一種黑色再生纖維素纖維筒子紗的活性染料低堿染色方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及印染領(lǐng)域,尤其涉及一種黑色再生纖維素纖維筒子紗的活性染料低堿染色方法。本發(fā)明包括前處理、染色、固色和后續(xù)處理,并在染固色過程中采用低堿,并減少了工序。因此不僅降低了再生纖維素纖維的染色溫度;降低了再生纖維素纖維的染色的堿用量;操作簡單工藝時間短,染色廢水含堿量低,節(jié)約了后道的中和用的冰醋酸,減少洗水量,節(jié)能減排;提高其色牢度,降低了染色成本。
【專利說明】一種黑色再生纖維素纖維筒子紗的活性染料低堿染色方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及印染領(lǐng)域,尤其涉及一種黑色再生纖維素纖維筒子紗的活性染料低堿 染色方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 進入21世紀我國的紡織工業(yè)進入了高速發(fā)展期,再生纖維素纖維的產(chǎn)量達到全 世界產(chǎn)量的70%,由于耕地的減少和石油資源的日益枯竭,天然纖維、合成纖維的產(chǎn)量將會 受到越來越多的制約;人們在重視紡織品消費過程中環(huán)保性能的同時,對再生纖維素纖維 的價值進行了重新認識和發(fā)掘。再生纖維素纖維具有吸濕性好,透氣性強,染色性能好,穿 著舒適,易于紡織加工,可以生物降解等優(yōu)良性能,如今再生纖維素纖維的應(yīng)用已獲得了一 個空前的發(fā)展機遇。與此同時,再生纖維素纖維的染色的活性染料染再生纖維素纖維的技 術(shù)上也在跟進發(fā)展。
[0003] 活性染料與纖維素纖維,如棉纖維的固色反應(yīng),一般需在堿劑的存在下,才能發(fā) 生。在印染生產(chǎn)廠家,使用最多的堿劑是純堿,一般用量在10-20g/L。因為用純堿維持染液 pH值在10. 5-11. 5左右,這是最理想的固色pH值。純堿作為堿劑,提高染液pH值,加快染 料固色;具有較強的緩沖能力;它是一強堿弱酸鹽,通過兩次水解平衡反應(yīng),可使染液PH值 穩(wěn)定在10. 5-11. 5范圍內(nèi),此值是大多數(shù)活性染料的最佳固色pH值,因此它適用的染料類 別廣;具有適當?shù)膶饘匐x子螯合能力,因此可以起軟化水的作用,雖然它軟化水的能力不 是十分強,而且與某些金屬離子會形成沉淀,但這種作用對硬度高的水,還是可以改善染色 效果的;它本身是一可溶性電解質(zhì),因此在染色過程中,特別是在固色階段可起促染作用, 減少中性電解質(zhì)的用量。純堿雖然具有上述多方面的作用,但是它也存在許多不足之處,主 要有以下幾點:(1)用量高。為了維持染液PH值在11左右,其用量很高,因為它是通過鹽 的水解反應(yīng)形成氫氧化鈉,而且保持多個平衡反應(yīng),所以用量高;(2)由于用量高,應(yīng)用時 溶解不方便,易出現(xiàn)溶解不充分現(xiàn)象,或不能制成高濃度的溶液;(3)由于溶解不方便,應(yīng) 用時常以粉末狀直接加入染浴,增加勞動強度,也使操作不便,或者由于溶解不充分,易產(chǎn) 生色點和重現(xiàn)性差等問題;(4)由于用量高,化料不方便,故不適合一些自動計量加料的染 色設(shè)備染色;(5)由于用量高,排放污水多,還增加了污水治理的負擔。
[0004] 現(xiàn)有的染料,染再生纖維素纖維其公知的染色條件是:常溫髙堿染色工藝條件: 在中溫60°C條件下,加入濃度為20克每升(g/L)的純堿(Na2CO3)使混合液pH值達到 11-11. 5,通過純堿的催化作用,使活性染料與再生纖維素纖維發(fā)生親核加成反應(yīng),與纖維 結(jié)合,達到上染目的。其染色存在以下弊端:染料與再生纖維素纖維反應(yīng)過快,染色初染速 率高,上染不均勻易產(chǎn)生色花。為克服該問題,現(xiàn)有技術(shù)所采取的措施是:減緩純堿的加入 速度,延長染色工藝時間。此方法對工人的操作熟練度和經(jīng)驗要求較高。染料在高堿環(huán)境中 極易水解,造成染料浪費。且染色污水色度較高,對生態(tài)環(huán)境污染嚴重。后續(xù)清洗工序中含 堿量太高,傳統(tǒng)工藝需要加入酸中和后,在進行皂洗,增加了生產(chǎn)成本。高溫低堿染色工藝 條件:在常溫條件下,向染液中加入濃度為1-5克每升(g/L)的純堿,升溫至80°C,使活性 染料與再生纖維素纖維發(fā)生親核加成反應(yīng),與纖維結(jié)合,達到上染目的。高溫低堿工藝雖然 對于低溫高堿工藝中所純在的弊端有所改進,但新增以下缺陷:雖然降低了堿劑,但在高溫 環(huán)境中加劇了染料的水解,造成了染料的浪費,增加了污水處理成本。在80°C環(huán)境下染色, 必然增加了能源消耗,造成生產(chǎn)成本增加。升溫至80°C增加了染色時間,降低了生產(chǎn)效率。 綜上所述,以上兩種染色工藝方法,或消耗大量的純堿與染料,或增加了能源消耗,而且,生 產(chǎn)時間相對較長,消耗大量的人力與物力,不符合生態(tài)要求。
[0005] 活性染料染再生纖維素纖維紗線,主要采用絲光棉的染色技術(shù)條件,以特黑色為 例,采用純堿作為固色堿劑用量為20g/L。其次也存在兩類低堿染色技術(shù):一是純堿高溫低 堿(對染料有選擇性),二是代用堿(1/8純堿量)的中溫低堿染色工藝。前者是染料供應(yīng) 商的賣點,后者是助劑供應(yīng)商找賣點的市場運作,或都存在著重要的缺陷。
[0006] 缺陷一 :80°C染色,純堿2_5g/L,存在耗能高,活性染料的活性基水解速度快,固 色率低、得色淺的問題; 缺陷二:60°C染色,代用堿2. 5_4g/L,組分有磷酸鹽、硅酸鹽和氫氧化鉀不僅加大了染 色廢水的處理難度,也不能提供活性染料染色足夠的固色堿量(還需要補充部分純堿)造 成得色淺,此項技術(shù)尚不成熟。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 本發(fā)明的目的是為了解決目前對再生纖維素纖維的染色不能夠降低其染色溫度 和染色純堿使用量進而造成的上述所說的問題,提供了一種黑色再生纖維素纖維筒子紗的 活性染料低堿染色方法。
[0008] 為了達到上述發(fā)明目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案: 一種黑色再生纖維素纖維筒子紗的活性染料低堿染色方法,具體包括以下步驟: (1) 前處理:將精煉劑和純堿加入到水中,攪拌至全部溶解后打入放有再生纖維素纖 維筒子紗的主缸中,將主缸的水加至預(yù)定水位后上蓋,升溫到78_82°C,不斷循環(huán)下進行 20-25分鐘,然后將水排干,待染色;主缸中精煉劑的濃度為0. 5-2g/L,純堿的濃度為l-2g/ L; (2) 染色:將再生纖維素纖維筒子紗6-8倍重量、濃度為50-80g/L的元明粉水溶液加 入主缸,然后加熱至38-43°C循環(huán)20-25分鐘;然后再將再生纖維素纖維筒子紗6-10 %重量 的的活性黑染料在15-25分鐘內(nèi)加入到主缸中;在38-43°C下循環(huán)20-30分鐘;然后以1°C/ 分鐘的速度升溫至58-62°C,循環(huán)20-30分鐘; (3) 固色:將純堿溶解成溶液,并在40-45分鐘內(nèi)加入到主缸中,使主缸中純堿的濃度 為5-8g/L,然后再在60°C下保溫63分鐘;降壓取樣并對色; (4) 后續(xù)處理:經(jīng)檢驗達標后,將固色后的再生纖維素纖維筒子紗進行后處理、皂洗、 熱水洗和柔軟工藝后得到成品。
[0009] 作為優(yōu)選,步驟(1)中的精煉劑為脂肪醇乙氧基化合物和丁基二甘醇的混合水溶 液,脂肪醇乙氧基化合物的質(zhì)量濃度為25wt%,丁基二甘醇的質(zhì)量濃度為20wt%。
[0010] 作為優(yōu)選,步驟⑷的后續(xù)處理具體分別為: 后處理:對色達標后,排干染液,加水,設(shè)定浴比,升溫到80°C熱水洗20分鐘,排干液 體;常溫水洗10分鐘,排液;其中,浴比為1:10 ; 皂洗:采用皂洗劑在溫度為KKTC下攪拌20分鐘,排液; 熱水洗:先用熱水95°C攪拌進行10分鐘,排液;再用常溫水攪拌進行10分鐘,排液; 柔軟:在主缸中采用陽離子軟珠乳液,50°C下運行30分鐘。
[0011] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,有益效果是:降低了再生纖維素纖維的染色溫度;降低 了再生纖維素纖維的染色的堿用量;操作簡單工藝時間短,染色廢水含堿量低,節(jié)約了后道 的中和用的冰醋酸,減少洗水量,節(jié)能減排;提高其色牢度,降低染色成本。
[0012] 黑色是服裝面料的主色,尤其是純正的特黑色長期受到市場的青睞,黑色紗產(chǎn)量 占色紗的40%左右。本發(fā)明所提出的黑色再生纖維素纖維筒子紗的中溫低堿染色技術(shù),是 在60°C條件下,純堿用量為5-8g/L。其與純堿用量20g/L的常規(guī)染色工藝比較,成效如下: 色紗質(zhì)量:得色深度提高了 5%左右;耐洗色牢度和汗?jié)n牢度提高近半級;降低了純堿用量 的60?75%,每噸色紗可節(jié)約洗水7-10噸;降低了工人的勞動強度,提高了設(shè)備效率。另 夕卜,主要還體現(xiàn)在比20g/L純堿工藝節(jié)省省一道熱水洗。
【具體實施方式】
[0013] 下面通過具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步描述說明。
[0014] 如果無特殊說明,本發(fā)明的實施例中所采用的原料均為本領(lǐng)域常用的原料,實施 例中所采用的方法,均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。
[0015] 實施例1 : 一種黑色再生纖維素纖維筒子紗的活性染料低堿染色方法,具體包括以下步驟: (1)前處理:將精煉劑和純堿加入到水中,攪拌至全部溶解后打入放有再生纖維素纖 維筒子紗的主缸中,將主缸的水加至預(yù)定水位后上蓋,升溫到78°c,不斷循環(huán)下進行25分 鐘(正4反3循環(huán)),然后將水排干,待染色;主缸中精煉劑的濃度為0. 5g/L,純堿的濃度為 2g/L; 精煉劑為脂肪醇乙氧基化合物和丁基二甘醇的混合水溶液,脂肪醇乙氧基化合物的質(zhì) 量濃度為25wt%,丁基二甘醇的質(zhì)量濃度為2〇Wt%。
[0016] (2)染色:將再生纖維素纖維筒子紗6倍重量、濃度為80g/L的元明粉水溶液加入 主缸,然后加熱至38°C循環(huán)25分鐘(正4反3循環(huán));然后再將再生纖維素纖維筒子紗6% 重量的的活性黑染料在25分鐘內(nèi)加入到主缸中;在38°C下循環(huán)30分鐘;然后以1°C/分鐘 的速度升溫至62 °C,循環(huán)20分鐘(正4反3循環(huán)); (3) 固色:將純堿溶解成溶液,并在40分鐘內(nèi)加入到主缸中,使主缸中純堿的濃度為 8g/L,然后再在60°C下保溫63分鐘;降壓取樣并對色; (4) 后續(xù)處理:經(jīng)檢驗達標后,將固色后的再生纖維素纖維筒子紗進行后處理、皂洗、 熱水洗和柔軟工藝后得到成品,后續(xù)處理具體分別為: 后處理:對色達標后,排干染液,加水,設(shè)定浴比,升溫到80°C熱水洗20分鐘,排干液 體;常溫水洗10分鐘(全部正循環(huán)),排液;其中,浴比為1:10 ; 皂洗:采用皂洗劑在溫度為l〇〇°C下攪拌20分鐘(正泵),排液; 熱水洗:先用熱水95°C攪拌進行10分鐘,排液;再用常溫水攪拌進行10分鐘,排液; 柔軟:在主缸中采用陽離子軟珠乳液,50°C下運行30分鐘。
[0017] 實施例2: 一種黑色再生纖維素纖維筒子紗的活性染料低堿染色方法,具體包括以下步驟: (1)前處理:將精煉劑和純堿加入到水中,攪拌至全部溶解后打入放有再生纖維素纖 維筒子紗的主缸中,將主缸的水加至預(yù)定水位后上蓋,升溫到82°c,不斷循環(huán)下進行20分 鐘(正4反3循環(huán)),然后將水排干,待染色;主缸中精煉劑的濃度為2g/L,純堿的濃度為 lg/L; 精煉劑為脂肪醇乙氧基化合物和丁基二甘醇的混合水溶液,脂肪醇乙氧基化合物的質(zhì) 量濃度為25wt%,丁基二甘醇的質(zhì)量濃度為2〇Wt%。
[0018] (2)染色:將再生纖維素纖維筒子紗8倍重量、濃度為50g/L的元明粉水溶液加 入主缸,然后加熱至43°C循環(huán)20分鐘(正4反3循環(huán));然后再將再生纖維素纖維筒子紗 10%重量的的活性黑染料在15分鐘內(nèi)加入到主缸中;在43°C下循環(huán)20分鐘;然后以1°C/ 分鐘的速度升溫至62°C,循環(huán)20分鐘(正4反3循環(huán)); (3) 固色:將純堿溶解成溶液,并在45分鐘內(nèi)加入到主缸中,使主缸中純堿的濃度為 5g/L,然后再在60°C下保溫63分鐘;降壓取樣并對色; (4) 后續(xù)處理:經(jīng)檢驗達標后,將固色后的再生纖維素纖維筒子紗進行后處理、皂洗、 熱水洗和柔軟工藝后得到成品,后續(xù)處理具體分別為: 后處理:對色達標后,排干染液,加水,設(shè)定浴比,升溫到80°C熱水洗20分鐘,排干液 體;常溫水洗10分鐘(全部正循環(huán)),排液;其中,浴比為1:10 ; 皂洗:采用皂洗劑在溫度為l〇〇°C下攪拌20分鐘(正泵),排液; 熱水洗:先用熱水95°C攪拌進行10分鐘,排液;再用常溫水攪拌進行10分鐘,排液; 柔軟:在主缸中采用陽離子軟珠乳液,50°C下運行30分鐘。
[0019] 實施例3: 一種黑色再生纖維素纖維筒子紗的活性染料低堿染色方法,具體包括以下步驟: (1)前處理:將精煉劑和純堿加入到水中,攪拌至全部溶解后打入放有再生纖維素纖 維筒子紗的主缸中,將主缸的水加至預(yù)定水位后上蓋,升溫到80°c,不斷循環(huán)下進行21分 鐘(正4反3循環(huán)),然后將水排干,待染色;主缸中精煉劑的濃度為lg/L,純堿的濃度為 lg/L; 精煉劑為脂肪醇乙氧基化合物和丁基二甘醇的混合水溶液,脂肪醇乙氧基化合物的質(zhì) 量濃度為25wt%,丁基二甘醇的質(zhì)量濃度為2〇Wt%。
[0020] (2)染色:將再生纖維素纖維筒子紗7倍重量、濃度為60g/L的元明粉水溶液加入 主缸,然后加熱至41°C循環(huán)21分鐘(正4反3循環(huán));然后再將再生纖維素纖維筒子紗8 % 重量的的活性黑染料在21分鐘內(nèi)加入到主缸中;在41°C下循環(huán)21分鐘;然后以1°C/分鐘 的速度升溫至60°C,循環(huán)21分鐘(正4反3循環(huán)); (3) 固色:將純堿溶解成溶液,并在40分鐘內(nèi)加入到主缸中,使主缸中純堿的濃度為 6g/L,然后再在60°C下保溫63分鐘;降壓取樣并對色; (4) 后續(xù)處理:經(jīng)檢驗達標后,將固色后的再生纖維素纖維筒子紗進行后處理、皂洗、 熱水洗和柔軟工藝后得到成品,后續(xù)處理具體分別為: 后處理:對色達標后,排干染液,加水,設(shè)定浴比,升溫到80°C熱水洗20分鐘,排干液 體;常溫水洗10分鐘(全部正循環(huán)),排液;其中,浴比為1:10; 皂洗:采用皂洗劑在溫度為l〇〇°C下攪拌20分鐘(正泵),排液; 熱水洗:先用熱水95°C攪拌進行10分鐘,排液;再用常溫水攪拌進行10分鐘,排液; 柔軟:在主缸中采用陽離子軟珠乳液,50°C下運行30分鐘。
[0021] 對本發(fā)明三個實施例的測試結(jié)果與20g/L的染色工藝比較及不同固色牢度比較 見表1和表2。
[0022] 表1是本發(fā)明的人造棉特黑色筒子紗染色平均結(jié)果與60°C、20g/L純堿染色工藝 比較
【權(quán)利要求】
1. 一種黑色再生纖維素纖維筒子紗的活性染料低堿染色方法,其特征在于,具體包括 以下步驟: (1) 前處理:將精煉劑和純堿加入到水中,攪拌至全部溶解后打入放有再生纖維素纖 維筒子紗的主缸中,將主缸的水加至預(yù)定水位后上蓋,升溫到78-82°C,不斷循環(huán)下進行 20-25分鐘,然后將水排干,待染色;主缸中精煉劑的濃度為0. 5-2g/L,純堿的濃度為l-2g/ L ; (2) 染色:將再生纖維素纖維筒子紗6-8倍重量、濃度為50-80g/L的元明粉水溶液加 入主缸,然后加熱至38-43°C循環(huán)20-25分鐘;然后再將再生纖維素纖維筒子紗6-10%重量 的的活性黑染料在15-25分鐘內(nèi)加入到主缸中;在38-43°C下循環(huán)20-30分鐘;然后以1°C / 分鐘的速度升溫至58-62°C,循環(huán)20-30分鐘; (3) 固色:將純堿溶解成溶液,并在40-45分鐘內(nèi)加入到主缸中,使主缸中純堿的濃度 為5-8g/L,然后再在60°C下保溫63分鐘;降壓取樣并對色; (4) 后續(xù)處理:經(jīng)檢驗達標后,將固色后的再生纖維素纖維筒子紗進行后處理、皂洗、 熱水洗和柔軟工藝后得到成品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黑色再生纖維素纖維筒子紗的活性染料低堿染色方法, 其特征在于,步驟(1)中的精煉劑為脂肪醇乙氧基化合物和丁基二甘醇的混合水溶液,月旨 肪醇乙氧基化合物的質(zhì)量濃度為25wt %,丁基二甘醇的質(zhì)量濃度為20wt %。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黑色再生纖維素纖維筒子紗的活性染料低堿染色方法, 其特征在于,步驟(4)的后續(xù)處理具體分別為: 后處理:對色達標后,排干染液,加水,設(shè)定浴比,升溫到80°C熱水洗20分鐘,排干液 體;常溫水洗10分鐘,排液;其中,浴比為1:10 ; 皂洗:采用皂洗劑在溫度為KKTC下攪拌20分鐘,排液; 熱水洗:先用熱水95°C攪拌進行10分鐘,排液;再用常溫水攪拌進行10分鐘,排液; 柔軟:在主缸中采用陽離子軟珠乳液,50°C下運行30分鐘。
【文檔編號】D06P5/10GK104404797SQ201410653224
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
【發(fā)明者】班輝, 許??? 陳海峰, 符靜, 陸峰英, 金偉龍, 范森林 申請人:浙江恒生印染有限公司