一种涤棉短流程染色工艺

摘要

本发明公开了一种涤棉短流程染色工艺，首先采用阳离子改性剂对涤棉织物进行表面改性，然后采用一浴两步法对涤棉织物进行染色，其中染液包括以下组分：活性染料、元明粉、分散染料胶束，所述分散染料胶束由含有亚胺键的两亲性聚合物包封分散染料制备而成。该方法可减少碱和盐的使用，通过调节染液的pH值分两阶段对棉和涤进行染色，使得活性染料和分散染料的相互干扰降低，因此二者都具有很高的上染率，用此工艺染出来的涤棉布样，具有色泽饱满，耐摩擦和耐日晒牢度优异。

权利要求

1.一种涤棉短流程染色工艺，其特征在于，包括以下步骤：表面改性：采用阳离子改性剂在碱性条件下对涤棉织物进行改性；

所述阳离子改性剂为含有季铵的环氧化合物，所述碱性条件为加入NaOH；

酸洗；

水洗；

干燥；

染色：

染液包括：1 3%owf 活性染料、50g/L 元明粉、0.5 5%owf 分散染料胶束；染棉阶段调~ ~节pH值为弱碱性，按照浴比1:20浸入涤棉，以2℃/min的速率升温至60 80℃，保温30~ ~

40min；染涤阶段调节pH值至弱酸性，以2℃/min的速率升温至80 100℃，保温20min，降温至~

40℃，将染料水排出并重新注入清水；

所述pH值为弱碱性是指pH=7.4 8；所述pH值为弱酸性是指pH=6 7；

~ ~

所述分散染料胶束由含有亚胺键的两亲性聚合物包封分散染料制备而成；

所述两亲性聚合物具有如下分子结构：式（I）

式中，n的取值为180 320；

~

（6）水洗、皂洗；

（7）烘干。

2.根据权利要求1所述的一种涤棉短流程染色工艺，其特征在于，所述调节染液pH值的碱为碳酸钠，酸为盐酸。

3.根据权利要求1所述的一种涤棉短流程染色工艺，其特征在于，所述阳离子改性剂为

2,3‑环氧丙基三甲基氯化铵。

4.根据权利要求1所述的一种涤棉短流程染色工艺，其特征在于，所述含有亚胺键的两亲性聚合物的制备方法如下：S1:壳聚糖（CS）分散于甲醇水溶液中，升温至50℃，开始滴加(4‑甲酰基苯基)辛酸酯（FPOE）的甲醇溶液，保温反应24后，抽滤，乙醇索氏提取48h以上，真空干燥得到CS‑FPOE粉末;S2:称取CS‑FPOE分散于异丙醇中，升温至70℃，开始滴加2,3‑环氧丙基三甲基氯化铵的水溶液，保温反应24h；抽滤，乙醇索提48h以上，真空干燥得 QA‑CS‑FPOE粉末。

5.根据权利要求1所述的一种涤棉短流程染色工艺，其特征在于，所述活性染料选自三氮苯类或乙烯砜类活性染料。

6.根据权利要求1所述的一种涤棉短流程染色工艺，其特征在于，所述分散染料选自偶氮型或蒽醌型分散染料。

说明书

一种涤棉短流程染色工艺

技术领域

[0001] 本发明属于染色技术领域，具体涉及一种涤棉短流程染色工艺。

背景技术

[0002] 涤棉混纺织物的染色，长期以来采用的是二浴法的染色工艺(包括染色前处理、分散染料染涤纶、还原清洗、水洗、活性染料套染棉和水洗步骤)，即先在高温(130℃)用分散染料染涤纶纤维，还原清洗后，再在常温(60℃以下)用活性染料染棉纤维。该传统工艺包括染色前处理、分散染料染涤纶、还原清洗、水洗、活性染料套染棉和水洗步骤，因为工序繁杂，加工耗时长，造成生产效率较低。

[0003] 现有的分散/活性染料一浴法染色替代分散/活性染料两浴两步染色，虽然可以在一定程度上避免两浴法染色所出现的问题，但是分散/活性染料一浴染色法还存在大量问题，例如所用的活性染料和分散染料的局限性非常大，不管是活性染料还是分散染料都需某些特定染色性能要求，不具有广泛的使用价值，而且一浴中两种染料会互相影响，造成上色不均匀，产生色花、色差，固色率低下等缺陷。因此，亟待开发一种适用性广泛且上色均匀、固色率高的涤棉分散染料与活性染料一浴法染色工艺。

发明内容

[0004] 基于上述技术现状，本发明提供一种涤棉短流程染色工艺，其不仅生产效率高、工艺流程短，而且染料适用广泛，上色均匀且匀染性好。

[0005] 本发明通过以下技术方案实现：

[0006] 一种涤棉短流程染色工艺，包括以下步骤：

[0007] (1)表面改性：采用阳离子改性剂在碱性条件下对涤棉织物进行改性；

[0008] 所述阳离子改性剂为含有季铵的环氧化合物，所述碱性条件为加入NaOH。

[0009] (2)酸洗

[0010] (3)水洗

[0011] (4)干燥

[0012] (5)染色：将干燥处理后的织物进行染色处理；

[0013] 染液包括：1～3％owf活性染料、50g/L元明粉、0.5～5％owf分散染料胶束；染棉阶段调节pH值为弱碱性，按照浴比1:20浸入涤棉，以2℃/min的速率升温至60～80℃，保温30～40min；染涤阶段调节pH值至弱酸性，以2℃/min的速率升温至80～100℃，保温20min，降温至40℃，将染料水排出并重新注入清水；

[0014] 调节染液pH值的碱为碳酸钠，酸为盐酸。

[0015] 所述分散染料胶束由含有亚胺键的两亲性聚合物包封分散染料制备而成。

[0016] 所述两亲性聚合物具有如下分子结构：

[0017]

[0018] 式中，n的取值为180～320。

[0019] 作为优选，所述pH值为弱碱性是指pH＝7.4～8。

[0020] 作为优选，所述pH值为弱酸性是指pH＝6～7。

[0021] 所述活性染料选自三氮苯类或乙烯砜类活性染料。

[0022] 所述分散染料选自偶氮型或蒽醌型分散染料。

[0023] (6)水洗、皂洗；

[0024] (7)烘干：将固色后的纤维织物放入烘干机中进行烘干处理；

[0025] 进一步的，本发明还提供两性聚合物的制备方法，包括如下步骤：

[0026] S1:壳聚糖(CS)分散于甲醇水溶液中，升温至50℃，开始滴加(4‑甲酰基苯基)辛酸酯(FPOE)的甲醇溶液，保温反应24后，抽滤，乙醇索氏提取48h以上，真空干燥得到CS‑FPOE粉末。

[0027] S2:称取CS‑FPOE分散于异丙醇中，升温至70℃，开始滴加2,3‑环氧丙基三甲基氯化铵的水溶液，保温反应24h；抽滤，乙醇索提48h以上，真空干燥得QA‑CS‑FPOE粉末；

[0028] 采用阳离子改性剂对涤棉织物进行表面改性，目的在于减少染色过程中碱和盐的使用量，由于活性染料和棉织物表面均显负电性，为克服库仑力，需要加入大量的碱和盐提高活性染料与棉织物的亲和力，但这会造成大量的染色废水，且在碱性条件下分散染料的稳定性较差，从而难以得到上染率高的涤棉织物。

[0029] 亚胺(Schiff碱)由于具有动态共价键的性质，具有pH响应性，苯甲基亚胺由于苯环与C＝N共轭作用在pH为弱碱性环境下稳定性良好，而在弱酸环境下发生水解。利用亚胺碱的pH响应性构建两亲性聚合物，对分散染料进行包封，使得涤棉一浴法染色下，活性染料和分散染料的相互干扰降低。在弱碱性条件下对棉纤维进行染色，此时分散染料被包封于胶束中；在弱酸性条件下对涤纶纤维进行染色，测胶束破裂释放分散染料。

[0030] 进一步，在弱酸性环境下，两亲性聚合物的亚胺键断裂，释放(4‑甲酰基苯基)辛酸酯，该化合物与聚酯纤维具有相似的结构，可作为载体，对聚酯起到增溶增塑的作用，从而降低染色温度降低染色时间。

[0031] 本发明具有如下优点和有益效果：

[0032] 本发明提供一种涤棉短流程染色工艺，采用一浴两步法对涤棉织物进行染色，为减少碱和盐的使用预先对织物进行表面改性；为减少活性染料和分散染料的相互干扰，利用两亲性聚合物胶束对分散染料进行包封，在碱性染棉阶段，胶束稳定存在与染液中，在酸性染涤阶段，胶束中的动态亚胺键断裂释放分散染料和小分子载体。利用该工艺制备得到的涤棉具有良好的得色效果和色牢度。

附图说明

[0033] 图1为壳聚糖、CS‑FPOE、QA‑CS‑FPOE的红外谱图。

[0034] 图2为染料胶束在不同的pH水溶液下的紫外吸收光谱。

[0035] 图3为(4‑甲酰基苯基)辛酸酯处理后的涤纶的DSC曲线。

具体实施方式

[0036] 在本发明中，若没有特殊要求，采用的制备原料均为本领域技术人员所熟知的市售商品。下面将结合本发明中的实施例，对本发明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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0037] 实施例1

[0038] S1:称取5g CS(Mw＝30000，购于上海麦克林)分散于300mL甲醇水溶液(V:V＝1)中，升温至50℃，开始滴加(4‑甲酰基苯基)辛酸酯(FPOE)的甲醇溶液(16g FPOE溶于50mL甲醇)，保温反应24后，抽滤，乙醇索氏提取52h，真空干燥得到CS‑FPOE粉末。

[0039] S2:称取5g CS‑FPOE分散于300mL异丙醇中，升温至70℃，开始滴加2,3‑环氧丙基三甲基氯化铵(QA)的水溶液(6g QA溶于10mL水)，保温反应24h；抽滤，乙醇索提48h，真空干燥得QA‑CS‑FPOE粉末。

[0040] CS、CS‑FPOE、QA‑CS‑FPOE的FT‑IR见附图1，采用KBr压片法测定，采用Nexusu 470型傅里叶变换红外光谱仪。

[0041] 与CS相比，CS‑FPOE在1640cm‑1出现的新峰为C＝N吸收峰；1467cm‑1为烷基链中亚‑1 ‑1甲基上的C‑H弯曲峰，1612cm 为苯环伸缩振动的特征峰，1760cm 为酯基C＝O的伸缩振动吸收峰，由红外谱图说明，FPOE已经接到壳聚糖的氨基上。QA‑CS‑FPOE与CS‑FPOE相比，QA‑‑1 ‑1
CS‑FPOE在966cm 的新峰为季铵盐吸收峰，1479cm 为季铵盐基团中甲基的CH不对称伸缩峰，说明季铵盐基团已引入。

[0042] 实施例2

[0043] 荧光探针法测定嵌段聚合物混合胶束的临界胶束浓度。

[0044] 以339nm作为发射波长，测试样品溶液在350～450nm的激发光谱，取I372/I383比值对浓度对数logC作图，曲线突变点即为临界胶束浓度值，测得两亲性聚合物的CMC为0.106mg/mL。

[0045] 实施例3

[0046] 制备包封C.I.分散蓝35的染料胶束，制备方法如下：

[0047] 称取75mg QA‑CS‑DBA粉末溶于25mL去离子水中，75mg C.I.分散蓝35溶于10mL THF中，边搅拌边将后者滴加到前者中，滴加完毕超声30min，二次水透析12h，透析袋中的载药胶束溶液离心后用0.45μm滤膜过滤，得到载药胶束溶液，真空冷冻干燥得载药胶束冻干粉。空白的共聚物胶束的制备方法同上。

[0048] 实施例4

[0049] 采用UV‑vis测试胶束对染料的负载率。

[0050] S1首先制备染料的THF溶液的浓度标准曲线。

[0051] S2称取10mg按实施例3的方法制备得到的染料胶束溶于20mL THF(两亲性聚合物的染料的良溶剂)中，常温搅拌1h，取1mL进行吸光度测试。

[0052] S3根据浓度标准曲线计算染料胶束的负载率(每克染料胶束含有染料的克数)＝32.67％。

[0053] 实施例5

[0054] 测试实施例3制备的染料胶束在不同的pH水溶液下的紫外吸收光谱(静置2h)，见附图2。

[0055] 实施例6

[0056] 测试(4‑甲酰基苯基)辛酸酯的增塑作用。

[0057] 织物：304T春亚纺涤纶织物，经纬采用涤纶消光DTY50D/72F；由江苏盛虹集团公司提供。

[0058] 分别取相对织物质量分数为5％owf的(4‑甲酰基苯基)辛酸酯及蒸馏水处理(100℃，40min，浴比1︰20)涤纶，参照GB/T 17594—1998《纺织材料热转变温度试验方法差示扫描量热法》，测定涤纶的Tg。测试条件为N2氛围，温度常温～400℃，升温速率20℃/min。

[0059] DSC曲线参阅附图3。

[0060] 实施例7

[0061] 一种涤棉短流程染色工艺，包括以下步骤：

[0062] 采用涤棉TC半漂面料布(T/C 21/21)，购于绍兴实泰纺织品有限公司。

[0063] (1)表面改性：

[0064] 配置15g/L的氢氧化钠、40g/L2,3‑环氧丙基三甲基氯化铵的水溶液，将涤棉织物浸入上述溶液中，浴比1:10，以3℃/min升温至60℃浸渍30min。

[0065] (2)酸洗

[0066] 配制20wt％醋酸溶液，浴比为1：10，温度常温，时间20min。

[0067] (3)水洗

[0068] 浴比1：10，温度60℃，时间20min。

[0069] (4)干燥

[0070] (5)染色：

[0071] 染液包括：活性翠蓝KN‑G 3％owf、50g/L元明粉、分散染料胶束3％owf，加入碳酸钠调节pH至7.4，按照浴比1:20浸入涤棉，以2℃/min的速率升温至60℃，保温40min；随后用36wt％盐酸调节pH至6.3，以2℃/min的速率升温至90℃，保温20min，降温至60℃，将染料水排出并重新注入清水。

[0072] (6)水洗、皂洗；将染色后的纤维织物经过30℃的清水冲洗10min后，再用60℃的2g/LDB‑5冲洗15min，最后再用60℃的清水冲洗15min；

[0073] (7)烘干：将固色后的纤维织物放入烘干机中进行烘干处理；烘干温度150℃，机车速为70m/min。

[0074] 对比例1

[0075] 采用二浴法对涤棉进行染色。

[0076] 前处理→干燥→染涤(90℃，20min)→还原清洗(85℃，20min)→热水洗(60℃，10min)→水洗→酸洗(冰醋酸1g/L，10min)→水洗→染棉(60℃，30min)→水洗→皂洗(皂洗剂K‑2，2g/L，98℃，10min)→热水洗(60℃，10min)→干燥。

[0077] 前处理和干燥步骤与实施例6相同。

[0078] 还原清洗配方：保险粉2g/L、纯碱2g/L。

[0079] 染棉配方：活性翠蓝KN‑G 1％owf浴比1：20，螯合分散剂KH‑1012 2g/L、元明粉80g/L、固色碱SH‑G 2.5g/L。

[0080] 染涤配方：C.I.分散蓝352％owf浴比1:20、高温匀染剂DB‑803g/L、冰醋酸0.6g/L。

[0081] 实施例8

[0082] 对上述实施例7和对比例1的涤棉织物进行如下测试：

[0083] 表观色深K/S值采用Datacolor SF650测色配色仪，选取D65光源、10°视角，测定染色织物最大吸收波长处的K/S值，每个样品在不同位置测4次，取其平均值。

[0084] 耐皂洗色牢度按照GB/T 3921‑2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》方法测定。

[0085] 耐摩擦色牢度按照GB/T 3920‑2008《织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测定。

[0086] 表5

[0087]

[0088]

[0089] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。