專利名稱：：活性染料無鹽染色工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬紡織漂染行業(yè)，涉及棉纖維活性染料的染色工藝，特別是一種無鹽促染的活性染料的染色工藝，甚至可以在中性條件下進(jìn)行染色、固色的一種染色方法，本工藝特別適用棉纖維或者與之混紡的任何外觀形態(tài)的紡織品的活性染料染色工藝。
背景技術(shù)：
：活性染料自1956年第一個品種問世經(jīng)幾十余年發(fā)展到1992年，世界消耗量達(dá)6.3萬噸，品種531個，尤其是近20年來新的活性染料竭染法染色工藝和新近IO幾年開發(fā)竭染法用的活性染料，對提高紡織品的檔次和產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)及多品種小批量染色等具有重要意義?；钚匀玖先旧话憬?jīng)吸附、擴(kuò)散和固著三個階段，前二個為上染階段，最后是固著階段(染料中活性基團(tuán)在堿性條件下與纖維發(fā)生反應(yīng))。一般活性染料的直接性較低，活性染料與纖維親和力較小，上染率較低，在染洛中需加入大量的鹽進(jìn)行促染，才能達(dá)到較高的上染率，因此，使染色成本大增，同時排放的廢水中含有大量的氯離子增加了廢水處理的負(fù)擔(dān)。例如中國授權(quán)公開號CN1091819C，專利號00103414.6棉花散纖維染色加工方法，和中國授權(quán)公開號CN1584194,專利號200410025172.0棉纖維的染色工藝，兩者均公開了棉纖維使用活性染料進(jìn)行染色的一種染色工藝，工藝中均需要使用大量的鹽劑做促染，并用了較多的堿劑固著?；钚匀玖瞎讨趬A性條件下完成，而堿也促使活性染料與水反應(yīng)，使染料失去活性，不僅造成大量的染料損失，也影響印染織物的水洗色牢度。這是因為水解染料會吸附到織物上，在水洗過程中也不易完全清洗掉，尤其是特深色尤為嚴(yán)重，也因此造成活性染料固著率偏低，對于個別特深色由于染液與纖維上染達(dá)到一種色飽和平衡，無法染得較好的色澤深度，而且紡織品后處理負(fù)擔(dān)重，廢水色度大等問題。一般活性染料的上染率是70%,固著率約在45~55%之間。即使是目前已知新開發(fā)的竭染用的活性染料在大量的促染劑和最佳的固著堿劑處理條件下，最大上染率在90~95%左右，固著率約在80%上下?，F(xiàn)有的冷堆染色法較好的解決了棉纖維活性染料染色在低鹽或無鹽促染條件下進(jìn)行染色，以達(dá)到最高的面著率和最佳的染色牢度，并實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的，但是此工藝有下列不足例如對染料的類型、纖維的外觀形態(tài)、，以及染色設(shè)備的選擇性極強(qiáng)，染色需堆置8-24小時，時間長，且需要大量的堿劑固著等問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的之一:是為解決活性染料與棉纖維親和力低的問題，讓棉纖維增加與活性染料之間的染色席位，在無鹽或者低鹽劑促染的條件下提高染料與纖維的直接性和透染性，將活性染料在棉纖維上的上染率和固著率提高到最高與最佳點，令活性染料在棉纖維上可以達(dá)到最佳的深色上染效果。在保持現(xiàn)有的染色品質(zhì)的前提下，實現(xiàn)盡可能簡單的搡作方法，最低能耗與時耗的一種活性染料的染色方法，同時產(chǎn)生盡可能低的生產(chǎn)成本，將排放的染色廢水的色度及含鹽量等降到最低點。實施該發(fā)明的技術(shù)方案是該發(fā)明的方法包括前處理、改性處理、染色、后處理、后整理工序。其中前處理是將棉纖維用現(xiàn)有已知的前處理方法處理制得合格的半制品，用現(xiàn)有已知的棉纖維改性劑對棉纖維進(jìn)行改性處理，令棉纖維增加與活性染料之間的親和力與染色席位，從而實現(xiàn)活性染料染色可以在無鹽促染條件下完成染色。其中選用聚表氯醇的胺聚物，或用聚表氯醇與聚胺類的共聚物在堿性條件下50-102X:進(jìn)行改性處理30~75min為優(yōu)選改性劑和優(yōu)選改性工藝，并且棉纖維前處理與改性處理優(yōu)選的分二洛二步法完成，適合任何棉紡織品的改性處理。也可有選擇的選用專用特制的系列前處理助劑將棉纖維的前處理煮漂工序與改性處理工序按現(xiàn)有已知的處理方法進(jìn)行同洛，一洛一步法處理加工，加工完畢按現(xiàn)有已知的方法將棉纖維洗水至凈轉(zhuǎn)入染色工序。經(jīng)改性處理后的棉纖維與活性染料親和力好，棉纖維可以極大地增加與活性染料間的吸附親和力并增加一定的染色席位，可在無鹽或者低鹽劑促染的條件下提高染料與纖維的直接性和透染性，從而使活性染料在棉纖維上的上染率和固著率提高到最高點，令活性染料在棉纖維上可以達(dá)到最佳的特深色上染效果，如選用適合的特定的活性染料可以讓活性染料在無鹽無堿條件下完成染色與固著工序。染色時，可根據(jù)棉纖維的外觀形態(tài)、與活性染料的類型選擇浸染或卷染法、冷堆染法或者是軋-烘-蒸法進(jìn)行染色，染色工藝可以為現(xiàn)有已知的任何染色工藝。其中浸、卷染時優(yōu)選的染色搡作工藝為先將螯合分散劑和專用的緩染緩沖劑分別投入化料缸稀釋混勻后泵入染缸，將經(jīng)改性處理合格的棉纖維在常溫-9(TC維預(yù)處理10-30min,之后在常溫條件下再緩慢加入已經(jīng)預(yù)溶解攪拌均句的活性染料進(jìn)行染色，加完染料后繼續(xù)于常溫保持10~60min，之后升溫至80-110t:處理15~45min，之后剪樣對色；或則可選擇的在染料加畢1020min后添加少量的鹽與堿劑，再于常溫-8(TC保持10-60min,之后剪樣對色，不符合色澤要求按現(xiàn)有已知的方法計算添加的染料份量；符合色澤要求，轉(zhuǎn)入染色品后處理工序。浸、卷染采用無鹽無堿染色固著工藝時優(yōu)選的選用染料型號為ArgazolNF系列產(chǎn)品。-后處理時，根據(jù)染色工藝過程中是堿性固著還是中性固著的工藝，可選的選擇排液一洗水酸洗一90-98X:皂洗一水洗酸洗--固色劑Y或無醛固色劑處理，或可選擇的排液后不洗水加少量的水后直接加濕摩擦牢度提升劑或無醛固色劑加強(qiáng)固色后再洗水，之后轉(zhuǎn)入后整理工序，后整理可用現(xiàn)有已知的任何后整理方法進(jìn)行整理。經(jīng)改性處理后的纖維用活性染料染色的方法，在整個染色過程中，可以根據(jù)所選的染料品種、染色品質(zhì)要求，可選擇地選擇無鹽促染、無堿劑固著，常溫染色、高溫固著的工藝；也可以選擇無鹽促染、只添加少量的堿劑于60~8(TC固著，添加量為現(xiàn)有染色工藝方法所耗用堿劑的10~50%,于常溫~80.'C下完成整個染色工序的工藝；也可以選擇少量鹽促染和添加少量的堿劑固著，添加量為現(xiàn)有染色方法所耗用鹽和堿劑的10-50%，于常溫-8(TC下完成整個染色工序的染色工藝。具體步驟是1、根據(jù)纖維的外觀形態(tài)，例如(1)散纖或簡子紗；(2)針織或者梭織毛胚；由此確定配套的加工設(shè)備的類型。2、設(shè)備可為現(xiàn)有已知所有連續(xù)或間歇式漂染整設(shè)備，例如(1)常溫常壓或高溫高壓溢流機(jī)或卷染機(jī);(2)連續(xù)式冷軋堆機(jī)等。.3、根據(jù)前二項確定纖維素纖維的前處理、改性處理、染色、后處理、后整理系列的工藝參數(shù)、工藝配對的添加助劑、染料品種與染色工藝的篩選和后處理工藝的制定等。A:其中前處理與改性處理(1)可選的按二洛二步法或一洛一步法進(jìn)行加工處理，采用一洛一步工藝時，前處理工藝所用的添加助劑均為特制的，在中性和弱堿性中不帶負(fù)電荷成份的表面活性劑單體或復(fù)合體，表面活性劑可以為現(xiàn)有已知的可用于紡織漂染行業(yè)的所有表面活性劑，下面所述的表面活性劑如無特指，均為此類型。U)二洛二步法前處理可用現(xiàn)有已知的任何退、煮、漂前處理工藝處理合格的纖維素半成品，之后將纖維浸漬或浸軋含有0.25~5克/升特定的緩沖緩染劑，0.5~8克/升改性劑，1~8克/升燒堿的溶液，于50-102。C處理30-60min，之后洗水至凈轉(zhuǎn)入染色工序，其中二洛二步法前處理優(yōu)選地在絲光工序之后再進(jìn)行改性處理最佳。(b)—洛一步法是將已退漿的纖維，浸漬或浸軋含有0.25-5克/升特制的緩沖緩染劑，4-20克/升雙氧水，0.5~5克/升雙氧水穩(wěn)定劑，0.1~2克/升的螯合分散劑，0.5~8克/升改性劑，0.5~8克/升燒堿的溶液,于95102'C處理30-60min，之后洗水至凈轉(zhuǎn)入染色工序，此方法尤其適合前處理無需經(jīng)絲光工序的，纖維構(gòu)造疏松的紡織品加工。'B:染色(a)將經(jīng)改性處理合格的纖維素纖維按現(xiàn)有已知的方法，用下冽所述的工藝3和工藝4分別染色，并分別繪制所選擇的活性染料各單色染料在改性棉纖維上的上染速率曲線圖，例如雙一氯均三嗪基雙活性基團(tuán)型，雙乙烯砜基雙活性基團(tuán)型，或者一氯均三嗪基和乙烯砜基雙活性基團(tuán)型等，此為現(xiàn)有已知的技術(shù)故在此不多加詳述。(b)根據(jù)上列(a)步驟繪制的上染速率曲線圖選擇上染曲線最接近的三原色染料進(jìn)行組合拼色，調(diào)制出符合要求的色澤后進(jìn)行大生產(chǎn)。將改性合格的棉纖維用相同的拼色配方按下列所述的工藝分別進(jìn)行染色，并用同類未改性處理的棉纖維半制品用下列所述傳統(tǒng)的工藝1、工藝5與經(jīng)改性處理后的同類棉纖維做同步對比染色試驗，加以說明本發(fā)明工藝的特色。工藝1:常溫入未改性棉布10min—勾染劑15min—染料20min—分兩次加鹽分別均染15min-—2°C/分升至60°CxlOmin—分兩次加堿分別均染10min后60°Cx45min—洗水一酸洗一95°C皂洗20min--洗水酸洗一40°C濕摩擦牢度提升劑或固色劑固色PH-5.5—洗水一烘干。工藝2:經(jīng)改性處理的棉纖維用工藝l做對比染色。工藝3:常溫入經(jīng)改性處理棉布10min—加勾染劑15min-加染料20min—2°C/分升至60°Cx15min—加堿60°Cx45min—洗水—酸洗一95°C皂洗20min-洗水酸洗-40°C濕摩擦牢度提升劑或固色劑固色PH-5.5—洗水—烘干。工藝4:常溫入經(jīng)改性處理棉布10min—加勾染劑15min—加染料20-45min一2°C/分升到100°Cx15~40min—洗水—40°C濕摩擦牢度提升劑或固色劑固色PH=5.5—洗水—烘干。工藝5:勻染劑+染料+堿混勻一常溫入布(同類改性和未改性棉纖維分別浸軋)一浸一軋(軋余率85%)—常溫堆置2小時一洗水--酸洗一95°C皂洗—洗水一酸洗一40°C濕摩擦牢度提升劑或固色劑固色PH-5.5—洗水—烘干。工藝6:勻染劑+染料混勻一常溫入經(jīng)改性處理棉布二浸二軋(軋余率75%)--常溫堆置2小時一洗水一酸洗一95°C皂洗一洗水一酸洗一40°C濕摩擦牢度提升劑或固色劑固色PH-5.5--洗水一烘干。染色配方(浸染owf):深色用C.I.黃1764.5%C.I.紅2393%C.I.黑500.5%淺色用C.I.黃1450.1%C.I.紅1950.6%C.I.蘭1940.3%其中工藝4選用ArgazolNF系列三元色活性染料染工藝浴比均為1:10。同時將染色處理后的染色織物分別測試織物的干皂洗變色牢度，從而篩選最佳的染色工藝。結(jié)果如下所示表l<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>以上摩擦牢度評定方法采用GB3920-1987為標(biāo)準(zhǔn)，耐洗牢度評定方法采用GB3921-1987為標(biāo)準(zhǔn)，皂洗牢度按GB250評定變色灰色樣卡自然光評定。由上列表可見，本發(fā)明的新工藝3、工藝4、工藝6除特深色濕摩擦牢度略下降外，其它各項牢度指標(biāo)均與現(xiàn)有傳統(tǒng)工藝所得的質(zhì)量效果相同。根據(jù)上表所示，下面再以浸染法染色為示例加以敘述經(jīng)改性處理后的棉纖維用本發(fā)明的新染色工藝的特色和優(yōu)點。以現(xiàn)有傳統(tǒng)工'藝1的染色色澤為色樣標(biāo)準(zhǔn)，用工藝3和工藝4分別進(jìn)行染色并調(diào)節(jié)配方，直至色澤深度與色光達(dá)到工藝1所染的色樣標(biāo)準(zhǔn)為止，其中工藝4選用ArgazolNF系列三元色活性染料，調(diào)整后的配方與原料成本價如下表2所示表2<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>以上各原料價格按目前中等品質(zhì)質(zhì)量產(chǎn)品的巿場價計算。由上表可見，在質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)為前提，在同等色澤色光的條件下，本發(fā)明工藝3和工藝4比傳統(tǒng)現(xiàn)有的染色工藝1加工每噸漂染棉布可降低染色原料成本分別為2734.4元/噸和1584元/噸，時間效益與廢水處理效益暫與增加了的改性處理工序成本相抵，忽略不計。(c)根據(jù)上述系列對比數(shù)據(jù)篩選出最佳的染色工藝，小樣染色配方后，按配方計算大生產(chǎn)染料的工藝份量，將染料按現(xiàn)有已知的-方法溶解攪拌均勻備用，將經(jīng)改性處理符合要求的纖維按上述工藝3和工藝4(或則可選擇的用工藝六)進(jìn)行大生產(chǎn)染色，剪樣對色，色澤符合不要求，根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行調(diào)色加料，按工藝3或工藝4繼續(xù)染色；色澤符合要求，排放染液洗水后用現(xiàn)有已知的方法進(jìn)行固色劑固色與柔軟處理等系列后整理方法處理，如選用工藝4染色也可選擇的不排液直接進(jìn)行進(jìn)行濕摩擦牢度提升劑或固色劑固色后洗水在進(jìn)行柔軟處理等系列后整理方法處理。采用本發(fā)明工藝的關(guān)鍵在于(1)前處理工序中的改性處理，根據(jù)纖維的煮漂設(shè)備和纖維的外觀形態(tài)選用適當(dāng)?shù)母男蕴幚砉に?、選用合適的改性劑和系列配套助劑。半成品和改性處理后的織物必須不含潤滑劑、漿料和漂白劑，而且要求白度與毛效均勾一致,吸濕性好，pH值中性。用于軋染時布面的左、中、右含潮率一致，且布面完全冷卻；(2)染色時要根據(jù)纖維的染色設(shè)備、纖維染色品的色澤深淺，選用適當(dāng)?shù)?、最佳的染色工藝、最佳的染料品種、染料組合進(jìn)行拼色，'工藝用水水質(zhì)要求無色、無味、pH值78,硬度(德弗硬度)小于3~5(50~90mg/kg,USA),化料時一定要用軟水最佳；(3)染色后處理時，根據(jù)所選染色的工藝和活性染料的類型，釆取不同染色溫度染色，選用不同的固著溫度進(jìn)行后處理后方可轉(zhuǎn)入皂洗與濕摩擦牢度提升劑或固色劑加強(qiáng)固色的工序。采用本發(fā)明工藝的優(yōu)點和有益效果1、減少了鹽和堿劑的用量，提高了染料上染率與固著率高，有效的降低廢水處理的負(fù)擔(dān)和廢水處理的成本。2、減少了鹽的投入量，有效的簡化染色操作的技術(shù)與操作的勞動強(qiáng)度，同時較大范圍的降低了生產(chǎn)成本。具體實施例方式下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明的具體實施例，所述的實施例并不限制本發(fā)明的使用范圍。例1:高溫高壓繩狀染色機(jī)間歇式漂染棉針織類胚布，(1)前處理與改性一步一洛同洛處理工藝工藝配方(owf):雙氧水8%燒堿(36°Bc)3%雙氧水穩(wěn)定劑2%改性劑4%精煉劑1.5%浴比1:10100°Cx45min(2)染色染色配方(owf):染料總量4%緩染劑2-3%滲透劑1%螯合分散劑0.5%染色工藝及流程常溫入經(jīng)改性處理棉布(洛比1:10)10—勾染劑15min—染料15min—2。C/分升至60°Cx10min—加堿60°Cx45min—排液一熱洗一溫洗一冷洗酸洗一95。C皂洗20min—溢流溫洗一冷洗酸洗一濕摩擦牢度提升劑或固色劑固色一脫水一烘干。例2:平幅連續(xù)式煮漂設(shè)備處理棉梭織類胚布，改性處理工藝配方(g/l):改性劑4~6滲透劑1~3燒堿(36°Be)4~6工藝流程半制品一多浸多軋改性處理工作液(軋余率85~110%)—汽蒸(102°CX30~60min)—熱洗一溫洗一酸洗一冷洗一烘干冷堆染液配方(g/l):染料X燒堿(36°Be)5~10尿素50-100水玻璃(38~40°Bc)20~50緩染滲透劑2~4工藝流程一浸一軋(軋余率75%,溫度25~30°C,車速35~45m/min)—打巻常溫堆置2-4小時一冷水洗2-4格-一50°C溫洗24格一50°C醋酸中和一90°C皂洗24格一7080。C溫洗2~4格一40~50°C冷洗2"格一40°C酸洗1~2格一冷洗1~2格一40°C濕摩擦牢度提升劑或固色劑固色(PH=5.5)—洗水1~2格一烘干一后整理。權(quán)利要求1、一種活性染料無鹽或低鹽染色的方法，包括對棉纖維的前處理、改性處理、染色、后處理等工序步驟，其特征包括下列步驟:(1)根據(jù)棉纖維不同的外觀形態(tài)和所配用不同的設(shè)備加工處理，篩選不同的前處理和改性處理的工藝；(2)經(jīng)改性處理后的棉纖維可以用無鹽無堿或者低鹽低堿、于常溫--95°C的條件下完成染色工序。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征是所述步驟(1)棉纖維的前處理和改性工藝可以用二步二洛法分步操作處理，也可以用一步一浴法同洛處理。3、根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求2所述，其特征是(1)所述的一步一洛法同浴處理，是將纖維素的前處理煮漂所需助劑原料和改性所需助劑混合稀釋到工藝所需的濃度共同加工，煮漂工藝中所需的添加助劑均為特選的，在中性和堿性洛中不帶負(fù)電荷成份或者不產(chǎn)生負(fù)電荷成份的表面活性劑單體或復(fù)合體，本法優(yōu)選的適用不需進(jìn)行絲光工序的紡織品的加工。(2)所述的二步二洛法分步操作處理，是將纖維素按現(xiàn)有已知的前處理方法制得纖維素半制品后，將纖維素浸漬改性劑、堿劑、助滲劑稀釋的混合配制的工作液共同于40-102°C下再處理，本法優(yōu)選的在絲光工序后進(jìn)行。4、根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求3所述，其特征是步驟(1)所述的表面活性劑可以為現(xiàn)有已知的、可用于紡織漂染行業(yè)的所有表面活性劑。5、根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征是步驟(2)所述的染色工藝為(1)淺色品種的染色全程工序中可以優(yōu)選的選用下述工藝，不添加促染用的鹽劑，少加或不加堿劑固著，在染色后升到卯-105°C進(jìn)行高溫處理后方轉(zhuǎn)入排液皂洗流程。(2)深色與特深色品種的染色全程工序可以優(yōu)選的選用現(xiàn)有已知的任何染色工藝，在達(dá)到最佳的上染率、固著率和各項摩擦牢度指標(biāo)的條件下，減少促染用的鹽劑、堿劑和染料的用量。全文摘要本發(fā)明提供一種棉纖維活性染料無鹽染色工藝，包括對棉纖維的前處理、改性處理、染色、后處理等步驟。所述改性處理是將棉纖維用聚表氯醇與聚胺的共聚物經(jīng)高溫堿性條件下預(yù)處理洗凈后，加入專用的勻染劑用活性染料染色，并可以在無鹽、無堿或低堿條件下完成染色工序，提高染料上染與固著率。它將傳統(tǒng)的染色工藝變得更簡單化，使操作人員學(xué)習(xí)簡單易懂，減少人為操作因素對染色工藝與染色品質(zhì)造成的影響，全方位的降低生產(chǎn)成本和污水處理成本。文檔編號D06P1/38GK101381963SQ200710147410公開日2009年3月11日申請日期2007年9月9日優(yōu)先權(quán)日2007年9月9日發(fā)明者胡紅湘申請人:胡紅湘