洗。采用2g/L的皂液，升温至95℃，放入染色棉毛巾，皂煮10min，降温水洗，晾干。
Claims (9)
1.一种提高阳离子化纤维素纤维匀染性的染色方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将纤维素纤维进行阳离子化处理，得到阳离子化纤维素纤维；
S2、将上述纤维加入含有活性染料的染浴中，30～40℃入染，加入可调控上染速率的功能助剂，一定染色时间后逐步升温至50～100℃，加碱固色，保温，然后水洗，皂洗，水洗，晾干，其中，
所述步骤S2中可调控上染速率的功能助剂为十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵、十八烷基二甲基苄基氯化铵、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、椰油酰胺丙基甜菜碱、3-磺丙基十二烷基二甲基甜菜碱、3-磺丙基十四烷基二甲基甜菜碱、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S1中纤维素纤维为棉、粘胶、麻、竹。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S1中阳离子化处理采用的原料为甜菜碱、氯化胆碱、氯代氯化胆碱，2，3-环氧丙基三甲基氯化铵、3-氯-2-羟基丙基三甲基氯化铵、(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵、阳离子聚丙烯酰胺、氨基烯烃聚合物、阳离子淀粉、壳聚糖及其衍生物中的一种或几种，用量为5～80g/L。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S1中阳离子化处理浴比为1:5～1:30，在30～40℃下密封5～20min，然后升温60～130℃，继续处理20～40min，然后水洗，晾干。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S2中活性染料浓度为0.5～6％(o.w.f)。
6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S2中先在30～40℃染色10～40min，然后升温至50～100℃，加碱固色40～60min。
7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S2中功能助剂用量为0.05～2g/L。
8.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S2中碱为碳酸钠，用量为5-20g/L。
9.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S2中皂洗包括用标准皂片配制质量分数为2‰的皂液进行皂洗。
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2024
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