CN108642910A - 一种新型靛蓝还原染色方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于纺织印染技术领域，尤其涉及一种靛蓝还原染色方法。本发明避免了靛蓝传统还原染色过程中劳动环境差、废水中硫酸盐类物质过量的问题，提供一种靛蓝的清洁还原染色工艺。本发明提供方法，还原染色过程无刺激性气味，反应过程温和，易控制，废水中无含硫物质。经本发明染色所得靛蓝染色织物，色泽柔和，各项色牢度良好。

Description

一种新型靛蓝还原染色方法
技术领域
本发明属于纺织印染技术领域，尤其涉及靛蓝的还原染色方法。
背景技术
靛蓝是一种深蓝色染料，粉末状，英文名称Indigo blue亦或是Vat Blue 1。天然靛蓝是人类最早使用的一只还原染料，属于靛系类，主要提取于蓝草之中。1897年，合成靛蓝成功的被BASF公司生产出来。在工业生产中，保险粉(Na2S2O4)是用于还原靛蓝染料的主要还原剂。连二亚硫酸钠由于在废水中形成与环境相关的产物(例如亚硫酸盐，硫酸盐，硫等)从而产生污染环境的问题。研究环保型的靛蓝还原剂以及别的还原方法和技术也成为热点。
二氧化硫脲(甲脒亚磺酸，简称TD)是常用的代替品。当处在碱性条件下的二氧化硫脲加热时，它的性质相当活泼，会加热分解出氢离子，同时反应中也会产生硫酸根等产物。二价铁盐络合物还原法能还原靛蓝是因为在碱性环境下二价铁盐具有还原性，释放出氢离子。但这种还原体系的工艺如果没有控制得当，溶液中溶解量较高的铁离子会沉积到布上面，从而造成了色花。葡萄糖是一个多羟基醛，具有多元醇和醛的性质，其在水溶液中的开链结构存在醛基，具有还原性，所以可作为还原剂使用。在各个染色条件都适宜的情况下，葡萄糖有能力将靛蓝染料还原，使之变为隐色体。葡萄糖还原靛蓝染料而得的染色织物色牢度好，不过，氢氧化钠用量过多时，易过还原，使织物的K/S值不但不会增加，反而减少。
电化学还原法产生的废水少，处理污水的成本较低，而且它的还原条件温和，可以在低温下进行，还原速度比较快，其染色速率与还原剂染色也基本一致，其平衡上染百分率也是如此。但是研究表明，媒介的电化学还原很大程度上影响了染料电还原的速度，并且电流效率低下，因此需要的电解面积十分的大。另外媒介的分离也是一个问题。且间接电化学还原法仍然需要使用较多的化学药品，且在染色工艺上增加分离媒质的步骤。化学品消耗小的直接电化学还原法和电催化氢化法也被发明了出来。直接电化学还原法不过还原速率较低，产生的可溶性自由基浓度也比较低，尚难以实现工业化的生产。
也有科研者们提出使用非水介质来进行染色的方法，就是把靛蓝染料均匀置于非水介质中，改变了用水染色的方式。这种方法可以从本质上处理水浪费严重，水污染严重的问题。其中的有机溶剂染色就是较早研究的介质。该方法主要利用了“相似相容”这一原理。在水中溶解性差的染料大多数都能用此方法。缺点是大分子结构的有机溶剂无法扩散到纤维的里面。离子液体染色也是新近开发出来的。这方法低温下就可以获得不错的得色率。不过它的成本比较高，需要回收，有一定的危险性。在应用的路上还要求更多的探索和研究。
发明内容
本发明克服现有技术中靛蓝染色时劳动环境差、废水中硫酸盐类物质过量，提供一种靛蓝的清洁还原染色工艺。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
本发明采用抗坏血酸对靛蓝进行还原染色，其还原方法为干缸还原法，即小浴比还原法。通过抗坏血酸，在碱性条件下将靛蓝还原成可溶性的隐色体钠盐。隐色体上染纤维后再经氧化，转变为原来不溶的染料固着在纤维上。
本发明提供的一种新型靛蓝染色方法，为抗坏血酸对靛蓝还原染色，其过程为还原-氧化-皂洗-水洗，具体工艺为：
抗坏血酸还原靛蓝工艺：靛蓝0.5～10％(omf)，以1:50的干缸浴比(染料质量：水量质量)加入水，室温下充分搅拌至均匀，加入1～80g/L的抗坏血酸、5～100g/L的氢氧化钠充分搅拌均匀，50～95℃还原30～90min。
还原后隐色体染色工艺：将隐色体溶液稀释到浴比1：20～50(织物质量：溶液质量)，放入织物进行染色。25～40℃浸染10～30min。取出布样，空气中氧化10～30min，皂洗，水洗，烘干。可续染0～3次(每次续染时间为10～15min，氧化5～30min)。
皂洗工艺条件为：浴比1：50，标准皂片2g/L，无水碳酸钠2g/L，80℃皂洗20min，冷水洗，烘干。
作为优选，本发明提供的一种新型靛蓝染色方法中抗坏血酸还原靛蓝工艺：靛蓝0.5～10％(omf)，以1:50的干缸浴比(染料质量：水量质量)加入水，室温下充分搅拌至均匀，加入5～50g/L的抗坏血酸、5～60g/L的氢氧化钠充分搅拌均匀，80～95℃还原50～70min。
本发明提供的一种新型靛蓝染色方法的还原工艺中，抗坏血酸、氢氧化钠可一次或者分次投放。作为优选，靛蓝加入少量水搅拌均匀后，直接加入全部抗坏血酸、氢氧化钠，还原30～90min；作为优选，靛蓝加入少量水搅拌均匀后，先加入1/3量的抗坏血酸、氢氧化钠，还原10～30min后，再放入剩余的抗坏血酸、氢氧化钠，继续还原0～60min；作为优选，靛蓝加入少量水搅拌均匀后，先加入1/2量的抗坏血酸、氢氧化钠，还原10～30min后，再放入剩余的抗坏血酸、氢氧化钠，继续还原0～60min。
本发明提供的一种新型靛蓝染色方法，染色工艺中，织物不能露出液面，防止染色不均匀。
本发明的有益效果在于：本发明所提供的工艺可适用于天然靛蓝、合成靛蓝对于棉、真丝、毛、化纤等多种材质织物还原染色。本发明还原染色过程无刺激性气味，反应过程温和，易控制，废水中无含硫物质。经本发明染色所得靛蓝染色织物，色泽柔和，各项色牢度良好。
具体实施方式
实施例1
抗坏血酸还原靛蓝工艺：靛蓝0.5％(omf)，以1:50的干缸浴比(染料质量：水量质量)加入水，室温下充分搅拌至均匀，加入1g/L的抗坏血酸、5g/L的氢氧化钠充分搅拌均匀，50℃还原30min。得到黄绿色靛蓝隐色体溶液。
还原后隐色体染色工艺：将隐色体溶液稀释到浴比1：20(织物质量：溶液质量)，放入棉织物进行染色。25℃浸染10min。取出布样，空气中氧化10min，皂洗，水洗，烘干。
皂洗工艺条件为：浴比1：50，标准皂片2g/L，无水碳酸钠2g/L，在80℃水浴下皂洗20min，冷水洗，烘干。
所得靛蓝染色棉织物K/S值为0.3469，颜色指标L*45.72，C*15.44，h 255.32。干摩擦色牢度为3-4级，湿摩擦色牢度为2级，耐皂洗沾色评级3-4级，变色评级3-4级。
实施例2
抗坏血酸还原靛蓝工艺：靛蓝0.5％(omf)，以1:50的干缸浴比(染料质量：水量质量)加入水，室温下充分搅拌至均匀，加入2g/L的抗坏血酸、2g/L的氢氧化钠充分搅拌均匀，80℃还原10min，再加入4g/L的抗坏血酸、4g/L的氢氧化钠充分搅拌均匀，继续还原40min。得到黄绿色靛蓝隐色体溶液。
还原后隐色体染色工艺：将隐色体溶液稀释到浴比1：30(织物质量：溶液质量)，放入真丝织物进行染色。25℃浸染10min。取出布样，空气中氧化10min，皂洗，水洗，烘干。续染1次(续染时间为10min，氧化10min)。
皂洗工艺条件为：浴比1：50，标准皂片2g/L，无水碳酸钠2g/L，在80℃水浴下皂洗20min，冷水洗，烘干。
所得靛蓝染色真丝织物K/S值为0.6754，颜色指标L*40.17，C*17.02，h 256.93。干摩擦色牢度为3-4级，湿摩擦色牢度为2级，耐皂洗沾色评级3-4级，变色评级3-4级。
实施例3
抗坏血酸还原靛蓝工艺：靛蓝5％(omf)，以1:50的干缸浴比(染料质量：水量质量)加入水，室温下充分搅拌至均匀，加入25g/L的抗坏血酸、30g/L的氢氧化钠充分搅拌均匀，90℃还原60min。
还原后隐色体染色工艺：将隐色体溶液稀释到浴比1：20～50(织物质量：溶液质量)，放入毛织物进行染色。40℃浸染30min。取出布样，空气中氧化30min，皂洗，水洗，烘干。续染2次(每次续染时间为15min，氧化30min)。
皂洗工艺条件为：浴比1：50，标准皂片2g/L，无水碳酸钠2g/L，80℃皂洗20min，冷水洗，烘干。
所得靛蓝染色毛织物K/S值为1.3682，颜色指标L*60.09，C*18.57，h 254.32。干摩擦色牢度为3级，湿摩擦色牢度为2级，耐皂洗沾色评级3-4级，变色评级3-4级。
实施例4
抗坏血酸还原靛蓝工艺：靛蓝10％(omf)，以1:50的干缸浴比(染料质量：水量质量)加入水，室温下充分搅拌至均匀，加入25g/L的抗坏血酸、30g/L的氢氧化钠充分搅拌均匀，95℃还原30min，继续加入25g/L的抗坏血酸、30g/L的氢氧化钠充分搅拌均匀，还原40min。
还原后隐色体染色工艺：将隐色体溶液稀释到浴比1：50(织物质量：溶液质量)，放入棉织物进行染色。40℃浸染30min。取出布样，空气中氧化30min，皂洗，水洗，烘干。可续染3次(每次续染时间为15min，氧化5min)。
皂洗工艺条件为：浴比1：50，标准皂片2g/L，无水碳酸钠2g/L，80℃皂洗20min，冷水洗，烘干。
所得靛蓝染色棉织物K/S值为3.7258，颜色指标L*50.14，C*19.52，h 259.41。干摩擦色牢度为3级，湿摩擦色牢度为2级，耐皂洗沾色评级3-4级，变色评级3-4级。
实施例5
抗坏血酸还原靛蓝工艺：靛蓝10％(omf)，以1:50的干缸浴比(染料质量：水量质量)加入水，室温下充分搅拌至均匀，一次加入80g/L的抗坏血酸、100g/L的氢氧化钠充分搅拌均匀，95℃还原90min。
还原后隐色体染色工艺：将隐色体溶液稀释到浴比1：20(织物质量：溶液质量)，放入织物进行染色。40℃浸染20min。取出布样，空气中氧化20min，皂洗，水洗，烘干。可续染3次(每次续染时间为10min，氧化30min)。
皂洗工艺条件为：浴比1：50，标准皂片2g/L，无水碳酸钠2g/L，80℃皂洗20min，冷水洗，烘干。

Claims (8)

1.一种新型靛蓝还原染色方法，其特征在于所述的靛蓝还原染色方法，采用抗坏血酸对靛蓝进行还原染色，通过抗坏血酸在50～95℃、碱性条件下将靛蓝还原成可溶性的隐色体钠盐，隐色体上染纤维后再经氧化，转变为原来不溶的染料固着在纤维上，随后皂洗，水洗，获得靛蓝染色织物。
2.如权利要求1所述的新型靛蓝还原染色方法，其特征在于所述的抗坏血酸对靛蓝还原染色方法，其过程为还原-氧化-皂洗-水洗，具体工艺为：
抗坏血酸还原靛蓝工艺：靛蓝0.5～10％(omf)，以1:50的干缸浴比(染料质量：水量质量)加入水，室温下充分搅拌至均匀，加入1～80g/L的抗坏血酸、5～100g/L的氢氧化钠充分搅拌均匀，50～95℃还原30～90min。
还原后隐色体染色工艺：将隐色体溶液稀释到浴比1：20～50(织物质量：溶液质量)，放入织物进行染色。25～40℃浸染10～30min。取出布样，空气中氧化10～30min，皂洗，水洗，烘干。可续染0～3次(每次续染时间为10～15min，氧化5～30min)。
皂洗工艺条件为：浴比1：50，标准皂片2g/L，无水碳酸钠2g/L，80℃皂洗20min，冷水洗，烘干。
3.如权利要求1、2所述的新型靛蓝还原染色方法，其特征在于所述的还原工艺为：靛蓝0.5～10％(omf)，以1:50的干缸浴比(染料质量：水量质量)加入水，室温下充分搅拌至均匀，加入5～50g/L的抗坏血酸、5～60g/L的氢氧化钠充分搅拌均匀，80～95℃还原50～70min。
4.如权利要求1、2、3所述的新型靛蓝还原染色方法，其特征在于所述的还原工艺中，抗坏血酸、氢氧化钠可一次或者分次投放。
5.如权利要求4所述的新型靛蓝还原染色方法，其特征在于所述的还原工艺中，靛蓝加入少量水搅拌均匀后，直接加入全部抗坏血酸、氢氧化钠，还原30～90min。
6.如权利要求4所述的新型靛蓝还原染色方法，其特征在于所述的还原工艺中靛蓝加入少量水搅拌均匀后，先加入1/3量的抗坏血酸、氢氧化钠，还原10～30min后，再放入剩余的抗坏血酸、氢氧化钠，继续还原0～60min。
7.如权利要求4所述的新型靛蓝还原染色方法，其特征在于所述的还原工艺中靛蓝加入少量水搅拌均匀后，先加入1/2量的抗坏血酸、氢氧化钠，还原10～30min后，再放入剩余的抗坏血酸、氢氧化钠，继续还原0～60min。
8.如权利要求1所述的新型靛蓝还原染色方法，其特征在于所述的还原染色方法适用于棉、真丝、毛、化纤等材质织物。
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