PLA/PHBV共混丝/天丝交织物两浴法染色工艺的制作方法

文档序号:18267705发布日期:2019-07-27 09:19阅读:470来源:国知局

本发明涉及一种pla/phbv共混丝/天丝交织物的染色工艺,属于分散/活性染料染色工艺技术。



背景技术:

传统合成聚酯纤维生产来源于石油,其资源不可再生,加之废弃物很难生物降解。近年来,随着人们环保意识的不断加强,可降解的生物基聚酯纤维逐步发展起来。pla为聚乳酸纤维,phbv纤维为3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯的共聚物,两者都属于可降解纤维。采用两种纤维共混的纺织面料,具有降解迅速、对环境友好、手感上佳、强度合适的特点。但是其较差的耐热性和耐碱性能使得其经过(纺织、染色、熨烫等)处理后,纤维的机械性能和手感等受到影响,因此开发了pla/phbv共混丝/天丝交织物,来改善其手感和机械性能。pla/phbv共混丝/天丝织物属于交织织物,是指构成织物的经纬方向的原料分别采用不同纤维的纱线,即pla/phbv共混丝和天丝纤维为经纬纱线交织形成的织物。混纺织物是指构成织物的原料采用两种或两种以上不同种类的纤维,经混纺而成纱线所制成。不管是交织物还是混纺织物,多种纤维比两种纤维、两种纤维比一种纤维的染色工艺更为复杂。pla/phbv共混丝与天丝为化学性质不同的纤维,交织形成织物后在染色过程中如何实现性质不同的经纬纱匀染和期望的得色深度、色牢度、纤维强力等一系列效果是重要的考量因素。与此同时,染整加工过程中还要考虑pla/phbv共混丝的耐热性、耐碱性等因素,以避免染整加工处理后纤维的机械性能和手感会受到严重影响。而目前现有技术中多为针对pla/phbv共混丝的染色工艺,而对于pla/phbv共混丝/天丝交织物染色方面的研究不多,因此有必要开发pla/phbv共混丝/天丝交织物的染色工艺。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本发明提供一种针对pla/phbv共混丝/天丝交织物的染色工艺,具有得色均匀、水洗牢度、摩擦牢度高的特点,同时能节约能源、降低生产成本。

本发明的技术方案是提供一种pla/phbv共混丝/天丝交织物两浴法染色工艺,步骤包括:

(1)将pla/phbv共混丝/天丝交织物精练除油处理;

(2)取对交织物中pla/phbv共混丝成分重0.5%-1%的分散染料溶解于ph=4.5-5.5的冰醋酸溶液中,加入环保型载体配成染液,染液中环保型载体的浓度为0.4-0.6g/l,将步骤(1)处理后的交织物放入浴比1:20-30染液中进行染色:首先以2-4℃/min升温至60℃-65℃,以1-2℃/min升温至80℃-85℃,保温30-40min,再以3-5℃/min降温至50℃-60℃取出交织物;

(3)将步骤(2)处理后的交织物进行还原清洗,还原清洗液中:保险粉(连二亚硫酸钠)0.5-1g/l、无水碳酸钠0.5-1g/l、浴比1:20-30,在75℃-80℃的条件下还原清洗10-20min;

(4)将步骤(3)处理的交织物用活性染料套染天丝,套染液中活性染料质量浓度为交织物中天丝成分重的0.5%-1%,无水硫酸钠浓度为40-60g/l,无水碳酸钠浓度为0.5-1g/l、浴比1:20-30,在80-85℃左右下染色30-40min。

(5)将步骤(4)染色后的交织物加入清水中水洗一次,再在中性洗涤剂溶液中75℃-80℃处理10-20min,其中中性洗涤剂的用量为1-2g/l,再经一次水洗,去除布面上的染料浮色,然后置于75℃-80℃的温度下进行烘干。

进一步地,步骤(1)中退浆除油过程为,将pla/phbv共混丝/天丝交织物在ph=8-9的溶液中加入精练去油剂2g/l,在80℃-85℃的条件下退浆除油处理20-30min。

进一步地,步骤(2)中分散染料为低温ace系列染料,优选为3支染料,分别为分散红r-ace、分散黄r-ace、分散蓝r-ace三原色染料,上述3个染料由浙江龙盛染料有限公司提供;步骤(4)中活性染料为低碱系列的染料,优选为3支染料,分别为活性红dh-2g、活性黄dh-nr、活性蓝dh-bb三原色染料,该系列染料由佛山市宇丰染料有限公司提供。

进一步地,pla/phbv共混丝/天丝交织物中,天丝含量(质量百分比)在50-60wt%之间;且交织物中的pla/phbv共混丝中,phbv的含量(质量百分比)在10-30wt%之间,余量为pla。应当指出的是,上述两浴法染色为适合pla/phbv共混丝/天丝交织物,而这一成分比例下,配合上述两浴法染色最为适宜。

本发明的优点和有益效果:

1、本发明可使分散染料染pla/phbv共混丝的温度降低到80℃,可避免高温对纤维的损伤;

2、本发明可使活性染料在低碱条件下染天丝,并可获得较高的染色深度;

3、本发明确定了pla/phbv共混丝/天丝交织物染色用的染料和助剂,提供了一种分散活性染料两浴法染色工艺,具有得色均匀、水洗牢度、摩擦牢度良好的特点,同时可节约能源,降低生产成本。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。

pla/phbv共混丝为生物可降解的纤维,在环保要求日益严峻的当下具有可观的应用前景。目前针对pla/phbv混纺丝染色已经有所研究,例如将pla/phbv混纺丝置于去离子水中润湿、清洗后采用分散染料分段升温控制进行染色。本发明所处理的对象为pla/phbv共混丝/天丝交织物,其与上述pla/phbv混纺丝不同,pla/phbv混纺丝为纺织用长丝或短丝,是织物面料的加工原料,其纤维清楚分明、纤维之间不存在影响并且在控制混纺丝中phbv的含量后其特性基本接近pla特性,染色所考虑的因素相对单一。而本发明为pla/phbv共混丝/天丝交织物,是由性质不同的经纬纱交织而成,且纱线之间存在相互叠压,特别是pla/phbv纤维与天丝因性质不同而带来的染色条件不同,例如分散染料会对天丝沾色,从而造成色花、色差等染色瑕疵,以及分散染料的耐碱性问题,所以要选择对天丝沾色少以及对碱比较稳定的分散染料,即使有稍微的沾色,在还原清洗时也可以通过加入防沾污皂洗剂而去除。

本发明在对交织物染色前首先将其进行退浆除油处理而非简单用水清洗,其原因是织物面料由经纬纱相互叠压交织而成,并且织造时为了防止纤维断头和保护其强力,对纱线进行了上浆处理,浆料只利用水煮是不容易去除的;再者,纺丝生产时添加了润滑剂,其为疏水性物质,不溶于水,只利用水不能很好的将其去除。因此,在前处理过程中最好使用碱剂和将其去除,去油剂可以选用hk-1032b去油精练剂、hk-117除油剂、hk-115乳化除油剂等。可以看到本发明之所以采用步骤(1)进行前处理,这是因为在纺丝过程中添加了润滑剂,织造时进行了上浆处理,织物运输储存过程中沾污,所以要进行退浆和除油处理。

采用分散染料染色时,由于交织物中pla/phbv纤维间的空隙小不利于分散染料移动并附着在纤维上实现染色,因此通过添加环保型载体,例如环保型染色载体jykpow、环保载体bip、环保载体sml等,使纤维膨化达到增加纤维孔隙的目的,有利于染料上染。而由于pla/phbv纤维不耐高温,因此无法通过提高温度的方法来增加纤维空隙,而通过添加环保型载体就可以满足降低染色温度的要求。可见本发明中分散染料染色时,如何降低染色温度并获得良好的匀染是非常关键的。采用加入环保型载体的方法,使分散染料染pla/phbv的温度降到80℃,并通过控制升温和降温速率,以实现均匀染色的效果。

普通活性染料染色时要在温度为60℃时,加入10-30g/l的无水碳酸钠固色,碱性较强,本发明选择高温低碱dh系列活性染料进行染色,在温度为80℃时,无水碳酸钠用量只有0.5-1g/l,可使pla/phbv共混丝免受损伤,同时减轻废水处理负担。

步骤(3)还原清洗的目的是为了洗净浮色,增加色牢度。而通过保险粉0.5-1.0g/l、无水碳酸钠0.5-1g/l的浓度限定,这样的成分和浓度,可以保证还原清洗液为弱碱性,在该条件下进行还原清洗,保证能有效去除纤维上未固着的染料,从而使得清洗更加干净。

套染完成后皂洗(采用中性洗涤剂处理)的目的是为了洗净浮色,增加色牢度。采用中性洗涤剂浓度1-2g/l进行处理,可以保证生成的共价键比较稳定,同时也能良好的去除浮色,提高色牢度。

以下具体实施方式中,pla/phbv共混丝/天丝交织物中,天丝含量(质量百分比)为50wt%;pla/phbv共混丝(包括pla/phbv混纺织物)中,phbv的含量(质量百分比)在20wt%之间,余量为pla。

实施例1

pla/phbv混纺织物分散染料染色工艺

pla/phbv混纺织物3g

分散红r-ace1%(o.m.f:以织物重量为基准)

分散黄r-ace1%(o.m.f:以织物重量为基准)

分散蓝r-ace1%(o.m.f:以织物重量为基准)

冰醋酸调节ph值4.5-5.5

环保型载体用量0.6g/l

温度80℃

时间30min

浴比1:30

pla/phbv混纺织物分散染料不加载体染色对比实施例1,即工艺中载体用量为0g/l,染色温度为100℃,其他工艺与实施例1相同。

表1本实施例及对比染色结果

k/s值表示染色织物的得色深度,同一波长下,k/s值越大,织物得色越深,说明采用此组染料在上述工艺条件下染色,相同浓度的染料用量,在同一温度染色时,加入载体比不加载体的染色深度要深;在80℃加载体比100℃不加载体染色时织物得色要深,说明载体能降低染色温度,并能提高得色量。上表1的检测数据可知,加入载体的低温染色的效果优于对比例。

实施例2

分散染料染pla/phbv共混丝/天丝交织物浅色工艺

pla/phbv/天丝交织物3g(3组)

分散染料染pla/phbv:

分散红r-ace0.5%(o.m.f:以交织物中pla/phbv共混丝成分重量为基准)

分散黄r-ace0.5%(o.m.f:以交织物中pla/phbv共混丝成分重量为基准)

分散蓝r-ace0.5%(o.m.f:以交织物中pla/phbv共混丝成分重量为基准)

冰醋酸调节ph值4.5-5.5

环保型载体0.4g/l

温度80℃

时间30min

浴比1:30

还原清洗工艺:

保险粉0.5g/l

无水碳酸钠0.5g/l

温度80℃

时间10min

浴比1:30

活性染料染天丝:

活性红dh-2g0.5%(o.m.f:以交织物中天丝成分重量为基准)

活性黄dh-nr0.5%(o.m.f:以交织物中天丝成分重量为基准)

活性蓝dh-bb0.5%(o.m.f:以交织物中天丝成分重量为基准)

无水硫酸钠40g/l

无水碳酸钠0.5g/l

温度80℃

时间30min

浴比1:30

皂洗工艺:

中性洗涤剂1g/l

温度80℃

时间10min

浴比1:30

pla/phbv共混丝/天丝织物活性染料常规加碱染色对比实施例2,活性染料常规加碱条件为无水碳酸钠用量为10g/l,其他工艺与实施例2相同。

表2本实施例染色结果

k/s值表示染色织物的得色深度,同一波长下,k/s值越大,织物得色越深,说明采用此染料在上述工艺条件下染色时,低碱染色条件染得的织物得色更深,且牢度相当。上表2的检测数据可知,低碱染色的效果优于对比例。

实施例3

分散染料染pla/phbv共混丝/天丝交织物中色工艺

pla/phbv/天丝交织物3g(3组)

分散染料染pla/phbv:

分散红r-ace1%(o.m.f:以交织物中pla/phbv共混丝成分重量为基准)

分散黄r-ace1%(o.m.f:以交织物中pla/phbv共混丝成分重量为基准)

分散蓝r-ace1%(o.m.f:以交织物中pla/phbv共混丝成分重量为基准)

冰醋酸调节ph值4.5-5.5

环保型载体0.6g/l

温度80℃

时间40min

浴比1:30

还原清洗工艺:

保险粉1g/l

无水碳酸钠1g/l

温度80℃

时间20min

浴比1:30

活性染料染天丝:

活性红dh-2g1%(o.m.f:以交织物中天丝成分重量为基准)

活性黄dh-nr1%(o.m.f:以交织物中天丝成分重量为基准)

活性蓝dh-bb1%(o.m.f:以交织物中天丝成分重量为基准)

无水硫酸钠60g/l

无水碳酸钠0.5g/l

温度80℃

时间40min

浴比1:30

皂洗工艺:

中性洗涤剂2g/l

温度80℃

时间20min

浴比1:30

pla/phbv/天丝交织物活性染料常规加碱染色对比实施例3,活性染料常规加碱条件为无水碳酸钠用量为15g/l,其他工艺与实施例3相同。

表3本实施例染色结果

k/s值表示染色织物的得色深度,同一波长下,k/s值越大,织物得色越深,说明采用此染料在上述工艺条件下染色,低碱染色条件染得的织物得色更深,且牢度相差不大。由上表3的检测数据可知,低碱染色的效果优于对比例。

本发明实施例涉及到的材料、试剂和实验设备,如无特别说明,均为符合纺织物加工处理领域的市售产品。

以上所述,仅为本发明的优选实施例,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的核心技术的前提下,还可以做出改进和润饰,这些改进和润饰也应属于本发明的专利保护范围。与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变,都应认为是包括在权利要求书的范围内。

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