CN107780260B - 利用高分子材料实现织物染色的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用高分子材料实现的纯棉织物深色活性染料的无盐染色方法，该方法的特点是，不使用无机盐促染，与传统印染技术相比大幅度减少废水中的无机盐排放量，环境友好，清洁生产。本发明中所提供的高分子材料的活性染料固色用专用固色剂，具有增溶、分散作用，有效抑制染料的的聚集，减少因染料凝聚而产生的色点色斑，同时具有良好的分散悬浮作用，有效提高染料工作液的稳定性和染料在织物上均匀分布，获得饱满、透染的染色物。

Description

利用高分子材料实现织物染色的方法

技术领域

本发明属于印染技术领域，具体涉及利用高分子材料实现的织物染色方法。

背景技术

随着科技进步的发展，人们生活水平的提高，对纺织品的要求越来越高，不断追求绿色环保安全生态，清洁生产环境友好已经成为人们迫切的向往和追求。再加上常规的染色工艺路线长，无机盐用量大，成本高，工艺控制点难，出现质量问题的几率高，污水处理的难度增加；现在的纺织品趋向小批量多品种，高的色牢度，短流程快交货，同时环保法规越来越严格，能源、染料、人工费用等项成本上升，利润空间下降，因此将短流程无盐染色工艺应用到染色中，减少因使用化学品产生的环境污染，提高产品品质，已经成为印染界应用的热点。活性染料染棉通常需要加入大量的盐和碱用于促染和固色，这样会使染色废水变为含盐污水，导致污水含盐量高，高含盐量废水直接排放的结果是污染水体，使土地盐碱化。因此对活性染料进行无盐染色，降低污水中的含盐量，而且降低了染色过程的资源消耗和生产成本，提高了产品质量。

CN 103526606 A一种棉织物的活性染料无盐染色工艺，其特征在于，包括下述步骤：

(1)制备改性剂：以缩水甘油三甲基氯化铵与端氨基超支化合物发生接枝反应得端氨

基超支化合物季铵盐，作为改性剂；

(2)改性处理：将棉织物置于端氨基超支化合物季铵盐溶液中，在20℃～90℃下浸渍

处理20min～80min，取出，洗净备用；

(3)染色：将上述改性的棉织物置于活性染料中常温下染色；

(4)后处理：染色完成后水洗，加入3g/L皂片，于90℃～100℃皂煮5min～10min，晾干。

棉织物置于端氨基超支化合物季铵盐溶液进行改性整理时，由于布幅左中右浸料的不均匀，导致改性程度不一致，造成染料的上染不一致，极其容易造成左中有色差成为疵布而成降等品,因此，需要针对上述方法的缺陷进行改进，设计一种针对于棉织物的在促染过程中避免使用盐或碱染色方法。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供的染色方法，是以高分子材料实现织物的深色染色方法，避免了采用由于活性染料染棉通常需要加入大量的盐和碱用于促染和固色，致使染色废水变为含盐污水，导致污水含盐量高，高含盐量废水直接排放的结果是污染水体从而使土地盐碱化的现象。

本发明的方法尤其适用于纯棉织物的染色。

本发明公开了节能减排利用高分子材料实现纯棉织物染色方法，该方法在专用固色剂用量、烘干后布面含潮率控制和汽蒸温度、时间等因素对染色效果的影响方面进行实验，探索出一种最佳的利用高分子材料实现纯棉织物染色方法。

利用高分子材料实现的纯棉织物染色方法，该方法最大的特点是，在染色中采用专用固色剂，专用固色剂包括以下重量份数的原料：

五水偏硅酸钠700-800份、尿素200-300、十二烷基苯磺酸钠1-5。专用固色剂其作用是促进低温状态染色时染料具有较好的溶解度和渗透性，以保证深颜色得色量。同时对染液pH值有缓冲作用，以实现染色很好的重现性。兼顾软化水功能，可增加布面染色鲜艳度。专用固色剂的用量浓度是28-38g/L。

利用高分子材料实现的纯棉织物染色方法，具体包括下述的步骤：

(1)准备纯棉织物：选用已经退浆丝光的且物理指标符合染色要求的纯棉织物半成品，待用；

(2)制备固色剂工作液：将固色剂原料配置成染色所需的浓度，得固色剂工作液；

(3)制备染料工作液：按照染色浓度的需要将染料、防泳移剂配置成所需要的浓度；

(4)配制染色工作液：将配备好的固色剂工作液均匀混合到染料工作液中，配置成浸轧染色工作液；

(5)染色流程：

半成品→浸轧染色工作液→一次烘干→汽蒸固色→水洗→皂洗→水洗→烘干；

上述的步骤中，浸轧染色工作液其轧余率55-65％；

一次烘干的条件为：80℃，保持布面含潮率6.5-8.5％；

汽蒸固色中，102℃，60-80秒；

皂洗温度为95-98℃。

织物为纯棉织物。

棉织物半成品：cie白度值78、布面pH值7-8、5分钟毛效5-6cm；浸轧染色工作液后织物布面含潮率6.5％。

防泳移剂为购自昂高公司的索立德科V。

防泳移剂加入的目的是，能阻止染料颗粒在中间烘燥过程中的永移，保证均匀的染色外观，防止产生边中色差和两面色差，用量5-15g/L。

织物优选为纯棉织物，本发明的方法所解决的尤其是针对于棉织物的无盐染色。

优选的，固色剂的重量份数如下：

五水偏硅酸钠780份、尿素240、十二烷基苯磺酸钠3；

五水偏硅酸钠740份、尿素260、十二烷基苯磺酸钠2；

五水偏硅酸钠745份、尿素255、十二烷基苯磺酸钠3；

本发明的构思是，以专用固色剂代替传统方法中的碱和盐用于促染固色，致使染色废水变为含盐废水从而带来污水不经处理即排放所导致的土地盐碱化的现象。

本发明所采用的专用固色剂是活性染料无盐轧蒸连续染色工艺的关键条件之一，本发明中，专用固色助剂用量为28-38g/L，浸轧染料工作液后布面含潮率为6.5％-8.5％，汽蒸温度100-10℃度，时间60-80秒，无盐轧蒸工艺对染色工艺的要求是尽可能在最短的时间内获得最优的结果，影响染色工艺的变量越少，则达到要求的可能性越高。

本发明的有益效果在于，本发明成功地解决了棉织物深色活性染色，在染色过程中以专用的固色剂代替盐或碱促染，降低了废水脱盐的成本以及解决污水含盐量等一系列问题。通过该方法，使面料的上染流程更加合理、生产清洁环保、产品质量稳定。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解本发明，但并不因此限制本发明。

实施例1

以稀薄棉织物为例，本发明的印染方法具体如下：

配置染料工作液→配置专用固色剂工作液→比例泵4:1→配置成染色工作液→浸轧染色工作液(轧余率55-65％)→烘干(80℃，保持布面含潮率6.5％-8.5％)→汽蒸固色(102℃x60-80秒)→两格冷水洗(20-30℃)→两格温水洗(40-50℃)→三格皂洗(皂洗剂4g/L,温度95-98℃)→两格温水洗(70-80℃)→冷水洗一格(30-40℃)→烘干；

工艺配方

专用固色剂的组成：五水偏硅酸钠750份、尿素250份、十二烷基苯磺酸钠2份，均为重量份；活性染料为常用的普通染料。

流程简述

1化料：高位槽染料和专用固色剂分开化料，活性染料和防泳移剂索立德科V化到一个化料缸，专用固色剂单独化到一个化料缸。通过比例泵按照染料：专用固色剂4:1的体积比例通过单向阀加到轧料槽中，比例泵工作误差10小时内不超过2％；

2轧料：织物半成品在轧料槽中一浸一轧后通过设定好压力的轧车，保持稀薄织物轧余率55％；

3烘干：热风烘干80℃，根据烘干时间长短控制织物布面含潮率，稀薄织物含潮率6.5％；

4汽蒸固色；饱和蒸汽100-102℃，根据布面得色量和色牢度选择汽蒸时间，汽蒸时间70秒左右；

5水洗皂洗：染色后通过水洗皂洗工序充分洗去布面浮色及水解染料，获得艳亮的布面及永久色牢度；水洗皂洗的具体条件是：两格冷水洗(20-30℃)→两格温水洗(40-50℃)→三格皂洗(皂洗剂4g/L,温度95-98℃)→两格温水洗(70-80℃)→冷水洗一格(30-40℃)；

6烘干；

其中，专用固色剂用量优选方法是：通过以上工艺流程及参数，利用正交实验根据织物得色量和牢度选择专用助剂用量，纯棉织物中，根据颜色深浅将专用固色剂用量设定为为288-30g/L较为适宜。

通过以上数据对比，专用固色剂的具体用量为：浅色28G/L,中色32g/L,深色38g/L。

本发明相较于传统的加盐和碱促染的方式相比，具有以下的特点：

1节省成本，无须对废水脱盐处理，可以直接排放；染色相同米数的布匹，传统方法需要额外支出废水脱盐的成本，本发明以专用固色剂代替了盐和碱，降低了废水中的盐含量，从而减少了处理含盐废水的成本；

曹晓兵等人在《棉针织染整废水再生回用适度脱盐工艺》一文中披露了分别采用电吸附、反渗透和纳滤这三种中试脱盐工艺，得到以下的结论：

三种脱盐系统运行费用估算，包括人工费和药剂费、电耗、更换组件的费用；

在本发明改进之前，若采用上述对比文件中披露的以下的三种方法处理废水，其成本核算如下：电吸附法共计1.9元/方；反渗透法2.1元/方；纳滤法费用为1.8元/方；其成本较高，本发明节省了处理上述盐或碱的费用；

2产品的品质比较如下：

对照例的工艺是：(盐或碱促染的方法)，主要步骤是：

在染缸中水温至45～55℃时，加入铝盐或铁盐改性剂，升温，保温；对改性后的天然纤维进行染色：在染缸中水温至40～60℃时，加入天然染料，pH调节至3～10，升温至70-99℃，保温。

比较本发明与对照例染色后布面的品质效果(在同样的条件下进行比较)，如下表：

从品质上看，本发明与传统染色的方法相当，而从成本上比较，本发明由于降低了后续的废水脱盐处理的成本，整体工艺具有进步性。

实施例2

以粗厚织物为例，说明本发明的工艺，具体如下：

1化料：高位槽染料和专用固色剂(五水偏硅酸钠735份、尿素260、十二烷基苯磺酸钠2，重量份)分开化料，活性染料和防泳移剂索立德科V化到一个化料缸，专用固色剂单独化到一个化料缸，专用固色剂用量为：浅色28g/L,中色32g/L,深色38g/L。通过比例泵按照染料：专用固色剂为4:1的(体积)比例通过单向阀加到轧料槽中，比例泵工作误差10小时内不超过2％；

2轧料：织物半成品在轧料槽中一浸一轧后通过设定好压力的轧车，保持粗厚织物轧余率65％；轧余率根据面料的不同而调整，一般为55-65％；

3、烘干：热风烘干80℃，根据烘干时间长短控制织物布面含潮率；粗厚织物含潮率5.8％；

4、汽蒸固色；饱和蒸汽100-102℃，根据布面得色量和色牢度选择汽蒸时间，粗厚织物汽蒸时间70秒左右；

5、水洗皂洗：染色后通过水洗皂洗工序充分洗去布面浮色及水解染料，获得艳亮的布面及永久色牢度；

6.水洗烘干。

实施例3

固色剂中，五水偏硅酸钠740份、尿素260、十二烷基苯磺酸钠2，其余同

实施例1。

实施例4

固色剂中，五水偏硅酸钠745份、尿素255、十二烷基苯磺酸钠3；其余同

实施例1。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备各工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明白，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换机辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (5)

1.利用高分子材料实现织物染色的方法，其特征在于，在染色中采用专用固色剂，专用固色剂包括以下重量份数的原料：

五水偏硅酸钠700-800份、尿素200-300、十二烷基苯磺酸钠1-5；织物为纯棉织物；棉织物半成品：cie白度值78、布面pH值7-8、5分钟毛效5-6cm；浸轧染色工作液后织物布面含潮率6.5％；专用固色剂的用量浓度是28-38g/L；

包括下述的步骤：

(1)准备纯棉织物：选用已经退浆丝光的且物理指标符合染色要求的纯棉织物半成品，待用；

(2)制备固色剂工作液：将固色剂原料配置成染色所需的浓度，得固色剂工作液；

(3)制备染料工作液：按照染色浓度的需要将染料、防泳移剂配置成所需要的浓度；

(4)配制染色工作液：将配备好的固色剂工作液均匀混合到染料工作液中，配置成浸轧染色工作液；

(5)染色流程：

半成品→浸轧染色工作液→一次烘干→汽蒸固色→水洗→皂洗→水洗→烘干；

上述的步骤中，浸轧染色工作液其轧余率55-65％；

一次烘干的条件为：80℃，保持布面含潮率5-8.5％；

汽蒸固色中，102℃，60-80秒；

皂洗温度为95-98℃。

2.如权利要求1所述的利用高分子材料实现织物染色的方法，其特征在于，防泳移剂为索立德科V。

3.如权利要求1所述的利用高分子材料实现织物染色的方法，其特征在于，

五水偏硅酸钠780份、尿素240、十二烷基苯磺酸钠3。

4.如权利要求1所述的利用高分子材料实现织物染色的方法，其特征在于，

五水偏硅酸钠740份、尿素260、十二烷基苯磺酸钠2。

5.如权利要求1所述的利用高分子材料实现织物染色的方法，其特征在于，

五水偏硅酸钠745份、尿素255、十二烷基苯磺酸钠3。