专利名称：一种活性染料无盐染色的加工方法
技术领域：
本发明属于活性染料染色方法领域，特别涉及一种活性染料无盐染色方法。
背景技术：
活性染料染色的主要问题之一是染料利用率低，已成为当前阻碍其发展的重要问题。为了克服此缺点，促进染料上染，染色时需要加入大量的中性电解质，一般盐或元明粉的用量在30-100g/L。加入的中性电解质虽然提高了染料利用率、减少了染料在污水中的质量分数，但是高含盐量的印染废水的排放破坏了水的生态环境。盐份的高渗透性导致江河湖泊周围的土质盐碱化，降低农作物的产量，而且对大量由于无机盐污染的环境还不能通过简单的物理化学及生化方法加以处理。为此，近年来国内外大力研究如何减少盐用量，进行低盐或无盐染色，并已成为一个重要的研究课题。目前常采用的方法有开发高直接性以及对盐依存性低的新型活性染料；采用低盐染色工艺减小浴比、降低染色温度和按一定程序添加盐；应用“代用盐”;棉纤维改性；电化学染色等。试用的这些方法还存在一些难度，如高直接性染料的固色率或染色牢度尚有一定的差距且价格比普通染料高很多，种类也有限；小浴比染色匀染性一直很难克服；“代用盐”虽然可以减少环境污染，但要达到相同的颜色深度，需要加大有机盐的用量，而有机盐比无机盐贵很多，使染色成本增加，虽然盐的用量可以减少，污染比无机盐更大；而棉纤维改性通常会影响织物的色光和匀染性，日晒牢度也有所降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种活性染料无盐染色的加工方法，以水和有机溶剂混合溶液为染色介质用活性染料对棉织物进行染色时无需使用无机盐作为促染剂，就可得到较高的染色深度和染料利用率，不仅实现染色废水中不含盐，完全杜绝了电解质的污染，而且节约用水和能耗。本发明的一种活性染料无盐染色的加工方法，包括(I)棉织物进行煮漂前处理后，酸洗、酶洗；( 2 )水与有机溶剂按体积比I: Γ1:9混合，形成混合溶液，调节pH值；(3)用上述混合溶液，在2(T30°C活性染料对前处理的棉织物进行染色，染色后的棉织物进行水洗、酸洗、皂洗、热水洗、固色柔软、溶剂回收。在水与有机溶剂体系中当有机溶剂含量较低时，分子之间几乎维持着纯水的缔合状态，水分子缔合结构占主，染料保持水溶液中的状态和特性；当有机溶剂含量达到一定范围内，混合溶液中有机溶剂分子和水分子互相作用，形成更强更广的氢键缔合网络结构，染料周围自由状态的水越来越小，促使染料不需要用盐作为促染剂，即会不断向纤维表面吸附并向内部扩散以寻找新的自由水，从而使得染料上染。所述步骤(I)中棉织物为棉散纤维、棉纱线、棉面料或棉型混纺织物。所述步骤(I)中的煮漂工艺参数为温度为95 110°C，时间15 30min，浴比1:8 1:20。所述步骤(2)中有机溶剂为无水乙醇或丙酮。所述步骤(2 ) pH值为7 8。所述步骤(3)中的活性染料为高温型活性染料或中温型活性染料。所述高温型活性染料为活性黄HE4R、红HE3B、深兰HER或翠兰HA，中温型活性染料为活性黄3RS、红3BSN、黑B或深兰KNB。所述步骤(3)中染色工艺为浸染染色工艺，浸染工艺参数为浴比为1:8 1:20，时间2(T30min，然后加纯碱l(T20g/L，温度升高到5(T70°C，保温时间为3(T60min。所述加纯碱为一次加入，分批加入或线性加入，根据所染颜色的需求而定。 浸染染色工艺中的浸染染色设备溢流染色机、筒子染色机、绳状染色机。所述步骤(3)中皂洗工艺参数为皂洗剂用量为l_2g/L，时间15 20分钟；固色柔软时间为l(T30min。溶剂回收采用溶剂回收装置，根据溶剂沸点不同，进行加热，蒸馏，冷却，将染色后残液中的有机溶剂处理成洁净如新的溶剂，可以多次循环使用。这样可以节省购买新溶剂的成本，同时也减轻了对环境的污染。由于有机溶剂分子和水分子形成更强的氢键缔合，随着染料周围自由状态的水被有机溶剂缔合，表面出明显的舍弃染浴、吸附于织物的趋势，在完全不加入电解质促染的情况下，能够迅速靠近纤维表面并吸附至纤维上，完成上染。该方法能显著提高活性染料的吸附速率和平衡吸附量，完全避免了使用大量无机盐引起的环境和生态问题，实现真正意义上的活性染料无盐染色。有益效果(I)本发明方法提高了活性染料的吸附速率和平衡吸附量，完全避免了使用大量无机盐引起的环境和生态问题，实现了真正意义上的活性无盐染色；(2)本发明的染色过程中所用染液中含水量较少，能有效抑制活性染料的水解，提高染料的利用率，减轻污染；(3)本发明的染色过程省去了无机盐的投入量，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；(4)本发明通过溶剂回收系统，对水溶剂染色残液中的溶剂进行回收循环使用，实现了资源的再回收再利用，不仅节约了生产成本，而且减轻了对环境的污染。
具体实施例方式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。实施例II、丝光棉(4072)线煮漂前处理煮漂工艺为=H2O2 (27%)5· 5g/L、Na0H (50%)3· Og/L、多功能精练剂SSS (上海雅运)I. 5g/L，浴比I :10，温度110°C，时间20min，然后酸洗、酶洗；
2、配制水与无水乙醇混合溶液在常温条件下，将水与无水乙醇按体积比I :9加入装有织物的密封筒子染色机中，浴比为I :10，调节pH 7. 5±0. I ；3、高温活性红HE3B无盐染色染料用量l%(o. w. f), 30°C条件下上染20min，然入一次性加入纯碱10g/L，以1°C /分钟升温至60°C，保温30分钟；4、染色纱线后处理纱线染色后经水洗，酸洗，皂洗(皂洗剂AST lg/L、温度95°C，时间15分钟)，热水洗，固色柔软(固色剂EVL2g/L、柔软剂S1722. 5g/L、温度50°C，时间20分钟)。5、无水乙醇回收将染色后残液排放至溶剂回收装置中固定的容器中，然后进行加热，蒸馏，冷却，将残液中的无水乙醇处理成洁净如新的溶剂，可以多次循环使用。本发明工艺与常规工艺染色后性能对比·
比较项目本发明工艺常规工艺
上染率(％)99. 7984.59
~固色率(％)72. 5563.89
Κ/S 值10. 379765
水洗沾色(级)4-54-5
水洗变色(级)I4
干摩擦(级) 4-54-5
湿摩擦(级) 33备注4072丝光棉线高温活性红HE3B常规染色方法，棉线煮漂前处理和后处理同本发明方法，染色时常温下加入盐40g/L，升温至80°C，保温30分钟，加入10g/L纯碱，保温30分钟。实施例2I、棉毛布(5071)煮漂前处理煮漂工艺为=H2O2 (27%) 5. 5g/L、Na0H (50%) 3. Og/L、多功能精练剂SSS (上海雅运)1.5g/L，浴比I :20，温度95°C，时间30min，然后酸洗、酶洗；2、配制水与丙酮混合溶液在常温条件下，将水与丙酮按体积比I :4加入装有棉毛布的密封染色机中，浴比为I :20，调节pH 7. 5±0. I ；3、中温活性黑B无盐染色染料用量5% (o. w. f)，30°C条件下上染20min，然后20分钟内线性加入纯碱20g/L，以1°C /分钟升温至50°C，保温60分钟；4、染色纱线后处理纱线染色后经水洗，酸洗，皂洗(皂洗剂AST 2g/L、温度95°C，时间20分钟)，热水洗，固色柔软(固色剂EVL 4g/L、柔软剂S1722. 5g/L、温度50°C，时间30分钟)。
5、丙酮回收将染色后残液排放至溶剂回收装置中固定的容器中，然后进行加热，蒸馏，冷却，将残液中的丙酮处理成洁净如新的溶剂，可以多次循环使用。本发明工艺与常规工艺染色后性能对比
权利要求
1.一种活性染料无盐染色的加工方法，包括 (1)棉织物进行煮漂前处理后，酸洗、酶洗； (2)水与有机溶剂按体积比1:41:9混合，形成混合溶液，调节pH值； (3)用上述混合溶液，在2(T30°C活性染料对前处理的棉织物进行染色，染色后的棉织物进行水洗、酸洗、皂洗、热水洗、固色柔软、溶剂回收。
2.根据权利要求I所述的一种活性染料无盐染色的加工方法，其特征在于所述步骤(O中棉织物为棉散纤维、棉纱线、棉面料或棉型混纺织物。
3.根据权利要求I所述的一种活性染料无盐染色的加工方法，其特征在于所述步骤Cl)中的煮漂工艺参数为温度为95 110°C，时间15 30min，浴比1:8 1:20。
4.根据权利要求I所述的一种活性染料无盐染色的加工方法，其特征在于所述步骤(2)中有机溶剂为无水乙醇或丙酮。
5.根据权利要求I所述的一种活性染料无盐染色的加工方法，其特征在于所述步骤(2)pH值为7 8。
6.根据权利要求I所述的一种活性染料无盐染色的加工方法，其特征在于所述步骤(3)中的活性染料为高温型活性染料或中温型活性染料。
7.根据权利要求6所述的一种活性染料无盐染色的加工方法，其特征在于所述高温型活性染料为活性黄HE4R、红HE3B、深兰HER或翠兰HA ;中温型活性染料为活性黄3RS、红3BSN、黑B或深兰KNB。
8.根据权利要求I所述的一种活性染料无盐染色的加工方法，其特征在于所述步骤(3)中染色工艺为浸染染色工艺，工艺参数为浴比为I :8 1 :20，时间2(T30min，然后加纯碱l(T20g/L，温度升高到5(T70°C，保温时间为3(T60min。
9.根据权利要求8所述的一种活性染料无盐染色的加工方法，其特征在于所述加纯碱为一次加入，分批加入或线性加入。
10.根据权利要求I所述的一种活性染料无盐染色的加工方法，其特征在于所述步骤(3)中皂洗工艺参数为皂洗剂用量为l_2g/L，时间15 20分钟；固色柔软时间为10 30min。
全文摘要
本发明涉及一种活性染料无盐染色的加工方法，包括(1)棉织物进行煮漂前处理后，酸洗、酶洗；(2)水与有机溶剂按体积比1:4~1:9混合，形成混合溶液，调节pH值；(3)用上述混合溶液，在20~30℃活性染料对前处理的棉织物进行染色，染色后的棉织物进行水洗、酸洗、皂洗、热水洗、固色柔软、溶剂回收。本发明方法提高了活性染料的吸附速率和平衡吸附量，完全避免了使用大量无机盐引起的环境和生态问题；染色过程省去了无机盐的投入量，有效的简化染色操作的技术与操作的劳动强度，降低了生产成本；通过溶剂回收系统，对水溶剂染色残液中的溶剂进行回收循环使用，实现了资源的再回收再利用，节约了生产成本，减轻了对环境的污染。
文档编号D06P3/66GK102899929SQ201210424738
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月30日 优先权日2012年10月30日
发明者何瑾馨, 杭彩云, 刘保江 申请人:东华大学, 上海三伊环境科技有限公司