CN110804885A - 一种提高亚麻混纺纤维织物上染率的方法 - Google Patents

一种提高亚麻混纺纤维织物上染率的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及染色与环保技术领域，公开了一种提高亚麻混纺纤维织物上染率的方法，通过对纤维结构以及染色原理的研究，不仅解决现有工艺中采用亚麻混纺纤维加工织物，染色效率低、染色不均匀、成本过高的问题，包括染色促进剂制备、亚麻混纺纤维织物染色前预处理、染色工艺、风干水洗，制备得到的该染色促进剂具有纳米级别二氧化钛包覆壳层结构，能够显著提高亚麻纤维的表面亲和力，染料分子能够快速渗透至纤维内部，促进染料在纤维织物表面的扩散和吸附，并有利于染色进行，能够提高亚麻混纺纤维织物的上染率，染色产品色泽均匀，牢固性高，扩大了亚麻纤维在纺织领域的应用范围，该工艺能够很好的解决现有亚麻混纺纤维织物染色过程中的弊端。

Description

一种提高亚麻混纺纤维织物上染率的方法
技术领域
本发明属于染色与环保技术领域，具体涉及一种提高亚麻混纺纤维织物上染率的方法。
背景技术
亚麻的开发利用价值高，亚麻茎制取的纤维是纺织工业的重要原料，可纯纺，亦可与其它纤维混纺。由于亚麻纤维与动物纤维、其它植物纤维、合成纤维相比，具有许多独特的不可替代的优点，决定了它在国民经济中占重要地位。首先，亚麻纤维强韧、柔细，其强度是棉纤维的1.5倍、绢丝的1.6倍，可纺支数高，织物平滑整洁，适宜制作高级衣料。其次，亚麻纤维具有吸湿性强、散热快、耐摩擦、耐高温、不易燃、不易裂、导电性小、吸尘率低、抑菌保健等独特优点。
由于亚麻纤维织物具有易皱性，立体感较差，因此，普遍采用亚麻混纺纤维进行纺织。然而由于亚麻纤维的纤维素含量较少，且由于其特殊的纤维形态结构，使得染料分子在织物上的上染率较低，并且存在着匀染性不佳，色牢度不够达到要求的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种提高亚麻混纺纤维织物上染率的方法，能够提高亚麻混纺纤维织物的上染率，染色产品色泽均匀，牢固性高，扩大了亚麻纤维在纺织领域的应用范围。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种提高亚麻混纺纤维织物上染率的方法，包括染色促进剂制备、亚麻混纺纤维织物染色前预处理、染色工艺、风干水洗；
其中，染色促进剂制备使用显著提高了织物在染料中的上染率。
具体的，包括以下工艺步骤：
S1染色促进剂制备方法：向烧杯中加入50-60毫升氢氧化钠水溶液，向溶液中滴加14-17克饱和氯化铁溶液，搅拌下升温至70-80℃，持续搅拌30-40分钟，静置冷却60-80分钟，进行过滤，使用去离子水和无水乙醇分别依次洗涤3-4次，将所得产物与质量浓度为27-30%的二氧化钛溶胶超声混合，混合质量比为1:1.3-1.5，在35-40℃下浸渍2-3小时，转移至真空干燥箱中干燥4-5小时，然后送入150-180℃预热的管式炉中，在氮气保护下，以2.5-3.0℃/分钟的速度升温至500-520℃，保温煅烧3-4小时，得到具有磁性的二氧化钛包覆结构的微球即为染色促进剂；该染色促进剂能够在染色时起到加速活化的作用，与亚麻混纺纤维织物具有很好的亲和力，在于亚麻混纺纤维织物接触时，将携带的染料分子通过互相连通的孔道快速扩散至纤维内部，并且与纤维分子形成氢键和范德华力的结合，染色织物的得色深度和艳丽度增加，使染色牢固度显著提高。
所述氢氧化钠水溶液摩尔浓度为1.2-1.3摩尔/升；饱和氯化铁溶液是指在常压下25℃的饱和溶液；管式炉中氮气氛围的流速为60-80立方厘米/分钟，所得染色促进剂微球粒径大小在330-350纳米之间，包覆壳层厚度在35-45纳米之间。
S2 亚麻混纺纤维织物染色前预处理：将待染色亚麻混纺纤维织物置于浓度为13-15克/升的次氯酸钠水溶液中，向溶液中加入硅酸钠，加入量为硅酸钠浓度达到1.2-1.4克/升，持续搅拌20-30分钟后静置浸泡20-25分钟，料液比为1:40-45，浸泡温度为20-23℃，浸泡后进行水洗至中性，在55-60℃鼓风干燥箱中烘干即可进行染色。
所述亚麻混纺纤维织物按照重量份组成为：亚麻纤维40-50份、其它纤维20-30份；所述其它纤维包括棉纤维、尼龙纤维、腈纶中的一种或几种。
S3 染色工艺：配制浓度为1.6%（owf）的活性染料染液，使用氢氧化钠-碳酸钠缓冲溶液调节染液pH值在8.2-8.5之间，向染液中加入制备得到的染色促进剂，加入量为染液质量的0.06-0.07%，分散均匀，然后加入预处理的亚麻混纺纤维织物，按照浴比为1:10-12的比例进行染色，在常压下进行升温染色，升温速度为0.2-0.4℃/分钟，染色温度为50-55℃，染色时间为20-30分钟，染色结束后降温至20-25℃。
所述氢氧化钠-碳酸钠缓冲溶液pH值在9.0-9.2之间。
S4 水洗风干：染色结束后，取出亚麻混纺纤维织物采用常规方法经水洗、皂洗、烘干即可，回收染色促进剂颗粒，清洗、烘干后重复使用。
其中，所述亚麻混纺纤维织物风干温度为55-60℃。
本发明相比现有技术具有以下优点：为了解决亚麻混纺纤维织物上染率低的问题，本发明提供了一种提高亚麻混纺纤维织物上染率的方法，通过对纤维结构以及染色原理的研究，不仅解决现有工艺中采用亚麻混纺纤维加工织物，染色效率低、染色不均匀、成本过高的问题，包括染色促进剂制备、亚麻混纺纤维织物染色前预处理、染色工艺、风干水洗，制备得到的该染色促进剂具有纳米级别二氧化钛包覆壳层结构，能够显著提高亚麻纤维的表面亲和力，染料分子能够快速渗透至纤维内部，促进染料在纤维织物表面的扩散和吸附，并有利于染色进行，并且降低了染色过程中的温度和时间，能够提高亚麻混纺纤维织物的上染率，染色产品色泽均匀，牢固性高，扩大了亚麻纤维在纺织领域的应用范围，该工艺能够很好的解决现有亚麻混纺纤维织物染色过程中的弊端，染色过程中的不添加有害物质，无杂质残留，提高了染料的综合利用率，降低了成本，提高了染料在亚麻混纺纤维织物上的上染率，本发明有效解决了亚麻混纺纤维织物上染率低的问题，具有低成本、低能耗、固色快的特点，大大缩减了染色加工工艺步骤，工艺处理过程基本无资源浪费，废水排放完全符合国家的规定，顺应了服装业绿色环保低碳的发展趋势，能够实现提高服装染色加工行业工作效率以及提高市场竞争力的现实意义，对于亚麻纤维纺织品生产工艺方法研究具有较高价值，显著促进现代化纺织业与环保业快速发展以及资源可持续发展，是一种极为值得推广使用的技术方案。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为亚麻混纺纤维织物染色处理中不同染色促进剂用量对分散染料上染率的影响。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明所提供的技术方案。
实施例1
一种提高亚麻混纺纤维织物上染率的方法，包括染色促进剂制备、亚麻混纺纤维织物染色前预处理、染色工艺、风干水洗；
具体的，包括以下工艺步骤：
染色促进剂制备方法：向烧杯中加入50毫升氢氧化钠水溶液，向溶液中滴加14克饱和氯化铁溶液，搅拌下升温至70℃，持续搅拌30分钟，静置冷却60分钟，进行过滤，使用去离子水和无水乙醇分别依次洗涤3次，将所得产物与质量浓度为27%的二氧化钛溶胶超声混合，混合质量比为1:1.3，在35℃下浸渍2小时，转移至真空干燥箱中干燥4小时，然后送入150℃预热的管式炉中，在氮气保护下，以2.5℃/分钟的速度升温至500℃，保温煅烧3小时，得到具有磁性的二氧化钛包覆结构的微球即为染色促进剂。所述氢氧化钠水溶液摩尔浓度为1.2摩尔/升；饱和氯化铁溶液是指在常压下25℃的饱和溶液；管式炉中氮气氛围的流速为60立方厘米/分钟，所得染色促进剂微球粒径大小在330-350纳米之间，包覆壳层厚度在35-45纳米之间。
亚麻混纺纤维织物染色前预处理：将待染色亚麻混纺纤维织物置于浓度为13克/升的次氯酸钠水溶液中，向溶液中加入硅酸钠，加入量为硅酸钠浓度达到1.2克/升，持续搅拌20分钟后静置浸泡20分钟，料液比为1:40，浸泡温度为20℃，浸泡后进行水洗至中性，在55℃鼓风干燥箱中烘干即可进行染色。所述亚麻混纺纤维织物按照重量份组成为：亚麻纤维40份、其它纤维20份；所述其它纤维包括棉纤维、尼龙纤维、腈纶中的一种或几种。
染色工艺：配制浓度为1.6%（owf）的活性染料染液，使用氢氧化钠-碳酸钠缓冲溶液调节染液pH值在8.2-8.5之间，向染液中加入制备得到的染色促进剂，加入量为染液质量的0.06%，分散均匀，然后加入预处理的亚麻混纺纤维织物，按照浴比为1:10的比例进行染色，在常压下进行升温染色，升温速度为0.2℃/分钟，染色温度为50℃，染色时间为20分钟，染色结束后降温至20℃。其中，所述氢氧化钠-碳酸钠缓冲溶液pH值在9.0-9.2之间。
水洗风干：染色结束后，取出亚麻混纺纤维织物采用常规方法经水洗、皂洗、烘干即可，回收染色促进剂颗粒，清洗、烘干后重复使用。其中，所述亚麻混纺纤维织物风干温度为55℃。
实施例2
一种提高亚麻混纺纤维织物上染率的方法，包括染色促进剂制备、亚麻混纺纤维织物染色前预处理、染色工艺、风干水洗；
具体的，包括以下工艺步骤：
染色促进剂制备方法：向烧杯中加入55毫升氢氧化钠水溶液，向溶液中滴加15克饱和氯化铁溶液，搅拌下升温至75℃，持续搅拌35分钟，静置冷却70分钟，进行过滤，使用去离子水和无水乙醇分别依次洗涤3次，将所得产物与质量浓度为28%的二氧化钛溶胶超声混合，混合质量比为1:1.4，在38℃下浸渍2.5小时，转移至真空干燥箱中干燥4.5小时，然后送入165℃预热的管式炉中，在氮气保护下，以2.8℃/分钟的速度升温至510℃，保温煅烧3.5小时，得到具有磁性的二氧化钛包覆结构的微球即为染色促进剂。所述氢氧化钠水溶液摩尔浓度为1.25摩尔/升；饱和氯化铁溶液是指在常压下25℃的饱和溶液；管式炉中氮气氛围的流速为70立方厘米/分钟，所得染色促进剂微球粒径大小在330-350纳米之间，包覆壳层厚度在35-45纳米之间。
亚麻混纺纤维织物染色前预处理：将待染色亚麻混纺纤维织物置于浓度为14克/升的次氯酸钠水溶液中，向溶液中加入硅酸钠，加入量为硅酸钠浓度达到1.3克/升，持续搅拌25分钟后静置浸泡23分钟，料液比为1:42，浸泡温度为22℃，浸泡后进行水洗至中性，在58℃鼓风干燥箱中烘干即可进行染色。所述亚麻混纺纤维织物按照重量份组成为：亚麻纤维45份、其它纤维25份；所述其它纤维包括棉纤维、尼龙纤维、腈纶中的一种或几种。
染色工艺：配制浓度为1.6%（owf）的活性染料染液，使用氢氧化钠-碳酸钠缓冲溶液调节染液pH值在8.2-8.5之间，向染液中加入制备得到的染色促进剂，加入量为染液质量的0.065%，分散均匀，然后加入预处理的亚麻混纺纤维织物，按照浴比为1:11的比例进行染色，在常压下进行升温染色，升温速度为0.3℃/分钟，染色温度为52℃，染色时间为25分钟，染色结束后降温至22℃。其中，所述氢氧化钠-碳酸钠缓冲溶液pH值在9.0-9.2之间。
水洗风干：染色结束后，取出亚麻混纺纤维织物采用常规方法经水洗、皂洗、烘干即可，回收染色促进剂颗粒，清洗、烘干后重复使用。其中，所述亚麻混纺纤维织物风干温度为58℃。
实施例3
一种提高亚麻混纺纤维织物上染率的方法，包括染色促进剂制备、亚麻混纺纤维织物染色前预处理、染色工艺、风干水洗；
具体的，包括以下工艺步骤：
染色促进剂制备方法：向烧杯中加入60毫升氢氧化钠水溶液，向溶液中滴加17克饱和氯化铁溶液，搅拌下升温至80℃，持续搅拌40分钟，静置冷却80分钟，进行过滤，使用去离子水和无水乙醇分别依次洗涤4次，将所得产物与质量浓度为30%的二氧化钛溶胶超声混合，混合质量比为1:1.5，在40℃下浸渍2-3小时，转移至真空干燥箱中干燥5小时，然后送入180℃预热的管式炉中，在氮气保护下，以3.0℃/分钟的速度升温至520℃，保温煅烧4小时，得到具有磁性的二氧化钛包覆结构的微球即为染色促进剂。所述氢氧化钠水溶液摩尔浓度为1.3摩尔/升；饱和氯化铁溶液是指在常压下25℃的饱和溶液；管式炉中氮气氛围的流速为80立方厘米/分钟，所得染色促进剂微球粒径大小在330-350纳米之间，包覆壳层厚度在35-45纳米之间。
亚麻混纺纤维织物染色前预处理：将待染色亚麻混纺纤维织物置于浓度为15克/升的次氯酸钠水溶液中，向溶液中加入硅酸钠，加入量为硅酸钠浓度达到1.4克/升，持续搅拌30分钟后静置浸泡25分钟，料液比为1:45，浸泡温度为23℃，浸泡后进行水洗至中性，在60℃鼓风干燥箱中烘干即可进行染色。所述亚麻混纺纤维织物按照重量份组成为：亚麻纤维50份、其它纤维30份；所述其它纤维包括棉纤维、尼龙纤维、腈纶中的一种或几种。
染色工艺：配制浓度为1.6%（owf）的活性染料染液，使用氢氧化钠-碳酸钠缓冲溶液调节染液pH值在8.2-8.5之间，向染液中加入制备得到的染色促进剂，加入量为染液质量的0.07%，分散均匀，然后加入预处理的亚麻混纺纤维织物，按照浴比为1:12的比例进行染色，在常压下进行升温染色，升温速度为0.4℃/分钟，染色温度为55℃，染色时间为30分钟，染色结束后降温至25℃。其中，所述氢氧化钠-碳酸钠缓冲溶液pH值在9.0-9.2之间。
水洗风干：染色结束后，取出亚麻混纺纤维织物采用常规方法经水洗、皂洗、烘干即可，回收染色促进剂颗粒，清洗、烘干后重复使用。其中，所述亚麻混纺纤维织物风干温度为60℃。
保持无关变量一致，比较亚麻混纺纤维织物染色处理中不同染色促进剂用量对分散染料上染率的影响的关系，结果如图1所示：表明本发明提供的处理方法中涉及的染色促进剂用量得到的染色上染率最佳。
本发明有效解决了亚麻混纺纤维织物上染率低的问题，具有低成本、低能耗、固色快的特点，大大缩减了染色加工工艺步骤，工艺处理过程基本无资源浪费，废水排放完全符合国家的规定，顺应了服装业绿色环保低碳的发展趋势，能够实现提高服装染色加工行业工作效率以及提高市场竞争力的现实意义，对于亚麻纤维纺织品生产工艺方法研究具有较高价值，显著促进现代化纺织业与环保业快速发展以及资源可持续发展，是一种极为值得推广使用的技术方案。

Claims (6)

1.一种提高亚麻混纺纤维织物上染率的方法，其特征在于，染色时添加使用制备得到的染色促进剂进行染色；包括以下工艺步骤：
（1）制备染色促进剂：向烧杯中加入50-60毫升氢氧化钠水溶液，向溶液中滴加14-17克饱和氯化铁溶液，搅拌下升温至70-80℃，持续搅拌30-40分钟，静置冷却60-80分钟，进行过滤，使用去离子水和无水乙醇分别依次洗涤3-4次，将所得产物与质量浓度为27-30%的二氧化钛溶胶超声混合，混合质量比为1:1.3-1.5，在35-40℃下浸渍2-3小时，转移至真空干燥箱中干燥4-5小时，然后送入150-180℃预热的管式炉中，在氮气保护下，以2.5-3.0℃/分钟的速度升温至500-520℃，保温煅烧3-4小时，得到具有磁性的二氧化钛包覆结构的微球即为染色促进剂；
（2） 亚麻混纺纤维织物染色前预处理：将待染色亚麻混纺纤维织物置于浓度为13-15克/升的次氯酸钠水溶液中，向溶液中加入硅酸钠，加入量为硅酸钠浓度达到1.2-1.4克/升，持续搅拌20-30分钟后静置浸泡20-25分钟，料液比为1:40-45，浸泡温度为20-23℃，浸泡后进行水洗至中性，在55-60℃鼓风干燥箱中烘干即可进行染色；
（3）染色工艺：向活性染液中加入制备得到的染色促进剂，分散均匀，然后加入预处理的亚麻混纺纤维织物，按照浴比为1:10-12的比例进行染色，在常压下进行升温染色，升温速度为0.2-0.4℃/分钟，染色温度为50-55℃，染色时间为20-30分钟，染色结束后降温至20-25℃，取出亚麻混纺纤维织物采用常规方法经水洗、皂洗、烘干即可。
2.如权利要求1所述一种提高亚麻混纺纤维织物上染率的方法，其特征在于，步骤（1）所述氢氧化钠水溶液摩尔浓度为1.2-1.3摩尔/升。
3.如权利要求1所述一种提高亚麻混纺纤维织物上染率的方法，其特征在于，步骤（1）所述管式炉中氮气氛围的流速为60-80立方厘米/分钟。
4.如权利要求1所述一种提高亚麻混纺纤维织物上染率的方法，其特征在于，步骤（1）所得染色促进剂微球粒径大小在330-350纳米之间，包覆壳层厚度在35-45纳米之间。
5.如权利要求1所述一种提高亚麻混纺纤维织物上染率的方法，其特征在于，步骤（2）所述亚麻混纺纤维织物按照重量份组成为：亚麻纤维40-50份、其它纤维20-30份；所述其它纤维包括棉纤维、尼龙纤维、腈纶中的一种或几种。
6.如权利要求1所述一种提高亚麻混纺纤维织物上染率的方法，其特征在于，步骤（3）所述染色促进剂加入量为染液质量的0.06-0.07%。
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