一种活性染料无水可循环染色方法
【专利摘要】本发明涉及一种活性染料无水可循环染色方法，包括：将染料加入极性有机溶剂中，再加入电解质、有机碱、溶解，得到染浴；其中染料、极性有机溶剂、电解质、有机碱的比例关系为0.5-30g：1L：0-10g：0.1-30g；将纯棉织物在极性有机溶剂中，50℃-150℃条件下，预溶胀0.5-24h，然后在上述染浴中染色，染色浴比为1:10-1:50，染色温度为45-130℃，染色时间为0.5-3h，清洗、干燥，得到染色织物。本发明的染色残液不含水解染料，只需直接补充染料和助剂，即可实现染液的反复回用。
【专利说明】一种活性染料无水可循环染色方法
【技术领域】
[0001]本发明属于织物染色方法领域，特别涉及一种活性染料无水可循环染色方法。
【背景技术】
[0002]活性染料自1956年面世至今，因色谱齐全、颜色鲜艳、使用方便而发展迅速，已经成为纤维素纤维染色的主要染料。随着生态环境问题的日趋严峻，活性染料染色所引起的问题愈加突出。活性染料染色废液中含有高达30%-40%的水解染料以及活性染料在水染色工艺中添加的大量无机盐，都增加了废水治理难度。
[0003]在非水体系中进行染色，被认为是可能大大降低印染非水排放的环保染色技术。此类研究多用临界二氧化碳或弱级性卤代烃类溶剂作为染色介质。由于这些介质与极性较大的纤维素纤维以及活性染料相容性较差，在纤维素纤维染色方面往往效果不佳，需要在体系中引入少量水对纤维素纤维进行溶胀并促进染化料的溶解(CHAVAN，R.B.andA.SUBRAMANIAN, dyeing cotton with a reactive dye from polar-nonpolar solventsystems.Textile Research Journal, 1983.53:p.539 ；Sawada, K.and M.Ueda, Adsorptionand fixation of a reactive dye on cotton in non - aqueous systems.Coloration technology, 2003.119(3):p.182-186.)。这样的体系并非严格意义上的“无水”,不能完全避免染料的水解。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种活性染料无水可循环染色方法，该方法实现非水染色，避免活性染料在染色过程中因水解而无法固色的问题。
[0005]本发明的一种活性染料无水可循环染色方法，包括:
[0006](I)将染料加入极性有机溶剂中，再加入电解质、有机碱、超声或加热溶解，得到染浴；其中染料、极性有机溶剂、电解质、有机碱的比例关系为0.5-30g:1L:0-10g:0.l-30g ；
[0007](2)将纯棉织物在极性有机溶剂中，50°C -150°C条件下，预溶胀0.5_24h，然后在上述染浴中染色，染色浴比为1:10-1:50，染色温度为45-130°C，染色时间为0.5-3h，清洗、干燥，得到染色织物，其中纯棉织物和极性有机溶剂的比例关系6-7g:300ml。
[0008]所述步骤(I)中染料为均三嗪类、乙烯砜或卤代嘧啶类活性染料。
[0009]所述步骤(I)中染料为Cl活性红、Cl活性黑、Cl活性红、Cl活性橙中的一种。
[0010]所述步骤(I)中的电解质为在染色溶剂具有一定溶解度的有机或无机碱金属盐。[0011 ] 所述步骤(I)中电解质为碘化钾、碘化钠、溴化钾、溴化钠、硝酸钾、硝酸钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、对甲基苯磺酸钠、对甲基苯磺酸钾、四氟硼酸钠、六氟磷酸钠中的一种或几种。
[0012]所述电解质促进染料吸收。
[0013]所述步骤(I)中有机碱为:三乙胺、三甲胺、1，4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷、吡啶、对甲基吡啶、烟酸、异烟酸中的一种或几种。[0014]所述有机碱促进活性染料与纤维素上的固色反应。
[0015]所述步骤(I)、(2)中极性有机溶剂为碳酸酯、二烷基酰胺、小分子寡聚醚、亚砜类溶剂中的一种或几种。
[0016]所述碳酸酯为碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯中的一种或几种；二烷基酰胺为二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺的一种或两种；小分子寡聚醚为二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚中的一种或两种；亚砜类溶剂为二甲基亚砜。
[0017]所述步骤(2)中清洗在染浴或极性有机溶剂中进行，温度为80-130°C，浴比为1:15-1:30，每次时间为10-40分钟，清洗次数为2-5次。
[0018]所述步骤(2)中干燥条件为真空度10_150mbar，温度80_150°C，干燥时间20_90mino
[0019]所述步骤(2)中染色残液经添加溶剂与补充染料调整残液浓度至初始染料浓度，并补充相应量的碱和电解质使得PH和电导率与初次配制的染浴相同。
[0020]本发明公开了一种在极性有机溶剂中以活性染料染纯棉纺织品的方法。使用无亲核活性的有机溶剂，能够彻底避免活性染料与溶剂反应导致无效降解，从而实现染色残液的多次循环回用，使零排放染色成为可能。与水相染色相比，本方法的优势在于避免了染料无效水解，并且能极大程度降低染色中盐的用量。
[0021]本发明固色完成后的染液直接补充适量的染料与碱剂即可重新用于染色，经10次循环上染后织物色光变化的AE〈1。纺织品经有机溶剂清洗、干燥后即可得到染色织物成品。不使用固色剂的条件下，染色织物皂洗牢度4-5级，干摩擦色牢度4-5级，湿摩擦色牢度3-5级。
[0022]本发明通过选择合适的有机溶剂对棉织物进行高温预溶胀处理，并通过控制电解质的种类、用量和有机碱的种类、用量，促进染料吸附和固色，真正实现活性染料无水染色，从根本杜绝了染料的水解。由于残液中不含水解染料，其化学组分在染色前后基本没有变化，仅仅是组分浓度发生改变。通过补充染色消耗的染料和助剂，即可直接再次用于染色。该技术能够实现染浴的多次回用，对最终实现“零排放”染色有重要意义，符合生态纺织的要求。
[0023]有益.效果
[0024](I)本发明实现真正非水染色，避免活性染料在染色过程中因水解而无法固色，染料理论利用率可达100% ；
[0025](2)本发明的染色残液不含水解染料，只需直接补充染料和助剂，即可实现染液的反复回用。
【具体实施方式】
[0026]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0027]实施例1
[0028]将纯棉平纹织物6.1g (退煮漂40X40，133X72，123g/m2)浸溃在300mL 二甲基乙酰胺中以150°C预溶胀I小时。将0.3g Cl活性红24，1.0g硝酸钾以及1.0g吡啶溶解于IOOmL 二甲基乙酰胺中，超声或加热得到均一染液。将上述预溶胀处理过的织物浸染染液，升温并保持在95°C染色4小时。待染浴冷却后，取出织物离心后以IOOmL 二甲基乙酰胺清洗并收集洗液，以130°C，清洗20分钟，重复清洗过程3次直至二甲基乙酰胺洗液澄清，合并洗液并蒸发浓缩后回收染料和助剂。清洗后的织物经离心，在130°C，20mbar干燥0.5小时至恒重，得到染色织物。染色织物K/S为14，耐洗牢度4级，耐干磨擦牢度3-4级，耐湿摩擦牢度3-4级。
[0029]实施例2
[0030]将纯棉平纹织物6.1g (退煮漂40X40，133X72，123g/m2)浸溃在300mL 二甲基乙酰胺中以120°C预溶胀4小时。将0.6g经过硫酸酯消除后的Cl活性黑5，1.0g硝酸钾以及
2.0g吡啶溶解于IOOmL 二甲基乙酰胺中，超声或加热得到均一染液。将上述预溶胀处理过的织物浸染染液，升温并保持在95°C染色4小时。待染浴冷却后，取出织物离心后以IOOmL二甲基乙酰胺清洗并收集洗液，以130°C，清洗20分钟，重复清洗过程2次直至二甲基乙酰胺洗液澄清，合并洗液并蒸发浓缩后回收染料和助剂。清洗后的织物经离心，在130°C，20mbar干燥0.5小时至恒重，得到染色织物。染色织物K/S为18，耐洗牢度4级，耐干磨擦牢度5级，耐湿摩擦牢度4-5级。
[0031]实施例3
[0032]将纯棉平纹织物6.1g (退煮漂40X40，133X72，123g/m2)浸溃在300mL 二甲基乙酰胺中以80°C预溶胀24小时。将0.3g Cl活性红120,0.5g硝酸钾以及1.0g吡啶溶解于IOOmL 二甲基乙酰胺中，超声或加热得到均一染液。将上述预溶胀处理过的织物浸染染液，升温并保持在95°C染色4小时。待染浴冷却后，取出织物离心后以IOOmL 二甲基乙酰胺清洗并收集洗液，以130°C，清洗20分钟，重复清洗过程3次或至二甲基乙酰胺洗液澄清，合并洗液并蒸发浓缩后回收染料和助剂。染色残液中补充染料、盐、碱至染料初始浓度后，重复上述步骤进行循环染色10次。上述清洗后的织物，经离心，在130°C，20mbar干燥0.5小时至恒重，得到染色织物。染色织物平均K/S为16，耐洗牢度4级，耐干磨擦牢度4级，耐湿摩擦牢度3-4级。经过10次染色后织物色光差AE〈1。
[0033]实施例4
[0034]将纯棉平纹织物6.7g (退煮漂40X40，133X72，123g/m2)浸溃在300mL 二甲亚砜中以100°C预溶胀6小时。将0.3g Cl活性橙5，Ig硝酸钾以及1.0g吡啶溶解于IOOmL二甲亚砜，超声或加热得到均一染液。将上述预溶胀处理过的织物浸染染液，升温并保持在95°C染色4小时。待染浴冷却后，取出织物离心后以IOOmL 二甲亚砜清洗并收集洗液，以120°C清洗30分钟，重复清洗过程3次或至二甲亚砜洗液澄清，合并洗液并蒸发浓缩后回收染料和助剂。染色残液中补充染料、盐、碱至染料初始浓度后，重复上述步骤进行循环染色10次。上述清洗后的织物，经离心，在140°C，20mbar干燥I小时至恒重，得到染色织物。染色织物平均K/S为14，耐洗牢度4级，耐干磨擦牢度3-4级，耐湿摩擦牢度3-4级。经过10次染色织物色差ae〈i。
【权利要求】
1.一种活性染料无水可循环染色方法，包括: (1)将染料加入极性有机溶剂中，再加入电解质、有机碱、溶解，得到染浴；其中染料、极性有机溶剂、电解质、有机碱的比例关系为0.5-30g:1L:0-10g:0.l-30g ； (2)将纯棉织物在极性有机溶剂中，50°C-150°C条件下，预溶胀0.5-24h，然后在上述染浴中染色，染色浴比为1:10-1:50,染色温度为45-130°C，染色时间为0.5-3h，清洗、干燥，得到染色织物，其中纯棉织物和极性有机溶剂的比例关系6-7g:300ml。
2.根据权利要求1所述的一种活性染料无水可循环染色方法，其特征在于:所述步骤(I)中染料为均三嗪类、乙烯砜类或卤代嘧啶类活性染料。
3.根据权利要求1所述的一种活性染料无水可循环染色方法，其特征在于:所述步骤(I)中染料为Cl活性红、Cl活性黑、Cl活性红、Cl活性橙中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种活性染料无水可循环染色方法，其特征在于:所述步骤(I)中电解质为碘化钾、碘化钠、溴化钾、溴化钠、硝酸钾、硝酸钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、对甲基苯磺酸钠、对甲基苯磺酸钾、四氟硼酸钠、六氟磷酸钠中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种活性染料无水可循环染色方法，其特征在于:所述步骤(I)中有机碱为:三乙胺、三甲胺、1，4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷、吡唆、对甲基吡唆、烟酸、异烟酸中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种活性染料无水可循环染色方法，其特征在于:所述步骤(1)、(2)中的极性有机溶剂为碳酸酯、二烷基酰胺、小分子寡聚醚、亚砜类溶剂中的一种或几种。
7.根据权利要求6所述的一种活性染料无水可循环染色方法，其特征在于:所述碳酸酯为碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯中的一种或几种；二烷基酰胺为二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺的一种或两种；小分子寡聚醚为二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚中的一种或两种；亚砜类溶剂为二甲基亚砜。
8.根据权利要求1所述的一种活性染料无水可循环染色方法，其特征在于:所述步骤(2)中清洗在染浴或极性有机溶剂中进行，温度为80-130°C，浴比为1:15?1:30，每次时间为10-40分钟，清洗次数为2-5次；干燥条件为真空度10-150mbar，温度80_150°C，干燥时间 20-90min。
【文档编号】D06P1/44GK103614930SQ201310596962
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年11月22日 优先权日:2013年11月22日
【发明者】陈璐怡, 王碧佳, 阮馨慧 申请人:东华大学