CN118292292A - 一种剥色还原体系及其剥色工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于纺织品印染技术领域，具体涉及一种剥色还原体系及其剥色工艺。本发明提出一种以二氧化硫脲为基础、剥色效率高、工艺简单的剥色方法，只需在现有的二氧化硫脲剥色体系中加入一种促进剂，即可实现不改变二氧化硫脲的用量的同时，提高其剥色效果。本发明还提供了一种剥色还原体系，为二氧化硫脲、碱性化合物、水、促进剂经混合后得到的混合水溶液，其中水作为溶剂。本发明主要优势为工艺简单高效，通过使用两性离子表面活性剂作为活化二氧化硫脲的促进剂，得到一种剥色还原体系，在对不同织物实现高效剥色或还原清洗的同时，能够提高二氧化硫脲的利用率和与不同织物的接触程度，可以减少剥色过程中二氧化硫脲的添加量。

Description

一种剥色还原体系及其剥色工艺

技术领域

本发明属于纺织品印染技术领域，具体涉及一种剥色还原体系及其剥色工艺。

背景技术

二氧化硫脲(简称TD)是一种优良的还原剥色剂，性质稳定，还原电位较保险粉更高且持久，不含活性硫化物，是棉织物理想的剥色剂，被广泛应用于洗涤印染行业。在碱性条件下可以转化为其同分异构体甲脒亚磺酸，并释放还原作用。

剥色一般是由于蛋白质纤维及其制品在染色过程中造成色斑、色花、色点、色差以及染色不均匀等现象，影响染制品的质量，为改善这些现象需要剥色后再复染回修，通过剥色剂去除纤维上的色素和杂质，从而使纺织制品获得洁白的外观。目前在羊毛等蛋白质纤维织物剥色和还原漂白方面，主要是采用保险粉或雕白粉。传统的二氧化硫脲剥色工艺为二氧化硫脲、碱液，在90℃温度下进行剥色处理。

但是二氧化硫脲价格相对昂贵，因此需要寻找一种合适的催化剂，可以减少二氧化硫脲用量的同时，还不影响剥色效果值。对此，现有技术中有剥色剂的部分报道。

例如，公开号为CN109267388A的中国专利公开了一种光催化二氧化硫脲复合方式对羊毛织物的微损剥色方法，通过在水溶液中加入0.04-0.15mol/L二氧化硫脲，并使用碳酸氢钠调节溶液的pH值7.0-8.0，最后加入5g/L纳米二氧化钛后形成剥色溶液，在剥色过程中辅以持续紫外光照射和搅拌，在55-75℃下剥色处理20-40min。采用光催化纳米二氧化钛、二氧化硫脲复合作用方式，对染色羊毛进行剥色，减少还原剂用量，降低剥色浴的pH值，在较低的温度下获得要求的剥色效率。

又如，公开号为CN104805679A的中国专利公开了一种用于蛋白质纤维剥色或漂白的还原体系及剥色和漂白的方法，所述还原体系为二氧化硫脲和弱碱的水溶液，即将二氧化硫脲和弱碱作为溶质，水作为溶剂，所述弱碱为磷酸三钠、硅酸钠和碳酸钠的混合物；通过采用特定的漂白方法处理蛋白质纤维，再对所述蛋白质纤维进行剥色，利用三种弱碱之间的协同作用，降低了体系的碱性，增强了剥色、漂白及除杂能力，降低了纺织品的强力损失。

可以看出，上述专利利用了光催化作用、或者弱碱体系等特殊的方式与二氧化硫脲形成配位体系，从而进行剥色催化作用。虽然这样的处理方式具有良好的剥色效果或漂白效果，但是，无论是采用光催化的方式，还是采用磷酸三钠、硅酸钠和碳酸钠的混合物对二氧化硫脲进行活化，均是增加了额外的体系，不仅提高了反应成本，而且也会有副产物或者三废的产出。

基于此，本发明意在提出一种剥色效率高、工艺简单的剥色剂以及剥色方法，在实现反应体系简单化的同时，还能提高剥色或漂白效果。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种以二氧化硫脲为基础、剥色效率高、工艺简单的剥色方法，只需在现有的二氧化硫脲剥色体系中加入一种促进剂，即可实现不改变二氧化硫脲的用量的同时，提高其剥色效果。另外，本申请的剥色还原体系，即便在减少二氧化硫脲的添加量的情况下，也可以提高二氧化硫脲的利用率，达到相应的剥色强度，符合预期要求，并能够降低剥色成本。

进一步的，本发明还提供了一种利用剥色还原体系进行的还原清洗工艺。

进一步的，本发明还提供了一种剥色还原体系及其制备方法。

基于上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种剥色还原体系，包括二氧化硫脲、碱性化合物、水和促进剂。

具体的，所述剥色还原体系，为二氧化硫脲、碱性化合物、水、促进剂经混合后得到的混合水溶液，其中水作为溶剂，且整个体系的pH为8-10。

具体的，所述剥色还原体系进行剥色处理时的纺织品与剥色还原体系的浴比(质量比)为1：(80～100)。

具体的，所述剥色还原体系中，二氧化硫脲的浓度为0.5g/L-3.0g/L，优选为1.5g/L-3.0g/L，进一步优选为1.5g/L、2.0g/L或3.0g/L。

具体的，所述的二氧化硫脲的含量为99％。

具体的，所述碱性化合物为氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化镁中的任一种。

进一步的，所述的碱性化合物优选工业级片剂氢氧化钠。

具体的，所述剥色还原体系中，所述碱性化合物的浓度为0.5g/L-3.0g/L，优选为1.5g/L-3.0g/L，进一步优选为1.5g/L、2.0g/L、2.5g/L或3.0g/L，通过在所述剥色还原体系中加入碱，使整个体系在剥色初期呈现弱碱性的状态，随着二氧化硫脲转换为甲脒亚磺酸，与碱的中和，体系的pH下降并最终呈现中性或者弱酸性。

具体的，所述剥色还原体系中，促进剂的浓度为0.01g/L-0.05g/L，优选为0.02g/L-0.04g/L，进一步优选为0.01g/L、0.02g/L或0.04g/L。

具体的，所述的促进剂为表面活性剂，优选为两性表面活性剂，进一步优选为，月桂酰胺丙基甜菜碱(LAB)、椰油酰胺丙基甜菜碱(CAB)、月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱(LHSB)、椰油酰胺羟磺基甜菜碱(CHSB)中的一种或多种。

进一步的，所述的促进剂优选为甜菜碱型表面活性剂，进一步优选为椰油酰胺羟磺基甜菜碱，椰油酰胺羟磺基甜菜碱是一种生物碱，其化学结构和氨基酸相似，属于季铵碱类物质，作为两性离子表面活性剂，同时具有阴、阳两种离子性质，在纺织品(尤其是棉织物)剥色过程中可起到活化作用，同时又可增加洗涤效果。

进一步的，所述剥色还原体系的制备方法为，将二氧化硫脲、碱性化合物、促进剂在室温条件(25±5℃)下添加至水中，混匀，使各成分到达上述终浓度，即得。

进一步的，基于一个总的发明构思，本发明还提出了所述剥色还原体系在纺织品剥色、还原清洗或漂白中的应用。

具体的，所述剥色还原体系能够改善纺织品的剥色效果，或者所述剥色还原体系能够改善纺织品的还原清洗效果或漂白效果，提高牢度。

具体的，所述纺织品为棉织物、羊毛织物、涤纶织物或涤棉织物。

进一步的，基于一个总的发明构思，本发明还提出了使用所述剥色还原体系进行的剥色工艺，所述剥色工艺的适用对象为纺织品，包括如下步骤：

将待剥色的纺织品浸没于剥色还原体系中，以8～12℃/min的升温速率升温至90℃～110℃处理15min～40min，然后水洗，晾干，得到干净的纺织品。

具体的，所述纺织品为棉织物、羊毛织物、涤纶织物或涤棉织物，进一步优选的，所述纺织品为纯棉活性染料染色的红色棉织物。

具体的，纺织品与剥色还原体系的浴比(质量比)为1：(80～100)。

具体的，所述剥色还原体系中各成分的浓度为，二氧化硫脲0.5g/L-3.0g/L、碱性化合物0.5g/L-2.5g/L、促进剂0.01g/L-0.05g/L。

进一步的，基于一个总的发明构思，本发明还提出了使用所述剥色还原体系进行的还原清洗工艺，所述还原清洗工艺的适用对象为纺织品，包括如下步骤：

将待清洗的纺织品浸没于剥色还原体系中，以8～12℃/min的升温速率升温至70℃～110℃处理10min～40min，然后水洗，晾干，得到干净的纺织品。

具体的，所述纺织品为涤纶织物或涤棉织物，进一步优选的，所述纺织品为黑色染料染色的高弹春亚纺。

具体的，纺织品与剥色还原体系的浴比(质量比)为1：(80～100)。

具体的，所述剥色还原体系中各成分的浓度为，二氧化硫脲0.5g/L-3.0g/L、碱性化合物0.5g/L-2.5g/L、促进剂0.01g/L-0.05g/L。

本发明的剥色还原体系中，促进剂选取两性离子表面活性剂，同时具有阴、阳两种离子性质，在反应初期，所述体系呈现弱碱性，该表面活性剂呈阴离子属性，此时具有润湿渗透纺织品的作用，能够促进二氧化硫脲的还原作用向纺织品内部渗透；反应后期，体系pH降低，二氧化硫脲产生的次硫酸和二氧化硫进一步对织物进行剥色，另外此时表面活性剂呈现阳离子属性，可以和染料被二氧化硫脲分解产生的阴离子产物反应，因此可以起到良好的促进剥色的作用。另外被还原后的阴离子染料分解产物或隐色体钠盐和阳离子结合后，不会再被氧化为可以和纤维结合的染料，从而提高牢度。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明主要优势为工艺简单高效，通过使用两性离子表面活性剂作为活化二氧化硫脲的促进剂，得到一种剥色还原体系，在对棉织物实现高效剥色或还原清洗的同时，能够提高二氧化硫脲的利用率和与棉织物的接触程度，减少剥色过程中二氧化硫脲的添加量，提高牢度。

另外，本发明的剥色工艺，除了能够实现棉织物的正常剥色外，对于通过轻微剥色，除去浮色的还原清洗，也同样具有良好的效果。

本发明的剥色还原体系可以用于多种不同的二氧化硫脲应用领域，如还原清洗、染缸清洗、漂白等。

附图说明

图1为未处理的红色棉织物照片；

图2为采用传统的剥色处理工艺处理的棉织物照片；

图3为实施例1处理后的棉织物照片。

具体实施方式

为了使本发明的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合具体实施例对本发明的技术方案作出进一步的说明，但所述实施例旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。

本发明中涉及到的试剂的规格参数和厂家如表1所示，表1中规格均为含量(纯度)。

表1

实施例1-4和对比例1

本发明所述剥色还原体系能够对纺织品进行剥色处理，也能够进行还原清洗或者漂白处理，以下实施例以剥色处理为例，说明本发明所述剥色还原体系的性能。

对比例1和实施例1-实施例4公开了一种使用所述剥色还原体系进行的剥色工艺，所述剥色工艺的适用对象为纺织品，具体为棉织物。在进行剥色处理前，先配制工作液(所述剥色还原体系)。

实施例1-实施例4所述剥色还原体系，包括二氧化硫脲、碱性化合物、水和促进剂。

具体的，所述剥色还原体系，为二氧化硫脲、碱性化合物、水、促进剂经混合后得到的混合水溶液，其中水作为溶剂。

所述剥色还原体系的制备方法为，将二氧化硫脲、碱性化合物、促进剂在室温条件(25±5℃)下添加至水中，混匀，即得。对比例1中不含促进剂。

所述对比例1和实施例1-4的剥色还原体系配制完成后，各成分的浓度如表2所示。

表2

在剥色前，红色棉织物的染色工艺如下：

将干燥的织物(棉织物100％)，用0.5％o.w.f(以织物重量计)C.I.活性红195浸染织物后(浸染时间30min，浸染温度60℃)，即得。

然后，具体的剥色工艺方法步骤如下：

取15块经过红色染料染色后的红色棉织物33cm*33cm，称量并按照表1的浓度配制工作液，按照浴比(质量比)1：100进行处理(每个实施例做3次平行实验，取平均值)，在HS型高温电脑控程染色小样机中以9℃/min的升温速率升温95℃并处理20分钟后，取出，冷水冲洗，晾干。采用物色分析仪TES-135进行颜色差异测试(测试方法参考《GB/T8424.1-2001纺织品色牢度试验表面颜色的测定通则标准》)。

对比例1和实施例1-4的处理效果如表3所示。

表3剥色色差结果

	△L*	△A*	△B*	△E*
					对比例1	0.85	-2.99	-0.15	3.11
实施例1	2.38	-2.25	-0.24	3.28
					实施例2	2.04	-3.57	-0.19	4.12
实施例3	1.86	-3.98	-0.2	4.40
					实施例4	2.93	-4.02	-0.26	4.98

备注，表3中，△L*，△A*，△B*，为参考样品和被测样品之间明度L*和色度指数A*，B*的差值。色差值用△E*来表示，是总色差，△E*值越大，色差越明显。△E*的具体计算方式如下：

△E*在1-2之间，人的眼睛轻微的察觉。△E*在2-3.5之间，可以稍微清晰的辨别出物质间的色差。△E*在3.5-5之间，色差非常明显。△E*＞5以上，看起来就是两种颜色了。

从表3的结果可以看出，对比例1和实施例1△E*值在2-3.5之间，可以稍微的辨别出颜色差，实施例2、实施例3和实施例4△E*值在3.5-5之间，色差明显，说明已经有不错的剥色效果，其中实施例4的剥色效果最为明显。所以当促进剂为椰油酰胺羟磺基甜菜碱时，处理前后的色差最大，剥色效果最好。

另外，本发明实施例1的剥色工艺处理前后的效果如图1、3所示，其中图2为采用传统的剥色处理工艺处理的棉织物照片，处理方法参见文献(陈益平,王祥荣.活性染料染色棉织物的二氧化硫脲剥色研究[J].印染助剂,2019,36(09):41-4)，从图1-3中可以看出本发明所述剥色还原体系和剥色工艺能够实现棉织物的良好剥色效果。

实施例5-8和对比例2

对比例2和实施例5-实施例8公开了一种使用所述剥色还原体系进行的还原清洗工艺，所谓的还原清洗，可认为对织物轻度的漂白，洗去织物表面的浮色工艺；

具体步骤为，先按照实施例1-实施例4的方法配制所述剥色还原体系，所述实施例5-8的剥色还原体系配制完成后，各成分的浓度如表4所示。对比例2中不含促进剂。

表4

然后，取15块黑色高弹春亚纺33cm*33cm，称量并按照表4的浓度配制工作液，按照浴比(质量比)1：100进行处理(每个实施例做3次平行实验，取平均值)在HS型高温电脑控程染色小样机中以8℃/min的升温速率升温85℃并处理15分钟后，取出，冷水冲洗，晾干。

在还原清洗前，黑色高弹春亚纺的染色工艺如下：将干燥的高弹春亚纺，用2％o.w.f(以织物重量计)C.I.分散黑S-2BL 150％29浸染织物后(浸染时间30min，浸染温度130℃)，即得。

然后，进行耐水洗牢度测试和耐水色牢度测试(测试方法参考GB 250-1989《纺织品色牢度试验规程》)。

本申请中耐水洗色牢度的测试方法步骤为：

每个测试样尺寸为40mm x 100mm，贴衬织物尺寸与试样相同，与试样沿短边缝合，形成一个组合试样。将测试试样置于耐洗色牢度试验机中，设定水温60℃、洗涤时间30min，启动试验机，直至程序结束。测试试样取出，放置在烘箱中烘干，然后放在标准光源箱中与比色卡进行对比，评定衣物染料的褪色程度。

本申请中耐水色牢度测试的测试方法步骤为：

准备好测试的样品，必须保证试样的干净整洁。避开疵点污渍，取40mm×100mm的试样一块，正面与一块40mm×100mm的多纤贴衬织物相接触，沿短边缝合，形成一个组合试样。在室温下，把组合试样置于平底容器中，注入三级水，浴比为1：50:在室温下放置30min，要不时的揿压和拨动，以保证组合试样的完全浸湿。取出组合试样，刮去试样上方多余的试液，然后将试样平置于两块玻璃或丙烯酸树脂板之间，放于预热的试验装置中，使其受压12.5KPa±0.9KPa，将试验装置放入恒温箱内，在(37±2)℃下保持4h，取出试验装置，展开组合试样，使试样和贴衬仅由一条缝线连接，将其悬挂在不超过60℃的空气中干燥。(注：如果发现试样有风干的迹象，必须弃去，重新测试。用灰色样卡或仪器评定试样的变色和贴衬织物的沾色。)

对比例2和实施例5-8的处理效果如表5、表6所示。

表5耐水洗牢度测试

表6耐水色牢度测试

表5、表6中，色差等级为2-5级，级别越低表示色差越大，颜色越不符合要求。

根据表5、表6中，耐水洗牢度测试和耐水色牢度测试实验结果，可以看出，实施例7和8对还原清洗的效果相对较好，也证实了椰油酰胺羟磺基甜菜碱具有促进二氧化硫脲还原清洗的效果。

最后所应说明的是：上述实施例仅用于说明而非限制本发明的技术方案，任何对本发明进行的等同替换及不脱离本发明精神和范围的修改或局部替换，其均应涵盖在本发明权利要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种剥色还原体系，其特征在于，为二氧化硫脲、碱性化合物、水、促进剂经混合后得到的混合水溶液，其中水作为溶剂；

其中，二氧化硫脲的浓度为0.5g/L-3.0g/L；

所述碱性化合物的浓度为0.5g/L-3.0g/L；

促进剂的浓度为0.01g/L-0.05g/L。

2.根据权利要求1所述的剥色还原体系，其特征在于，二氧化硫脲的浓度为1.5g/L-3.0g/L；碱性化合物的浓度为1.5g/L-3.0g/L；促进剂的浓度为0.02g/L-0.04g/L。

3.根据权利要求1所述的剥色还原体系，其特征在于，所述碱性化合物为氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化镁中的任一种；所述的促进剂为两性表面活性剂。

4.根据权利要求3所述的剥色还原体系，其特征在于，所述的促进剂为月桂酰胺丙基甜菜碱、椰油酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱、椰油酰胺羟磺基甜菜碱中的一种或多种。

5.权利要求1-4任一所述的剥色还原体系的制备方法，其特征在于，包括如下步骤，将二氧化硫脲、碱性化合物、促进剂在室温条件下添加至水中，混匀，即得。

6.权利要求1-4任一所述剥色还原体系在纺织品剥色、还原清洗或漂白中的应用，其特征在于，所述纺织品为棉织物、羊毛织物、涤纶织物或涤棉织物。

7.使用权利要求1-4任一所述剥色还原体系进行的剥色工艺，所述剥色工艺的适用对象为纺织品，包括如下步骤：

将待剥色的纺织品浸没于剥色还原体系中，以8~12℃/min的升温速率升温至90℃~110℃处理15min~40min，然后水洗，晾干，即得。

8.根据权利要求7所述的剥色工艺，其特征在于，纺织品与剥色还原体系的浴比为1：（80~100）；所述剥色还原体系中各成分的浓度为，二氧化硫脲0.5g/L-3.0g/L、碱性化合物0.5g/L-2.5g/L、促进剂0.01g/L-0.05g/L。

9.使用权利要求1-4任一所述剥色还原体系进行的还原清洗工艺，所述还原清洗工艺的适用对象为纺织品，包括如下步骤：

将待清洗的纺织品浸没于剥色还原体系中，以8~12℃/min的升温速率升温至70℃~110℃处理10min~40min，然后水洗，晾干，即得。

10.根据权利要求9所述的还原清洗工艺，其特征在于，纺织品与剥色还原体系的浴比为1：（80~100）；所述剥色还原体系中各成分的浓度为，二氧化硫脲0.5g/L-3.0g/L、碱性化合物0.5g/L-2.5g/L、促进剂0.01g/L-0.05g/L。