一種免水洗活性染料非水溶劑染色固色方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于紡織染整技術領域，涉及一種活性染料的染色方法，特別涉及一種免 水洗活性染料非水溶劑染色固色方法。
【背景技術】
[0002] 目前反應性散纖維、紗線、面料或成衣的染色大多數(shù)是采用的活性染料，染色過程 中由于活性基團在水介質(zhì)中的水解，不僅導致大量活性染料的浪費，而且在染色過程中需 要消耗大量的水以及排放大量難以處理的高色度污水，這也是活性染料一直以來存在的瓶 頸。
[0003] 為了避免活性染料的水解反應，提高活性染料的利用率，科學家們在很早就已經(jīng) 注意并研究了活性染料在非水介質(zhì)中的染色。采用非水介質(zhì)染色的優(yōu)勢在于活性染料在染 色過程中不會發(fā)生水解，能夠提高活性染料與散纖維、紗線、面料或成衣的反應程度。但同 時，采用非水介質(zhì)染色也一直存在著較多問題，主要包括活性染料在非水介質(zhì)中的溶解性、 散纖維、紗線、面料或成衣在非水介質(zhì)中的溶脹能力、固色堿劑在非水介質(zhì)中的溶解度、以 及染色的勻染性、透染性等。盡管活性染料在非水介質(zhì)中染色存在著諸多難點，但現(xiàn)階段用 水成本逐漸升高，以及人們對環(huán)境保護越來越重視，活性染料非水介質(zhì)染色以其良好的應 用前景也越來越受到關注。
[0004] 上世紀80年代印度紡織工藝研究所采用二甲基甲酰胺溶解活性染料C. I.活性紅 12,在升溫至80°C過程中分批加入三氯乙烯并保溫lh，染料幾乎完全上染，固色率為84%。 該方法雖提供了一個較好的溶劑染色思路，但固色率比傳統(tǒng)染色方法相比優(yōu)勢不大，染色 后仍需要大量的水進行高溫皂洗去除浮色，工業(yè)應用前景不大，因此未得到進一步發(fā)展。
[0005] 溶劑反膠束染色法是近年出現(xiàn)的一種新型的非水溶劑染色工藝，該工藝是將散纖 維、紗線、面料或成衣或織物置于增溶了高濃度的染料水溶液的反膠束體系中染色，染色所 用水量與傳統(tǒng)水浴染色相比大大減少，不失為一種新型的節(jié)水染色工藝。但反膠束染色工 藝存在以下幾個問題：（1)體系內(nèi)表面活性劑以及助表面活性劑的用量較大，大量的表面 活性劑以及助劑的用量導致染色過程中布樣上吸附大量的表面活性劑以及助劑，同樣會造 成后處理困難、皂洗廢水C0D值偏高、環(huán)境污染以及一定的資源浪費；（2)由于溶劑體系中 分散的高濃度染料水溶液對散纖維、紗線、面料或成衣的親和力高，因此染料上染速度快， 不易控制，易染花；（3)染色時散纖維、紗線、面料或成衣首先需浸乳一定濃度的碳酸鈉水 溶液，并以一定的待液率入染，體系中存在的水同樣會導致染料的水解，因此，固色率較低。
[0006] 為了克服反膠束體系染色弊端，廣東溢達紡織有限公司與浙江理工大學又合作 開發(fā)了有機溶劑懸浮體系來實現(xiàn)活性染料的染色。該染色工藝將活性染料以及一定量的 分散劑通過球磨分散于有機溶劑體系內(nèi)，在一定染色條件下實現(xiàn)對散纖維、紗線、面料或成 衣的上染。該染色工藝中采用的分散劑僅為染料用量的0. 15倍，且染料的上染率可達到 近100%，充分體現(xiàn)了非水溶劑染色的優(yōu)勢，但同樣由于溶劑體系中分散的染料顆粒對散纖 維、紗線、面料或成衣的親和力高，因此上染速度快，易染花。
[0007] 廣東溢達紡織有限公司開發(fā)的活性染料非水溶劑染色方法（活性染料的良溶劑 與活性染料的不良溶劑混合物體系），其固色率可以達到95%以上，在未固色或者皂洗前， 纖維表面仍殘留1-5%的浮色，若不經(jīng)過后處理工序，將影響色牢度。采用所述活性染料 的良溶劑和所述活性染料的不良溶劑混合體系，活性染料利用效率比傳統(tǒng)水中染色提高了 15-40%，但是殘留少量染料如果采用常規(guī)的皂洗和多次清洗，需要消耗大量水，也就失去 了非水溶劑染色真正的意義。在活性染料的良溶劑和所述活性染料的不良溶劑混合體系中 直接固色是一種可行的方法，但傳統(tǒng)的活性染料固色劑多為水溶性季銨鹽高分子化合物， 無法在所述活性染料的良溶劑和所述活性染料的不良溶劑的混合物中溶解或分散。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為解決上述技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種免水洗活性染料非水溶劑染色 的方法，該方法能夠使活性染料在散纖維、紗線、面料或成衣上完全上染與固色，且染色結(jié) 束后不需要進行水洗和中和，染色周期短，能耗低。
[0009] 為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種免水洗活性染料非水溶劑染色固色方法，其 包含以下步驟：
[0010] 將經(jīng)過預處理的散纖維或紡織品與活性染料、活性染料的良溶劑混合，形成混合 體系X ;對所述混合體系X進行升溫，在升溫之前或升溫的過程中向所述混合體系X中加入 活性染料的不良溶劑，升溫至染色溫度后進行保溫，得到混合體系Y ;所述活性染料的良溶 劑與所述活性染料的不良溶劑的體積比為1 :(3-20);所述活性染料的良溶劑的體積與所 述散纖維或紡織品的質(zhì)量之比為（3_10)mL :lg ;
[0011] 將所述混合體系Y降溫至30-60°C，再加入季銨鹽陽離子小分子化合物，保溫 10-30min，然后加入小分子親電化合物，加熱至45-98°C，保溫30-60min，烘干后得到染色 后的散纖維或紡織品；
[0012] 其中，所述季銨鹽陽離子小分子化合物包含兩個以上的親核基團和一個以上的季 銨鹽基團；所述季銨鹽陽離子小分子化合物能夠在非極性或弱極性的活性染料的不良溶劑 中溶解或均勻分散；所述小分子親電化合物包含兩個以上的親電基團；所述小分子親電化 合物能夠在非極性或弱極性的活性染料的不良溶劑中溶解。
[0013] 在上述方法中，所述活性染料的用量沒有特別限制，可以根據(jù)實際染色深度的要 求確定染料的用量。
[0014] 在上述方法中，優(yōu)選的，所述預處理的方法包括以下步驟：
[0015] 將散纖維或紡織品置于堿性物質(zhì)的水溶液中進行充分溶脹至其帶液率為 30-200%，然后供干。
[0016] 在上述方法中，優(yōu)選的，所述堿性物質(zhì)包括碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉、氫氧化 鋰、氫氧化鉀中的一種或幾種的組合；所述堿性物質(zhì)的水溶液的濃度為5_50g/L ;
[0017] 更優(yōu)選地，所述堿性物質(zhì)的水溶液的濃度為10_20g/L。
[0018] 采用優(yōu)選濃度的堿性物質(zhì)的水溶液時，所述混合體系Y的pH值可以控制在 6. 0~8, 0〇
[0019] 在上述方法中，優(yōu)選的，所述紡織品包括紗線、面料或成衣；所述散纖維或紡織品 的材質(zhì)包括纖維素纖維、具有反應基團的合成纖維中的一種或幾種的組合；所述纖維素纖 維包括棉纖維和/或麻纖維；所述反應基團包括-OH，-NH2, -NHR，其中，R包括烷基或酰胺 基。
[0020] 上述棉纖維、麻纖維等天然纖維，或者合成纖維上可反應的基團主要 為-OH，-NH2, -NHR，其中，R包括烷基或酰胺基。
[0021] 在上述方法中，優(yōu)選的，所述活性染料的良溶劑為能溶解活性染料但不與活性染 料發(fā)生化學反應的非水溶劑；
[0022] 更優(yōu)選地，所述活性染料的良溶劑為極性溶劑；
[0023] 再優(yōu)選地，所述活性染料的良溶劑包括N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、 二甲基亞砜、離子液體、醇醚溶劑中的一種或幾種的組合。
[0024] 在上述方法中，優(yōu)選的，所述活性染料的不良溶劑為不能溶解活性染料且不與活 性染料發(fā)生化學反應的非水溶劑；
[0025] 更優(yōu)選地，所述活性染料的不良溶劑包括烷烴、含氯烴類、烯烴、芳烴、酮類溶劑、 硅烷類溶劑、酯類溶劑、醚類溶劑中的一種或幾種的組合；
[0026] 再優(yōu)選地，所述活性染料的不良溶劑包括C6_CS的正構(gòu)烷烴、C 6_CS的異構(gòu)烷烴、四 氯乙烯、丙酮、四氫呋喃、十甲基環(huán)五硅氧烷中的一種或幾種的組合；
[0027] 所述活性染料的不良溶劑的體積與所述散纖維或紡織品的質(zhì)量之比為l_20mL : lgo
[0028] 在上述方法中，優(yōu)選的，所述季銨鹽陽離子小分子化合物的結(jié)構(gòu)通式包括：
[0030]其中，X 為 C1 或 Br ;&、R2、R3、R4、馬及 1?6為 CnH2n+1，η 為 1-18 的正整數(shù)，R7、Rs、 R9、R1(]、Rn及R 12為-Η、-OH或者(^Η2ηι+1中的一種，m為1-4的正整數(shù)；η減η 2為2-16, η 3為 2-18,114為1-6,且η ρ η2、叫和η 4均為整數(shù)；
[0032] 其中，X 為 C1 或 Br ;&、私及 R 3為 C ηΗ2η+1，η 為 1-18 的正整數(shù)；R4、R5、&及 R 7為-H、-〇H或者(；Η2ηι+1中的一種，m為1-4的正整數(shù)；RA-H或CnH 2n+1，n為1-18的正整數(shù)； 叫為2-16, η 2為2-18, η 3為1-6,且η ρ