活性染料无盐染色工艺的制作方法

专利名称：：活性染料无盐染色工艺的制作方法
技术领域：
：本发明属纺织漂染行业，涉及棉纤维活性染料的染色工艺，特别是一种无盐促染的活性染料的染色工艺，甚至可以在中性条件下进行染色、固色的一种染色方法，本工艺特别适用棉纤维或者与之混纺的任何外观形态的纺织品的活性染料染色工艺。
背景技术：
：活性染料自1956年第一个品种问世经几十余年发展到1992年，世界消耗量达6.3万吨，品种531个，尤其是近20年来新的活性染料竭染法染色工艺和新近IO几年开发竭染法用的活性染料，对提高纺织品的档次和产品的结构及多品种小批量染色等具有重要意义。活性染料染色一般经吸附、扩散和固着三个阶段，前二个为上染阶段，最后是固着阶段(染料中活性基团在碱性条件下与纤维发生反应)。一般活性染料的直接性较低，活性染料与纤维亲和力较小，上染率较低，在染洛中需加入大量的盐进行促染，才能达到较高的上染率，因此，使染色成本大增，同时排放的废水中含有大量的氯离子增加了废水处理的负担。例如中国授权公开号CN1091819C，专利号00103414.6棉花散纤维染色加工方法，和中国授权公开号CN1584194,专利号200410025172.0棉纤维的染色工艺，两者均公开了棉纤维使用活性染料进行染色的一种染色工艺，工艺中均需要使用大量的盐剂做促染，并用了较多的碱剂固着。活性染料固着要在碱性条件下完成，而碱也促使活性染料与水反应，使染料失去活性，不仅造成大量的染料损失，也影响印染织物的水洗色牢度。这是因为水解染料会吸附到织物上，在水洗过程中也不易完全清洗掉，尤其是特深色尤为严重，也因此造成活性染料固着率偏低，对于个别特深色由于染液与纤维上染达到一种色饱和平衡，无法染得较好的色泽深度，而且纺织品后处理负担重，废水色度大等问题。一般活性染料的上染率是70%,固着率约在45~55%之间。即使是目前已知新开发的竭染用的活性染料在大量的促染剂和最佳的固着碱剂处理条件下，最大上染率在90~95%左右，固着率约在80%上下。现有的冷堆染色法较好的解决了棉纤维活性染料染色在低盐或无盐促染条件下进行染色，以达到最高的面着率和最佳的染色牢度，并实现节能降耗的目的，但是此工艺有下列不足例如对染料的类型、纤维的外观形态、，以及染色设备的选择性极强，染色需堆置8-24小时，时间长，且需要大量的碱剂固着等问题。
发明内容本发明的目的之一:是为解决活性染料与棉纤维亲和力低的问题，让棉纤维增加与活性染料之间的染色席位，在无盐或者低盐剂促染的条件下提高染料与纤维的直接性和透染性，将活性染料在棉纤维上的上染率和固着率提高到最高与最佳点，令活性染料在棉纤维上可以达到最佳的深色上染效果。在保持现有的染色品质的前提下，实现尽可能简单的搡作方法，最低能耗与时耗的一种活性染料的染色方法，同时产生尽可能低的生产成本，将排放的染色废水的色度及含盐量等降到最低点。实施该发明的技术方案是该发明的方法包括前处理、改性处理、染色、后处理、后整理工序。其中前处理是将棉纤维用现有已知的前处理方法处理制得合格的半制品，用现有已知的棉纤维改性剂对棉纤维进行改性处理，令棉纤维增加与活性染料之间的亲和力与染色席位，从而实现活性染料染色可以在无盐促染条件下完成染色。其中选用聚表氯醇的胺聚物，或用聚表氯醇与聚胺类的共聚物在碱性条件下50-102X:进行改性处理30~75min为优选改性剂和优选改性工艺，并且棉纤维前处理与改性处理优选的分二洛二步法完成，适合任何棉纺织品的改性处理。也可有选择的选用专用特制的系列前处理助剂将棉纤维的前处理煮漂工序与改性处理工序按现有已知的处理方法进行同洛，一洛一步法处理加工，加工完毕按现有已知的方法将棉纤维洗水至净转入染色工序。经改性处理后的棉纤维与活性染料亲和力好，棉纤维可以极大地增加与活性染料间的吸附亲和力并增加一定的染色席位，可在无盐或者低盐剂促染的条件下提高染料与纤维的直接性和透染性，从而使活性染料在棉纤维上的上染率和固着率提高到最高点，令活性染料在棉纤维上可以达到最佳的特深色上染效果，如选用适合的特定的活性染料可以让活性染料在无盐无碱条件下完成染色与固着工序。染色时，可根据棉纤维的外观形态、与活性染料的类型选择浸染或卷染法、冷堆染法或者是轧-烘-蒸法进行染色，染色工艺可以为现有已知的任何染色工艺。其中浸、卷染时优选的染色搡作工艺为先将螯合分散剂和专用的缓染缓冲剂分别投入化料缸稀释混匀后泵入染缸，将经改性处理合格的棉纤维在常温-9(TC维预处理10-30min,之后在常温条件下再缓慢加入已经预溶解搅拌均句的活性染料进行染色，加完染料后继续于常温保持10~60min，之后升温至80-110t:处理15~45min，之后剪样对色；或则可选择的在染料加毕1020min后添加少量的盐与碱剂，再于常温-8(TC保持10-60min,之后剪样对色，不符合色泽要求按现有已知的方法计算添加的染料份量；符合色泽要求，转入染色品后处理工序。浸、卷染采用无盐无碱染色固着工艺时优选的选用染料型号为ArgazolNF系列产品。-后处理时，根据染色工艺过程中是碱性固着还是中性固着的工艺，可选的选择排液一洗水酸洗一90-98X:皂洗一水洗酸洗--固色剂Y或无醛固色剂处理，或可选择的排液后不洗水加少量的水后直接加湿摩擦牢度提升剂或无醛固色剂加强固色后再洗水，之后转入后整理工序，后整理可用现有已知的任何后整理方法进行整理。经改性处理后的纤维用活性染料染色的方法，在整个染色过程中，可以根据所选的染料品种、染色品质要求，可选择地选择无盐促染、无碱剂固着，常温染色、高温固着的工艺；也可以选择无盐促染、只添加少量的碱剂于60~8(TC固着，添加量为现有染色工艺方法所耗用碱剂的10~50%,于常温~80.'C下完成整个染色工序的工艺；也可以选择少量盐促染和添加少量的碱剂固着，添加量为现有染色方法所耗用盐和碱剂的10-50%，于常温-8(TC下完成整个染色工序的染色工艺。具体步骤是1、根据纤维的外观形态，例如(1)散纤或简子纱；(2)针织或者梭织毛胚；由此确定配套的加工设备的类型。2、设备可为现有已知所有连续或间歇式漂染整设备，例如(1)常温常压或高温高压溢流机或卷染机;(2)连续式冷轧堆机等。.3、根据前二项确定纤维素纤维的前处理、改性处理、染色、后处理、后整理系列的工艺参数、工艺配对的添加助剂、染料品种与染色工艺的筛选和后处理工艺的制定等。A:其中前处理与改性处理(1)可选的按二洛二步法或一洛一步法进行加工处理，采用一洛一步工艺时，前处理工艺所用的添加助剂均为特制的，在中性和弱碱性中不带负电荷成份的表面活性剂单体或复合体，表面活性剂可以为现有已知的可用于纺织漂染行业的所有表面活性剂，下面所述的表面活性剂如无特指，均为此类型。U)二洛二步法前处理可用现有已知的任何退、煮、漂前处理工艺处理合格的纤维素半成品，之后将纤维浸渍或浸轧含有0.25~5克/升特定的缓冲缓染剂，0.5~8克/升改性剂，1~8克/升烧碱的溶液，于50-102。C处理30-60min，之后洗水至净转入染色工序，其中二洛二步法前处理优选地在丝光工序之后再进行改性处理最佳。(b)—洛一步法是将已退浆的纤维，浸渍或浸轧含有0.25-5克/升特制的缓冲缓染剂，4-20克/升双氧水，0.5~5克/升双氧水稳定剂，0.1~2克/升的螯合分散剂，0.5~8克/升改性剂，0.5~8克/升烧碱的溶液,于95102'C处理30-60min，之后洗水至净转入染色工序，此方法尤其适合前处理无需经丝光工序的，纤维构造疏松的纺织品加工。'B:染色(a)将经改性处理合格的纤维素纤维按现有已知的方法，用下冽所述的工艺3和工艺4分别染色，并分别绘制所选择的活性染料各单色染料在改性棉纤维上的上染速率曲线图，例如双一氯均三嗪基双活性基团型，双乙烯砜基双活性基团型，或者一氯均三嗪基和乙烯砜基双活性基团型等，此为现有已知的技术故在此不多加详述。(b)根据上列(a)步骤绘制的上染速率曲线图选择上染曲线最接近的三原色染料进行组合拼色，调制出符合要求的色泽后进行大生产。将改性合格的棉纤维用相同的拼色配方按下列所述的工艺分别进行染色，并用同类未改性处理的棉纤维半制品用下列所述传统的工艺1、工艺5与经改性处理后的同类棉纤维做同步对比染色试验，加以说明本发明工艺的特色。工艺1:常温入未改性棉布10min—勾染剂15min—染料20min—分两次加盐分别均染15min-—2°C/分升至60°CxlOmin—分两次加碱分别均染10min后60°Cx45min—洗水一酸洗一95°C皂洗20min--洗水酸洗一40°C湿摩擦牢度提升剂或固色剂固色PH-5.5—洗水一烘干。工艺2:经改性处理的棉纤维用工艺l做对比染色。工艺3:常温入经改性处理棉布10min—加勾染剂15min-加染料20min—2°C/分升至60°Cx15min—加碱60°Cx45min—洗水—酸洗一95°C皂洗20min-洗水酸洗-40°C湿摩擦牢度提升剂或固色剂固色PH-5.5—洗水—烘干。工艺4:常温入经改性处理棉布10min—加勾染剂15min—加染料20-45min一2°C/分升到100°Cx15~40min—洗水—40°C湿摩擦牢度提升剂或固色剂固色PH=5.5—洗水—烘干。工艺5:匀染剂+染料+碱混匀一常温入布(同类改性和未改性棉纤维分别浸轧)一浸一轧(轧余率85%)—常温堆置2小时一洗水--酸洗一95°C皂洗—洗水一酸洗一40°C湿摩擦牢度提升剂或固色剂固色PH-5.5—洗水—烘干。工艺6:匀染剂+染料混匀一常温入经改性处理棉布二浸二轧(轧余率75%)--常温堆置2小时一洗水一酸洗一95°C皂洗一洗水一酸洗一40°C湿摩擦牢度提升剂或固色剂固色PH-5.5--洗水一烘干。染色配方(浸染owf):深色用C.I.黄1764.5%C.I.红2393%C.I.黑500.5%浅色用C.I.黄1450.1%C.I.红1950.6%C.I.兰1940.3%其中工艺4选用ArgazolNF系列三元色活性染料染工艺浴比均为1:10。同时将染色处理后的染色织物分别测试织物的干皂洗变色牢度，从而筛选最佳的染色工艺。结果如下所示表l<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>以上摩擦牢度评定方法采用GB3920-1987为标准，耐洗牢度评定方法采用GB3921-1987为标准，皂洗牢度按GB250评定变色灰色样卡自然光评定。由上列表可见，本发明的新工艺3、工艺4、工艺6除特深色湿摩擦牢度略下降外，其它各项牢度指标均与现有传统工艺所得的质量效果相同。根据上表所示，下面再以浸染法染色为示例加以叙述经改性处理后的棉纤维用本发明的新染色工艺的特色和优点。以现有传统工'艺1的染色色泽为色样标准，用工艺3和工艺4分别进行染色并调节配方，直至色泽深度与色光达到工艺1所染的色样标准为止，其中工艺4选用ArgazolNF系列三元色活性染料，调整后的配方与原料成本价如下表2所示表2<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>以上各原料价格按目前中等品质质量产品的巿场价计算。由上表可见，在质量符合国家标准为前提，在同等色泽色光的条件下，本发明工艺3和工艺4比传统现有的染色工艺1加工每吨漂染棉布可降低染色原料成本分别为2734.4元/吨和1584元/吨，时间效益与废水处理效益暂与增加了的改性处理工序成本相抵，忽略不计。(c)根据上述系列对比数据筛选出最佳的染色工艺，小样染色配方后，按配方计算大生产染料的工艺份量，将染料按现有已知的-方法溶解搅拌均匀备用，将经改性处理符合要求的纤维按上述工艺3和工艺4(或则可选择的用工艺六)进行大生产染色，剪样对色，色泽符合不要求，根据现有的技术进行调色加料，按工艺3或工艺4继续染色；色泽符合要求，排放染液洗水后用现有已知的方法进行固色剂固色与柔软处理等系列后整理方法处理，如选用工艺4染色也可选择的不排液直接进行进行湿摩擦牢度提升剂或固色剂固色后洗水在进行柔软处理等系列后整理方法处理。采用本发明工艺的关键在于(1)前处理工序中的改性处理，根据纤维的煮漂设备和纤维的外观形态选用适当的改性处理工艺、选用合适的改性剂和系列配套助剂。半成品和改性处理后的织物必须不含润滑剂、浆料和漂白剂，而且要求白度与毛效均勾一致,吸湿性好，pH值中性。用于轧染时布面的左、中、右含潮率一致，且布面完全冷却；(2)染色时要根据纤维的染色设备、纤维染色品的色泽深浅，选用适当的、最佳的染色工艺、最佳的染料品种、染料组合进行拼色，'工艺用水水质要求无色、无味、pH值78,硬度(德弗硬度)小于3~5(50~90mg/kg,USA),化料时一定要用软水最佳；(3)染色后处理时，根据所选染色的工艺和活性染料的类型，釆取不同染色温度染色，选用不同的固着温度进行后处理后方可转入皂洗与湿摩擦牢度提升剂或固色剂加强固色的工序。采用本发明工艺的优点和有益效果1、减少了盐和碱剂的用量，提高了染料上染率与固着率高，有效的降低废水处理的负担和废水处理的成本。2、减少了盐的投入量，有效的简化染色操作的技术与操作的劳动强度，同时较大范围的降低了生产成本。具体实施例方式下面结合附图给出本发明的具体实施例，所述的实施例并不限制本发明的使用范围。例1:高温高压绳状染色机间歇式漂染棉针织类胚布，(1)前处理与改性一步一洛同洛处理工艺工艺配方(owf):双氧水8%烧碱(36°Bc)3%双氧水稳定剂2%改性剂4%精炼剂1.5%浴比1:10100°Cx45min(2)染色染色配方(owf):染料总量4%缓染剂2-3%渗透剂1%螯合分散剂0.5%染色工艺及流程常温入经改性处理棉布(洛比1:10)10—勾染剂15min—染料15min—2。C/分升至60°Cx10min—加碱60°Cx45min—排液一热洗一温洗一冷洗酸洗一95。C皂洗20min—溢流温洗一冷洗酸洗一湿摩擦牢度提升剂或固色剂固色一脱水一烘干。例2:平幅连续式煮漂设备处理棉梭织类胚布，改性处理工艺配方(g/l):改性剂4~6渗透剂1~3烧碱(36°Be)4~6工艺流程半制品一多浸多轧改性处理工作液(轧余率85~110%)—汽蒸(102°CX30~60min)—热洗一温洗一酸洗一冷洗一烘干冷堆染液配方(g/l):染料X烧碱(36°Be)5~10尿素50-100水玻璃(38~40°Bc)20~50缓染渗透剂2~4工艺流程一浸一轧(轧余率75%,温度25~30°C,车速35~45m/min)—打巻常温堆置2-4小时一冷水洗2-4格-一50°C温洗24格一50°C醋酸中和一90°C皂洗24格一7080。C温洗2~4格一40~50°C冷洗2"格一40°C酸洗1~2格一冷洗1~2格一40°C湿摩擦牢度提升剂或固色剂固色(PH=5.5)—洗水1~2格一烘干一后整理。权利要求1、一种活性染料无盐或低盐染色的方法，包括对棉纤维的前处理、改性处理、染色、后处理等工序步骤，其特征包括下列步骤:(1)根据棉纤维不同的外观形态和所配用不同的设备加工处理，筛选不同的前处理和改性处理的工艺；(2)经改性处理后的棉纤维可以用无盐无碱或者低盐低碱、于常温--95°C的条件下完成染色工序。2、根据权利要求1所述，其特征是所述步骤(1)棉纤维的前处理和改性工艺可以用二步二洛法分步操作处理，也可以用一步一浴法同洛处理。3、根据根据权利要求2所述，其特征是(1)所述的一步一洛法同浴处理，是将纤维素的前处理煮漂所需助剂原料和改性所需助剂混合稀释到工艺所需的浓度共同加工，煮漂工艺中所需的添加助剂均为特选的，在中性和碱性洛中不带负电荷成份或者不产生负电荷成份的表面活性剂单体或复合体，本法优选的适用不需进行丝光工序的纺织品的加工。(2)所述的二步二洛法分步操作处理，是将纤维素按现有已知的前处理方法制得纤维素半制品后，将纤维素浸渍改性剂、碱剂、助渗剂稀释的混合配制的工作液共同于40-102°C下再处理，本法优选的在丝光工序后进行。4、根据根据权利要求3所述，其特征是步骤(1)所述的表面活性剂可以为现有已知的、可用于纺织漂染行业的所有表面活性剂。5、根据根据权利要求1所述，其特征是步骤(2)所述的染色工艺为(1)浅色品种的染色全程工序中可以优选的选用下述工艺，不添加促染用的盐剂，少加或不加碱剂固着，在染色后升到卯-105°C进行高温处理后方转入排液皂洗流程。(2)深色与特深色品种的染色全程工序可以优选的选用现有已知的任何染色工艺，在达到最佳的上染率、固着率和各项摩擦牢度指标的条件下，减少促染用的盐剂、碱剂和染料的用量。全文摘要本发明提供一种棉纤维活性染料无盐染色工艺，包括对棉纤维的前处理、改性处理、染色、后处理等步骤。所述改性处理是将棉纤维用聚表氯醇与聚胺的共聚物经高温碱性条件下预处理洗净后，加入专用的匀染剂用活性染料染色，并可以在无盐、无碱或低碱条件下完成染色工序，提高染料上染与固着率。它将传统的染色工艺变得更简单化，使操作人员学习简单易懂，减少人为操作因素对染色工艺与染色品质造成的影响，全方位的降低生产成本和污水处理成本。文档编号D06P1/38GK101381963SQ200710147410公开日2009年3月11日申请日期2007年9月9日优先权日2007年9月9日发明者胡红湘申请人:胡红湘