锦棉织物中温型活性染料温度调控法一浴同色性染色方法

温型 活性染料 棉织物 调控 温度

本发明涉及一种锦棉织物中温型活性染料温度调控法一浴同色性染色方法，属于印染染色

针对上述的锦棉织物活性染料一浴同色性染色方法所存在的问题，本发明的目的是提供一种利用温度来调控同色性染色方法，首次提出了对于不同浓度的活性染料，采用不同温度染色的一种锦棉织物中温型活性染料温度调控法一浴同色性染色方法本发明采取的技术方案如下，一种锦棉织物中温型活性染料温度调控法一浴同色性染色方法，包括以下步骤按所需染色的锦棉织物重量与20l的浴比加水，投入织物运转分钟后依次投入已化料好的中温型活性染料、醋酸lml/l、硫酸钠40-60g/l先加入2/5，然后根据染料浓度升温，再加入剩余的3/5硫酸钠，保温运行30分钟，然后加入碳酸钠25g/1，保温运行40分钟，降温至6(TC后排水冲洗，然后加水至浴比为120，加入皂洗剂2g/1，加热至95t时，水洗15min，降温排水再进行问水洗、冷水洗、烘干本发明根据不同染料浓度来选择所对应的温度，如染料浓度为1%(owf)时则选择7(TC为佳，具体如表1所示本发明经过深入系统的研究，旨在掌握其工艺因素对锦纶、棉双组分上染的影响规律，并在此基础上，提供一种利用温度来调控同色性染色方法，首次提出了对于不同浓度的活性染料，采用不同温度染色的工艺技术通过提升染色温度，提高锦纶组分的上染能力，解决了锦纶组分随染料浓度增加其得色提高能力即提升性不及棉的这一难点，又通过应用一定量的电解质，使棉组分在给定温度下上染达到较高的水平，从而达到了理想的综合染色效果以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明图1为本发明的工艺路线图；图2为不同染料浓度下锦纶、棉活性染料一浴法染色的提升性与同色性的对比图图3为不同载体乳液浓度下活性染料染色的K/S值变化对比图具体实施例方式如图1所示，本发明的锦棉织物中温型活性染料温度调控法一浴同色性染色方法，包括以下步骤织物经酸性浴上染，碱性浴固色按所需染色的锦棉织物重量与201的浴比，经计算注入一定量的水，投入织物运转5min后依次投入已化料好的中温型活性染料x^(owf)、醋酸lml/l、2/5硫酸钠用量(40-60g/l)，然后升温至所需温度(按表1所述，不同染料浓度选择所对应的温度，如染料浓度为1%(owf)时则选择7(TC为佳)，再加入剩余的3/5硫酸钠，保温运行30分钟，然后加入碳酸钠25g/l，保温运行40分钟，降温至60°C后排水冲洗，然后注水，浴比为120，加入皂洗剂2g/l，加热至95t时，水洗15min，降温排水再进行问水洗、冷水洗、烘干以下就本发明上述工艺步骤的不同工艺参数选择及其效果作分别描述1、温度的控制温度的控制与染料浓度关系如表1所示表1温度的控制与染料浓度关系表<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>2、染料选择活性BES红、活性BES黄、活性BES大红、活性艳红M-3B、活性艳红M-7B、活性深蓝M-2R3、染色工艺处方活性染料(中温型)0<x《4%(o.w.f)硫酸钠40-60g/l碳酸钠25g/l冰醋酸lml/1》谷比201皂洗工艺处方皂洗剂2g/l浴比201实验结果及分析1、正交设计试验结果为了系统研究活性染料一浴染色时各种因素对锦纶、棉织物上色的影响，采用正交设计方法，对锦棉混合样品(5050质量比投入，棉织物规格为漂白棉府绸，4(TX40s，132X72，120g/m2;锦纶6织物规格70D/24F，克重为130g/m2)按染色温度从低到高的分段研究，染料为活性BES红，浓度为2X(owf)，浴比为20l，染色升温曲线如上述所示，染色后采用用DatacolorSF-600测配色仪，在D65光源及10°视角下，用CIELab系统对染色织物进行测定，分别获得锦纶、棉织物的表观色深值K/S值与色差AE对于同一织物与同一染料来说，K/S值越大，其表观颜色越浓，上染越多，反之则越淡，上染少色差AE的大小来衡量织物锦纶与棉组分之间的同色性，色差越小，同色性越好，反之则越差结果见表2、表3、表4表2、正交设计试验(一)因素硫酸钠(g/1)碳酸钠(g/1)pH调节(上染阶段〉温度rc)实验结果棉K/S值锦纶K/S值1015空白505.610.382020lg/l硫酸铵605.540.553025lml/l醋酸705.239.4443015lg/l硫酸铵709.180.5053020lml/l醋酸508.681.8463025空白6014.750.3076015lml/l醋酸6014.104.2686020空白7015.630.55960251g/l硫酸铵5012.750.33均值15.463.469.631.7112.000.419.010.85均值210.870.889.950.989.160.4611.461.70均值314.161.7110.913.369.345.1810.013.50极差8.702.581.282.382.844.772.452.65表3、正交设计试验(二)5<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表4、正交设计试验(三)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>1.1电解质的影响从上述三表数据发现，电解质对棉织物的上染影响很显著，随着电解质浓度的升高，棉织物的K/S值明显递增而对锦纶织物而言，电解质加入降低了其得色分析其原因，主要是酸性条件下上染时，锦纶吸附了氢质子而显正电性，阴离子活性染料依靠正负电荷的静电吸引力吸附在锦纶纤维上，当电解质加入后，电解质电离出阴离子酸根离子与活性染料发生竞染，起到缓染作用，降低了活性染料在锦纶纤维上的吸附1.2上染浴酸碱度的影响试验数据表明，无论在什么温度下上染，随着上染浴中酸度的增加，锦纶织物的得色量明显上升，而且染色温度越高，增加的幅度越大而加入硫酸铵，似乎对锦纶的上染影响不大酸性条件上染，能增加锦纶对活性染料的吸附，并随着染色温度的升高，锦纶纤维中无定形区的分子链段运动加剧，氢质子对锦纶纤维的可及度提高，吸附量也随之增加，从而增加对活性染料的吸附因此，在高温染色时，酸对锦纶上染的影响显得更为显著从数据发现，与中性浴上染相比，采用弱酸性介质中上染，后用碱性固色，对活性染料在棉织物的最后得色影响不大因此，采用活性染料对锦纶、棉双组分织物进行同浴染色时，宜采用弱酸性浴上染，碱性浴固色的工艺，使锦纶得到较好的上染，同时不影响棉的得色1.3纯碱的影响纯碱加入，提供了固色所需的碱性条件从表中数据发现，纯碱的浓度从15g/l增加到20g/l，棉织物的K/S值有所增加，但增加的幅度不大，分别为0.32、0.04与0.07从20g/l增加至25g/l时，K/S值增加较为明显，分别是0.96、1.41和0.79对于锦纶织物而言，当纯碱的浓度从15g/l增加到20g/l，其K/S值均有较大的下降；后随着浓度进一步的增加，至25g/1时，其K/S值又有所增加，超过了15g/l时的值较高温度下染色，情况却有所不同，当纯碱用量增加至25g/l时，K/S值几乎没有变化从理论分析上述现象，上染后纯碱的加入，对锦纶的固色存在两方面的作用一方面，纯碱加入后使染浴显碱性，使锦纶带负电荷，引起活性染料的解吸，降低了活性染料与锦纶进一步反应固色的机会，从而降低了固色率；另一方面，纯碱用量的增加，增加了染浴的碱性，有利于提高聚酰胺纤维上氨基的反应能力，从而增加了活性染料在聚酰胺纤维上的固色当纯碱用量从15g/l增加至20g/1时，前者作用较为明显，所以出现了K/S值降低的现象；当纯碱用量进一步增加，后者作用显得较为突出，所以K/S值又有所增加1.4染色温度的影响随着上染固色温度的升高，对于棉织物而言，K/S值先出现增加的现象，至6(TC后，又开始回落对于锦纶织物而言，始终是呈上升趋势，但至85t后，增加的幅度不大从活性染料反应机理分析，活性BES红是属于中温型活性染料，其最佳染色温度是在60-70°C温度太低，反应速度不足，固色不够理想；温度太高，又因水解速率增加，导致固色率下降但是对于锦纶而言，聚酰胺纤维属于热塑性纤维，随着染色温度的增加，染料分子的吸附与固着反应的可及度增加，有利于活性染料的得色量提高且染料分子分子体积越大，温度的影响会越大综上所述，当棉与锦纶两种纤维在活性染料同浴染色时，盐的加入会促使活性染料上染到棉纤维上；而酸性增加或温度的提升，会有利于活性染料向锦纶组分上染；相对而言，纯碱的影响略显得小一些，当纯碱用量达到一定高时，均有利于两组分的染色因此，需要合理控制好盐、酸碱度与染色温度等这些工艺条件，既要达到较好的同色性，也要使锦纶与棉均得到较好的上色72、单因子变化试验为了寻找最佳同色性染色条件，需要在上述正交设计试验的基础上，对温度、盐这两个关键因素进行单因子变化试验，试验剝牛采用弱酸性上染、碱性固色，即先加入M/1冰醋酸，上染一定时间后加入纯碱25g/1进行固色，升温工艺曲线、皂洗工艺与1.4所述相同，染料浓度为2%(o.w.f)，分别在70、75、80和85t这四个鹏下，进行盐的浓度变化，分别测色得到表5所列的结果表5、不同温度下盐的浓度变化的染色结果对照表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>从表5中数据可以看出，无论在什么温度下染色，盐的加入均使锦纶组分的得色有所降低，而后随着盐的用量增加，锦纶的色泽变化不大对于棉组分来说，则随着盐的用量增加，表观色泽呈明显上升趋势，但达到50g/l后，变化不大染色温度为7(TC时，活性染料对锦纶的上染不高，而对棉的上色随盐的用量增加呈明显增加只有不加盐时，才显示较好的同色性，但此时活性染料总利用率不高，两组分上色均较淡染色温度为85t时，锦纶上色占优势，得色较深，而对棉组分而言，即使在盐的用量较高的情况下，得色仍较低，不及锦纶组分，同色性较差75t下染色时，无论硫酸钠的用量多或少，活性染料在锦纶、棉两种组分上的分配相对较为均匀特别当硫酸钠的用量为10g/l、20g/l时，同色性较好，两组分得色也较高，其K/S值均大于108(TC下染色时，锦纶上色明显较浓，其K/S值多数超过了15随着盐的用量增加，棉组分的上色也随之增加，同色性随之变好，于硫酸钠用量为50g/l时，两组分色差最小，同色性最好，此时，棉、锦纶两组分得色较浓，其K/S值分别为11.35U5.67所以，从锦纶、棉两组分的同色性与得色量综合考虑，当染料浓度为2%时，以8(TC、硫酸钠60g/l为最佳选择3、提升性对同色性的影响随着染料浓度增加，锦纶、棉两组分上染增加程度不同，所以会影响同色性效果采用上述获得的最佳条件，变化染料浓度，观察其染色结果，见图2的不同染料浓度下锦纶、棉活性染料一浴法染色的提升性与同色性的对比图从图2可以发现，随着染料浓度增加，棉织物K/S值明显增加，至3X后，虽然其增加幅度变得有所缓和，但上升趋势仍较为明显而对于锦纶组分来说，K/S值总体呈上升趋势，但是增加幅度不大，低于棉的提升能力当染料浓度为2%时，锦纶、棉的染色恰好较为相当，同色性表现最好随着染料浓度增加，锦纶的上染不及棉，色差值也随之增大，同色性效果随之降低当染料浓度为1%(o.w.f)时，该温度下锦纶的上染已经超越了棉的上人染，所以同色性也表现较差由此可见，由于锦纶、棉两种材料所表现出提升性不同，其染色表观色值不能随着染料浓度增加呈同步增加的趋势，所以，对于不同的染料浓度而言，达到最佳同色性与上色效果的工艺条件是不同的从上述研究可知，温度是决定锦纶上色高低的关键性因素所以，可以根据染料浓度的高低，用染色温度来加以控制调节，使锦纶的上染能力与棉织物相匹配当采用低的染料浓度时，即产品需要染淡色时，适合在较低的温度下染色，以免锦纶的上色超越棉织物；采用高的染料浓度进行染色时，即产品需要染浓色时，需要在较高的温度下染色，以提高锦纶组分的上染能力，弥补锦纶提升性较差性能当选择合适的温度后，又可以通过调节盐的用量使锦纶、棉两组分达到较好的同色性—般情况下，在给定的染料浓度下，尽量采用较高的电解质用量、较高的染色温度，使锦纶、棉两组分的上染均达到较高的水平，从而既能使活性染料的禾拥率达到较高又能获得较好同色性如3.2所述，对于2%(owf)的染料浓度来说，在其他工艺条件相同的情况下，75t、10g/1或20g/l硫酸钠用量与8(TC、50g/1或60g/l硫酸钠用量均能使锦纶、棉达到较好的同色性，但是后者的染色条件能使锦纶、棉两组分的得色分别达到较高的水平，所以以后者条件为佳按照上述规则，对不同浓度选择不同温度的染色，并调节盐的用量，获得以下优化工艺，见表6表6、锦棉织物活性染料一浴同色性染色优化工艺<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>注1.其他工艺条件醋酸为lml/l、碳酸钠为25g/l、浴比为2012.试验时棉与锦纶分别织成了机织物、针织物，染色时以5050质量比投入，由于织物组织不同，对光的反射会有所不同，所以色差值相对会偏大从上表可以看出，随着染料浓度增加，锦纶、棉的表观色深值呈上升趋势，色差AE始终保持较小的水平，已达到理想的染色综合效果权利要求一种锦棉织物中温型活性染料温度调控法一浴同色性染色方法，包括以下步骤按所需染色的锦棉织物重量与20∶1的浴比加水，投入织物运转分钟后依次投入已化料好的中温型活性染料、醋酸1ml/l、硫酸钠40-60g/l先加入2/5，然后根据染料浓度升温，再加入剩余的3/5硫酸钠，保温运行30分钟，然后加入碳酸钠25g/l，保温运行40分钟，降温至60℃后排水冲洗，然后加水至浴比为1∶20，加入皂洗剂2g/l，加热至95℃时，水洗15min，降温排水再进行问水洗、冷水洗、烘干2.根据权利要求1所述的一种锦棉织物中温型活性染料温度调控法一浴同色性染色方法，其特征在于染料浓度为0.5%时，染色温度为65°C3.根据权利要求1所述的一种锦棉织物中温型活性染料温度调控法一浴同色性染色方法，其特征在于染料浓度为1%时，染色温度为70°C4.根据权利要求1所述的一种锦棉织物中温型活性染料温度调控法一浴同色性染色方法，其特征在于染料浓度为1.5%时，染色温度为75°C5.根据权利要求1所述的一种锦棉织物中温型活性染料温度调控法一浴同色性染色方法，其特征在于染料浓度为2%时，染色温度为80°C6.根据权利要求1所述的一种锦棉织物中温型活性染料温度调控法一浴同色性染色方法，其特征在于染料浓度为3%时，染色温度为85°C7.根据权利要求1所述的一种锦棉织物中温型活性染料温度调控法一浴同色性染色方法，其特征在于染料浓度为4%时，染色温度为90°C全文摘要本发明公开了一种锦棉织物中温型活性染料温度调控法一浴同色性染色方法，属于印染染色