一种提高PA56/真丝交织物染色匀染性的方法与流程

本发明涉及纺织品染色，特别涉及一种提高pa56/真丝交织物染色匀染性的方法。

背景技术：

1、真丝，作为一种天然蛋白质纤维，因无毒、柔软、舒适、雅致等诸多优点而深受消费者青睐，以其制备的真丝面料以轻薄，舒适透气闻名，它的亲肤性是所有其他面料都无法比拟的，且具有珍珠般的光泽，光泽柔和，贴肤性好，而且天然可降解，常用于高档居家服装产品的开发。但真丝面料的强力低、弹性差和易泛黄等缺陷，又影响其质量与消费。开发真丝/合纤复合纤维，可以集真丝与合纤之优势并避其所短，这无论从舒适性，还是从功能性上都胜过单一的真丝或合纤，并可满足面料多样化、个性化的要求。但由于真丝与合纤在耐热性、染色性方面差异甚远，这也使其与普通合成纤维交织的同时带来了很多方面的缺陷：如真丝与普通合成纤维交织极大降低了真丝面料的可降解性。因此，目前开发具有可降解性的合成纤维与真丝进行交织成为纺织服装行业广泛关注的话题。

2、尼龙又称聚酰胺纤维，英文简称pa，是一类分子结构中含有若干酰胺重复单元的合成纤维。聚酰胺分为脂肪族聚酰胺、芳香族聚酰胺和脂肪芳香族聚酰胺三大类。因其优异的综合性能，在不同的领域都有着快速的发展。目前，我国主要的尼龙产品是pa6和pa66，约占聚酰胺总产量的90％以上。聚酰胺纤维是以有机二胺和二酸、氨基酸或内酰胺为原料，分子主链由酰胺键连接的一类合成纤维。传统的聚酰胺纤维的生产原料依赖于石油化工产品，且不易降解。这带来了资源枯竭、环境污染等隐患，并威胁到环境以及人类的健康和可持续发展；而生物质产品取于自然，具有良好的生物可降解性，是实现纺织产业的可持续性发展的有效途径，可带来巨大的经济价值和环保效益。生物质纤维聚酰胺56(pa56)是由生物发酵制备的戊二胺和己二酸聚合而成，其中戊二胺是以可再生资源如玉米、小麦等通过生物发酵工艺制得。上海凯赛生物技术有限公司采用生物基戊二胺和石油基己二酸聚合而成了pa56，是我国自主研发的新型生物质材料，是一种环保型的、可持续发展型的新型尼龙。yassir a.等人对生物基尼龙pa56的力学性能及吸湿性能进行了相关研究；发现在不同拉伸比的条件下纺丝，pa56的力学性能稍差于pa6，但其吸湿回潮率明显高于pa6。于维才对pa56的物理性能及可纺性进行了相关研究，发现pa56饱和吸水率比pa66和pa6高，可达14％，其抗静电性能和舒适度得到很大程度的提高。丛洪莲等人将生物基尼龙pa56应用于针织面料的开发，研究发现生物基尼龙pa56柔软、吸湿、透气、质轻、耐磨等性能好，大大的提高了尼龙的舒适度和服用性能；与毛、棉、黏胶等织物混纺，不仅提高面料品质，亦可降低面料成本。张晨等人通过对低速纺生物基聚己二酸戊二胺长丝的性能研究，表明pa56的可纺性良好，回弹性、亲水性能佳，其力学性能与pa66相似，具有广泛的应用前景。中国专利cn200820040422.1公开了一种针织尼龙真丝面料的制备方法，该面料是由尼龙丝层、真丝层构成的两层复合结构。尼龙丝层为面料正面，真丝层为面料与人体接触的内面。尼龙丝层为有光尼龙丝层。该新型产品面料正面采用尼龙丝层，色彩鲜艳、色牢度高、耐磨，光泽度强，比蚕丝光泽更好；其内面采用真丝，吸湿力强，透气性好。该面料制成衣服时，衣服与人体接触的是蚕真丝，柔软爽滑，穿着舒适，还具有抗菌的作用。该面料可广泛适用于各种t恤、运动服、家纺等。

3、正如前面所说，尼龙织物手感柔软、弹性好。真丝和尼龙交织后可在保持真丝优异性能的基础上，克服真丝织物尺寸稳定性差、易折皱等缺点。但酸性染料对尼龙亲和力高于真丝，导致低浓度染色时尼龙得色量高于真丝。而尼龙氨基含量较低，使得高浓度染色时，真丝得色量深于尼龙。真丝染色性能优异，酸性、活性、直接染料等都能上染，但在实际生产中，真丝纤维在碱性条件下易损伤，所以一般选择酸性染料染色，染料和纤维主要以氢键、范氏力结合。当染浴ph值超过了真丝纤维的等电点(3.5～4.2)，真丝负电性增强，对酸性染料的亲和力下降。陈玉梅等在对真丝的染色温度研究时发现，染色温度越高，染料的上染率有下降趋势，若温度过低，染料在纤维中的扩散系数也会降低，故染色温度一般控制在90℃左右。尼龙属聚酰胺纤维，其组成与结构比真丝简单。氨基和羧基仅存在于分子链末端，分子中含有亚甲基长链及酰胺基，无侧链。酸性染料分子和聚酰胺纤维之间不仅存在较强的范氏力和氢键，而且染料负离子能以离子键的方式与尼龙的端氨基结合。尼龙的等电点(5～6)比真丝高，大分子链上含有大量的亚甲基，所以酸性染料染尼龙织物时，ph值的影响相对真丝较小，实际生产中多选用弱酸性染料染尼龙。但染色时ph值不能过低，否则染料发生超当量吸附，导致色牢度降低因此，真丝/尼龙交织同色性较差。同时酸性染料可以在水溶液中电离出染料阴离子，因为其酸性基团大多都是磺酸基团，极易溶于水。

4、此外，酸性染料对真丝、尼龙织物的染色温度大多在90℃以上，而真丝/尼龙交织物最佳同色温度为85℃，降低温度势必会影响色牢度。因此，染色后应选用合适的固色剂以提升色牢度。尼龙用固色剂一般为阴离子固色剂，真丝用固色剂一般为阳离子固色剂。王蕊等研究表明，锦纶织物使用酸性染料染色后，先经阴离子型固色剂固色，再用阳离子型固色剂进行了二次固色，可有效提高织物色牢度。目前虽有通过酸性染料的筛选、工艺参数优化和应用同色匀染剂来提高同色匀染性的研究报道，但是效果仍不够理想。因此，研究真丝/尼龙交织物的同色染色工艺，具有十分重要的意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种提高pa56/真丝交织物染色匀染性的方法，染色后织物的k/s明显增加，不匀率较低，匀染性较好。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种提高pa56/真丝交织物染色匀染性的方法，包括以下步骤：

4、(1)pa56/真丝交织物氨基改性

5、将pa56/真丝交织物染浸渍于水性聚氨酯乳液中，60-70℃浸渍1-1.5h，取出，烘干，接着置于100-105℃蒸汽箱中处理1-1.5h后得到pa56/真丝氨基改性交织物；

6、(2)脱胶处理

7、将pa56/真丝氨基改性交织物置于脱胶液中脱胶处理，去离子水洗涤后，烘箱中烘干；

8、(3)染色

9、将脱胶后的pa56/真丝氨基改性交织物浸渍于染液中，于40℃始染，以1-2℃/min的速度升温至70-80℃后保温60-65min，随后水洗，烘干。

10、将pa56/真丝交织物用含有大量氨基基团的水性聚氨酯进行织物表面接枝改性，增加pa56纤维表面氨基含量，并提高pa56/真丝织物的尺寸稳定性，以便于后续染色过程；脱胶处理以去除真丝表面的丝胶，使得pa56和真丝表面的氨基含量接近。

11、所述水性聚氨酯乳液通过如下步骤制备而成：

12、a：称取二异氰酸酯与聚乙二醇在氮气和催化剂存在下于75-80℃反应2-2.5h，生成聚氨酯预聚体；在反应过程中加入有机溶剂控粘；

13、b：保持温度不变，加入扩链剂1进行扩链反应2-2.5h；

14、c：保持温度不变，加入扩链剂2继续扩链反应2-2.5h；

15、d：保持温度不变，加入封端剂1进行封端反应2-2.5h；

16、e：降温至50-55℃，加入封端剂2进行封端反应1-1.5h；

17、f：反应结束后，加入与扩链剂1等摩尔量的三乙胺进行中和反应，加入去离子水高速乳化20-30min，于室温下减压蒸馏除去有机溶剂最终得到固含量为15-30％的水性聚氨酯乳液。

18、所述二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种；

19、所述聚乙二醇为peg 400或peg 600；

20、所述扩链剂1为2，2-羟甲基丙酸或2，2-羟甲基丁酸；

21、所述扩链剂2为三羟甲基氨基甲烷；

22、所述封端剂1为二乙烯三胺、乙二胺、二乙基甲苯二胺中的一种；

23、所述封端剂2为甲乙酮肟；

24、二异氰酸酯、聚乙二醇、扩链剂1、扩链剂2、封端剂1、封端剂2的摩尔比为4：1-1.2：1.2-1.5：0.4-0.6：0.8-1：0.4。摩尔比优选4：1：1.2：0.6：0.8：0.4。

25、所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，其用量为二异氰酸酯和聚乙二醇两种单体总质量的2％～3％。

26、所述有机溶剂为丙酮或丁酮，所述有机溶剂用量为每1mol聚乙二醇使用30-50ml。

27、步骤(1)中，水性聚氨酯用量为织物重量的4-6％owf。

28、步骤(2)中，所述脱胶液的配方为：碳酸钠1.5-2.5wt％，皂粉0.8-1.5wt％，水余量。

29、所述脱胶处理的参数设置为：浴比1：20-50，脱胶温度95-100℃，时间2-2.5h。

30、步骤(2)中，染色的参数设置为：弱酸性染料2-4％owf，酸性匀染剂2-4％owf，染液ph值控制在4-5，浴比1：20-25。

31、所述酸性匀染剂为ty-yr005或goon302。

32、本发明的有益效果是：

33、1、本发明通过带有大量氨基的水性聚氨酯对pa56织物表面进行氨基接枝改性，主要机理如下：

34、通过结构设计采用三羟甲基氨基甲烷对其进行扩链反应，将水性聚氨酯设计为超支化结构，采用含有二胺结构的化学物质进行封端，使制备的水性聚氨酯结构链段上引入大量的氨基基团，同时采用甲乙酮肟对水性聚氨酯进行第二次封端，利用甲乙酮肟在100-105℃容易解封这一优点，将nco活性基团暴露出来，与pa56表面的氨基进行接枝反应，使得pa56织物表面达到氨基改性目的。相比于传统的等离子体改性或者紫外光照射等物理改性；其改性过程更加彻底，更加高效，且改性后织物的氨基含量会明显增加。

35、2、本发明中在pa56织物表面进行氨基接枝改性的过程中用到了100-105℃的汽蒸处理，正如我们所知，在蒸汽处理时，一方面可以对织物起到定型效果，提高织物的尺寸稳定性，从而提高染色稳定性，防止染色时产生难以消除的折皱，另一方面在湿热定型的条件下，锦纶末端的氨基含量也会有一定程度的增加，染料的上染速率也会显著提升。

36、3、本发明中先对pa56/真丝交织物进行氨基改性，使得pa56和真丝丝胶表面接枝大量氨基基团，下一步通过对pa56/真丝织物进行脱胶处理，使得真丝表面的丝胶去除，从而使得真丝和pa56表面的氨基的含量相差不大，从而提高交织物染色均匀性。

37、4、本发明中由于pa56/真丝交织物经过氨基接枝改性，使得pa56纤维表面氨基含量升高，同时真丝表面本身含有的氨基基团含量较高，所以在染色过程中使用了小浴比、低温进行了染色，相比于传统大浴比、高温染色，改性后的交织物既能得到很好的匀染效果，同时又能节约资源和能源。