一种染色锦纶面料及其染色方法与流程

文档序号:16098198发布日期:2018-11-27 23:49阅读:1171来源:国知局
本发明涉及纺织用品
技术领域
,具体涉及一种染色锦纶面料及其染色方法。
背景技术
:锦纶面料是由聚酰胺(PA)纤维纺织而成的面料,其中的锦纶纤维虽然具有良好的力学强度和耐磨性,但用于纺织服饰时,存在着透气性差、吸水性弱、易产生静电、染色性能较差、且耐光性差等缺陷,严重限制了锦纶面料在纺织服饰中的应用。为了克服锦纶纤维的上述缺陷,使其具有更好的服用性能,人们对锦纶纤维进行诸多改性。截止目前,对锦纶纤维的改性方法包括化学改性、物理改性和生物改性三大类方法。但由于锦纶纤维的自身化学特性、改性工艺和改性成本等诸多条件的限制,导致现有用于纺织服饰的锦纶面料改性效果并不理想,不能满足纺织服饰领域对锦纶面料的性能需求。现有技术中为进一步提高锦纶面料的染色效果,通常采用金属络合染料或用酸、碱性染料等改性染料对锦纶面料进行染色处理,这样得到的染色锦纶面料虽然染色效果有一定程度的提高,但由于金属离子和酸碱物质的应用,会严重影响锦纶的穿着舒适性,且并没有改善染料与锦纶分子的键接能力,染色后的锦纶纤维依然会存在染色效果差、色牢度差的不足,同时,大多的染色处理工艺复杂,生产成本高,不利于对锦纶面料进行大规模染色改性处理。技术实现要素:本发明的目的在于克服采用现有方法染色得到的锦纶面料染色效果差、色牢度差的不足,提出了一种染色锦纶面料及其染色方法。本发明染色锦纶面料是将天然有机染料对通过微生物的生化反应而具有大量活性基团的改性锦纶面料进行染色而得到的,锦纶面料上经微生物生化反应具有的活性基团能与天然有机染料进行键接,从而得到的染色锦纶面料具有更好的染色效果和色牢度;该染色锦纶面料可应用于纺织服饰的各个领域。为了实现上述发明目的,本发明提供了一种染色锦纶面料,是将锦纶面料用微生物改性剂处理后,经天然有机染料染色而成的。其中,所述的微生物改性剂包括产碱杆菌(Alcaligenesfaecalis)、球形节杆菌(Arthrobacterglobiformis)和黄孢原毛平革菌(PhanerochaetechrysosporiumBurdsall);所述微生物改性剂之间具有协同增效作用,能通过生化反应使锦纶分子链上具有大量活性基团,同时,具有的活性基团与所述天然有机染料相容性好,键接能力强,使得到的染色锦纶面料具有更好的染色效果和色牢度;并且,所述微生物改性剂对锦纶的改性程度更易控制,对锦纶力学性能的影响作用小。其中,优选的,所述的微生物改性剂中假单胞菌、球形节杆菌和黄孢原毛平革菌的质量比为3-5︰1-3︰2;优选的微生物改性剂对锦纶的改性效果更好,得到的锦纶上活性基团更多,力学性能更好,染色效果更好;最优选的,所述的微生物改性剂中假单胞菌、球形节杆菌和黄孢原毛平革菌的质量比为4︰2︰2。其中,所述的天然有机染料为植物染料或动物染料;优选的,所述的天然有机染料为茜草(红色)、紫草(紫色)、苏木(黑色)、苏枋(红色)、靛蓝(蓝色)、红花(红色)、黄栀子(黄色)、姜金(黄色)、槐米(黄色)、薯莨(棕色)、崧蓝(蓝色)、荩草(黄色)、紫苏(紫色)、墨水树(黑色)、五倍子(黑色)、苏木(黑色)、皂斗(黑色)中的一种或多种;所述的天然有机染料与所述微生物改性剂作用后的活性基团键接能力最好。为了实现上述发明目的,进一步的,本发明还提供了一种染色锦纶面料的染色方法,包括以下步骤:(1)用微生物改性剂配制改性整理剂;用天然有机染料配制染色剂;(2)将锦纶面料浸入步骤(1)的改性整理剂中,进行改性处理;(3)去除步骤(2)中经过改性处理的锦纶面料上附着的微生物,得到改性锦纶面料;(4)将步骤(3)得到的改性锦纶面料浸入步骤(1)中的染色剂中,进行染色处理;(5)取出步骤(4)中经染色处理的锦纶面料,经常规工艺后处理得到本发明染色锦纶面料。一种染色锦纶面料的染色方法,先利用微生物的生化反应,对锦纶面料进行改性处理,使锦纶面料的分子链上具有了大量的活性基团;再通过键接作用,将天然有机染料与活性基团键接,从而对改性锦纶面料进行染色,得到染色锦纶面料具有更好的染色效果和色牢度;本发明染色方法得到的染色锦纶面料染色效果好,不易脱色,可广泛应用于纺织服饰领域;本发明染色方法简单、可靠,适合染色锦纶面料的大规模工业化生产。上述一种染色锦纶面料的染色方法,其中,优选的,步骤(1)中所述的改性整理剂中含微生物改性剂15-30%,葡萄糖0.1-0.3%,蛋白胨0.1-0.2%,磷酸氢钾0.05-0.1%,硫酸镁0.05-0.1%,酒石酸胺0.3-0.5%,其余为水;其中的葡萄糖和蛋白胨为微生物的代谢提供养分,但含量过高,营养成分充足,微生物繁殖过快,影响其对锦纶的改性作用,对锦纶面料的改性效果降低;含量过低,营养成分缺少,微生物活性降低,对锦纶面料的改性效果同样降低;其中的酒石酸胺作为微生物改性引物,能诱导上述微生物对锦纶进行改性处理。上述一种染色锦纶面料的染色方法,其中,优选的,步骤(1)中所述的染色剂中含天然有机染料5-60%,氢氧化钠0.4-0.8%,其余为溶剂;所述的溶剂根据天然有机染料的溶解性进行选择;其中氢氧化钠能促进天然有机染料与改性锦纶上活性基团的键接,但含量过高,整理液碱性大,会导致天然有机染料变性,降低染色效果。上述一种染色锦纶面料的染色方法,其中,优选的,步骤(2)中锦纶面料是经过灭菌处理的;对锦纶面料灭菌处理,能减少杂菌对改性处理效果的影响。上述一种染色锦纶面料的染色方法,其中,优选的,步骤(2)中改性处理的温度为25-35℃;处理时间为80-140h;改性时间过长,对锦纶面料的改性过渡,锦纶面料力学性能会显著降低。上述一种染色锦纶面料的染色方法,其中,优选的,步骤(3)中去除锦纶上附着微生物的方法为超声波进行震荡处理;超声波提供的高频震荡能促进微生物的脱落,能快速、高效的去除附着的微生物;进一步优选的,所述超声波震荡处理分为二个阶段,第一阶段为剥离处理阶段,是为了在较完整保留微生物活性的前提下去除锦纶上的微生物,该段去除的微生物可回收利用,节约生产成本,该阶段在清水中处理,可重复操作1-3次;第二阶段为灭菌处理阶段,是为了灭杀锦纶上剩余微生物的活性;所述剥离处理阶段的超声波的频率≤40KHz,时间为5-20min,超声波频率过高或时间过长,会破坏微生物结构,造成微生物难以回收再利用;所述灭菌处理阶段的超声波频率≥100KHz,时间为10-30min,超声波频率过低或时间过短,不能完全灭活微生物。上述一种染色锦纶面料的染色方法,其中,优选的,步骤(4)中的染色处理的温度为40-60℃;处理时间为8-15h;染色处理温度和时间是根据天然有机染料与活性基团的键接温度和速度来决定的。上述一种染色锦纶面料的染色方法,其中,步骤(4)中锦纶面料与染色剂的质量比为1︰5-40;具体的比需要根据面料所需颜色进行适当调节。与现有技术相比,本发明的有益效果:1、本发明染色锦纶面料是利用微生物生化反应使锦纶分子链上具有大量能与天然有机染料键接的活性基团,从而使得到的染色锦纶面料具有更好的染色效果和色牢度,可应用于纺织服饰的各个领域。2、本发明染色锦纶面料利用微生物的生化反应对锦纶面料进行改性处理,改性效果好,改性程度可控性强,在改善锦纶面料染色效果的同时,能保证锦纶面料的力学性能。3、本发明染色锦纶面料中均为天然原材料,无污染,天然性好。4、本发明染色锦纶面料的染色方法中对微生物改性剂可回收利用,生产成本更低。5、本发明染色锦纶面料的染色方法简单、可靠,适合染色锦纶面料的大规模工业化生产。具体实施方式下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本
发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。实施例1(1)将微生物改性剂按微生物改性剂23%,葡萄糖0.2%,蛋白胨0.15%,磷酸氢钾0.08%,硫酸镁0.08%,酒石酸胺0.4%,其余为水的配比配制改性整理剂,所述微生物改性剂中假单胞菌、球形节杆菌和黄孢原毛平革菌的质量比为4︰2︰2;将天然有机染料按天然有机染料30%,氢氧化钠0.06%,其余为水的配比配制染色剂,所述的天然有机染料为靛蓝;(2)将锦纶面料浸入步骤(1)的改性整理剂中,在30℃温度下进行改性处理110h;(3)取出步骤(2)中经过改性处理的锦纶面料,先用频率为30KHz的超声波在清水中处理15min,取出后再用频率为120KHz的超声波处理20min,得到改性锦纶面料;(4)将步骤(3)得到的改性锦纶面料浸入步骤(1)中的染色剂中,在50℃的温度下进行染色处理12h;(5)取出步骤(4)中经染色处理的锦纶,经常规工艺后处理得到本发明染色锦纶面料。实施例2(1)将微生物改性剂按微生物改性剂15%,葡萄糖0.1%,蛋白胨0.1%,磷酸氢钾0.05%,硫酸镁0.1%,酒石酸胺0.3,%,其余为水的配比配制改性整理剂,所述微生物改性剂中假单胞菌、球形节杆菌和黄孢原毛平革菌的质量比为3︰1︰2;将天然有机染料按天然有机染料50%,氢氧化钠0.04%,其余为水的配比配制染色剂,所述的天然有机染料为红花;(2)将锦纶面料浸入步骤(1)的改性整理剂中,在35℃温度下进行改性处理80h;(3)取出步骤(2)中经过改性处理的锦纶面料,先用频率为20KHz的超声波在清水中处理30min,取出后再用频率为100KHz的超声波处理30min,得到改性锦纶面料;(4)将步骤(3)得到的改性锦纶面料浸入步骤(1)中的染色剂中,在40℃的温度下进行染色处理8h;(5)取出步骤(4)中经染色处理的锦纶,经常规工艺后处理得到本发明染色锦纶面料。实施例3(1)将微生物改性剂按微生物改性剂30%,葡萄糖0.3%,蛋白胨0.2%,磷酸氢钾0.05%,硫酸镁0.1%,酒石酸胺0.5%,其余为水的配比配制改性整理剂,所述微生物改性剂中假单胞菌、球形节杆菌和黄孢原毛平革菌的质量比为5︰3︰2;将天然有机染料按天然有机染料5%,氢氧化钠0.08%,其余为水的配比配制染色剂,所述的天然有机染料为紫苏;(2)将锦纶面料浸入步骤(1)的改性整理剂中,在25℃温度下进行改性处理140h;(3)取出步骤(2)中经过改性处理的锦纶面料,先用频率为40KHz的超声波在清水中处理5min,取出后再用频率为150KHz的超声波处理15min,得到改性锦纶面料;(4)将步骤(3)得到的改性锦纶面料浸入步骤(1)中的染色剂中,在60℃的温度下进行染色处理15h;(5)取出步骤(4)中经染色处理的锦纶,经常规工艺后处理得到本发明染色锦纶面料。对比例1(1)将微生物改性剂按微生物改性剂23%,葡萄糖0.2%,蛋白胨0.15%,磷酸氢钾0.08%,硫酸镁0.08%,酒石酸胺0.4%,其余为水的配比配制改性整理剂,所述微生物改性剂中乳酸菌、球形节杆菌和黄孢原毛平革菌的质量比为4︰2︰2;将天然有机染料按天然有机染料30%,氢氧化钠0.06%,其余为水的配比配制染色剂,所述的天然有机染料为靛蓝;(2)将锦纶面料浸入步骤(1)的改性整理剂中,在30℃温度下进行改性处理110h;(3)取出步骤(2)中经过改性处理的锦纶面料,先用频率为30KHz的超声波在清水中处理15min,取出后再用频率为120KHz的超声波处理20min,得到改性锦纶面料;(4)将步骤(3)得到的改性锦纶面料浸入步骤(1)中的染色剂中,在50℃的温度下进行染色处理12h;(5)取出步骤(4)中经染色处理的锦纶,经常规工艺后处理得到本发明染色锦纶面料。对比例2(1)将微生物改性剂按微生物改性剂23%,葡萄糖0.2%,蛋白胨0.15%,磷酸氢钾0.08%,硫酸镁0.08%,酒石酸胺0.4%,其余为水的配比配制改性整理剂,所述微生物改性剂中假单胞菌、球形节杆菌和黄孢原毛平革菌的质量比为4︰2︰2;将天然无机染料(蓝色)按天然无机染料30%,氢氧化钠0.06%,其余为水的配比配制染色剂;(2)将锦纶面料浸入步骤(1)的改性整理剂中,在30℃温度下进行改性处理110h;(3)取出步骤(2)中经过改性处理的锦纶面料,先用频率为30KHz的超声波在清水中处理15min,取出后再用频率为120KHz的超声波处理20min,得到改性锦纶面料;(4)将步骤(3)得到的改性锦纶面料浸入步骤(1)中的染色剂中,在50℃的温度下进行染色处理12h;(5)取出步骤(4)中经染色处理的锦纶,经常规工艺后处理得到本发明染色锦纶面料。对比例3(1)将微生物改性剂按微生物改性剂23%,葡萄糖0.2%,蛋白胨0.15%,磷酸氢钾0.08%,硫酸镁0.08%,酒石酸胺0.4%,其余为水的配比配制改性整理剂,所述微生物改性剂中假单胞菌和黄孢原毛平革菌的质量比为4︰2;将天然有机染料按天然有机染料30%,氢氧化钠0.06%,其余为水的配比配制染色剂,所述的天然有机染料为靛蓝;(2)将锦纶面料浸入步骤(1)的改性整理剂中,在30℃温度下进行改性处理110h;(3)取出步骤(2)中经过改性处理的锦纶面料,先用频率为30KHz的超声波在清水中处理15min,取出后再用频率为120KHz的超声波处理20min,得到改性锦纶面料;(4)将步骤(3)得到的改性锦纶面料浸入步骤(1)中的染色剂中,在50℃的温度下进行染色处理12h;(5)取出步骤(4)中经染色处理的锦纶,经常规工艺后处理得到本发明染色锦纶面料。对比例4(1)将微生物改性剂按微生物改性剂23%,葡萄糖0.2%,蛋白胨0.15%,磷酸氢钾0.08%,硫酸镁0.08%,酒石酸胺0.4%,其余为水的配比配制改性整理剂,所述微生物改性剂中假单胞菌、球形节杆菌和黄孢原毛平革菌的质量比为4︰2︰2;将天然有机染料按天然有机染料30%,氢氧化钠0.06%,其余为水的配比配制染色剂,所述的天然有机染料为靛蓝;(2)将锦纶面料浸入步骤(1)的改性整理剂中,在30℃温度下进行改性处理110h;(3)取出步骤(2)得到的经过改性处理的锦纶直接浸入步骤(1)中的染色剂中,在50℃的温度下进行染色处理12h;(4)取出步骤(3)中经染色处理的锦纶,经常规工艺后处理得到本发明染色锦纶面料。对比例5(1)将微生物改性剂按微生物改性剂23%,葡萄糖0.2%,蛋白胨0.15%,磷酸氢钾0.08%,硫酸镁0.08%,其余为水的配比配制改性整理剂,所述微生物改性剂中假单胞菌、球形节杆菌和黄孢原毛平革菌的质量比为4︰2︰5;将天然有机染料按天然有机染料30%,氢氧化钠0.06%,其余为水的配比配制染色剂,所述的天然有机染料为靛蓝;(2)将锦纶面料浸入步骤(1)的改性整理剂中,在30℃温度下进行改性处理110h;(3)取出步骤(2)中经过改性处理的锦纶面料,先用频率为30KHz的超声波在清水中处理15min,取出后再用频率为120KHz的超声波处理20min,得到改性锦纶面料;(4)将步骤(3)得到的改性锦纶面料浸入步骤(1)中的染色剂中,在50℃的温度下进行染色处理12h;(5)取出步骤(4)中经染色处理的锦纶,经常规工艺后处理得到本发明染色锦纶面料。对比例6(1)将微生物改性剂按微生物改性剂23%,葡萄糖0.2%,蛋白胨0.15%,磷酸氢钾0.08%,硫酸镁0.08%,酒石酸胺0.4%,其余为水的配比配制改性整理剂,所述微生物改性剂中假单胞菌、球形节杆菌和黄孢原毛平革菌的质量比为4︰2︰2;将天然有机染料按天然有机染料30%,其余为水的配比配制染色剂,所述的天然有机染料为靛蓝;(2)将锦纶面料浸入步骤(1)的改性整理剂中,在30℃温度下进行改性处理110h;(3)取出步骤(2)中经过改性处理的锦纶面料,先用频率为30KHz的超声波在清水中处理15min,取出后再用频率为120KHz的超声波处理20min,得到改性锦纶面料;(4)将步骤(3)得到的改性锦纶面料浸入步骤(1)中的染色剂中,在50℃的温度下进行染色处理12h;(5)取出步骤(4)中经染色处理的锦纶,经常规工艺后处理得到本发明染色锦纶面料。将上述实施例1-3和对比例1-6中的染色锦纶面料,进行性能检测,记录数据如下:性能染色效果染色牢度力学性能实施例1+++++5+++++实施例2+++++5+++++实施例3+++++5+++++对比例1++4+++++对比例2+++3+++++对比例3+++4+++++对比例4++4++++对比例5++3+++++对比例6++++4+++++注:“+”越多,说明性能越好。对上述实验数据分析可知,实施例1-3中采用本发明方法制备得到的染色锦纶面料,染色效果好,染色牢度大,力学性能好;而对比例1中,微生物改性剂种类发生改变,协同增效作用消失,导致其对锦纶面料的改性效果变差,染色锦纶面料的染色效果和色牢度都显著降低;对比例2中未使用本发明规定的染料,与活性基团的键接能力变弱,导致锦纶面料的染色效果和染色牢度显著降低;对比例3中微生物改性剂中缺少一种微生物,协同增效作用消失,对锦纶面料的改性效果降低,锦纶面料的染色效果显著降低;对比例4中未对改性锦纶上的细菌进行灭活,在染色处理时,微生物分解了天然有机染料,并影响染料与活性基团的键接,导致锦纶面料的染色效果和染色牢度显著降低;而对比例5中改性整理剂中未添加酒石酸胺引物,导致微生物对锦纶的改性效果显著降低,从而使染色锦纶面料的染色效果和色牢度显著降低;对比例6中的染色剂中未添加氢氧化钠,有机染料与锦纶分子链上的活性基团的键接能力变差,因而导致改性后的锦纶面料染色效果和染色牢度都有一定程度的降低。当前第1页1 2 3 
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