專利名稱：：錦棉織物中溫型活性染料溫度調(diào)控法一浴同色性染色方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種錦棉織物中溫型活性染料溫度調(diào)控法一浴同色性染色方法，屬于印染染色
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：錦棉織物既具有棉纖維良好的吸濕透氣性能也包含了錦綸良好彈性、高耐磨性等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于各類服飾面料，深受廣大消費(fèi)者喜愛。但是由于錦綸、棉纖維具有不同的結(jié)構(gòu)、不同的染色性能，染色時(shí)常給企業(yè)帶來套色困難、工藝流程長的問題。目前，多數(shù)企業(yè)采用中性/活性、弱酸性/活性兩浴法進(jìn)行染色，此工藝方法具有套色容易的優(yōu)點(diǎn)，但也存在活性染料沾染錦綸、工藝流程長、能源消耗大、廢水排放多的缺點(diǎn)。錦綸為聚酰胺纖維，其分子主要由三部分組成即疏水性的亞甲基部分、具有親水性的酰胺基橋及鏈端的氨基和羧基。活性染料可與錦綸氨基作用固色而上染。由于氨基含量較少，采用活性染料對(duì)錦綸進(jìn)行染色，普遍認(rèn)為具有得色量低的特點(diǎn)。但經(jīng)過大量試驗(yàn)表明，對(duì)活性染料進(jìn)行合理的篩選，中深色的上染效果仍然可以達(dá)到。因此，采用活性染料對(duì)錦棉織物進(jìn)行一浴法同色性染色研究具有可行性，并由于其具有工藝流程短、水洗牢度好的特點(diǎn)，應(yīng)用前景較為廣闊。目前，采用活性染料對(duì)錦棉雙組分織物進(jìn)行一浴同色性染色時(shí)，需要解決以下兩個(gè)方面的主要問題一方面是使活性染料分別對(duì)錦綸、棉雙組分的上染能力相近，獲得較好的同色性；另一方面使活性染料的利用率達(dá)到較高的水平，即盡量使兩組分得色均達(dá)到較高水平。但是由于錦綸、棉結(jié)構(gòu)不同，對(duì)活性染料呈現(xiàn)出不同的染色性能，各種工藝因素對(duì)錦綸、棉雙組分上染影響程度不一，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)同色性效果不理想、工藝條件調(diào)控困難的問題。所以工藝條件的調(diào)控成為同色性染色的技術(shù)關(guān)鍵。文獻(xiàn)資料曾經(jīng)報(bào)道，通過染浴pH值調(diào)控以達(dá)到同色性效果，但往往顧此失彼，綜合效果較差。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述的錦棉織物活性染料一浴同色性染色方法所存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種利用溫度來調(diào)控同色性染色方法，首次提出了對(duì)于不同濃度的活性染料，采用不同溫度染色的一種錦棉織物中溫型活性染料溫度調(diào)控法一浴同色性染色方法。本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下，一種錦棉織物中溫型活性染料溫度調(diào)控法一浴同色性染色方法，包括以下步驟按所需染色的錦棉織物重量與20:l的浴比加水，投入織物運(yùn)轉(zhuǎn)分鐘后依次投入已化料好的中溫型活性染料、醋酸lml/l、硫酸鈉40-60g/l先加入2/5，然后根據(jù)染料濃度升溫，再加入剩余的3/5硫酸鈉，保溫運(yùn)行30分鐘，然后加入碳酸鈉25g/1，保溫運(yùn)行40分鐘，降溫至6(TC后排水沖洗，然后加水至浴比為1:20，加入皂洗劑2g/1，加熱至95t:時(shí)，水洗15min，降溫排水再進(jìn)行問水洗、冷水洗、烘干。本發(fā)明根據(jù)不同染料濃度來選擇所對(duì)應(yīng)的溫度，如染料濃度為1%(owf)時(shí)則選擇7(TC為佳，具體如表1所示。本發(fā)明經(jīng)過深入系統(tǒng)的研究，旨在掌握其工藝因素對(duì)錦綸、棉雙組分上染的影響規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上，提供一種利用溫度來調(diào)控同色性染色方法，首次提出了對(duì)于不同濃度的活性染料，采用不同溫度染色的工藝技術(shù)。通過提升染色溫度，提高錦綸組分的上染能力，解決了錦綸組分隨染料濃度增加其得色提高能力即提升性不及棉的這一難點(diǎn)，又通過應(yīng)用一定量的電解質(zhì)，使棉組分在給定溫度下上染達(dá)到較高的水平，從而達(dá)到了理想的綜合染色效果。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。圖1為本發(fā)明的工藝路線圖；圖2為不同染料濃度下錦綸、棉活性染料一浴法染色的提升性與同色性的對(duì)比圖。圖3為不同載體乳液濃度下活性染料染色的K/S值變化對(duì)比圖。具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明的錦棉織物中溫型活性染料溫度調(diào)控法一浴同色性染色方法，包括以下步驟織物經(jīng)酸性浴上染，堿性浴固色。按所需染色的錦棉織物重量與20:1的浴比，經(jīng)計(jì)算注入一定量的水，投入織物運(yùn)轉(zhuǎn)5min后依次投入已化料好的中溫型活性染料x^(owf)、醋酸lml/l、2/5硫酸鈉用量(40-60g/l)，然后升溫至所需溫度(按表1所述，不同染料濃度選擇所對(duì)應(yīng)的溫度，如染料濃度為1%(owf)時(shí)則選擇7(TC為佳)，再加入剩余的3/5硫酸鈉，保溫運(yùn)行30分鐘，然后加入碳酸鈉25g/l，保溫運(yùn)行40分鐘，降溫至60°C后排水沖洗，然后注水，浴比為1:20，加入皂洗劑2g/l，加熱至95t:時(shí)，水洗15min，降溫排水再進(jìn)行問水洗、冷水洗、烘干。以下就本發(fā)明上述工藝步驟的不同工藝參數(shù)選擇及其效果作分別描述。1、溫度的控制溫度的控制與染料濃度關(guān)系如表1所示。表1:溫度的控制與染料濃度關(guān)系表<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>2、染料選擇活性BES紅、活性BES黃、活性BES大紅、活性艷紅M-3B、活性艷紅M-7B、活性深藍(lán)M-2R3、染色工藝處方活性染料(中溫型)0<x《4%(o.w.f)硫酸鈉40-60g/l碳酸鈉25g/l冰醋酸lml/1》谷比20:1皂洗工藝處方皂洗劑2g/l浴比20:1實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析1、正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果為了系統(tǒng)研究活性染料一浴染色時(shí)各種因素對(duì)錦綸、棉織物上色的影響，采用正交設(shè)計(jì)方法，對(duì)錦棉混合樣品(50:50質(zhì)量比投入，棉織物規(guī)格為漂白棉府綢，4(TX40s，132X72，120g/m2;錦綸6織物規(guī)格70D/24F，克重為130g/m2)按染色溫度從低到高的分段研究，染料為活性BES紅，濃度為2X(owf)，浴比為20:l，染色升溫曲線如上述所示，染色后采用用DatacolorSF-600測(cè)配色儀，在D65光源及10°視角下，用CIELab系統(tǒng)對(duì)染色織物進(jìn)行測(cè)定，分別獲得錦綸、棉織物的表觀色深值K/S值與色差A(yù)E。對(duì)于同一織物與同一染料來說，K/S值越大，其表觀顏色越濃，上染越多，反之則越淡，上染少。色差A(yù)E的大小來衡量織物錦綸與棉組分之間的同色性，色差越小，同色性越好，反之則越差。結(jié)果見表2、表3、表4。表2、正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)(一)因素硫酸鈉(g/1)碳酸鈉(g/1)pH調(diào)節(jié)(上染階段〉溫度rc)實(shí)驗(yàn)結(jié)果棉K/S值錦綸K/S值1015空白505.610.382020lg/l硫酸銨605.540.553025lml/l醋酸705.239.4443015lg/l硫酸銨709.180.5053020lml/l醋酸508.681.8463025空白6014.750.3076015lml/l醋酸6014.104.2686020空白7015.630.55960251g/l硫酸銨5012.750.33均值15.463.469.631.7112.000.419.010.85均值210.870.889.950.989.160.4611.461.70均值314.161.7110.913.369.345.1810.013.50極差8.702.581.282.382.844.772.452.65表3、正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)(二)5<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表4、正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)(三)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>1.1電解質(zhì)的影響從上述三表數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，電解質(zhì)對(duì)棉織物的上染影響很顯著，隨著電解質(zhì)濃度的升高，棉織物的K/S值明顯遞增。而對(duì)錦綸織物而言，電解質(zhì)加入降低了其得色。分析其原因，主要是酸性條件下上染時(shí)，錦綸吸附了氫質(zhì)子而顯正電性，陰離子活性染料依靠正負(fù)電荷的靜電吸引力吸附在錦綸纖維上，當(dāng)電解質(zhì)加入后，電解質(zhì)電離出陰離子酸根離子與活性染料發(fā)生競?cè)?，起到緩染作用，降低了活性染料在錦綸纖維上的吸附。1.2上染浴酸堿度的影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，無論在什么溫度下上染，隨著上染浴中酸度的增加，錦綸織物的得色量明顯上升，而且染色溫度越高，增加的幅度越大。而加入硫酸銨，似乎對(duì)錦綸的上染影響不大。酸性條件上染，能增加錦綸對(duì)活性染料的吸附，并隨著染色溫度的升高，錦綸纖維中無定形區(qū)的分子鏈段運(yùn)動(dòng)加劇，氫質(zhì)子對(duì)錦綸纖維的可及度提高，吸附量也隨之增加，從而增加對(duì)活性染料的吸附。因此，在高溫染色時(shí)，酸對(duì)錦綸上染的影響顯得更為顯著。從數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，與中性浴上染相比，采用弱酸性介質(zhì)中上染，后用堿性固色，對(duì)活性染料在棉織物的最后得色影響不大。因此，采用活性染料對(duì)錦綸、棉雙組分織物進(jìn)行同浴染色時(shí)，宜采用弱酸性浴上染，堿性浴固色的工藝，使錦綸得到較好的上染，同時(shí)不影響棉的得色。1.3純堿的影響純堿加入，提供了固色所需的堿性條件。從表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，純堿的濃度從15g/l增加到20g/l，棉織物的K/S值有所增加，但增加的幅度不大，分別為0.32、0.04與0.07。從20g/l增加至25g/l時(shí)，K/S值增加較為明顯，分別是0.96、1.41和0.79。對(duì)于錦綸織物而言，當(dāng)純堿的濃度從15g/l增加到20g/l，其K/S值均有較大的下降；后隨著濃度進(jìn)一步的增加，至25g/1時(shí)，其K/S值又有所增加，超過了15g/l時(shí)的值。較高溫度下染色，情況卻有所不同，當(dāng)純堿用量增加至25g/l時(shí)，K/S值幾乎沒有變化。從理論分析上述現(xiàn)象，上染后純堿的加入，對(duì)錦綸的固色存在兩方面的作用一方面，純堿加入后使染浴顯堿性，使錦綸帶負(fù)電荷，引起活性染料的解吸，降低了活性染料與錦綸進(jìn)一步反應(yīng)固色的機(jī)會(huì)，從而降低了固色率；另一方面，純堿用量的增加，增加了染浴的堿性，有利于提高聚酰胺纖維上氨基的反應(yīng)能力，從而增加了活性染料在聚酰胺纖維上的固色。當(dāng)純堿用量從15g/l增加至20g/1時(shí)，前者作用較為明顯，所以出現(xiàn)了K/S值降低的現(xiàn)象；當(dāng)純堿用量進(jìn)一步增加，后者作用顯得較為突出，所以K/S值又有所增加。1.4染色溫度的影響隨著上染固色溫度的升高，對(duì)于棉織物而言，K/S值先出現(xiàn)增加的現(xiàn)象，至6(TC后，又開始回落。對(duì)于錦綸織物而言，始終是呈上升趨勢(shì)，但至85t:后，增加的幅度不大。從活性染料反應(yīng)機(jī)理分析，活性BES紅是屬于中溫型活性染料，其最佳染色溫度是在60-70°C。溫度太低，反應(yīng)速度不足，固色不夠理想；溫度太高，又因水解速率增加，導(dǎo)致固色率下降。但是對(duì)于錦綸而言，聚酰胺纖維屬于熱塑性纖維，隨著染色溫度的增加，染料分子的吸附與固著反應(yīng)的可及度增加，有利于活性染料的得色量提高。且染料分子分子體積越大，溫度的影響會(huì)越大。綜上所述，當(dāng)棉與錦綸兩種纖維在活性染料同浴染色時(shí)，鹽的加入會(huì)促使活性染料上染到棉纖維上；而酸性增加或溫度的提升，會(huì)有利于活性染料向錦綸組分上染；相對(duì)而言，純堿的影響略顯得小一些，當(dāng)純堿用量達(dá)到一定高時(shí)，均有利于兩組分的染色。因此，需要合理控制好鹽、酸堿度與染色溫度等這些工藝條件，既要達(dá)到較好的同色性，也要使錦綸與棉均得到較好的上色。72、單因子變化試驗(yàn)為了尋找最佳同色性染色條件，需要在上述正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)溫度、鹽這兩個(gè)關(guān)鍵因素進(jìn)行單因子變化試驗(yàn)，試驗(yàn)剝牛采用弱酸性上染、堿性固色，即先加入M/1冰醋酸，上染一定時(shí)間后加入純堿25g/1進(jìn)行固色，升溫工藝曲線、皂洗工藝與1.4所述相同，染料濃度為2%(o.w.f)，分別在70、75、80和85t:這四個(gè)鵬下，進(jìn)行鹽的濃度變化，分別測(cè)色得到表5所列的結(jié)果。表5、不同溫度下鹽的濃度變化的染色結(jié)果對(duì)照表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>從表5中數(shù)據(jù)可以看出，無論在什么溫度下染色，鹽的加入均使錦綸組分的得色有所降低，而后隨著鹽的用量增加，錦綸的色澤變化不大。對(duì)于棉組分來說，則隨著鹽的用量增加，表觀色澤呈明顯上升趨勢(shì)，但達(dá)到50g/l后，變化不大。染色溫度為7(TC時(shí)，活性染料對(duì)錦綸的上染不高，而對(duì)棉的上色隨鹽的用量增加呈明顯增加。只有不加鹽時(shí)，才顯示較好的同色性，但此時(shí)活性染料總利用率不高，兩組分上色均較淡。染色溫度為85t:時(shí)，錦綸上色占優(yōu)勢(shì)，得色較深，而對(duì)棉組分而言，即使在鹽的用量較高的情況下，得色仍較低，不及錦綸組分，同色性較差。75t:下染色時(shí)，無論硫酸鈉的用量多或少，活性染料在錦綸、棉兩種組分上的分配相對(duì)較為均勻。特別當(dāng)硫酸鈉的用量為10g/l、20g/l時(shí)，同色性較好，兩組分得色也較高，其K/S值均大于10。8(TC下染色時(shí)，錦綸上色明顯較濃，其K/S值多數(shù)超過了15。隨著鹽的用量增加，棉組分的上色也隨之增加，同色性隨之變好，于硫酸鈉用量為50g/l時(shí)，兩組分色差最小，同色性最好，此時(shí)，棉、錦綸兩組分得色較濃，其K/S值分別為11.35U5.67。所以，從錦綸、棉兩組分的同色性與得色量綜合考慮，當(dāng)染料濃度為2%時(shí)，以8(TC、硫酸鈉60g/l為最佳選擇。3、提升性對(duì)同色性的影響隨著染料濃度增加，錦綸、棉兩組分上染增加程度不同，所以會(huì)影響同色性效果。采用上述獲得的最佳條件，變化染料濃度，觀察其染色結(jié)果，見圖2的不同染料濃度下錦綸、棉活性染料一浴法染色的提升性與同色性的對(duì)比圖。從圖2可以發(fā)現(xiàn)，隨著染料濃度增加，棉織物K/S值明顯增加，至3X后，雖然其增加幅度變得有所緩和，但上升趨勢(shì)仍較為明顯。而對(duì)于錦綸組分來說，K/S值總體呈上升趨勢(shì)，但是增加幅度不大，低于棉的提升能力。當(dāng)染料濃度為2%時(shí)，錦綸、棉的染色恰好較為相當(dāng)，同色性表現(xiàn)最好。隨著染料濃度增加，錦綸的上染不及棉，色差值也隨之增大，同色性效果隨之降低。當(dāng)染料濃度為1%(o.w.f)時(shí)，該溫度下錦綸的上染已經(jīng)超越了棉的上人染，所以同色性也表現(xiàn)較差。由此可見，由于錦綸、棉兩種材料所表現(xiàn)出提升性不同，其染色表觀色值不能隨著染料濃度增加呈同步增加的趨勢(shì)，所以，對(duì)于不同的染料濃度而言，達(dá)到最佳同色性與上色效果的工藝條件是不同的。從上述研究可知，溫度是決定錦綸上色高低的關(guān)鍵性因素。所以，可以根據(jù)染料濃度的高低，用染色溫度來加以控制調(diào)節(jié)，使錦綸的上染能力與棉織物相匹配。當(dāng)采用低的染料濃度時(shí)，即產(chǎn)品需要染淡色時(shí)，適合在較低的溫度下染色，以免錦綸的上色超越棉織物；采用高的染料濃度進(jìn)行染色時(shí)，即產(chǎn)品需要染濃色時(shí)，需要在較高的溫度下染色，以提高錦綸組分的上染能力，彌補(bǔ)錦綸提升性較差性能。當(dāng)選擇合適的溫度后，又可以通過調(diào)節(jié)鹽的用量使錦綸、棉兩組分達(dá)到較好的同色性?！闱闆r下，在給定的染料濃度下，盡量采用較高的電解質(zhì)用量、較高的染色溫度，使錦綸、棉兩組分的上染均達(dá)到較高的水平，從而既能使活性染料的禾擁率達(dá)到較高又能獲得較好同色性。如3.2所述，對(duì)于2%(owf)的染料濃度來說，在其他工藝條件相同的情況下，75t:、10g/1或20g/l硫酸鈉用量與8(TC、50g/1或60g/l硫酸鈉用量均能使錦綸、棉達(dá)到較好的同色性，但是后者的染色條件能使錦綸、棉兩組分的得色分別達(dá)到較高的水平，所以以后者條件為佳。按照上述規(guī)則，對(duì)不同濃度選擇不同溫度的染色，并調(diào)節(jié)鹽的用量，獲得以下優(yōu)化工藝，見表6:表6、錦棉織物活性染料一浴同色性染色優(yōu)化工藝<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>注1.其他工藝條件醋酸為lml/l、碳酸鈉為25g/l、浴比為20:1。2.試驗(yàn)時(shí)棉與錦綸分別織成了機(jī)織物、針織物，染色時(shí)以50:50質(zhì)量比投入，由于織物組織不同，對(duì)光的反射會(huì)有所不同，所以色差值相對(duì)會(huì)偏大。從上表可以看出，隨著染料濃度增加，錦綸、棉的表觀色深值呈上升趨勢(shì)，色差A(yù)E始終保持較小的水平，已達(dá)到理想的染色綜合效果。權(quán)利要求一種錦棉織物中溫型活性染料溫度調(diào)控法一浴同色性染色方法，包括以下步驟按所需染色的錦棉織物重量與20∶1的浴比加水，投入織物運(yùn)轉(zhuǎn)分鐘后依次投入已化料好的中溫型活性染料、醋酸1ml/l、硫酸鈉40-60g/l先加入2/5，然后根據(jù)染料濃度升溫，再加入剩余的3/5硫酸鈉，保溫運(yùn)行30分鐘，然后加入碳酸鈉25g/l，保溫運(yùn)行40分鐘，降溫至60℃后排水沖洗，然后加水至浴比為1∶20，加入皂洗劑2g/l，加熱至95℃時(shí)，水洗15min，降溫排水再進(jìn)行問水洗、冷水洗、烘干。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種錦棉織物中溫型活性染料溫度調(diào)控法一浴同色性染色方法，其特征在于染料濃度為0.5%時(shí)，染色溫度為65°C。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種錦棉織物中溫型活性染料溫度調(diào)控法一浴同色性染色方法，其特征在于染料濃度為1%時(shí)，染色溫度為70°C。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種錦棉織物中溫型活性染料溫度調(diào)控法一浴同色性染色方法，其特征在于染料濃度為1.5%時(shí)，染色溫度為75°C。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種錦棉織物中溫型活性染料溫度調(diào)控法一浴同色性染色方法，其特征在于染料濃度為2%時(shí)，染色溫度為80°C。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種錦棉織物中溫型活性染料溫度調(diào)控法一浴同色性染色方法，其特征在于染料濃度為3%時(shí)，染色溫度為85°C。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種錦棉織物中溫型活性染料溫度調(diào)控法一浴同色性染色方法，其特征在于染料濃度為4%時(shí)，染色溫度為90°C。全文摘要本發(fā)明公開了一種錦棉織物中溫型活性染料溫度調(diào)控法一浴同色性染色方法，屬于印染染色
技術(shù)領(lǐng)域：
。包括以下步驟按所需染色的錦棉織物重量與20∶1的浴比加水，投入織物運(yùn)轉(zhuǎn)分鐘后依次投入已化料好的中溫型活性染料、醋酸1ml/l、硫酸鈉40-60g/l先加入2/5，然后根據(jù)染料濃度升溫，再加入剩余的3/5硫酸鈉，保溫運(yùn)行30分鐘，然后加入碳酸鈉25g/l，保溫運(yùn)行40分鐘，降溫至60℃后排水沖洗。本發(fā)明利用溫度來調(diào)控同色性染色方法，首次提出了對(duì)于不同濃度的活性染料，采用不同溫度染色的工藝技術(shù)。解決了錦綸組分隨染料濃度增加其得色提高能力即提升性不及棉的這一難點(diǎn)。文檔編號(hào)D06P3/84GK101781856SQ200910156680公開日2010年7月21日申請(qǐng)日期2009年12月31日優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日發(fā)明者王海紅,錢紅飛申請(qǐng)人:紹興文理學(xué)院