CN109706754A - 一种织物的活性染料无盐染色方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种织物的活性染料无盐染色方法，包括：S1、将纤维素纤维织物半成品浸轧染液，使织物的带液率为60％～85％；所述染液包括活性染料、碱性固色剂和分散均染剂，所述碱性固色剂为碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸钠、磷酸氢二钠、偏硅酸钠和柠檬酸钠中的一种或几种，所述分散均染剂为分散剂NNO、匀染剂MF和马丙共聚物中的一种或几种；S2、将所述带液率为60％～85％的织物控制其含水率为30％～5％；S3、将所述含水率为30％～5％的织物进行汽蒸固色，经过水洗处理，得到染色织物成品。本发明染色工艺简单，连续生产，节约盐用量100％，节约能耗、水耗，织物的染色深度、均匀度较传统染色工艺更优。

Description

一种织物的活性染料无盐染色方法

技术领域

本发明属于活性染料染色技术领域，特别涉及一种织物的活性染料无盐染色方法，具体是一种纤维素纤维织物的活性染料连续速蒸无盐染色工艺与设备。

背景技术

纤维素纤维具有优良的吸湿透气性，由它制成的纺织品亲肤性高、穿着舒适，备受广大消费者青睐。染色加工处理是绝大多数纺织品增加其附加值必不可少的环节，适用于纤维素织物染色的染料主要包括直接染料、还原染料和活性染料三大类，其中活性染料拥有色泽鲜艳、色谱齐全、成本较低、应用方便的特点而广泛应用于纤维素纤维印染当中。但是，活性染料染色最突出的问题就是竭染率偏低、固色率偏低。在纤维素纤维传统的染色工艺中，为了提高活性染料的上染率和固色率，往往要在染液中加入大量的无机盐(通常是硫酸钠和氯化钠)。因此，传统活性染色工艺会产生大量的高含盐量印染废水，此废水的排放直接改变了江河湖泊的水质，破坏了生态环境，盐分的高渗透性导致生态湖泊土质的盐碱化。

为了解决活性染料染色中需要耗费大量的无机盐这一难题，近年来，国内外学者通过大量研究尝试活性染料染色过程中无盐或者少盐的解决方法。其中，为了适应低盐或无盐染色，国外染料公司相继开发出许多新的活性染料产品，例如：Hoechst公司的RemazolEF系列染料，DyStar公司的Levafix OS系列染料等。这些染料具有较高的直接性，可降低染色过程中盐的用量，但存在着染料初染率太大，以及与碱混合同浴染色容易产生布面发花等问题。

另外，还可以改进棉纤维和染色工艺方面来实现无盐或者少盐的活性染色。例如，申请号为201110420383.4的中国专利文献公开了一种纤维素纤维面料的湿蒸无盐染色的工艺，该文献介绍了一种活性染料运用比列泵染色的方法，按照如下步骤进行：(1)浸轧染料与固色剂混合步骤；(2)汽蒸固色步骤；(3)水洗三步工艺步骤。该方法是湿蒸无盐工艺，但是存在颜色深度较低的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种织物的活性染料无盐染色方法，本发明提供的活性染料染色方法能实现无盐或少盐染色，并且能提高染色织物的颜色深度。

本发明提供一种织物的活性染料无盐染色方法，包括以下步骤：

S1、将纤维素纤维织物半成品浸轧染液，使织物的带液率为60％～85％；

所述染液包括活性染料、碱性固色剂和分散均染剂，所述碱性固色剂为碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸钠、磷酸氢二钠、偏硅酸钠和柠檬酸钠中的一种或几种，所述分散均染剂为分散剂NNO、匀染剂MF和马丙共聚物中的一种或几种；

S2、将所述带液率为60％～85％的织物控制其含水率为30％～5％；

S3、将所述含水率为30％～5％的织物进行汽蒸固色，经过水洗处理，得到染色织物成品。

优选地，所述活性染料为双一氯均三嗪、单一氯均三嗪、单乙烯砜、双乙烯砜或双异活性基型活性染料。

优选地，所述染液包括：1～80g/L的活性染料；5～15g/L的碱性固色剂；1～5g/L的分散均染剂。

优选地，步骤S2具体为：将所述带液率为60％～85％的织物预烘，使布面温度为40～50℃；将所述预烘后的织物控制其含水率为30～5％，布面温度为70～85℃。

优选地，所述活性染料染色方法采用连续且自动控制的染色设备进行。

优选地，所述汽蒸固色的温度为100～105℃，时间为1～3min。

优选地，所述水洗处理具体为：将汽蒸固色后的织物先冷水洗30～90s，热水洗30～90s，再皂洗30～180s，最后冷水洗30～90s。

优选地，将经过所述水洗处理的织物烘干，得到干燥的染色织物成品。

与现有技术相比，本发明染色方法首先将纤维素纤维织物半成品浸轧染液，该染液包括活性染料、碱性固色剂和分散均染剂，所述浸轧织物的带液率为60％～85％；本发明在织物轧染染液后控制其含水率为30％～5％，再汽蒸固色，纤维素纤维织物经水洗处理，即得染色成品。本发明主要通过控制轧染特定染液的织物上自由水的含量，降低织物在汽蒸固色过程中的染料水解，从而提高染色织物的颜色深度。并且，本发明可实现活性染料的无盐染色工艺。本发明染色工艺简单，连续生产，节约盐用量100％，节约能耗、水耗，织物的染色深度、均匀度较传统染色工艺更优。

附图说明

图1为本发明实施例中活性染料染色的设备示意图。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种织物的活性染料无盐染色方法，包括以下步骤：

S1、将纤维素纤维织物半成品浸轧染液，使织物的带液率为60％～85％；

所述染液包括活性染料、碱性固色剂和分散均染剂，所述碱性固色剂为碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸钠、磷酸氢二钠、偏硅酸钠和柠檬酸钠中的一种或几种，所述分散均染剂为分散剂NNO、匀染剂MF和马丙共聚物中的一种或几种；

S2、将所述带液率为60％～85％的织物控制其含水率为30％～5％；

S3、将所述含水率为30％～5％的织物进行汽蒸固色，经过水洗处理，得到染色织物成品。

本发明提供的活性染料染色方法能实现无盐或少盐染色，节约能耗、污染少，并且能使染色织物具有更高的颜色深度和均匀度。

参见图1，图1为本发明实施例中活性染料染色的设备示意图。其中，1-进布装置，2-料槽，3-均匀轧车，4-红外烘干装置，5-自动控温控湿烘箱，6-汽蒸箱，7-水洗机，8-烘干装置，9-落布装置，10-温湿度探头，11-温湿度控制器。

本发明实施例以纤维素纤维织物半成品为待染色的织物，首先通过进布装置1进布：将待染色的织物与引布缝接一起后，经过导布辊导入容布器。在本发明的实施例中，所述的纤维素纤维织物半成品一般为机织物，对其组织结构、规格参数等没有特殊限制。其中，棉织物半成品是纤维素纤维织物半成品代表性的织物。具体地，所述纤维素纤维织物半成品可通过本领域常规的前处理加工得到，例如烧毛-退浆-水洗-精炼；也可以直接采用市售的织物半产品。

本发明实施例对所述纤维素纤维织物半成品进行活性染料染色加工；在染色前将配制的包括活性染料的染液注入料槽2内。本发明所述的染液包括活性染料、碱性固色剂和分散均染剂；其中，所述活性染料可为双一氯均三嗪、单一氯均三嗪、单乙烯砜、双乙烯砜和双异活性基型活性染料。本发明所述活性染料的种类多，且对颜色没有特殊限制。

在本发明中，所述染液同时含有活性染料和碱性固色剂；所述碱性固色剂为碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸钠、磷酸氢二钠、偏硅酸钠和柠檬酸钠中的一种或几种，优选为碳酸氢钠、偏硅酸钠和碳酸钠，质量比例范围为0-90：0-90：0-90，优选为1-40:1-30:1-20。并且，所述染液包括分散均染剂，利于提高染色深度、均匀度。所述分散均染剂为分散剂NNO、匀染剂MF和马丙共聚物中的一种或几种，优选为分散剂NNO或匀染剂MF。分散剂NNO是2-萘磺酸甲醛聚合物钠盐，CAS号：36290-04-7，分子量：472.4418。匀染剂MF也称分散剂MF、扩散剂MF，是甲基萘磺酸钠的甲醛缩合物，CAS号：9084-06-4。马丙共聚物是马来酸与丙烯酸类物质的共聚物，数均分子量范围为2000-20000，分子量优选为2000-5000。

本发明实施例中所述染液包括：1～80g/L的活性染料；5～15g/L的碱性固色剂；1～5g/L的分散均染剂。本发明实施例采用本领域常规用水，在室温下配制混合均匀的染液即可；所述活性染料优选为10～50g/L，所述碱性固色剂优选为5～12g/L。

本发明实施例采用活性染料浸轧法染色，具体地，将纤维素纤维织物半成品浸入染液中，过均匀轧车3。所述浸轧法一般为一浸一轧，使织物的带液率为60％～85％。然后，可通过带有自动控温控湿的装置进行温度和湿度控制，使织物的含水率为30％～5％。在本领域中，带液率又称轧余率、轧液率，是表征经轧液后织物带液量的多少，计算公式是：轧液率＝(轧液后织物重-轧液前织物重)/轧液前织物重×100％。含水率是织物中水占有的质量比，含水率(质量含水率)计算公式：含水率＝(织物湿重-织物干重)/织物干重×100％。

申请人研究发现，纤维素纤维上自由水导致染料固色率降低，织物含湿率提高意味着织物含有大量的自由水，浸轧染液后未降低织物表面自由水含量直接汽蒸时，活性染料会发生更多的水解，从而导致固色率降低。而本发明在织物轧染所述染液后通过控制织物上自由水的含量，降低织物在汽蒸过程中的染料水解，提高染色织物的颜色深度。

织物一浸一轧染液后，本发明实施例具体为：将所述带液率为60％～85％的织物经红外烘干装置4预烘，使布面温度升高至40℃～50℃。接着，将所述预烘后的织物经过自动控温控湿装置5降低织物含水率。自动控温控湿装置5中设置有温湿度探头10、温湿度控制器11，可控制织物含水率为30％～5％。作为优选，将所述预烘后的织物控制其含水率为25％～6％，织物布面温度控制为70℃～85℃。染色后，本发明实施例将所述含水率为30％～5％的织物经过汽蒸箱6，进行汽蒸固色。所述汽蒸固色的温度可为100～105℃，时间为1min～3min。本发明不经过汽蒸液，对汽蒸液不进行升温和汽蒸，另外布面温差较小，所以汽蒸过程中能耗较低。

本发明实施例将固色后的织物经过多道水洗机7，进行水洗处理。所述水洗处理依次包括水洗、皂洗、水洗，具体流程为：将汽蒸固色后的织物先冷水洗30～90s，热水洗30～90s，再皂洗30-180s，最后冷水洗30～90s。经过多道水洗的织物导入烘干装置8烘干，可常规烘干3-5min，经落布装置9导出，得到干燥的染色织物成品。

在本发明的实施例中，所述的织物的活性染料染色方法采用连续且自动控制的染色设备进行。如图1所示，该设备可称为连续速蒸无盐染色设备，包括：进布装置、轧料槽、均匀轧车、自动控温控湿装置、汽蒸箱、水洗机、烘干装置和落布装置。

其中，所述进布装置、轧料槽(简称料槽)、均匀轧车均为本领域常用的设备。本发明对汽蒸箱、水洗机、烘干装置和落布装置也没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的相应设备即可。

在均匀轧车后优选还包括：红外烘干装置，即预烘后再进入自动控温控湿装置。在本发明具体实施例中，所述的自动控温控湿装置为自动控温控湿烘箱，包括可变速导布辊、温湿度探头、烘筒、温湿度控制器。本发明实施例可通过调节温湿度控制器和变速导布辊的转速，控制布面温度和湿度，从而达到活性染料连续速蒸无盐染色的目的。

本发明染色工艺简单，连续生产，节约盐用量100％，节约能耗、水耗，织物的染色深度、均匀度较传统染色工艺更优。

为了进一步理解本申请，下面结合实施例对本申请提供的织物的活性染料无盐染色方法进行具体地描述。

以下实施例中，所涉及的待染织物为棉机织物，该织物为愉悦家纺公司处理的半成品织物，织物规格：C40×40、133×72，克重：130g/m²，白度：75-77，吸水率：11cm/min。

实施例1

进布：将待染织物与引布缝接一起后经过导布辊导入容布器。

染色：将800L配制好的染液注入轧料槽内，然后将导入的织物一浸一轧染液，织物带液率为60％～70％；经红外烘干装置预烘，使布面温度升高至40℃～50℃。其中，所述染液由30g/L双乙烯砜型活性蓝(市售SNE蓝)、8g/L碱性固色剂(碳酸钠：偏硅酸钠：小苏打＝5：2：3质量比)、2g/L分散均染剂MF与水混合均匀制得。

将预烘后的织物经过自动控温控湿烘箱，自动控温控湿烘箱使织物布面温度控制在80℃，织物含水率控制在17.5％，烘筒温度控制在80℃～90℃。

汽蒸：将含水率降低后的织物经过100-105℃汽蒸箱汽蒸固色1min。

水洗：将汽蒸固色后的织物经过多道水洗机水洗，具体按以下流程进行：30℃冷水洗30s、90℃热水洗40s，皂洗60s，35℃冷水洗30s。

烘干：将经过多道水洗的织物导入烘干装置烘干5min，经落布装置导出染好的织物布样一。

其中，染色布样通过爱色丽i7800测色仪测试颜色指标，结果如表1所示。

比较例1

传统工艺为活性染料轧烘轧蒸染色方法：

进布：将待染织物与引布缝接一起后经过导布辊导入容布器。

染色：将800L配制好的染液注入轧料槽内，然后将导入的织物一浸一轧染液，织物带液率为60％～70％；其中，所述染液由与实施例1相同浓度的双乙烯砜型活性蓝组成。

烘干：染色后织物经烘筒直接烘干，85℃-90℃烘3-5min；烘干后放置一段时间使布面恢复到常温。

轧汽蒸液：将烘干后的织物浸轧注入汽蒸液的轧料槽，其中所述汽蒸液由氯化钠200g/L，纯碱20g/L，氢氧化钠3g/L组成。

汽蒸：轧汽蒸液后织物经100-105℃饱和汽蒸箱汽蒸1.5min。

水洗：将汽蒸固色后的织物经过多道水洗机水洗，具体按以下流程进行：30℃冷水洗30s、90℃热水洗40s，皂洗60s，35℃冷水洗30s。

烘干：将经过多道水洗的织物导入烘干装置烘干5min，经落布装置导出染好的传统工艺布样一。

比较例2

连续湿短蒸无盐染色方法：

进布：将待染织物与引布缝接一起后经过导布辊导入容布器。

染色：将总共800L的染液和碱液用比例泵注入轧料槽内，染液：碱液＝4：1(质量比)，然后将导入的织物一浸一轧染液，织物带液率为60％～70％；其中，所述染液由与实施例1相同浓度的双乙烯砜型活性蓝组成。

通风：将浸轧染液和碱液混合溶液后的织物通过通风架通风1-3min。

汽蒸：将通风后的织物经100-105℃饱和汽蒸箱汽蒸1.5min。

水洗：将汽蒸固色后的织物经过多道水洗机水洗，具体按以下流程进行：30℃冷水洗30s、90℃热水洗40s，皂洗60s，35℃冷水洗30s。

烘干：将经过多道水洗的织物导入烘干装置烘干5min，经落布装置导出染好的湿蒸工艺布样一。

按照实施例1中的方法测试颜色指标，结果如表1所示。根据表1中的K/S值(值越大，颜色越深)，相比传统染色工艺，本发明工艺得到的染色织物具有更优的染色深度。

表1实施例1中染色布样颜色指标对比

实施例2

进布：将待染织物与引布缝接一起后经过导布辊导入容布器。

染色：将800L配制好的染液注入轧料槽内，然后将导入的织物一浸一轧染液，织物带液率为70％～80％；经红外烘干装置预烘，使布面温度升高至40℃～50℃。其中，所述染液由40g/L双乙烯砜型活性蓝(市售SNE蓝)、10g/L碱性固色剂(碳酸钠：偏硅酸钠：小苏打＝5：3：2质量比)、3g/L分散均染剂NNO与水混合均匀制得。

将预烘后的织物经过自动控温控湿烘箱，自动控温控湿烘箱使织物布面温度控制在85℃，织物含水率控制在14.4％，烘筒温度控制在80℃～90℃。

汽蒸：将含水率降低后的织物经过100-105℃汽蒸箱汽蒸固色1min。

水洗：将汽蒸固色后的织物经过多道水洗机水洗，具体按以下流程进行：30℃冷水洗30s、90℃热水洗40s，皂洗60s，35℃冷水洗30s。

烘干：将经过多道水洗的织物导入烘干装置烘干5min，经落布装置导出染好的织物布样二。

其中，染色布样通过爱色丽i7800测色仪测试颜色指标如表2。

比较例3

传统工艺为活性染料轧烘轧蒸染色方法：

进布：将待染织物与引布缝接一起后经过导布辊导入容布器。

染色：将800L配制好的染液注入轧料槽内，然后将导入的织物一浸一轧染液，织物带液率为80％～85％；其中，所述染液由与实施例2相同浓度的双乙烯砜型活性蓝组成。

烘干：染色后织物经烘筒直接烘干，烘干后放置一段时间使布面恢复到常温。

轧汽蒸液：将烘干后的织物浸轧注入汽蒸液的轧料槽，其中所述汽蒸液由氯化钠200g/L，纯碱20g/L，氢氧化钠3g/L组成。

汽蒸：轧汽蒸液后织物经100-105℃饱和汽蒸箱汽蒸1.5min。

水洗：将汽蒸固色后的织物经过多道水洗机水洗，具体按以下流程进行：30℃冷水洗30s、90℃热水洗40s，皂洗60s，35℃冷水洗30s。

烘干：将经过多道水洗的织物导入烘干装置烘干5min，经落布装置导出染好的传统工艺布样二。

按照实施例1中的方法测试颜色指标，结果如表2所示。

表2实施例2中染色布样颜色指标对比

实施例3

进布：将待染织物与引布缝接一起后经过导布辊导入容布器。

染色：将800L配制好的染液注入轧料槽内，然后将导入的织物一浸一轧染液，织物带液率为80％～85％；经红外烘干装置预烘，使布面温度升高至40℃～50℃。其中，所述染液由50g/L双乙烯砜型活性蓝(市售SNE蓝)、12g/L碱性固色剂(碳酸钠：偏硅酸钠：小苏打＝5：4：1质量比)、4g/L分散均染剂(NNO:马丙(分子量2000-5000)＝1：1质量比)与水混合均匀制得。

将预烘后的织物经过自动控温控湿烘箱，自动控温控湿烘箱使织物布面温度控制在75℃，织物含水率控制在12.8％，烘筒温度控制在80℃～85℃。

汽蒸：将含水率降低后的织物经过100-105℃汽蒸箱汽蒸固色1min。

水洗：将汽蒸固色后的织物经过多道水洗机水洗，具体按以下流程进行：30℃冷水洗30s、90℃热水洗40s，皂洗60s，35℃冷水洗30s。

烘干：将经过多道水洗的织物导入烘干装置烘干5min，经落布装置导出染好的织物布样三。

其中，染色布样通过爱色丽i7800测色仪测试颜色指标如表3。

比较例4

传统工艺为活性染料轧烘轧蒸染色方法：

进布：将待染织物与引布缝接一起后经过导布辊导入容布器。

染色：将800L配制好的染液注入轧料槽内，然后将导入的织物一浸一轧染液，织物带液率为60％～85％；其中，所述染液由与实施例3相同浓度的双乙烯砜型活性蓝组成。

烘干：染色后织物经烘筒直接烘干，烘干后放置一段时间使布面恢复到常温。

轧汽蒸液：将烘干后的织物浸轧注入汽蒸液的轧料槽，其中所述汽蒸液由氯化钠200g/L，纯碱20g/L，氢氧化钠3g/L组成。

汽蒸：轧汽蒸液后织物经100-105℃饱和汽蒸箱汽蒸1.5min。

水洗：将汽蒸固色后的织物经过多道水洗机水洗，具体按以下流程进行：30℃冷水洗30s、90℃热水洗40s，皂洗60s，35℃冷水洗30s。

烘干：将经过多道水洗的织物导入烘干装置烘干5min，经落布装置导出染好的传统工艺布样三。

按照实施例1中的方法测试颜色指标，结果如表3所示。

表3实施例3中染色布样颜色指标对比

通过采用上述技术方案得到的染色布样，织物亮度值L*低于传统工艺染色布样，该工艺染色后织物K/S值也大于传统工艺染色布样，颜色深度有所提升，色光无明显偏差。

根据GB/T 5713-2013、GB/T 3920-2008和GB/T 3922-2013测试方法测试染色织物各项牢度指标，结果如下：

表4不同染色工艺的牢度指标

综上所述，本发明所得织物染色深度、均匀度较传统染色工艺更优，牢度指标均符合标准要求，产品质量稳定。本发明染色工艺简单，连续生产，设备维护方便，生产效率高。本发明节约盐用量100％，节约能耗、水耗，污染小，利于纺织印染行业绿色可持续发展。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于使本技术领域的专业技术人员，在不脱离本发明技术原理的前提下，是能够实现对这些实施例的多种修改的，而这些修改也应视为本发明应该保护的范围。

Claims (8)

1.一种织物的活性染料无盐染色方法，包括以下步骤：

S1、将纤维素纤维织物半成品浸轧染液，使织物的带液率为60％～85％；

所述染液包括活性染料、碱性固色剂和分散均染剂，所述碱性固色剂为碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸钠、磷酸氢二钠、偏硅酸钠和柠檬酸钠中的一种或几种，所述分散均染剂为分散剂NNO、匀染剂MF和马丙共聚物中的一种或几种；

S2、将所述带液率为60％～85％的织物控制其含水率为30％～5％；

S3、将所述含水率为30％～5％的织物进行汽蒸固色，经过水洗处理，得到染色织物成品。

2.根据权利要求1所述的活性染料无盐染色方法，其特征在于，所述活性染料为双一氯均三嗪、单一氯均三嗪、单乙烯砜、双乙烯砜或双异活性基型活性染料。

3.根据权利要求1所述的活性染料无盐染色方法，其特征在于，所述染液包括：1～80g/L的活性染料；5～15g/L的碱性固色剂；1～5g/L的分散均染剂。

4.根据权利要求1所述的活性染料无盐染色方法，其特征在于，步骤S2具体为：将所述带液率为60％～85％的织物预烘，使布面温度为40～50℃；将所述预烘后的织物控制其含水率为30％～5％，布面温度为70～85℃。

5.根据权利要求1所述的活性染料染色方法，其特征在于，所述活性染料染色方法采用连续且自动控制的染色设备进行。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的活性染料无盐染色方法，其特征在于，所述汽蒸固色的温度为100～105℃，时间为1～3min。

7.根据权利要求6所述的活性染料无盐染色方法，其特征在于，所述水洗处理具体为：将汽蒸固色后的织物先冷水洗30～90s，热水洗30～90s，再皂洗30～180s，最后冷水洗30～90s。

8.根据权利要求7所述的活性染料无盐染色方法，其特征在于，将经过所述水洗处理的织物烘干，得到干燥的染色织物成品。