CN103938461A - 分散染料碱性染色聚酯纤维和含聚酯纤维的纺织品的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于纺织印染技术领域，具体涉及一种分散染料碱性染色聚酯纤维和含聚酯纤维的纺织品的工艺，其特征在于，在分散染料的染浴中，含有一种1～5g/L受温控制、纳米级微胶囊水系pH滑动调节剂组成的染浴，采用浸渍法工艺对聚酯纤维和含聚酯纤维的纺织品进行130℃碱性染色，按染色深浅保温30～60分钟，然后降温至75～85℃，排液，紧接着，注入清水升温至70-90℃清洗15～30分钟。本发明具有如下优点：当温度在100℃以下时，分散染料染浴pH值呈弱酸性，且稳定在5～6.5之间，当温度达到130℃以后，染浴pH值呈碱性，并高达9.5以上，使分散染料适用的品种更广；此种工艺染色成本低廉、色谱全、色泽明亮。

Description

分散染料碱性染色聚酯纤维和含聚酯纤维的纺织品的工艺

技术领域

本发明属于纺织印染技术领域，具体涉及一种分散染料碱性染色聚酯纤维和含聚酯纤维的纺织品的工艺。 

背景技术

聚酯纺织品中PET、PBT、PTT和玉米纤维等的传统染色加工，主要采用酸性条件pH值为4.5～5.5染色。酸性染色会造成聚酯低聚物或齐聚物溶出，并在染色完毕后的冷却过程中析出，返沾到聚酯纺织品表面和污染染色容器内壁，造成纺织品染色物色淀、色迹、色斑和白粉、白霜等染疵和外观品质问题。 

而碱性染色具有以下优点：(1)改善涤纶纺织品预处理不均匀或不充分的问题；(2)减少低聚物沉积在织物和设备上；(3)减少折痕和擦伤；(4)给予织物柔和的手感；(5)提高涤棉混纺分散染料染色的重现性。所以，酸性染色的工艺缺陷能够通过碱性染色克服。 

然而，在pH为9～11的碱性条件下，分散染料化学成分不稳定，随着pH值的升高，分散染料的分子结构遭到破坏，容易产生色变现象。从结构上，一般认为，杂环结构的分散染料耐碱性最好，蒽醌结构次之，偶氮结构最差。 

根据研究发现，分散染料耐碱性能的优劣，并不仅仅由染料分子基团的主体造成，还受分子中的取代基影响。例如蒽醌类染料中如果存在碱性条件下能水解的酯基、酰胺键等，则不再具有耐碱性。因此，染料中取代基的耐碱性能，同样决定染料的耐碱性能。 

此外，构成碱性溶液的物质也影响着分散染料的耐碱性。譬如同样pH为9的溶液，用碳酸钠调节的溶液中染料的耐碱性很好，而用氢氧化钠调节的溶液中染料的耐碱性就很差。这是OH^-的质子化引起的。 

分散染料染色的最佳pH应满足弱酸性条件、分散染料水解最小和适应分散染料的品种越多。而在高温高压的条件下，聚酯染色去除聚酯低聚物的最低pH 必须为9或9以上。 

目前现有技术中的碱性染色助剂，按其在染色过程中pH值的变化可分成两类：一类是pH缓冲型；另一类是pH滑动型。 

这两类助剂存在不足之处：(1)pH值缓冲型，染色的起始pH在分散染料推荐的染色pH值为5～6与去除低聚物要求的pH值>9之间难以实现。若满足去除低聚物的pH值要求，则可选用的分散染料品种非常窄小，色谱不全，造成色泽灰暗等；相反，若满足分散染料推荐的pH值，则碱性染色的真正意义不在存在。(2)pH值滑动型由9～9.5滑移到8左右，起染时室温下pH值9～9.5，此碱度对低聚物根本没有作用。随着温度和时间的变化，染浴pH值开始下降。涤纶玻璃化温度在75℃左右，当温度越过玻璃化温度、并在130℃条件下长时间沸染，涤纶纤维内部的低聚物在向纤维外部溶出。此时，在低的pH值8左右下对溶出的低聚物不起任何作用。 

为了兼顾分散染料耐碱性能和聚酯纤维低聚物的去除的最低pH值要求，碱性染色必须满足在130℃高温高压条件下，染液pH值需高于9。但是传统的分散染料在这样的pH值条件下会被水解或被还原，引起色变或消色。而现有技术中的分散染料虽能满足在这样高的pH值条件下染色，但是染料色泽灰暗、色谱不全、染色成本高昂。 

发明内容

针对现有技术中分散染料色泽灰暗、色谱不全、染色成本高昂等问题，本发明提供一种分散染料碱性染色聚酯纤维和含聚酯纤维的纺织品的工艺，它采用一种受温控制的、纳米级微胶囊型水系pH滑动调节剂，对聚酯纤维和含聚酯纤维的纺织品进行高温高压浸渍法染色，以克服分散染料碱性染色色泽灰暗、色谱不全、染色成本高昂的弊病。 

一种分散染料碱性染色聚酯纤维和含聚酯纤维的纺织品的工艺，其要点在于，在分散染料的染浴中，含有一种1～5g/L受温控制、纳米级微胶囊水系pH滑动调节剂组成的染浴，采用浸渍法工艺对聚酯纤维和含聚酯纤维的纺织品进行 130℃碱性染色，按染色深浅保温30～60分钟，然后降温至75～85℃，排液，紧接着，注入清水升温至70-90℃清洗15～30分钟。 

作为优选，所述的受温控制、纳米级微胶囊水系pH滑动调节剂的组分和制备方法如下：它按如下重量份数配方组成：微胶囊预聚体为9～13份，氨基膦酸酯为7～13份，碳酰胺化合物为30～35份，苛性碱为1.6～2.5份，蒸馏水为38～53.4份；所述的微胶囊预聚体由C3-5不饱和脂肪酸、引发剂、异丙醇和蒸馏水反应制得；所述的氨基膦酸酯为二乙烯三胺五甲叉膦酸，碳酰胺化合物为尿素，苛性碱为氢氧化钠，C3-5不饱和脂肪酸为马来酸，引发剂为过硫酸铵。 

作为优选，分散染料碱性染色过程中，使温度至100℃以下，所述的分散染料染浴pH值呈弱酸性，且稳定在5～6.5之间，使温度达到130℃以后保温期间，所述的分散染料染浴pH值呈碱性，并高达9.5以上。 

作为优选，分散染料碱性染色过程中，初始染浴pH值在5～6.5之间，最终染色结束的pH值在9～10之间。 

本发明与现有技术相比具有如下优点：采用受温控制、纳米级微胶囊型水系pH滑动调节剂，当温度在100℃以下时，分散染料染浴pH值呈弱酸性，且稳定在5～6.5之间，当温度达到130℃以后，染浴pH值呈碱性，并高达9.5以上，使分散染料适用的品种更广，不但适用pH3～9和pH4～9的分散染料品种，而且也适用pH4～7和部分pH4～6的分散染料品种；此种工艺染色成本低廉、色谱全、色泽明亮；改善涤纶纺织品预处理不均匀或不充分的问题；减少低聚物沉积在织物和设备上；减少折痕和擦伤；给予织物柔和的手感；提高涤棉混纺分散染料染色的重现性。 

附图说明

图1：开动染色机并缓慢升温(速率1℃/min)，从60℃开始，每间隔10℃取样，并冷却至室温后测定溶液pH值图 

图2：pH值随温度升高的变化曲线图 

图3：应用性能试验一分散染料染色测试结果图 

图3中L*(DL*)-染色亮度(或鲜艳度)和％STR-SWL-染色强度；pH＝7.5缓冲体系由硼酸钠和硼砂组成 

图4：应用性能试验二分散染料染色测试结果图 

图5：应用性能试验三分散染料染色测试结果图 

图6：应用性能试验四分散染料染色测试结果图 

具体实施方式

一种分散染料碱性染色聚酯纤维和含聚酯纤维的纺织品的工艺，在分散染料的染浴中，含有3g/L受温控制、纳米级微胶囊水系pH滑动调节剂组成染浴，采用浸渍法工艺对聚酯纤维和含聚酯纤维的纺织品进行130℃碱性染色，按染色深浅保温40分钟，然后降温至75℃，排液，紧接着，注入清水升温至70℃清洗15分钟。 

所述的受温控制、纳米级微胶囊水系pH滑动调节剂的组分和制备方法如下：它按如下重量份数配方组成：微胶囊预聚体为12份，二乙烯三胺五甲叉膦酸12份，尿素35份，氢氧化钠为2.5份，蒸馏水为38.5份；所述的微胶囊预聚体由C3-5不饱和脂肪酸、引发剂、异丙醇和蒸馏水反应制得；C3-5不饱和脂肪酸为马来酸，引发剂为过硫酸铵。 

分散染料碱性染色过程中，使温度至100℃以下，所述的分散染料染浴pH值呈弱酸性，且稳定在5～6.5之间，使温度达到130℃以后保温期间，所述的分散染料染浴pH值呈碱性，并高达9.5以上。 

分散染料碱性染色过程中，初始染浴pH值在5～6.5之间，最终染色结束的pH值在9～10之间。 

本实例中受温控制、纳米级微胶囊水系pH滑动调节剂其pH值随温度升高的变化测定如图1所示； 

配制含有2g/L和3g/L的pH滑动调节剂的蒸馏水溶液各2000mL，分别吸取100mL溶液，并分别移入两个红外线高温高压染色机的清洁、干净的不锈钢染 杯中。开动染色机并缓慢升温(速率1℃/min)，从60℃开始，每间隔10℃取样，并冷却至室温后测定溶液pH值。 

由图2清晰可见，当温度在100℃以下，染液pH值在一个固定值微小区域内振荡。当温度超过100℃时，染液pH值开始缓慢地上扬，当温度达到130℃，并在此温度上保温60分钟，染液pH值才达到9以上。也就是说，温度超过100℃开始，纳米级微胶囊开始逐一破壁，释放并游离出液体氢氧化钠使染液pH值增大。 

在100℃前呈酸性状态，满足绝大多数分散染料染色的要求是必须的。130℃、60分钟后呈碱性且pH高达9以上，能满足涤纶碱性染色的基本要求。 

以下对上述实施例作应用性能试验一：分散染料染色 

选择市售常见的低温型分散染料一组，分别为分散黄E-3G(C.I.54)、分散红E-FB(C.I.60)和分散蓝E-BLN(C.I.56)。这三低温型分散染料的染色适用pH都在3～9之间。 

取精练后的聚酯针织布5克，按采用浸渍法工艺：室温下，将上述3g/L受温控制、纳米级微胶囊水系pH滑动调节剂，醋酸，硼酸钠和硼砂组成的pH缓冲溶液分别加入三个分散染料染色浴中，以1-2℃/min升温速率加热至130℃，在此温度上保温60min。然后，降温至80℃、排液和清洗干净，烘干后以0.5g/L冰醋酸调节pH的分散染色布为标准测定的结果如图3所示。 

三种染色浴分别为：含有3g/L受温控制、纳米级微胶囊水系pH滑动调节剂染色浴；含有0.5g/L冰醋酸染色浴和3g/L pH＝7.5的缓冲体系染色浴，染色深度为0.5％owf。 

基于低温型分散染料的适应的染色pH值范围之广，因此最终染色的深度与冰醋酸调节pH值的酸性分散染料染色基本一致，包括色光和亮度。 

应用性能试验二：分散染料染色 

取4块精练后的聚酯针织布各5克，将上述三个常规的低温型分散染料按下列配方染成咖啡色，另外，再添加一组pH＝8.8缓冲体系(在pH＝7.5缓冲体 系中，添加0.5g/L纯碱)，实测的pH＝8.8。染色步骤同应用性能试验一，并测试得到图4结果。 

当pH＝8.8的缓冲溶液作为碱性染色助剂，虽然这些分散染料的染色适应pH值3～9之间，但也接近分散染料适应pH值的最高值边缘，部分分散染料已发生水解，因此最终染色深度与醋酸调节pH值的酸性分散染色结果相比，低5.5％。相反，pH滑动调节剂和pH＝7.5缓冲体系几乎没有变化。 

应用性能试验三：分散染料染色 

取3块精练后的聚酯针织布各5克。配制3个染液配方4.0％owf分散黑ECT，配制分别含有冰醋酸、pH滑动调节剂和pH＝7.5缓冲体系，按试验二分散染色工序进行染色，染色完毕后，清洗和烘干后测试得到图5结果。 

应用性能试验四：分散染料染色 

正确称取12块精练后的聚酯针织布各5克，同时，选择分散染料黄SE-4G、分散染料红SE-GFL和分散染料蓝SE-DR三个染料。配制三个染料的单色染浴和三个染料拼色染色浴各3个，总共12个染浴。然后，在每一组染色配方中分别添加冰醋酸、pH滑动调节剂和pH＝7.5缓冲体系。按试验二分散染色工艺进行染色，保温45分钟后，降温至80℃，排液和水洗，烘干后测试得到图6结果； 

因为分散染料黄SE-4G和分散染料蓝SE-DR的最适应染色的pH值为4～7，而分散染料红SE-GFL为4～8，由上表结果可见，总体上pH滑动调节剂得色深度比pH＝7.5缓冲溶液高，与冰醋酸调节pH值的酸性分散染色相比，差异基本上小于5％。而在三个染料拼色染色后，pH＝7.5缓冲溶液显示出非常低的染色深度，仅为82.14％。 

Claims (5)

1.一种分散染料碱性染色聚酯纤维和含聚酯纤维的纺织品的工艺，其特征在于，在分散染料的染浴中，含有一种1～5g/L受温控制、纳米级微胶囊水系pH滑动调节剂组成的染浴，采用浸渍法工艺对聚酯纤维和含聚酯纤维的纺织品进行130℃碱性染色，按染色深浅保温30～60分钟，然后降温至75～85℃，排液，紧接着，注入清水升温至70-90℃清洗15～30分钟。

2.根据权利要求1所述的分散染料碱性染色聚酯纤维和含聚酯纤维的纺织品的工艺，其特征在于，所述的受温控制、纳米级微胶囊水系pH滑动调节剂的组分和制备方法如下：它按如下重量份数配方组成：微胶囊预聚体为9～13份，氨基膦酸酯为7～13份，碳酰胺化合物为30～35份，苛性碱为1.6～2.5份，蒸馏水为38～53.4份；所述的微胶囊预聚体由C3-5不饱和脂肪酸、引发剂、异丙醇和蒸馏水反应制得；所述的氨基膦酸酯为二乙烯三胺五甲叉膦酸，碳酰胺化合物为尿素，苛性碱为氢氧化钠，C3-5不饱和脂肪酸为马来酸，引发剂为过硫酸铵。

3.根据权利要求1或2所述的分散染料碱性染色聚酯纤维和含聚酯纤维的纺织品的工艺，其特征在于，分散染料碱性染色过程中，使温度至100℃以下，所述的分散染料染浴pH值呈弱酸性，且稳定在5～6.5之间，使温度达到130℃以后保温期间，所述的分散染料染浴pH值呈碱性，并高达9.5以上。

4.根据权利要求1或2所述的分散染料碱性染色聚酯纤维和含聚酯纤维的纺织品的工艺，其特征在于，分散染料碱性染色过程中，初始染浴pH值在5～6.5之间，最终染色结束的pH值在9～10之间。

5.根据权利要求3所述的分散染料碱性染色聚酯纤维和含聚酯纤维的纺织品的工艺，其特征在于，分散染料碱性染色过程中，初始染浴pH值在5～6.5之间，最终染色结束的pH值在9～10之间。