一种采用色淀染料对海藻纤维原液着色的方法
【专利摘要】本发明公开了一种采用色淀染料对海藻纤维原液着色的方法，属于精细化工和材料科学领域。本发明将海藻酸钠加入到去离子水中，搅拌使其充分溶解，制备海藻纤维纺丝原液，然后向海藻纤维纺丝原液中加入色淀染料，搅拌混合均匀后，经过滤、脱泡后制得色淀染料着色海藻纤维纺丝液，进一步制备得到色淀染料着色的海藻纤维。本发明方法克服了传统染料染色对纤维的造成损伤的问题，制备的着色海藻纤维具有着色鲜艳、色牢度高，耐溶剂迁移性好等优点。
【专利说明】一种采用色淀染料对海藻纤维原液着色的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种采用色淀染料对海藻纤维原液着色的方法，属于精细化工和材料 科学领域。
【背景技术】
[0002] 我国具有漫长的海岸线，海藻资源丰富，有效地开发和使用这些资源是对发展我 们的海洋事业具有很重大的意义。海藻纤维是一种取自天然海藻中的海藻多糖新型的绿色 环保纤维，具有高吸收性、高透氧性，生物降解性和相容性等特点，具有极大的开发价值。特 别是近年来，随着人们环保意识的日益加强，将海藻纤维用于服装产业的研究正逐渐兴起。 为了实现海藻纤维的染色，国内外相关研究人员和机构进行了一些针对染料选择，优化染 色工艺等研究，以便达到实现提升海藻纤维的上染率、匀染性，减少对海藻纤维强力的损耗 的目的。虽然海藻纤维传统染色取得了一些成果，但依然存在纤维强度损失大的问题。
[0003] 纤维原液着色技术实现了纤维制品纺和染的一体化生产，该技术始于1936年英 国的卡内门公司，其基本原理是将着色剂均匀分散到纺丝液中，直接制备出有色纤维。与传 统染色相比原液着色技术具有极大的优势，其解决了传统染色水洗牢度差和日晒牢度差， 色泽不匀等问题。更重要的是，节省了水和能源的消耗，降低了着色海藻纤维的生产成本， 减少了环境污染。原液着色采用的着色剂主要以颜料为主，这是因为染料制备的着色纤维 对凝固浴的污染较高。然而，采用颜料原液着色，一方面要保证颜料色浆具有较小的粒径， 足够高的稳定性，另一方面要求色浆与纤维纺丝液具有良好的相容性，否则，将直接影响原 液着色纤维的表面形貌、力学性能和颜色特征。
[0004] 本发明采用色淀化染料，解决了传统颜料色浆与纺丝液的相容性问题，克服了因 颜料颗粒大对纤维表面形貌、力学性能和颜色特征带来的不良影响，同时由于和凝固浴中 离子的色淀化反应，可以避免了染料对凝固浴的污染。
【发明内容】
[0005] 针对海藻纤维染色存在的问题，本发明提供一种色淀染料对海藻纤维原液着色的 方法，即将一定量的色淀染料加到海藻纤维纺丝液中，搅拌混合均匀，通过湿法纺丝制备着 色海藻纤维。本发明一方面解决了染料染色对纤维带来的损伤，另一方面解决了染料原液 着色对凝固浴的污染问题，且制备的纤维颜色均匀、鲜艳、牢度优良，满足了人们对海藻纤 维服用性能的需求。
[0006] 本发明的技术方案：将海藻酸钠加入到去离子水中，搅拌使其充分溶解，制备海藻 纤维纺丝原液，然后向海藻纤维纺丝原液中加入色淀染料，搅拌混合均匀后，经过滤、脱泡 后制得色淀染料着色海藻纤维纺丝液，将制备好的色淀染料海藻纤维纺丝液通过喷丝孔挤 到凝固浴中，得到初生色淀染料着色的海藻纤维，然后经过预加热浴、牵伸浴后，再进行牵 伸定型，干燥和上油处理，得到色淀染料着色的海藻纤维。
[0007] 基本工艺参数：色淀染料的添加量为海藻酸钠质量分数的0. 1% _5%。海藻纤 维纺丝原液的质量分数为4% -10%，色淀染料着色海藻纤维纺丝液的温度为40-60°C，凝 固浴中氯化钙的浓度为2% -10%，凝固浴的温度为20-55°C，预加热浴和牵伸浴分别为 40-70°C、70-130°C，纤维的牵伸比为 100-250%。
[0008] 所述的色淀染料优选酸性红A、酸性红B、酸性红BG、酸性红3B、酸性橙II、酸性橙 E、酸性蓝R、酸性蓝BR、酸性蓝2R、酸性嫩黄2G、弱酸性黄5G、酸性棕SRN、酸性坚牢绿BBL、 酸性黑B、弱酸性深蓝GR、酸性蓝N-GL、酸性艳天蓝BS、酸性大红G、酸性黄38、酸性蓝绿G、 酸性宝蓝B、弱酸性蓝绿5G、酸性绿2G、酸性紫R、碱性藏红T、酸性紫4BNS、碱性紫5BN、碱性 艳蓝B0、碱性桃红6⑶N、酸性艳红B中的一种。
[0009] 本发明的有益效果：本发明提供了一种色淀染料着色海藻纤维的方法，该法着色 工艺简单，色淀染料利用率高，解决了传统染料染色对海藻纤维染色中的缺陷，克服了传统 染料染色对纤维的造成损伤的问题。本发明制备的着色海藻纤维具有着色鲜艳、色牢度高， 耐溶剂迁移性好等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1原液着色海藻纤维的扫描电镜照片；(a)色淀染料添加量为0 ; (b)色淀染料 酸性绿2G添加量为3 % ; (c)色淀染料酸性绿2G添加量为5 %。
【具体实施方式】
[0011] 实施例1
[0012] 将20g海藻酸钠溶解到479. 6g的去离子水中，搅拌使其充分溶解，得到海藻纤维 纺丝原液；取〇. 4g碱性桃红6GDN，加入到海藻纤维纺丝原液中，搅拌使其混合均匀，然后高 压过滤（滤膜为100目的PP膜）、真空脱泡l〇h，得到色淀染料海藻纤维纺丝液。调节色 淀染料海藻纤维纺丝液的温度为50°C，将纺丝液通过喷丝孔挤到温度为20°C，CaCl2溶度 为2%的凝固浴中，得到初生海藻纤维，再将初生海藻纤维通过预加热浴、牵伸浴后，再进行 牵伸定型，干燥和上油处理后，得到色淀染料着色海藻纤维。其中预加热浴、牵伸浴温度为 65°C、IKTC，海藻纤维的牵伸比为100%。
[0013] 实施例2
[0014] 将25g海藻酸钠溶解到473. 75g的去离子水中，搅拌使其充分溶解；取I. 25g弱酸 性黄5G，加入到海藻纤维纺丝原液中，搅拌使其混合均匀，然后高压过滤（滤膜为20ym的 PP膜）、真空脱泡l〇h，得到色淀染料海藻纤维纺丝液。调节色淀染料海藻纤维纺丝液的温 度为40°C，将纺丝液通过喷丝孔挤到温度为40°C，CaCl2溶度为5%的凝固浴中，得到初生 海藻纤维，再将初生海藻纤维通过预加热浴、牵伸浴后，再进行牵伸定型，干燥和上油处理 后，得到色淀染料着色海藻纤维。其中预加热浴、牵伸浴温度为40°C、70°C，海藻纤维的牵伸 比为250%。
[0015] 实施例3
[0016] 将30g海藻酸钠溶解到469. 4g的去离子水中，搅拌使其充分溶解；取0. 6g酸性 绿2G，加入到海藻纤维纺丝原液中，搅拌使其混合均匀，然后高压过滤（滤膜为20ym的PP膜）、真空脱泡l〇h，得到色淀染料海藻纤维纺丝液。调节色淀染料海藻纤维纺丝液的温度 为55°C，将纺丝液通过喷丝孔挤到温度为50°C，CaCl2溶度为4%的凝固浴中，得到初生海 藻纤维，再将初生海藻纤维通过预加热浴、牵伸浴后，再进行牵伸定型，干燥和上油处理后， 得到色淀染料着色海藻纤维。其中预加热浴、牵伸浴温度为70°C、130°C，海藻纤维的牵伸比 为 110%。
[0017] 实施例4
[0018] 将50g海藻酸钠溶解到449. 95g的去离子水中，搅拌使其充分溶解，取0. 05g酸性 红AV，加入到海藻纤维纺丝原液中，搅拌使其混合均匀，然后高压过滤（滤膜为20ym的PP 膜）、真空脱泡l〇h，得到色淀染料海藻纤维纺丝液。调节色淀染料海藻纤维纺丝液的温度 为60°C，将纺丝液通过喷丝孔挤到温度为55°C，CaCl2溶度为10%的凝固浴中，得到初生海 藻纤维，再将初生海藻纤维通过预加热浴、牵伸浴后，再进行牵伸定型，干燥和上油处理后， 得到色淀染料着色海藻纤维。其中预加热浴、牵伸浴温度为60°C、120°C，海藻纤维的牵伸比 为 150%。
[0019] 表1着色海藻纤维的颜色性能和摩擦牢度
[0020]
【权利要求】
1. 一种对海藻纤维原液着色的方法，其特征在于，向海藻纤维纺丝原液中加入色淀染 料，搅拌混合均匀后，经过滤、脱泡制得色淀染料着色海藻纤维纺丝液，将色淀染料着色海 藻纤维纺丝液纺丝得到色淀染料着色的海藻纤维。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述海藻纤维纺丝原液是将海藻酸钠加 入到去离子水中，搅拌使其充分溶解，制备质量分数为4% -10%的海藻纤维纺丝原液。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将色淀染料着色海藻纤维纺丝液通过喷 丝孔挤到氯化钙凝固浴中，得到初生色淀染料着色的海藻纤维，然后经过预加热浴、牵伸浴 后，再进行牵伸定型、干燥和上油处理，得到色淀染料着色的海藻纤维。
4. 根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，色淀染料的添加量为海藻酸钠质 量分数的〇. 1% -5%。
5. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将40-60°C的色淀染料着色海藻纤维 纺丝液通过喷丝孔挤到氯化钙凝固浴中，凝固浴中氯化钙的质量浓度为2% -10%，凝固 浴的温度为20-55°C，预加热浴和牵伸浴温度分别为40-70°C、70-130°C，纤维的牵伸比为 100-250%。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，凝固浴中氯化钙的浓度为4% -6%，凝固 浴的温度为50-55°C。
7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的色淀染料为酸性红A、酸性红B、酸 性红BG、酸性红3B、酸性橙II、酸性橙E、酸性蓝R、酸性蓝BR、酸性蓝2R、酸性嫩黄2G、弱酸 性黄5G、酸性棕SRN、酸性坚牢绿BBL、酸性黑B、弱酸性深蓝GR、酸性蓝N-GL、酸性艳天蓝 BS、酸性大红G、酸性黄38、酸性蓝绿G、酸性宝蓝B、弱酸性蓝绿5G、酸性绿2G、酸性紫R、碱 性藏红T、酸性紫4BNS、碱性紫5BN、碱性艳蓝BO、碱性桃红6⑶N、酸性艳红B中的一种或几 种的混合物。
【文档编号】D01F9/04GK104264280SQ201410448819
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月4日 优先权日:2014年9月4日
【发明者】付少海, 张丽平, 王平, 王春霞, 谭莹 申请人:江南大学