CN104790235A

CN104790235A - 一种活性染料染色棉织物的无浴剥色方法

Info

Publication number: CN104790235A
Application number: CN201510200634.6A
Authority: CN
Inventors: 龙家杰; 章燕琴; 解昌峰
Original assignee: Suzhou University
Current assignee: Suzhou University
Priority date: 2015-04-26
Filing date: 2015-04-26
Publication date: 2015-07-22

Abstract

本发明公开了一种活性染料染色棉织物的无浴剥色方法，步骤包括：（1）采用剥色液对经活性染料染、固色处理的棉织物进行二浸二轧处理；（2）将浸轧处理后的棉织物悬挂于密闭装置中的低压汞灯石英套管***处，并开启紫外低压汞灯，利用紫外光和水、氧化剂或还原剂，对染料进行催化降解反应，以实现染色棉织物的单面无浴剥色。本发明采用的设备及工艺简单，流程短，剥色率较高，与传统的剥色方法相比，既可减少有毒有害化学品的大量使用，且能耗少、成本低，与水浴浸渍剥色法相比，织物强力损失较小，耗水量显著降低，具有生态环保、节能减排等优点。

Description

一种活性染料染色棉织物的无浴剥色方法

技术领域

本发明涉及一种活性染料染色棉织物的剥色方法，属于纺织染整技术领域。

背景技术

近年来，国内外市场对服装面料的质量要求越来越高，其中外观质量成为被重点关注的对象之一。按照以往国家标准，服装面料的外观质量符样3级（光源4只40W日光灯）即可，而如今出口到不同的国家和地区需采用不同的光源（D65、TL84、U30），且其符样要求4级以上，甚至4.5级（参考文献：WF-8836剥色油的应用实践[J]．印染，2002，28(9)：23-24）。然而，在实际印染加工过程中常常会出现各种染色病疵，如色点、色斑、色差、染色不匀、颜色跳灯等，且多数情况下与标样的差距较大，此时生产厂家一般会采用两种方法解决，一种是将浅色改染为深色，另一种是剥色后重新染色，其中后一种方法的适用范围更为广泛（参考文献：棉织物修色剥色剂BS[J]．印染，2011，37(9)：19-22）。目前印染厂的疵品回修率可达3%，甚至更高。因而对纺织品进行剥色工艺研究是立足于市场基本需求的，对纺织印染行业也具有重要意义。

剥色是指利用某些物质与纤维上的染料发生化学反应从而使染料分子结构破坏，纤维失去颜色。按照使用的化学剥色剂类型不同，可将剥色分为两类，一类是氧化剥色，使用的是氧化性剥色剂，如H₂O₂、NaClO等，它们在一定条件下可以破坏某些组成染料分子发色体系的基团，使染料分子发生不可逆的结构变化，从而实现褪色或消色，其中NaClO易对织物造成损伤，且排放后会产生有机氯化物AOX，其使用受到限制；另一类是还原剥色，使用的是还原性剥色剂，如保险粉、雕白粉、二氧化硫脲等，特点是对某些结构的染料发色体系的破坏是可逆的，例如蒽醌结构的发色体系，其中雕白粉有刺激性气味，受潮后会放出H₂S，且在使用过程中会释放甲醛，危害人体健康（参考文献：染色织物的剥色及回修技术[J]．印染，2006，32(14)：12-16；New process of color stripping dyed textile fabric [P]. US 4227881，1980-10-14；棉织物修色剥色剂BS[J]．印染，2011，37(9)：19-22）。

传统的剥色方法需消耗大量化学药品，且在剥色结束后还需加入氧化还原性相反的氧化剂或还原剂，以防止残留的剥色剂对后道的复染产生影响，对水资源和能源的需求量较大，成本高，且排放的废水对环境危害严重。

目前，活性染料已发展成为仅次于分散染料的第二大类纺织染料（参考文献：染料化学[M]．北京：中国纺织出版社，2010）。而对于活性染料来说，上述特点更为突出，由于其与纤维间以共价键结合，湿处理牢度相比于其他染料有显著优势，这也使得活性染料在剥色时处理条件更为苛刻，对环境的危害也更大。

如何降低化学品用量，减少对水资源的消耗，找到一种高效、绿色、清洁的纺织品剥色方法，特别是活性染料染色织物的剥色，成为亟待解决的重要问题，新技术的开发与应用已迫在眉睫。

发明内容

本发明针对现有纺织品剥色处理在技术上存在的问题，提供一种具有设备工艺简单、流程短、耗水量小、剥色率高、节能减排等优点的活性染料染色棉织物的无浴剥色方法。

实现本发明目的的技术方案包括一种活性染料染色棉织物的无浴剥色方法，包括如下步骤：

（1）经活性染料染、固色处理后的棉织物，在剥色液中进行二浸二轧处理，轧余率为10%～120%；

（2）将步骤（1）处理后的棉织物平整地悬挂于密闭装置中距低压汞灯石英套管***0.1～50cm处，利用紫外光能在室温空气条件下进行棉织物的单面无浴剥色处理2～120分钟；

（3）剥色结束后取出棉织物，用冷水充分洗涤，晾干或烘干，得到单面全幅棉织物剥色成品。

本发明所述的活性染料为偶氮型染料或蒽醌型染料，活性染料的活性基为一氯均三嗪/乙烯砜硫酸酯、双一氯均三嗪和一氯均三嗪；具体的活性染料包括：活性红M-3BE 100%、Everzol Yellow 3RF、Everzol Blue BF、Everzol Blue BRF、Evercion Blue H-ER、Evercion Red H-E7B、Evercion Yellow H-E4R或活性蓝K-GR。

本发明步骤（1）中剥色液的有效成分包括H₂O₂、K₂S₂O₈或Na₂S₂O₄，用量依次分别为1.0 ml/L～10.0 ml/L、0.5 g/L～10.0 g/L和0.2 g/L～3.0 g/L；剥色液的pH值范围为2～12。

本发明步骤（2）中的低压紫外汞灯的功率为8W。

本发明的原理是：利用紫外光/水（或氧化剂、还原剂）的共同作用，产生高活性自由基，再通过自由基与活性染料分子间的加合、取代、电子转移等作用促使染料快速降解，使其与纤维间的共价键断裂，亲和力变小，从而从纤维上脱落下来，最终实现剥色。

与传统剥色方法相比，本发明提供的方法，剥色率显著提高，所需的化学药品用量大大减少，在剥色结束后也无需添加氧化还原性相反的氧化剂或还原剂进行后处理，且能耗少、成本低，而与水浴浸渍剥色法相比，织物的强力损失较小，耗水量显著降低，具有生态环保、节能减排等优点，符合可持续发展的要求。

附图说明

图1为本发明实施例提供的光催化剥色装置的结构示意图；

图2为本发明提供的对活性染料染色棉织物进行无浴剥色处理的工艺流程图；

图3为本发明实施例采用8种活性染料染色的棉织物分别在UV/H₂O、UV/H₂O₂、UV/K₂S₂O₈和UV/Na₂S₂O₄体系中进行无浴剥色的剥色率的结果图；

图4为为本发明实施例采用8种活性染料染色的棉织物分别在UV/H₂O、UV/H₂O₂、UV/K₂S₂O₈和UV/Na₂S₂O₄体系中进行无浴剥色后的强力保留率的结果图。

其中：1、玻璃容器；2、棉织物；3、紫外低压汞灯；4、石英套管；5、电源线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。

本实施例中所涉及的染化料如下：

活性染料：活性红M-3BE 100%、Everzol Yellow 3RF、Everzol Blue BF、Everzol Blue BRF、Evercion Blue H-ER、Evercion Red H-E7B、Evercion Yellow H-E4R和活性蓝K-GR为常规市售产品。

其他化学试剂：pH值调节剂（HCl、NaOH）和氧化剂（H₂O₂、K₂S₂O₈）均为分析纯，还原剂Na₂S₂O₄为化学纯。

实施例1

本实施例提供一种活性染料染色棉织物的无浴剥色法，参见附图1，它是本实施例中的光催化剥色装置示意图，光催化剥色装置包括玻璃容器1、紫外低压汞灯3、石英套管4和电源线5，在密封的玻璃容器1内，设有紫外低压汞灯3，石英套管4套于汞灯3之外，汞灯3通过电源线5与电源接通，工作时，将待处理的棉织物2平整地悬挂于密闭的装置中，棉织物2距低压汞灯石英套管***0.1～50cm处；参见附图2，它为本实施例提供的无浴剥色处理的工艺流程图，包括如下步骤：

1、采用常规活性染料染色方法对棉织物进行染、固色，本实施例中，纺织品为纯棉机织物（140 g/m²），其染、固色工艺条件为：1%（o.m.f）活性红M-3BE 100%，60 g/L元明粉，10 g/L碳酸钠，浴比为1∶50。染色时，40℃入染，15分钟后加入元明粉，续染15分钟，然后以2℃/min的速度升温至80℃，加入碳酸钠，固色30分钟。固色完毕后，降温，冷水洗、热水洗、皂洗（皂片2.0 g/L，浴比1∶50，温度85℃，时间15分钟）、热水洗、冷水洗，晾干备用。

2、利用HCl及NaOH调节去离子水的pH值至2，配制成剥色液，本实施例的剥色体系为UV/H₂O。

3、剥色处理装置如图1所示，先采用剥色液对经活性染料染、固色处理的棉织物进行二浸二轧处理，使其轧余率为80%，然后将其平整地悬挂于剥色装置的低压汞灯石英套管***0.1cm处，开启紫外低压汞灯，在室温空气条件下进行织物单面无浴剥色处理，作用时间为30分钟；

4、剥色结束后取出织物，用冷水充分洗涤，晾干或烘干。

对本实施例中的剥色棉织物进行织物表面色深值（K/S值）及拉伸断裂强力测试，计算其剥色率和强力保留率。

1、剥色棉织物的织物表面色深值（K/S值）测定及剥色率的计算

利用UltraScan PRO型测色配色仪（美国HunterLab公司），采用D₆₅光源和10°视角对本实施例提供的棉织物在剥色前后的表面色深值（K/S值）进行测定，并按照以下公式（1）进行剥色率的计算，结果如图3所示。

（1）

2、剥色棉织物的拉伸断裂强力测定及强力保留率的计算

根据GB/T 3917标准，采用条样法在YG026B型电子织物强力仪上进行织物拉伸断裂强力的测定，织物的强力保留率按以下公式（2）进行计算。结果如图4所示。

（2）

实施例2

本实施例提供一种活性染料染色棉织物的无浴剥色法，该方法的其他步骤同实施例1。其中步骤1中的染料为1%（o.m.f）Evercion Blue H-ER，元明粉为40 g/L，碳酸钠为10 g/L，浴比为1∶50，染色时，60℃入染，15分钟后加入元明粉，续染15分钟，然后以2℃/min的速度升温至90℃，加入碳酸钠，固色30分钟。步骤3中织物的轧余率为100%，织物悬挂于低压汞灯石英套管***5cm处，剥色时间为30分钟。

采用本实施例提供的方法，分别以Evercion Red H-E7B、Evercion Yellow H-E4R和活性蓝K-GR代替步骤1中的Evercion Blue H-ER，得到单面全幅、不同剥色程度的染色棉织物。

对本实施例中的剥色棉织物进行织物表面色深值（K/S值）及拉伸断裂强力测试，计算其剥色率和强力保留率，其结果分别如图3、图4所示。

实施例3

本实施例提供一种活性染料染色棉织物的无浴剥色法，该方法的其他步骤同实施例1。其中步骤2中剥色剂为H₂O₂，浓度为6.0 ml/L，并利用HCl及NaOH调节其pH值至6；步骤3中织物的轧余率为100%，织物悬挂于低压汞灯石英套管***10cm处，剥色时间为20分钟。

实施例4

本实施例提供一种活性染料染色棉织物的无浴剥色法，该方法的其他步骤同实施例3。其中在步骤1中分别以Everzol Yellow 3RF、Everzol Blue BF、Everzol Blue BRF代替活性红M-3BE 100%；步骤2中H₂O₂的浓度为3.0 ml/L，并利用HCl及NaOH调节其pH值至6；步骤3中织物的轧余率为100%，织物悬挂于低压汞灯石英套管***40cm处，剥色时间为25分钟。

实施例5

本实施例提供一种活性染料染色棉织物的无浴剥色法，该方法的其他步骤同实施例1。其中步骤2中剥色剂为K₂S₂O₈，浓度为3.0 g/L，并利用HCl及NaOH调节其pH值至2；步骤3中织物的轧余率为60%，织物悬挂于低压汞灯石英套管***50cm处，剥色时间为25分钟。

实施例6

本实施例提供一种活性染料染色棉织物的无浴剥色法，该方法的其他步骤同实施例2。其中步骤2中剥色剂为K₂S₂O₈，浓度为1.0 g/L，并利用HCl及NaOH调节其pH值至2；步骤3中织物的轧余率为100%，织物悬挂于低压汞灯石英套管***20cm处，剥色时间为25分钟。

实施例7

本实施例提供一种活性染料染色棉织物的无浴剥色法，该方法的其他步骤同实施例1。其中步骤2中剥色剂为Na₂S₂O₄，浓度为0.6 g/L，并利用HCl及NaOH调节其pH值至2；步骤3中织物的轧余率为120%，织物悬挂于低压汞灯石英套管***1cm处，剥色时间为20分钟。

实施例8

本实施例提供一种活性染料染色棉织物的无浴剥色法，该方法的其他步骤同实施例7。其中在步骤1中分别以Everzol Yellow 3RF、Everzol Blue BF、Everzol Blue BRF代替活性红M-3BE 100%；步骤2中Na₂S₂O₄的浓度为1.5 g/L，并利用HCl及NaOH调节其pH值至2；步骤3中织物的轧余率为100%，织物悬挂于低压汞灯石英套管***5cm处，剥色时间为25分钟。

由本发明的实施例1～8和附图3和4表明：活性染料染色棉织物在UV/H₂O体系中的剥色率至少在50%以上，而在UV/K₂S₂O₈和UV/Na₂S₂O₄体系中的单面无浴剥色效果明显优于其他光催化体系，在UV/Na₂S₂O₄体系中织物的强力保留率最高，对其损伤最小。

Claims

1.一种活性染料染色棉织物的无浴剥色方法，其特征在于包括如下步骤：

（2）将步骤（1）处理后的棉织物平整地悬挂于密闭装置中，距低压汞灯石英套管***0.1～50cm处，利用紫外光能在室温空气条件下进行棉织物单面无浴剥色处理2～120分钟；

（3）取出棉织物，用冷水充分洗涤，晾干或烘干，得到单面全幅棉织物剥色成品。

2.根据权利要求1所述的一种活性染料染色棉织物的无浴剥色方法，其特征在于：所述活性染料为偶氮型染料或蒽醌型染料，活性染料的活性基为一氯均三嗪/乙烯砜硫酸酯、双一氯均三嗪和一氯均三嗪。

3.根据权利要求1或2所述的一种活性染料染色棉织物的无浴剥色方法，其特征在于：所述的活性染料为活性红M-3BE 100%、Everzol Yellow 3RF、Everzol Blue BF、Everzol Blue BRF、Evercion Blue H-ER、Evercion Red H-E7B、Evercion Yellow H-E4R或活性蓝K-GR。

4.根据权利要求1的一种活性染料染色棉织物的无浴剥色方法，其特征在于：步骤（1）中所述的剥色液的有效成分包括H₂O₂、K₂S₂O₈或Na₂S₂O₄，用量依次分别为1.0 ml/L～10.0 ml/L、0.5 g/L～10.0 g/L和0.2 g/L～3.0 g/L。

5.根据权利要求1的一种活性染料染色棉织物的无浴剥色方法，其特征在于：步骤（1）中所述的剥色液的pH值范围为2～12。

6.根据权利要求1的一种活性染料染色棉织物的无浴剥色方法，其特征在于：步骤（2）中所述的低压紫外汞灯的功率为8W。