專利名稱：一種纖維素纖維織物活性染料無鹽染深色方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于纖維素纖維染色方法領域，特別涉及一種纖維素纖維織物活性染料無鹽染色方法。
背景技術(shù)：
我國紡織行業(yè)年耗水量超過100億噸，廢水排放量占全國各行業(yè)的第六位。其中印染行業(yè)又是紡織行業(yè)中的廢水排放大戶，每天大約有400萬噸的廢水排放，政府每年需花費大量的資金進行污水處理。推動節(jié)能減排政策是建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇。印染廢水的成分依生產(chǎn)過程的不同而有明顯差異，其中活性染料染色廢水主要有兩大來源，一是活性染料水解反應降低染料的利用率，染色后水洗液中較多的染料，造成水資源的污染。另一方面，染色過程大量無機鹽的加入，不能通過簡單的物理化學及生化方法加以處理。工業(yè)污水處理當中，含鹽廢水的處理難度要遠遠高于水解的染料，為此，近年來國內(nèi)外就如何減少活性染料染色過程中鹽的用量進行研究，低鹽甚至無鹽染色已成為一項重要議題。活性染料是可與纖維形成共價鍵結(jié)合的一類染料，其分子結(jié)構(gòu)簡單，色澤鮮艷，色譜較全，因其較優(yōu)的性價比在印染行業(yè)被廣泛應用。但其主要問題之一是染料利用低，染色過程中需加入大量的電解質(zhì)，特別是大浴比染色時更為突出。按染色基本理論，在活性染料浸染時，鹽主要起到電荷屏蔽作用。纖維素纖維在堿性水溶液中表面帶負電荷，如果吸附上活性染料陰離子后，染料離子的負電荷會使纖維帶更多的負電荷，這種負電荷會阻止活性染料陰離子上染，降低上染速率和平衡上染量，降低染料利用率和深染性。染色時，向染液中加入電解質(zhì)，它起到陽離子化作用，即起到電荷屏蔽作用，減少染料陰離子與纖維負電荷的斥力，進而起到促染作用。但無機鹽(如硫酸鈉)在染液中離解的鈉離子，一方面由于其水合能力強，在染液中其表面會形成一層水化層，從而導致其在壓縮纖維表面的雙電層效果上會大大降低；另一方面，鈉離子分子量較小，和纖維之間的范德華力較低，從而不易靠近纖維表面，即使能靠近，也會隨著染液的流動而離開纖維表面，故在染色時需要加入大量的電解質(zhì)來促染。從上述分析，活性染料的無鹽或低鹽染色可從如下幾個方面進行(I)低鹽活性染料開發(fā)從染料化學結(jié)構(gòu)看，主要取決于染料的疏水和親水基團的結(jié)構(gòu)和比例，尤其與分子中陰離子基(磺酸基)的數(shù)目和位置。陰離子基愈多，與纖維的電性斥力就愈大，降低直接性愈顯著，反之，疏水基團愈多，芳環(huán)平面排列性愈強，染料直接性就愈高，鹽用量愈低。通過合理改變?nèi)玖系慕Y(jié)構(gòu)來達到低鹽染色的目的，但此法存在生產(chǎn)成本過高，也不能根本上實現(xiàn)無鹽染色。張華，趙濤.一種季銨鹽陽離子活性染料的合成及對棉纖維的染色性能研究[J]2009，4(46)，32 35。用1_氨基蒽醌為染料母體，先與三聚氯氰反應，后引入叔胺，最后再將叔胺季銨化的方法合成了一種陽離子活性染料。采用該種活性染料對棉織物進行無鹽染色可獲得較高的上染率和固色率。(2)合理制定染色工藝
合理設計和控制染色工藝，如降低染色溫度和小浴比染色也是實現(xiàn)低鹽染色的重要手段。由染色理論可知，染色溫度越低和浴比越小，染料的直接性越高，鹽用量可大大減少。通過嚴格精確控制染色過程，采用先進的染色工藝進行生產(chǎn)，能減少鹽染化料的用量，且生產(chǎn)效率高、正品率高、生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)成本低、廢水污染少。但小浴比染色，首先要求染料的溶解性和穩(wěn)定性好，另一個難點是勻染性，對設備結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)要求很高。而低溫染色，必須選用適當?shù)闹鷦﹣砀纳迫玖系娜芙饣蚍稚⑿?，加快染料的上染和固色速度，也存在染色時間長，重現(xiàn)性不易控制的缺點。(3)多功能代鹽劑和無鹽染色助劑在染液中添加代鹽劑，使其與染料形成松散結(jié)合降低染料的電性；或先被纖維吸附，降低纖維界面電性，減小纖維與染料間靜電斥力，提高其上染率和固色率，實現(xiàn)低鹽染色。劉麗軍，姚金波.甜菜堿在活性染料對棉織物低鹽染色中的應用[J]. 2009，4(28)，53飛7.甜菜堿是一種無毒易分解的兩性化合物，其分子中帶有一個正電荷和一個負電荷，在染液中加入甜菜堿后，甜菜堿分子中的正尚子與染料陰尚子開成尚子鍵結(jié)合，由于磺酸基的離解性比羧基的大，甜菜堿正離子與磺酸基陰離子結(jié)合后，將減少活性染料的負電量，從而減少染料與纖維之間的靜電排斥，使染料對纖維的直接性增強，從而達到低鹽染色。加入甜菜堿后，以活性紅B-3BF對棉織物染色，可減少60%左右鹽的用量，染色牢度也有所提高。(4)纖維素纖維陽離子改性纖維陽離子化改性主要是通過化學結(jié)合或物理吸附使陽離子化合物(主要是含氮化合物)固著在纖維上。纖維經(jīng)化學改性后，可大大提高染料與纖維之間親和力，從而提高染料的竭染率和固色率，從而達到低鹽或無鹽染色。近幾年，相關(guān)研究試圖在棉纖維陽離子化的同時賦予纖維其他功能，如抗菌性，抗折皺性等，同時開發(fā)新型環(huán)保生物質(zhì)陽離子化試劑，如殼聚糖類、淀粉衍生物類試劑等，也逐漸成為近年來纖維陽離子化試劑開發(fā)和研制的趨勢。李保梅，趙雅琴.棉纖維陽離子化改性工藝研究.染整技術(shù)[J]. 2011，10(33)，18 31.采用改性劑3氯-2-羥基丙基三烷基氯化銨對棉織物進行化學改性，改性后的棉織物帶正電荷，與染料間的斥力減小，達到無鹽染色的目的。近年來，在紡織工業(yè)穩(wěn)步快速增長的拉動下，印染行業(yè)得到了快速發(fā)展，與此同時，也越來越受到資源、環(huán)境的制約?；钚匀玖先旧嬖谌玖侠寐实停名}量大，染色廢水處理負擔重等一系列問題，因此推進活性染料低鹽或無鹽染色工藝成為當今適應環(huán)保要求的必然趨勢，同時也是建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇，落實科學發(fā)展觀，實現(xiàn)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，轉(zhuǎn)變行業(yè)經(jīng)濟增長方式的必然途徑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種纖維素纖維織物活性染料無鹽染色方法，該方法使用改性劑對纖維素纖維進行改性，可減少染料陰離子與纖維間的斥力，達到活性染料無鹽染色的目的，該方法操作簡便，效果明顯，無需增添設備，成本可控制。(I)改性方法配方
改性劑濃度:20 50g/L氫氧化鈉:5 25g/L浴比:1:8 30步驟配制改性劑水溶液升溫至60 80°C，加入纖維素纖維織物,攪拌5 15min加入氫氧化鈉，攪拌15 30min,水洗,烘干。(2)染色方法配方:活性染料2 5% (owf)勻染劑0-250.2 lg/L (owf)代用堿I 3% (owf)浴比1:8 30步驟配制染液(加入染料，勻染劑)升溫至60°C，加入改性纖維素纖維織物，攪拌染色2(T30min加代用堿，攪拌保溫染色3(T45min以2 5°C /min降溫至室溫、皂洗、水洗、烘干。皂洗處方中性皂片2g/L，純堿2g/L，皂洗溫度95°C，皂洗時間lOmin，浴比1:20。所述步驟(I)中的改性劑為陽離子改性劑，通式為
權(quán)利要求
1.一種纖維素纖維織物活性染料無鹽染深色方法，包括: (1)配制20 50g/L的改性劑水溶液，升溫至60 80°C，加入纖維素纖維織物，浴比:1:8 30,攪拌5 15min,加入5 25g/L的氫氧化鈉，攪拌15 30min,水洗,烘干,得到改性纖維素纖維織物； (2)加入2 5%owf的活性染料、0.2 lg/L的勻染劑0-25，升溫至60 80°C，加入改性纖維素纖維織物，浴比1:8 30，攪拌染色2(T30min，加入I 3%owf代用堿，攪拌保溫染色3(T45min，降溫至室溫、皂洗、水洗、烘干。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維素纖維織物活性染料無鹽染深色方法，其特征在 R11.于:所述步驟(I沖的改性劑為陽離子改性劑，通式為
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維素纖維織物活性染料無鹽染深色方法，其特征在于:所述步驟(I)中的纖維素纖維織物為棉織物或莫代爾纖維織物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維素纖維織物活性染料無鹽染深色方法，其特征在于:所述步驟(2)中的勻染劑為勻染劑0-25。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維素纖維織物活性染料無鹽染深色方法，其特征在于:所述步驟(2)中的皂洗處方為中性皂片2g/L，純堿2g/L，皂洗溫度95°C，皂洗時間lOmin，浴比1:20。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維素纖維織物活性染料無鹽染深色方法，其特征在于:所述降溫的速率為2 5°C /min。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種纖維素纖維織物活性染料無鹽染深色方法，包括(1)配制改性劑水溶液，升溫至60～80℃，加入試樣，攪拌，加入氫氧化鈉，攪拌，水洗，烘干，得到改性試樣；(2)加入活性染料、勻染劑，升溫至60～80℃，加入改性試樣，攪拌染色20~30min，加入代用堿，攪拌保溫染色30~45min，降溫至室溫、皂洗、水洗、烘干。本發(fā)明使用改性劑對纖維素纖維進行改性，可減少染料陰離子與纖維間的斥力，達到活性染料無鹽染色的目的，本發(fā)明操作簡便，效果明顯，無需增添設備，成本可控制。
文檔編號D06M13/463GK103074766SQ201310007798
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月9日
發(fā)明者蔡再生, 王鵬, 朱建慶, 黃敏明, 任建祥, 沈江鋒 申請人:東華大學, 杭州澳美印染有限公司