專利名稱：膠原蛋白—pva復(fù)合纖維條染染色方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種針對(duì)膠原蛋白一PVA復(fù)合纖維條染染色的染料選擇，以及在染色中配合染料染色相對(duì)應(yīng)的助劑的選擇，配套的染色、后處理工藝。屬纖維染色技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，以各種生物為原料生產(chǎn)纖維的研究風(fēng)靡歐美和日本等地，其中，膠原蛋白纖維以它獨(dú)有的優(yōu)點(diǎn)越來越引起人們的關(guān)注。膠原蛋白作為一種天然高分子材料可直接用于制備纖維，但純膠原蛋白成纖性差，強(qiáng)度較低，紡絲困難，成本較高，使其應(yīng)用受到限制。為改善其可紡性和纖維的力學(xué)性能，通常加入高分子材料如PVA、聚丙烯腈等復(fù)合紡絲。PVA作為一種可紡性和力學(xué)性能較好的成纖聚合物，能較好地彌補(bǔ)膠原蛋白可紡性能和力學(xué)性能較差的缺點(diǎn)。同時(shí)，膠原蛋白又能改善PVA染色性較差、穿著舒適性差的不足。因此利用膠原蛋白和PVA進(jìn)行復(fù)合紡絲可以獲得既具有較好的力學(xué)性能，又具有較好的染色性能和穿著舒適性的復(fù)合纖維。膠原蛋白一PVA復(fù)合纖維是一種金屬離子改性的膠原蛋白一聚乙烯醇復(fù)合纖維， 是在含有膠原蛋白和聚乙烯醇的基礎(chǔ)上，還含油起螯合交聯(lián)作用的金屬離子。膠原蛋白一 PVA復(fù)合纖維是將金屬鹽加入膠原蛋白-聚乙烯醇混合溶液中進(jìn)行螯合交聯(lián)改型，制得紡絲原液，并經(jīng)一系列后續(xù)工序制得可用于紡織工業(yè)的新型膠原蛋白一聚乙烯醇復(fù)合纖維。 該纖維不僅強(qiáng)度高，而且蛋白質(zhì)含量高，且分布均勻，染色性好，生產(chǎn)成本低，并具有一定的防霉抗菌作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于選擇一種適合膠原蛋白一PVA復(fù)合纖維條染染色、染色效果好、而且在染色過程中對(duì)膠原蛋白一 PVA復(fù)合纖維損傷小的染料及相應(yīng)的助劑和染色、后處理工藝。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的選擇選擇美國亨斯邁紡織染化(中國)有限公司生產(chǎn)的蘭納素染料進(jìn)行纖維條染色。膠原蛋白一PVA復(fù)合纖維中含有10%_35%的膠原蛋白和90%_65% —定相對(duì)分子質(zhì)量的聚乙烯醇和其他組份，含有一定的羥基、氨基、羧基等極性基團(tuán)。所以直接性染料、酸性染料和活性染料都是適合膠原蛋白一PVA復(fù)合纖維的染色。直接性染料色譜齊全、染色簡便但染色牢度差、濕處理牢度差，膠原蛋白一 PVA復(fù)合纖維含有一定的羥基、氨基、羧基等極性基團(tuán)既能在弱酸性條件下染色，也可以在堿性條件下染色，而酸性染料只適合在酸性條件下染色，不能用于堿性染色，活性染料的分子結(jié)構(gòu)與酸性染料以及簡單直接染料的類似， 只是分子中增加了活性基團(tuán)?；钚匀玖系闹饕Y(jié)構(gòu)有發(fā)色體、水溶性磺酸基、活性基以及連接基。連接基直接連接活性基與發(fā)色團(tuán)或連接活性基與染料分子的其他部分，蘭納素是低活性染料，蘭納素中的a-溴代-丙烯氨既可以發(fā)生雙鍵的親核加成反應(yīng)，也可以發(fā)生溴原子的親核取代反應(yīng)，所以從理論上講蘭納素既可以用于酸性染色，也可以用于堿性染色，在活性染料染色過程中低活性染料具有較好的纖維滲透性能，在毛條染色中，好的滲透能力可以有效的提高染色的均勻性，減少織物染色后大小樣差異，提高染色穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。所以我們選擇美國亨斯邁紡織染化(中國)有限公司生產(chǎn)的蘭納素染料進(jìn)行條染染色。蘭納素染料常規(guī)用于羊毛纖維的染色，常用于酸性染色工藝，而膠原蛋白一PVA復(fù)合纖維與羊毛纖維不同，不僅含有羊毛纖維中含有的氨基、羧基，還含有羊毛纖維中沒有的羥基等極性基團(tuán)，所以膠原蛋白一PVA復(fù)合纖維既能在弱酸性條件下與染料形成庫侖力，吸附染料對(duì)纖維染色，也可以在堿性條件與染料形成共價(jià)鍵結(jié)合，從而對(duì)纖維染色，從而用于羊毛纖維染色的蘭納素染料酸性染色工藝，不適合膠原蛋白一PVA復(fù)合纖維，根據(jù)纖維的染色性能，需要重新建立一套染色工藝，便于提高染料的利用率，提高纖維的染色深度，工藝分為兩步染色和后處理
第一步染色工藝
將膠原蛋白一PVA復(fù)合纖維毛條松球后置于常溫毛條染色機(jī)內(nèi)，升溫至40±2°C運(yùn)轉(zhuǎn) 5^10分鐘，加入O. Γ0. 3%織物重百分比的冰醋酸，使染浴pH值5飛，運(yùn)轉(zhuǎn)5 10分鐘，開始升溫，升溫速率保持在1-1. 50C /分鐘，升溫到80±2°C，保溫20-30分鐘，降溫至65°C，加入r2g/L純堿，運(yùn)轉(zhuǎn)10-20分鐘，然后分3次加入總用量為20-80g/L的元明粉，每次加入時(shí)間隔20-30分鐘(按染料的用量來決定間隔時(shí)間的長短)，運(yùn)轉(zhuǎn)10-20分鐘，然后分2次加入總量為2-8g/L的純堿(按顏色的深淺決定純堿的用量)，每次加入時(shí)間隔20-30min，浴比 I:20-50。在上述染色工藝中，可以分3次加入元明粉，每次加入總用量的1/3，分2次加入純堿，第一次加入總用量的2/5,第二次加入總用量的3/5。膠原蛋白一PVA復(fù)合纖維中的多肽鏈中的氨基在弱酸性條件下吸附質(zhì)子，產(chǎn)生正離子，從而與蘭納素染料形成庫侖力，吸附染料，使染料上染，蘭納素染料的直接性較好，對(duì)纖維的親和力較強(qiáng)，較高的溫度有利于吸附的進(jìn)行。在中性或堿性條件下，多肽鏈中的氨基與蘭納素染料中的活性基團(tuán)反應(yīng)形成共價(jià)鍵，使染料在蛋白質(zhì)中發(fā)生固著。染色過程中元明粉的加入有利于提高染料的直接性，但直接性過高，又容易影響染料的移染性能，引起色花，所以在染色過程中不采用一次性加入元明粉的方法，而是分幾次加入，每次間隔一段時(shí)間，以保證染料在具有較高直接性上染的同時(shí)，能保證進(jìn)行一定程度的移染，這樣既保證了顏色的深度又能提高染色均勻性；膠原蛋白在中性染浴中有一定的負(fù)電荷，對(duì)磺酸基有一定的排斥作用，會(huì)降低元明粉的促染作用，所以先加入一定量的純堿，調(diào)節(jié)PH值。強(qiáng)堿則會(huì)使染料其膨脹溶解，所以選擇堿性較弱的純堿進(jìn)行固色，由于蘭納素活性較低，所需的固色堿用量也相對(duì)較少，所以只需要2-8g/L的純堿，同樣為了提高勻染效果，純堿也需分批加入。第二步后處理工藝
將染色后的膠原蛋白一PVA復(fù)合纖維毛條先置于2-5%織物重百分比的皂洗液209中， 90-100°C處理20-30min，沖洗后再置于O. 2_1%織物重百分比的冰醋酸中，40°C ±2°C處理 IOmin0 浴比1 :20-1 :50。染色后的毛條上除了含有與纖維結(jié)合的染料，還含有吸附的浮色和水解染料，如果不洗去的話，這些染料的解吸會(huì)引起消費(fèi)者在水洗時(shí)其他織物的沾色，所以使用沸騰的皂洗液209進(jìn)行洗滌可以徹底洗去浮色和水解染料；最后用冰醋酸處理，調(diào)節(jié)毛條上的PH 值，以保證后續(xù)工藝處理的順利進(jìn)行。本發(fā)明采用美國亨斯邁紡織染化(中國)有限公司生產(chǎn)的蘭納素染料對(duì)膠原蛋白一PVA復(fù)合纖維進(jìn)行染色，可以提高染料吸盡率、提高染色均勻性和穩(wěn)定性，染色效果好。 而且在染色過程中對(duì)膠原蛋白一PVA復(fù)合纖維損傷小。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :
一、備料
染料0. 08%蘭納素紅CE元明粉總用量 30g/L
O.12%蘭納素黃CE純堿總用量 3g/L
O.06%蘭納素藍(lán)CE。二、染色
將膠原蛋白一PVA復(fù)合纖維毛條松球后置于常溫毛條染色機(jī)內(nèi)，升溫至40°C運(yùn)轉(zhuǎn)5分鐘，加入O. 1%織物重百分比的冰醋酸，使染浴pH值6，運(yùn)轉(zhuǎn)5分鐘，開始升溫，升溫速率保持在I°C /分鐘，升溫到80°C，保溫20分鐘，降溫至65°C，加入lg/L純堿，運(yùn)轉(zhuǎn)10分鐘，第一次加入10g/L元明粉，65°C運(yùn)轉(zhuǎn)20分鐘，第二次加入10g/L元明粉，65°C運(yùn)轉(zhuǎn)20分鐘，第三次加入10g/L元明粉，65°C運(yùn)轉(zhuǎn)20分鐘，第一次加入O. 8g/L純堿，65°C運(yùn)轉(zhuǎn)20分鐘，第二次加入I. 2g/L純堿，65°C運(yùn)轉(zhuǎn)20分鐘，水洗，浴比I :20。三、后處理
將染色后的膠原蛋白一PVA復(fù)合纖維毛條先置于2. 5%織物重百分比的皂洗液209中， 95°C處理20min，沖洗后再置于O. 2%織物重百分比的冰醋酸中，40°C處理lOmin。浴比1 20。實(shí)施例2:
一、備料
染料1. 5%蘭納素紅CE元明粉總用量 51g/L
1.2%蘭納素黃CE純堿總用量 6g/L
O.4%蘭納素黑CE。二、染色
將膠原蛋白一PVA復(fù)合纖維毛條松球后置于常溫毛條染色機(jī)內(nèi)，升溫至40°C運(yùn)轉(zhuǎn)10分鐘，加入O. 2%織物重百分比的冰醋酸，使染浴pH值5. 5，運(yùn)轉(zhuǎn)10分鐘，開始升溫，升溫速率保持在I °C /分鐘，升溫到80°C，保溫20分鐘，降溫至65°C，加入I. 5g/L純堿，運(yùn)轉(zhuǎn)15分鐘，第一次加入17g/L元明粉，65 °C運(yùn)轉(zhuǎn)20分鐘，第二次加入17g/L元明粉，65 °C運(yùn)轉(zhuǎn)20分鐘，第三次加入17g/L元明粉，65°C運(yùn)轉(zhuǎn)20分鐘，第一次加入I. 8g/L純堿，65°C運(yùn)轉(zhuǎn)20分鐘，第二次加入2. 7g/L純堿，65°C運(yùn)轉(zhuǎn)20分鐘，水洗，浴比I :20。三、后處理
將染色后的膠原蛋白一PVA復(fù)合纖維毛條先置于3. 5%織物重百分比的皂洗液209中， 95°C處理30min，沖洗后再置于O. 6%織物重百分比的冰醋酸中，40°C處理lOmin。浴比1 20。實(shí)施例3:
一、備料
染料1.0%蘭納素紅CE元明粉總用量 81g/L2.4%蘭納素藏青CE純堿總用量 8g/L
3.5%蘭納素黑CE。二、染色
將膠原蛋白一PVA復(fù)合纖維毛條松球后置于常溫毛條染色機(jī)內(nèi)，升溫至40°C運(yùn)轉(zhuǎn)10分鐘，加入O. 3%織物重百分比的冰醋酸，使染浴pH值5，運(yùn)轉(zhuǎn)10分鐘，開始升溫，升溫速率保持在I. 5°C /分鐘，升溫到80°C，保溫30分鐘，降溫至65°C，加入2g/L純堿，運(yùn)轉(zhuǎn)20分鐘， 第一次加入27g/L元明粉，65°C運(yùn)轉(zhuǎn)30分鐘，第二次加入27g/L元明粉，65°C運(yùn)轉(zhuǎn)30分鐘， 第三次加入27g/L元明粉，65°C運(yùn)轉(zhuǎn)30分鐘，第一次加入2. 4g/L純堿，65°C運(yùn)轉(zhuǎn)30分鐘， 第二次加入3. 6g/L純堿，65°C運(yùn)轉(zhuǎn)30分鐘，水洗，浴比I :25。三、后處理
將染色后的膠原蛋白一PVA復(fù)合纖維毛條先置于5%織物重百分比的皂洗液209中， 100°C處理30min，沖洗后再置于1%織物重百分比的冰醋酸中，40°C°C處理lOmin。浴比1 25。
權(quán)利要求
1.一種膠原蛋白一PVA復(fù)合纖維條染染色方法，其特征在于所述方法包括以下工藝步驟步驟一、染料的選擇選擇美國亨斯邁紡織染化(中國)有限公司生產(chǎn)的蘭納素染料進(jìn)行纖維條染色；步驟二、染色將膠原蛋白一PVA復(fù)合纖維毛條松球后置于常溫毛條染色機(jī)內(nèi)，升溫至40±2°C運(yùn)轉(zhuǎn) 5^10分鐘，加入O. Γ0. 3%織物重百分比的冰醋酸，使染浴pH值5飛，運(yùn)轉(zhuǎn)5 10分鐘，開始升溫，升溫速率保持在廣I. 50C /分鐘，升溫到80±2°C，保溫2(Γ30分鐘，降溫至65°C，加入r2g/L純堿，運(yùn)轉(zhuǎn)1(Γ20分鐘，然后分三次加入總用量為2(T80g/L的元明粉，每次加入時(shí)間隔2(Γ30分鐘，運(yùn)轉(zhuǎn)1(Γ20分鐘，然后分兩次加入總量為2 8g/L的純堿，每次加入時(shí)間隔20 30min，浴比I :20 50 ；步驟三、后處理將染色后的膠原蛋白一PVA復(fù)合纖維毛條先置于2 5%織物重百分比的皂洗液209中， 9(Tl00°C處理2(T30min，沖洗后再置于O. 2 1%織物重百分比的冰醋酸中，40°C ±2°C處理 lOmin，浴比1 :20 1 :50。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種膠原蛋白一PVA復(fù)合纖維條染染色方法，其特征在于在上述染色工藝中，分三次加入元明粉，每次加入總用量的1/3 ;分兩次加入純堿，第一次加入總用量的2/5,第二次加入總用量的3/5。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種膠原蛋白—PVA復(fù)合纖維條染染色方法，所述方法包括以下工藝步驟一、選擇美國亨斯邁紡織染化(中國)有限公司生產(chǎn)的蘭納素染料進(jìn)行纖維條染色；二、將膠原蛋白—PVA復(fù)合纖維毛條松球后置于常溫毛條染色機(jī)內(nèi)，升溫，加入冰醋酸，運(yùn)轉(zhuǎn)，升溫到80±2℃，保溫20~30分鐘，降溫至65℃，加入純堿，運(yùn)轉(zhuǎn)，然后分三次加入元明粉，以及分兩次加入純堿，浴比1∶20~50；三、后處理將染色后的膠原蛋白—PVA復(fù)合纖維毛條先置于皂洗液209中，90~100℃處理20~30min，沖洗后再置于冰醋酸中，40℃±2℃處理10min，浴比1∶20~1∶50。本發(fā)明方法可以提高染料吸盡率，提高染色均勻性和穩(wěn)定性，染色效果好。
文檔編號(hào)D06P5/02GK102605655SQ20121004157
公開日2012年7月25日 申請日期2012年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月23日
發(fā)明者楊自治, 胡曉峰, 薛海軍, 趙國英 申請人:凱諾科技股份有限公司