CN111424440A - 一种分散染料非水介质染色的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种分散染料非水介质染色的方法。该方法包括：采用高溶解度溶剂溶解分散染料，染料完全分散后加入低溶解度溶剂，得到染浴；将织物置于染浴中，以1℃/min‑10℃/min的速度升温至110℃‑160℃，保温30min‑120min，完成染色。本发明的染色方法只使用染料不使用其他助染剂，染色成品与常规水介质的染色效果相当，并且可以节约能源。
Description
技术领域
本发明涉及一种染色的方法，尤其涉及一种分散染料非水介质染色的方法，属于纺织染色技术领域。
背景技术
纺织工业是我国传统的支柱产业，而随着石油工业的发展，涤纶、腈纶等合成纤维的生产和使用越来越广泛，尤其是在服装用纺织品中，合成纤维纺织品已占纺织品总量的70％以上，而用于涤纶、腈纶等合成纤维的染色的分散染料，年用量已超过50万吨。
分散染料的常规染色工艺，需要使用大量的分散剂、促染剂等化学品，而且染色后染料残留多，染液色度深、有害物质含量高、废水处理难度大，是困扰当今染整行业发展的一大难题。
非水染色(无水染色)泛指在染色过程使用有机溶剂或其他非水的介质代替水介质，作为染色媒介染色织物，再对非水介质进行回收再利用，从而达到减少污染排放的一类新型环保的染色技术。具体的研究方向有：非水溶剂染色、临界CO2染色、反胶束染色等技术，尤其是在分散染料对涤纶、晴纶等合成纤维染色方面的研究，具有可观的应用前景和产业价值。
目前研究较多的临界CO2染色技术，利用临界态CO2作为染色介质，溶解染料，染色涤纶、腈纶等合成纤维。使用的CO2绿色无污染，但是工艺需要超高压环境使CO2成临界态，3-7MPa(30-70倍大气压)的工作压强对设备和生产安全都是极大的挑战，也是目前限制该技术产业化生产的瓶颈。
使用非水溶剂替代水介质染色，更具有产业化可行性：对目前设备的改造程度较小、染色过程易于控制、溶剂循环使用污染小。
但非水溶剂的分散染料染色，也存在难点：使用的溶剂介质，对分散染料溶解度高，则难以染深色；对分散染料溶解度低，则容易造成染色不均、色斑疵点等染色质量问题。溶剂介质难以兼具高溶解度和高上染性的要求。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种分散染料非水介质染色的方法，该染色方法的染色成品与常规水介质的染色效果相当，并且可以节约加热能源。
为了实现技术目的，本发明提供了分散染料非水介质染色的方法，该方法包括：
采用高溶解度溶剂溶解分散染料，染料完全分散后加入低溶解度溶剂，得到染浴；
将织物置于染浴中，以1℃/min-10℃/min的速度升温至110℃-160℃(优选为120℃-140℃)，保温30min-120min(45min-90min)，完成染色。
在一具体实施方式中，高溶解度溶剂与低溶解度溶剂的体积比为1：10-1：200。
在一具体实施方式中，织物与染浴的浴比为1：5-1：50。
在一具体实施方式中，高溶解度溶剂溶解度参数大于12的溶剂；具体地，高溶解度溶剂为甘油、乙二醇、苯酚、甲醇、二甲基亚砜、水和乙醇中的一种或几种的组合。
在一具体实施方式中，低溶解度溶剂为溶解度参数小于9的溶剂；具体地，低溶解度溶剂包括异丁烯、环己烷、碳酸二甲酯、C5-C12烷烃和二甲基环体硅氧烷中的一种或几种的组合。
本发明的染色方法染色的织物为涤纶、腈纶等合成纤维。在一具体实施方式中，织物的组成包括聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维、醋酸纤维中的一种或几种的组合；或，聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维、醋酸纤维中的一种或几种与天然纤维的混纺织物。
具体地，织物的形式可以是纱线、布匹、成衣或其他形式纺织品。
在一具体实施方式中，织物入染的温度为30℃-60℃，然后以一定的速度升温至染色温度，染色温度下保持一定时间。其中，当温度低于90℃时，升温的速度为5℃/min-10℃/min；温度为90℃以上时，升温的速度为1℃/min-5℃/min。其中，保温阶段染液的循环方式可以包括溢流、内外流、搅拌、喷射中的一种或几种的组合。
本发明的染色方法还包括取出织物、排液、烘干，回收溶剂的步骤。在一具体实施方式中，本发明的染色方法中还包括在完成染色后进行降温、排液，降低带液率至10％-100％，烘干织物，回收染液溶剂和烘干的溶剂蒸汽的步骤。
在一具体实施方式中，降低带液率的方式包括轧压、离心、榨水中的一种或几种的组合；具体地，可以进行一次或连续几次上述工序，以控制带液率。
本发明还提供了一种染色织物，其是通过本发明上述分散染料非水介质染色的方法进行染色的。
本发明的分散染料非水介质染色的方法对设备要求低，无需分散剂、促染剂等化学品，能耗低污染小，是绿色环保的染色生产方式。
本发明的分散染料非水介质染色的方法，利用高溶解度溶剂分散、溶解分散染料，以实现染料的均匀上染；再组合低溶解度溶剂，使分散染料实现染深色，同时实现了对分散染料溶解度高和高上染的目的。
本发明的分散染料非水介质染色的方法，混合溶剂的比热容不及普通水介质的1/2，染色过程大大节约了加热能源，染后溶剂脱色后分离回用，过程没有废液排放，经济环保，且染色成品质量与常规水介质染色效果相当，具有可观的产业化前景。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种分散染料非水介质的染色方法，其包括以下步骤：
取0.3g分散深蓝、2mL乙二醇，搅拌、分散均匀后，加入150mL季戊烷，制得染液；
投入10g涤纶针织布，密封染杯，30℃入染，6℃/min升温至90℃、2℃/min升温至130℃染色45min；
染色完毕，降温、取布、浸轧降低带液率，烘干，还原清洗。
实施例2
本实施例提供了一种分散染料非水介质的染色方法，其包括以下步骤：
取0.9g分散深蓝、5mL二甲基亚砜，搅拌、分散均匀后，加入300mL十甲基环五硅氧烷，制得染液；
投入30g涤纶针织布，密封染杯，40℃入染，10℃/min升温至90℃、3℃/min升温至120℃染色60min；
染色完毕，降温、取布、浸轧降低带液率，烘干，还原清洗。
实施例3
本实施例提供了一种分散染料非水介质的染色方法，其包括以下步骤：
取30g分散嫩黄SM182001、200mL二甲基亚砜，搅拌、分散均匀后，加入25L正庚烷，制得染液；
装入1Kg涤纶筒纱，30℃入染，开启染纱机泵循环，10℃/min升温至90℃、2℃/min升温至130℃染色60min；
染色完毕，降温、排液、榨水，取出纱线，烘干，还原清洗。
对比例1
本对比例提供了一种分散染料常规水介质的染色方法，其包括以下步骤：
取0.3g分散深蓝、0.1g分散剂DIF、0.3mL冰醋酸、150mL水，搅拌、分散均匀后，投入10g涤纶针织布，30℃入染，密封染杯，5℃/min升温至90℃、3℃/min升温至130℃染色45分钟；染色完毕，降温、取布、浸轧降低带液率，还原清洗，烘干。
对比例2
本对比例提供了一种分散染料的染色方法，其包括以下步骤：
取0.9g分散深蓝、100mL乙二醇，搅拌、分散均匀后，加入450mL季戊烷，制得染液；
投入30g涤纶针织布，40℃入染，密封染杯，6℃/min升温至90℃、2℃/min升温至130℃染色45min；
染色完毕，降温、取布、浸轧降低带液率，烘干，还原清洗。
对实施例和对比例的得色K/S、牢度测试(AATCC标准)，结果如表1所示。
表1
| K/S值 | 皂洗牢度(级) | 干摩擦牢度(级) | 湿摩擦牢度(级) | |
| 实施例1 | 23.7 | 4.5 | 4.5 | 4.5 |
| 实施例2 | 24.1 | 4.5 | 4.5 | 4.5 |
| 对比例1 | 24.6 | 4.5 | 4.5 | 4.5 |
| 对比例2 | 5.1 | 4.0 | 4.5 | 4.0 |
对比实施例1、实施例2与对比例1，说明本发明的分散染料非水介质染色的方法，染色织物色深与普通水染效果相当；织物的水洗、摩擦牢度，均达到4.5级。
对比实施例1和对比例2，当高溶解度参数溶剂：低溶解度参数溶剂为1：4.5时，染色着色深度(K/S值)显著下降，大量染料残留在染色后的有机溶剂中。
Claims (10)
1.一种分散染料非水介质染色的方法，该方法包括：
采用高溶解度溶剂溶解分散染料，染料完全分散后加入低溶解度溶剂，得到染浴；
将织物置于染浴中，以1℃/min-10℃/min的速度升温至110℃-160℃，保温30min-120min，完成染色。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，高溶解度溶剂与低溶解度溶剂的体积比为1：10-1：200。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，织物与染浴的浴比为1：5-1：50。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述高溶解度溶剂为溶解度参数大于12的溶剂；
优选地，高溶解度溶剂为甘油、乙二醇、苯酚、甲醇、二甲基亚砜、水和乙醇中的一种或几种的组合。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述低溶解度溶剂为溶解度参数小于9的溶剂；
优选地，低溶解度溶剂为异丁烯、环己烷、碳酸二甲酯、C5-C12烷烃和二甲基环体硅氧烷中的一种或几种的组合。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述织物的组成包括聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维、醋酸纤维中的一种或几种的组合；或，
聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维、醋酸纤维中的一种或几种与天然纤维的混纺织物；
优选地，织物的形式包括纱线、布匹、成衣。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，温度低于90℃时，升温的速度为5℃/min-10℃/min；温度为90℃以上时，升温的速度为1℃/min-5℃/min。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，入染的温度为30℃-60℃。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括在完成染色后进行降温、排液，降低带液率至10％-100％，烘干织物，回收染液溶剂和烘干的溶剂蒸汽的步骤。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，降低带液率的方式包括轧压、离心、榨水中的一种或几种的组合。
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- 2020-05-12 CN CN202010396663.5A patent/CN111424440A/zh active Pending
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