本发明涉及一种提高活性染料的染色利用率的方法，属于染整技术领域。
背景技术：
纤维素纤维如棉纤维主要采用活性染料和直接染料染色。活性染料由于色泽鲜艳、色谱齐全、染色工艺成熟、匀染性好，且可与大部分纤维形成共价键结合，因此其服用时色牢度非常好，成为纤维素纤维染色的首选。但是活性染料染色时存在固色率低，染料的利用率不高的缺点，尤其是染深色时(染料浓度大于3％o.w.f.)，染料的固色率一般在40-80％左右，且染料浓度越高，染料的利用率越低，不仅造成染料的浪费，成本的增加，而且排放的高色度废水处理起来十分困难，不利于环保。
纤维素纤维带有负电性，活性染料在水中也是带有负电性，为了促使染料吸附到纤维并和纤维素羟基反应，染色时通常采取加盐促染，但即使加入大量的盐，上染率仍然不理想。
为了提高染料的利用率，近年来人们进行了大量的探索，其中一种手段是对纤维进行阳离子改性，目前成熟的在用阳离子预处理改性工艺主要有两种：
(1)浸渍法改性，阳离子改性剂和烧碱及待改性纤维一起加入缸内，然后在70-100℃条件下处理30min以上使得阳离子改性剂和纤维素纤维反应，然后需要水洗，中和，待染色；
(2)冷轧堆改性，将阳离子改性剂和烧碱施加到纤维素织物上，然后室温冷堆10小时以上使得阳离子改性剂和纤维素纤维反应，然后需要水洗，中和，待染色。
采用阳离子试剂对棉纤维进行改性后，棉纤维呈现正电性，可以将负电性的染料通过库仑力吸附到纤维上，大大提高染料的上染率，但是采用传统的阳离子改性工艺对纤维素纤维进行改性时，需要将阳离子改性单独进行处理，阳离子改性处理需要进行水洗、中和后，才能进行染色；因此采用现有的阳离子改性处理存在操作步骤较多，操作繁琐，费时费水的缺点，与目前纺织行业节能节水的趋势不符。
因此，如何简单、快速、有效地提高活性染料的染色利用率成为本领域亟待解决的问题。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种提高活性染料的染色利用率的方法，该方法工艺简单易行，无需改变传统活性染料的染色设备，无需对织物进行单独的阳离子改性处理操作，减少了处理缸数，节省了用水量，并提高了染料的利用率。
为达到上述目的，本发明提供了一种提高活性染料的染色利用率的方法，该方法包括以下步骤：
将织物置于染液中进行染色，染色结束后，不排出染液，直接向所述染液中加入阳离子改性剂和促进剂，然后对织物进行保温处理；
保温处理结束后，对织物进行后处理，得到染色后的织物；其中，
所述促进剂为碱性物质，所述碱性物质为碳酸钾和/或硅酸钠。
在本发明提供的技术方案中，染色结束后，不排出染液，直接向染液中加入阳离子改性剂和促进剂进行保温处理，保温过程中促进剂能够使阳离子改性剂与织物发生固着反应，改性后的织物通过库仑力进一步吸附染液中未上染的活性染料，从而提高了染料的上染率，降低了染液中未利用的染料的比例。
与此同时，本发明还研究发现：所述促进剂碱性的强弱对阳离子改性剂与织物的固着率以及活性染料的固色率有着重要影响：碱性太强虽然能够提高阳离子改性剂与织物的固着率，但是会造成染液中的活性染料大量的水解，例如采用氢氧化钠作为促进剂，虽然能够使阳离子改性剂在织物上获得很好的固着率，但是氢氧化钠会使得染液中的活性染料大量分解，最终导致活性染料在织物上的固着率并没有提高，甚至有的染料在织物上的固着率反而降低；碱性太弱，则阳离子改性剂对织物的改性效果不理想，从而导致活性染料利用率提高的不够明显，例如采用碳酸钠作为促进剂，其无法使阳离子改性剂在织物上获得很好的固着效果，从而也就无法提高染料的利用率。采用本发明提供的碳酸钾和/或硅酸钠作为促进剂，其碱性介于氢氧化钠和碳酸钠之间，在帮助提升阳离子改性剂改性效果(促进阳离子改性剂和纤维素纤维发生固着反应)的同时，能够有效避免活性染料的水解。
在上述方法中，优选地，所述染色的温度和所述保温处理的温度相同。
在上述方法中，优选地，以染液的体积计，加入的阳离子改性剂的浓度为10-30g/l。
在上述方法中，优选地，以染液的体积计，加入的促进剂的浓度为1-20g/l。
在上述方法中，优选地，所述保温处理的时间为10-45min。
在上述方法中，优选地，向所述染液中加入阳离子改性剂和促进剂时，先加入阳离子改性剂，然后加入促进剂。
在上述方法中，优选地，以匀速加入的方式，向染液中加入阳离子改性剂。
在上述方法中，优选地，以先快后慢的方式，向染液中加入促进剂；更优选地，以70％dosing曲线的加入方式，向染液中加入促进剂。
在上述方法中，优选地，所述后处理包括水洗、中和、皂洗中的一种或几种的组合。
在上述方法中，优选地，所述织物主要由纤维素纤维制成。
在本发明提供的技术方案中，所述染色可以按照本领域常规染色工艺进行操作，没有特别限制，例如，可以按照以下工艺对织物进行染色：向水浴中加入染料、硫酸钠、碳酸钠，在60-80℃条件下进行染色，使活性染料和纤维素纤维的羟基发生共价键合的固色反应。此外，所述阳离子改性剂可以采用本领域常规产品，譬如可以采用含有不同活性基团(例如环氧基、活性卤、乙氧基或氨基)的反应性阳离子改性剂，但不限于此；优选地，所述阳离子改性剂包括环氧基季铵盐类改性剂；更优选地，所述阳离子改性剂包括由陶氏化学生产的阳离子改性剂cr2000。
本发明的有益效果：
本发明提供的技术方案能够使纤维素纤维和阳离子改性剂反应，使被改性的纤维素纤维能够吸附染液中更多的染料上染到纤维并进一步反应，使得染料的上染率比常规染色进一步提高，从而提高了染料的利用率；
本发明提供的技术方案，工艺简单易行，无需改变传统活性染料的染色设备，无需对织物进行单独的阳离子改性处理操作，减少了处理缸数，节省了用水量，并提高了染料的利用率，减少了染色废水的排放。
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提高活性染料的染色利用率的方法，该方法包括以下步骤：
在染色机内采用活性染料blackb(由台湾永光化学工业股份有限公司生产)对纯棉针织物进行染色，其中，活性染料的用量为5％(o.w.f)；浴比为1：8。
在常温条件下，先向染色机内加入活性染料后运行5min，然后向其中加入元明粉(以染液的体积计，加入的元明粉的浓度为60g/l)，加入元明粉时，控制元明粉在10min内匀速加完；再以2℃/min的升温速率将染色机升温至60℃，运行20min后向其中加入碳酸钠(以染液的体积计，加入的碳酸钠的浓度为20g/l)，在30min内以70％dosing曲线的加入方式加完，加入完毕后保温30min；
以匀速加入的方式在10min内加完阳离子改性剂cr2000(由陶氏化学生产)，其中，以染液的体积计，加入的阳离子改性剂的浓度为20g/l；
接着以70％dosing曲线的加入方式(该方式在加入时，加入速度先是很慢然后逐渐变快)在20min内向染色机中加入硅酸钠，以染液的体积计，加入的硅酸钠的浓度为10g/l，加入完毕后保温30min；
最后进行水洗，中和，皂洗等后处理操作，得到染色产品，该染色产品颜色均匀，此外，采用本实施例提供的技术方案染料的固色率为66.1％。
对比例1
本对比例提供一种活性染料的染色方法。
本对比例所使用的原料同实施例1，操作方法如下所述：
在染色机内采用活性染料blackb对纯棉针织物进行染色，其中，活性染料的用量为5％(o.w.f)；浴比为1：8。
在常温条件下，先向染色机内加入活性染料后运行5min，然后向其中加入元明粉(以染液的体积计，加入的元明粉的浓度为60g/l)，加入元明粉时，控制元明粉在10min内匀速加完；再以2℃/min的升温速率将染色机升温至60℃，运行20min后向其中加入碳酸钠(以染液的体积计，加入的碳酸钠的浓度为20g/l)，在30min内以70％dosing曲线的加入方式加完，加入完毕后保温30min，得到染色产品。
对比分析：与对比例1相比，实施例1中染料的固色率提高了6.9％，染色k/s值(采用datacolor测试配色仪进行测试)提高了14％。
实施例1提供的染色产品的水洗牢度(aatcc135：2004)为4.5级，汗渍牢度(aatcc15-2007)为4.5级，日晒牢度(aatcc125-2004)为4.0级，干摩擦牢度(aatcc8-2007)为4.0级，湿摩擦牢度(aatcc8-2007)为2.0级。
实施例2
本实施例提供了一种提高活性染料的染色利用率的方法，该方法包括以下步骤：
配制高温型(80℃反应固色)活性染料染色液，所使用的活性染料分别为everedhe7bh/c(台湾永光化学工业股份有限公司生产)和eveyellowhe4rh/c(台湾永光化学工业股份有限公司生产)，其中，everedhe7bh/c的用量为4.7％(o.w.f)；eveyellowhe4rh/c的用量为3.3％(o.w.f)；浴比为1：8。
在常温条件下，向染色机内加入染料后运行5min，然后在10min内匀速加完元明粉(以染液的体积计，加入的元明粉的浓度为70g/l)，接着以2℃/min的升温速率将染色剂升温至80℃，运行20min后向其中加入碳酸钠(45min内加完)，以染液的体积计，加入的碳酸钠的浓度为30g/l，加入完毕后保温45min；
以匀速加入的方式在10min内加完阳离子改性剂cr2000(陶氏化学生产)，其中，以染液的体积计，加入的阳离子改性剂的浓度为30g/l；
以70％dosing曲线的加入方式在30min内加入碳酸钾(以染液的体积计，加入的碳酸钾的浓度为15g/l)，加入完毕后保温45min；
最后进行水洗，中和，皂洗等后处理操作，得到染色产品，该染色产品颜色均匀，此外，采用本实施例提供的技术方案染料everedhe7bh/c的固色率为65.2％，染料eveyellowhe4rh/c的固色率为51.5％。
对比例2
本对比例提供一种活性染料的染色方法。
本对比例所使用的原料同实施例2，操作方法如下所述：
配制高温型(80℃反应固色)活性染料染色液，所使用的活性染料分别为everedhe7bh/c和eveyellowhe4rh/c，其中，everedhe7bh/c的用量为4.7％(o.w.f)；eveyellowhe4rh/c的用量为3.3％(o.w.f)；浴比为1：8。
在常温条件下，向染色机内加入染料后运行5min，然后在10min内匀速加完元明粉(以染液的体积计，加入的元明粉的浓度为70g/l)，接着以2℃/min的升温速率将染色剂升温至80℃，运行20min后向其中加入碳酸钠(45min内加完)，以染液的体积计，加入的碳酸钠的浓度为30g/l，加入完毕后保温45min，得到染色产品。
对比分析：与对比例2相比，实施例2中染料everedhe7bh/c的固色率提高了10.2％，eveyellowhe4rh/c的固色率提高了10.5％，这两种染料固色率的提升比例基本一致。
实施例2提供的染色产品的水洗牢度为4.5级，汗渍牢度为4.0级，日晒牢度为4.0级，干摩擦牢度为4.0级，湿摩擦牢度为3.0级。
对比例3
本对比例提供了一种采用氢氧化钠作为促进剂提高活性染料的染色利用率的方法。
本对比例提供的技术方案所采用的试剂和操作步骤同实施例1；只是，在本对比例中，所使用的活性染料为bluefnr(由huntsman生产)，用量为4％owf；促进剂为氢氧化钠，以染液的体积计，加入的氢氧化钠的浓度为5g/l；其余试剂及加入量均同实施例1。按照本对比例提供的技术方案得到的产品的固色率仅为59％。
采用同样的活性染料bluefnr(用量为4％owf)进行常规染色(常规染色工艺所采用的试剂和操作步骤同对比例1)，获得的染色产品的固色率为64％。
由此可见，与常规染色工艺相比，以氢氧化钠作为促进剂，染料在织物上的固着率不增反降。
对比例4
本对比例提供了一种采用碳酸钠为促进剂提高活性染料的染色利用率的方法。
本对比例提供的技术方案所采用的试剂和操作步骤同实施例1；只是，在本对比例中，所使用的活性染料为bluefnr(由huntsman生产)，用量为4％owf；促进剂为碳酸钠，以染液的体积计，加入的碳酸钠的浓度为10g/l；其余试剂及加入量均同实施例1。
按照本对比例提供的技术方案得到的产品的固色率仅为64％，与采用相同活性染料(bluefnr)按照常规染色工艺得到的产品的固色率基本一致；可见，以碳酸钠作为促进剂，染料在织物上的固着率几乎没有提高。
对比例5
本对比例提供了一种提高活性染料的染色利用率的方法。
本对比例提供的技术方案所采用的试剂和操作步骤同实施例1；只是，阳离子改性剂和促进剂是在染色过程中加入的(即阳离子改性和染色同时进行)，其余操作步骤均同实施例1。
与实施例1提供的技术方案相比，按照本对比例提供的技术方案得到的产品染色不均匀，染花问题十分严重；可见，阳离子改性剂和促进剂不能在染色过程中加入。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。