专利名称：一种羊毛表面改性及其低温染色方法
技术领域：
本发明涉及纺织印染技术领域，具体涉及一种羊毛表面改性及其低温染色方法。
背景技术：
羊毛是一种重要的天然纤维，由于具有优良的吸湿性、回弹性、手感和穿着舒适性，广泛地应用于高档纺织面料中，但是羊毛纤维具有复杂的物理和化学结构，其表层具有特殊的鳞片层结构，由于鳞片层的质地坚硬，致密，疏水，对染料分子吸附上染极为不利，同时阻止染料向纤维内部扩散，因此，羊毛的染色一般采用95-100°C高温染色。然而，高温染色不仅能耗大，增加了染色成本，而且，羊毛在高温染色条件下，加热和化学试剂的作用易使羊毛的天然风格遭到破坏，如色彩的艳度变低，手感变硬，强力下降，回弹性下降，不利于下道工序的加工，影响其美学价值，服用性能下降，市场的竞争力下降等，因此研究和开发羊毛的低温染色具有重要意义。为了提高羊毛的染色性能，出现了众多的表面改性技术。工业上使用最多的是氯化法表面改性，但释放的氯化物易造成水体的环境污染，欧美国家已禁用。人们还尝试了低温等离子体、电晕辐照、液氨处理以及生物酶水解等技术，虽然它们对环境的污染程度很小，但是各自均有缺陷。比如低温等离子体，电晕辐照技术和液氨处理具有对设备要求高， 与其它技术的相容性差以及处理能力受设备限制等问题，制约了它们在染整行业的实际应用；而生物酶处理技术虽然具有条件温和，选择性高以及绿色环保的特点，但由于羊毛鳞片层具有较强的疏水性和化学惰性，生物酶对它很难起作用，必须对羊毛进行化学处理。离子液体(Ionic Liquids，简写为IL)是一种新型“绿色溶剂”。它是由有机阳离子和无机/有机阴离子构成的，在室温或接近室温下呈液体状态的盐类化合物。离子液体具有优异的理化特征，如室温下无蒸汽压，热稳定性和导电性好，可以回收并反复使用等。 离子液体是一种强极性、低配位能力的溶剂，可溶解多种有机化合物和无机化合物，具有很多有机溶剂不可比拟的独特性能。因离子液体具有高溶解能力、无污染、可回收等优点，已经在纤维溶解与再生、纤维改性等方面得到了广泛应用。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种羊毛表面改性及其低温染色方法。本发明实现了羊毛的低温染色，具有提高染色性能，无污水排放，减少能耗，离子液体循环利用等特点。本发明解决上述问题的技术方案包括如下步骤
a.离子液体表面处理将羊毛用离子液体进行浸渍改性处理，处理条件浴比为 1:10-30，处理温度为60-80°C，处理时间为5-20min，处理完毕后，将羊毛所吸附的离子液体轧出至处理过的离子液体中，然后用乙醇对羊毛进行洗涤，最后水洗并于80°C烘干，保存乙醇洗液。b.低温染色将低温染色将离子液体处理过的羊毛用酸性染料或活性染料进行染色，染色条件浴比为1 20-40，染色温度为60-80°C，染色时间为60-80min，羊毛染色完后，经皂洗，水洗，脱水，烘干。c.离子液体再生利用处理过的离子液体中加入去离子水，直到沉淀物不再生成，过滤除去沉淀物，将滤液在旋转蒸发仪上80°C减压除水，即得到再生的离子液体。d.乙醇中离子液体回收步骤a中的乙醇洗液经过滤除去沉淀物，然后用旋转蒸发仪60°C减压除乙醇，得到处理过的离子液体，用步骤c方法进行离子液体的再生利用。上述步骤b所述酸性染料染色工艺配方及条件包括酸性染料占纤维重0. 3-3%, 元明粉占纤维重5-10%，用醋酸或醋酸-醋酸钠调节至pH4. 5-5. 5，入染温度为30_40°C，升温速率为1_3°C /min，染色温度为60-80 °C，保温时间60-80min，浴比为1:20-40。上述步骤b所述活性染料染色工艺配方及条件包括毛性活性染料占纤维重 0. 3-3%,硫酸铵占纤维重1-2%，元明粉占纤维重5-10%，用醋酸或醋酸-醋酸钠调节至 pH4. 5-5. 5，入染温度为30-40°C，升温速率为1_3°C /min,染色温度为60-80 V，保温时间 60-80min，浴比为 1:20-40。上述羊毛可以为纯羊毛散纤维、纯羊毛毛条、纯羊毛纱线、纯羊毛织物。上述步骤a中离子液体的离子结构特征如下
权利要求
1.一种羊毛表面改性及其低温染色方法，其特征在于包括如下步骤a.离子液体表面处理将羊毛用离子液体进行浸渍改性处理，处理条件浴比为 1:10-30，处理温度为60-80°C，处理时间为5-20min，处理完毕后，将羊毛所吸附的离子液体轧出至处理过的离子液体中，然后用乙醇对羊毛进行洗涤，最后水洗并于80°C烘干，保存乙醇洗液；b.低温染色将离子液体处理过的羊毛用酸性染料或活性染料进行染色，染色条件 浴比为1:20-40，染色温度为60-80°C，染色时间为60-80min，羊毛染色完后，经皂洗，水洗， 脱水，烘干；c.离子液体再生利用处理过的离子液体中加入去离子水，直到沉淀物不再生成，过滤除去沉淀物，将滤液在旋转蒸发仪上80°C减压除水，即得到再生的离子液体；d.乙醇中离子液体回收步骤a中的乙醇洗液经过滤除去沉淀物，然后用旋转蒸发仪 60°C减压除乙醇，得到处理过的离子液体，用步骤c所述方法进行离子液体再生利用。
2.根据权利要求1所述的羊毛表面改性及其低温染色方法，其特征在于所述的羊毛为纯羊毛散纤维、纯羊毛毛条、纯羊毛纱线、纯羊毛织物。
3.根据权利要求1所述的羊毛表面改性及其低温染色方法，其特征在于步骤a中所述离子液体中离子的结构特征如下
4.根据权利要求3所述的羊毛表面改性及其低温染色方法，其特征在于步骤a所述离子液体中离子为1- 丁基-3-甲基咪唑氯盐，1- 丁基-3-甲基咪唑溴盐，1- 丁基-3-甲基咪唑醋酸盐，1-乙基-3-甲基咪唑氯盐，1-乙基-3-甲基咪唑溴盐，1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐，1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐，1-烯丙基-3-甲基咪唑溴盐，1-烯丙基-3-甲基咪唑醋酸盐中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的羊毛表面改性及其低温染色方法，其特征在于步骤b所述酸性染料染色包括以下工艺配方酸性染料占纤维重量百分比为0. 3-3%，元明粉占纤维重量百分比为5-10%。
6.根据权利要求1所述的羊毛表面改性及其低温染色方法，其特征在于步骤b所述酸性染料染色还包括以下工艺条件pH为4. 5-5. 5，入染温度为30-40°C，升温速率为 1-3 °C /min0
7.根据权利要求1所述的羊毛表面改性及其低温染色方法，其特征在于步骤b所述活性染料染色包括以下工艺配方毛性活性染料占纤维重量百分比为0. 3-3%，硫酸铵占纤维重量百分比为1_2%，元明粉占纤维重量百分比为5-10%。
8.根据权利要求1所述的羊毛表面改性及其低温染色方法，其特征在于步骤b所述活性染料染色还包括以下工艺条件PH为45-5. 5，入染温度为30-40°C，升温速率为 1-3 °C /min0
9.根据权利要求6或8所述的羊毛表面改性及其低温染色方法，其特征在于步骤b所述酸性染料染色与活性染料染色工艺条件，利用醋酸或醋酸-醋酸钠调节PH值。
全文摘要
本发明涉及一种羊毛表面改性及其低温染色方法，其技术方案为将羊毛用离子液体在60-80℃，浴比1:10-30下，处理5-20min，将羊毛所吸附的离子液体轧出并回收再生利用，用乙醇清洗羊毛并回收离子液体，用水漂洗后烘干；处理过的羊毛用酸性染料或活性染料在60-80℃，浴比1:20-40条件下染色60-80min，染色完后，取出羊毛，皂洗，水洗，脱水，烘干。本发明用离子液体处理羊毛，工艺简单，离子液体可以回收循环使用，改性过程无环境污染；改性羊毛的染色温度低，有利于节能，得色率高，提高了染料的利用率，使羊毛的光泽感和服用性能得到提高。
文档编号D06P3/14GK102277754SQ20111017588
公开日2011年12月14日 申请日期2011年6月28日 优先权日2011年6月28日
发明者易兵, 汪南方, 翦育林, 陈建军 申请人:湖南工程学院, 益阳龙源纺织有限公司