專(zhuān)利名稱(chēng)：一種聚乳酸纖維和/或其制品的微膠囊染色方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微膠囊染色方法領(lǐng)域，特別涉及一種聚乳酸纖維和/或其制品的微膠囊染色方法。
背景技術(shù)：
聚乳酸(PLA)纖維由于其完全可生物降解而被稱(chēng)為21世紀(jì)的環(huán)境循環(huán)材料，現(xiàn)已用于紡織服裝面料織物與非織造布，PLA纖維屬疏水性纖維，但大分子中含有大量疏水基團(tuán) (-COOCH2-)，分子兩端還有-C00H，-OH弱親水基團(tuán)，因而主要采用分散染料染色。但使用傳統(tǒng)分散染料染色時(shí)，尤其是要獲得中深色PLA纖維及其制品，染色溫度高，時(shí)間長(zhǎng)，最主要的是，染色后為了滿(mǎn)足一定的色牢度要求，還需要還原清洗，這對(duì)PLA纖維造成嚴(yán)重?fù)p傷。 分散染料不溶于水，在使用過(guò)程中為了穩(wěn)定分散染料，必須添加一定量的助劑，這些助劑通過(guò)范德華力與纖維結(jié)合，染色結(jié)束大部分仍留在廢水中，致使染色廢水中會(huì)有嚴(yán)重的COD、 BOD、色度污染負(fù)荷，產(chǎn)生難以處理的廢水，造成污染。微膠囊化分散染料利用微膠囊的緩釋作用，以及分散染料本身的微溶性，無(wú)須借助勻染劑即可達(dá)到勻染效果，而且微膠囊具有隔離功能，可防止染料顆?；蛉玖先疽号c織物或非織造布直接接觸，避免沾染而形成斑漬，染色結(jié)束，只需對(duì)染色廢水進(jìn)行簡(jiǎn)單的過(guò)濾，濾液即可循環(huán)使用。圍繞這一課題，染色科技工作者已經(jīng)做了大量的研究探索。中國(guó)專(zhuān)利ZL 03116M4. 4中涉及分散染料微膠囊染色步驟，中國(guó)專(zhuān)利ZL 2004 1 0054220. 9提出一種免除水洗的分散染料染色的方法，中國(guó)專(zhuān)利ZL200710024990. 2闡述了微膠囊化分散染料的拼色方法，中國(guó)專(zhuān)利ZL200710019747. 1和中國(guó)專(zhuān)利ZL200710019503. 3進(jìn)一步提出微膠囊分散黑及其制備方法和其用于超細(xì)合成纖維及其織物的染色方法以及錦綸的微膠囊染色方法。關(guān)于對(duì)PLA纖維染色的專(zhuān)利較少。由于PLA纖維在115°C以上溫度下染色和/或強(qiáng)堿性環(huán)境性處理，PLA纖維有水解的現(xiàn)象，造成纖維不可逆的損傷，造成纖維織物和非織造布強(qiáng)力下降，而針對(duì)PLA纖維及其制品的特殊性，微膠囊化分散染料的染色方法還有很多問(wèn)題值得研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種聚乳酸纖維和/或其制品的微膠囊染色方法，該方法染色工藝簡(jiǎn)單，染色時(shí)間短，免還原清洗，對(duì)PLA纖維損傷小，染后著色深、色
牢度高。本發(fā)明的一種聚乳酸纖維和/或其制品的微膠囊染色方法，包括(1)按照0. 1 10% (o. w. f.)稱(chēng)取分散染料微膠囊，以0. 2 1. 5ml/L的HAc水溶液為染液，以浴比15 60 1量取染液，將聚乳酸纖維和/或其制品進(jìn)行染色；(2)將上述染色后的聚乳酸纖維和/或其制品進(jìn)行酸性洗滌，最后用清水洗滌，晾干即可；或?qū)⒉襟E(1)染色之后的廢水過(guò)濾，得不含膠囊的染浴，然后將上述染色后的聚
3乳酸纖維和/或其制品浸入所得的不含膠囊的染浴中，于70 110°C下保溫處理10 20min，最后用清水洗滌，晾干即可。步驟(1)中所述的分散染料微膠囊是按照專(zhuān)利ZL 03116M3. 6(分散染料微膠囊的制備方法，
公開(kāi)日2003年9月M日)，或?qū)＠鸝L 03116242. 8 (分散染料微膠囊的制備工藝，
公開(kāi)日2003年9月M日)中所述的工藝制備而得。步驟(1)中所述的聚乳酸纖維為長(zhǎng)絲或散纖維。步驟(1)所述的聚乳酸制品為PLA纖維的梭織物、針織物或非織造布。步驟⑴所述的聚乳酸纖維和/或其制品事先經(jīng)過(guò)精煉，其方法為使用由 Na2CO3I 2g/L和平平加(脂肪醇聚氧乙烯醚)1 5g/L配制的精煉劑，以浴比30 60 1，于40 60°C精練后水洗，晾干。步驟(1)所述的染色為先從室溫開(kāi)始以2°C/min的速率升溫至70°C，然后以 rc /min的速率升溫至110°C，接著再110°C保溫l_6h，最后以3°C /min的速率降至室溫， 取出布樣。步驟(1)所述的染色為在10 40°C入染，以1 士0.5°C/min程序升溫至90 115°C，保溫 30 50min。步驟⑵所述的酸性水洗的過(guò)程為以0. 5ml/L的HAc為浴液，15 60 1的浴比，在110°C下處理15min后，將溫度直降至室溫，取出布樣洗凈即可。本發(fā)明中微膠囊染色結(jié)束后的染浴廢水經(jīng)過(guò)過(guò)濾后可直接排放或循環(huán)再利用。使用分散染料微膠囊進(jìn)行染色時(shí)染液的組成除了染料和HAc外不用添加其他任何助劑。使用分散染料微膠囊進(jìn)行染色時(shí)染色配方浴比為15 60 1。分散染料微膠囊在纖維上迅速上染于70 110°C這個(gè)溫度區(qū)間內(nèi)，且在保溫一小時(shí)后染料上染就趨于平緩。染色后無(wú)需還原清洗織物就能獲得和商品分散染料染色后經(jīng)還原清洗所得到得色牢度，如有需要，分散染料微膠囊染后的布樣也可經(jīng)酸性水洗，且可將色牢度再提升0. 5 級(jí)左右。本發(fā)明中對(duì)PLA纖維織物和非織造布進(jìn)行間歇繩狀或經(jīng)軸染色的方法，具體的說(shuō)是采用微膠囊化分散染料對(duì)PLA纖維及其制品進(jìn)行間歇繩狀和經(jīng)軸染色的PLA的微膠囊染色方法。本發(fā)明染色時(shí)也無(wú)需添加分散劑、勻染劑、滲透劑等染色助劑，最重要的是，染色后免除了還原清洗，降低了傳統(tǒng)分散染料染色過(guò)程對(duì)PLA纖維造成的損傷以及避免了染色后殘留的廢水污染問(wèn)題，符合紡織印染清潔生產(chǎn)的要求。PLA染色時(shí)，還可以進(jìn)行各種顏色的拼色，達(dá)到色譜齊全。克服現(xiàn)有分散染料染色方法對(duì)PLA纖維及其制品染色時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間、高溫浸漬染色以及還原清洗后PLA水解的現(xiàn)象，造成PLA纖維及其制品發(fā)生嚴(yán)重強(qiáng)力損傷的不足，和短時(shí)間、低溫浸漬染色PLA著色不深的不足。本發(fā)明的染色方法，染色溫度低，染色后無(wú)需還原清洗，采用該方法對(duì)PLA染色完全可以替代商品染料普通工藝，染得色深，實(shí)現(xiàn)兼?zhèn)鋬?yōu)良的染色結(jié)果以及清潔生產(chǎn)的染色工藝過(guò)程。
有益效果(1)本發(fā)明染色所用染液成分簡(jiǎn)單只有染料與醋酸；染色工藝簡(jiǎn)單，染色時(shí)間短， 免還原清洗，對(duì)PLA纖維損傷小，染后著色深、色牢度高；(2)本發(fā)明不僅可以進(jìn)行單色品種染色，且可以進(jìn)行各種顏色的拼色，達(dá)到色譜齊全；同時(shí)，染色后染液清潔易處理，達(dá)到節(jié)省染色用水，減少排放，從而達(dá)到節(jié)省成本的目的。


圖1為本發(fā)明的染色工藝曲線(xiàn)之一；圖1的具體流程在待染布樣與染料、染液裝罐完成后置于染機(jī)之中，從室溫開(kāi)始以2V /min的升溫速率升溫至70°C;從70°C起以1°C / min的升溫速率升溫至110°C;于110°C保溫1小時(shí)；保溫后溫度直降至室溫，取出染罐中的布樣，染色后廢水經(jīng)簡(jiǎn)單處理(過(guò)濾)，循環(huán)再利用，染色樣品在不含膠囊的染浴中處理一段時(shí)間之后(于70 100°C下保溫處理10 20min)，用清水洗凈。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。實(shí)施例1稱(chēng)取Ig (精確到0. OOlg)的PLA纖維非織造布，按2 o. w. f. %稱(chēng)取芯壁比1 1 分散染料微膠囊藍(lán)0. 04g,以浴比60 1量取60ml染液(0. 5ml/L的HAc)裝入染罐；從室溫開(kāi)始在20分鐘內(nèi)升溫至70°C ；再用45分鐘將溫度升到115°C ；溫度到達(dá)115°C后保溫 40min ；將染后的PLA纖維非織造布放入60ml的染液[經(jīng)簡(jiǎn)單處理(過(guò)濾掉膠囊)循環(huán)再利用的染色浴]，于115°C再處理15分鐘；15分鐘后取出非織造布樣，用清水洗凈，晾干，得成品。染色廢水經(jīng)過(guò)過(guò)濾后無(wú)色透明，達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)比例1稱(chēng)取Ig (精確到0. OOlg)的PLA纖維非織造布，按2 o. w. f. %稱(chēng)取商品分散染料 (C. I.分散藍(lán)56)0. 02g，以浴比60 1量取60ml染液(lg/L擴(kuò)散劑NN0，2g/L滲透劑JFC， 0. 5ml/L的HAc)裝入染罐；則從室溫開(kāi)始在20分鐘內(nèi)升溫至70°C ；再用45分鐘將溫度升到115°C ；溫度到達(dá)115°C后保溫40min ；然后降溫。還原清洗染色織物用保險(xiǎn)粉2g/L，燒堿2g/L，將染后的PLA纖維非織造布樣放入60ml的還原清洗液中于70°C再處理20分鐘； 再經(jīng)熱水、冷水洗至無(wú)堿性，晾干，得成品，染色廢水色度大，CODcr, BOD5值均超出1000。實(shí)施例2稱(chēng)取Ig (精確到0. OOlg)的PLA纖維非織造布，按2 o. w. f. %稱(chēng)取芯壁比1 1 分散藍(lán)(C. I.分散藍(lán)56)微膠囊0. 04g,以浴比60 1量取60ml染液(0. 5ml/L的HAc) 裝入染罐；從室溫開(kāi)始在20分鐘內(nèi)升溫至70°C ；再用20分鐘將溫度升到90°C ；溫度到達(dá) 90°C后保溫40min ；染后非織造布樣放入60ml的染液[經(jīng)簡(jiǎn)單處理(過(guò)濾掉膠囊)循環(huán)再利用的染色浴]，于90°C再處理15分鐘；15分鐘后取出布樣，用清水洗凈，晾干，得成品。
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對(duì)比例2稱(chēng)取Ig (精確到0. OOlg)的PLA纖維非織造布，按2 o. w. f. %稱(chēng)取商品分散染料 (C. I.分散藍(lán)56)0. 02g，以浴比60 1量取60ml染液(lg/L擴(kuò)散劑NN0，2g/L滲透劑JFC， 0. 5ml/L的HAc)裝入染罐；從室溫開(kāi)始在20分鐘內(nèi)升溫至70°C ；再用20分鐘將溫度升到 900C ；溫度到達(dá)90°C后保溫40min;然后降溫。還原清洗染色織物用保險(xiǎn)粉2g/L，燒堿2g/ L，將染后非織造布樣放入60ml的還原清洗液中于70°C再處理20分鐘；再經(jīng)熱水、冷水洗至無(wú)堿性，晾干，得成品，染色廢水色度大，CODcr, BOD5值均超出1000。經(jīng)實(shí)施例1與對(duì)比例1，實(shí)施例2與對(duì)比例2的染色品在Datacolor SF600 Plus CT測(cè)色配色儀(瑞士)測(cè)得的κ/s和各項(xiàng)色牢度以及在萬(wàn)能材料測(cè)試儀(中國(guó)浙江)上測(cè)定的非織造布強(qiáng)力損傷，如表1所示表IPLA非織造布分別在115°C和90°C上染中色的染色性能及牢度
權(quán)利要求
1.一種聚乳酸纖維和/或其制品的微膠囊染色方法，包括(1)按照0.1 10% (O. W. f.)稱(chēng)取分散染料微膠囊，以0. 2 1. 5ml/L的HAc水溶液為染液，以浴比15 60 1量取染液，將聚乳酸纖維和/或其制品進(jìn)行染色；(2)將上述染色后的聚乳酸纖維和/或其制品進(jìn)行酸性洗滌，最后用清水洗滌，晾干即可；或?qū)⒉襟E(1)染色之后的廢水過(guò)濾，得不含膠囊的染浴，然后將上述染色后的聚乳酸纖維和/或其制品浸入所得的不含膠囊的染浴中，于70 110°C下保溫處理10 20min， 最后用清水洗滌，晾干即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚乳酸纖維和/或其制品的微膠囊染色方法，其特征在于步驟(1)中所述的聚乳酸纖維為長(zhǎng)絲或散纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚乳酸纖維和/或其制品的微膠囊染色方法，其特征在于步驟(1)所述的聚乳酸制品為PLA纖維的梭織物、針織物或非織造布。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚乳酸纖維和/或其制品的微膠囊染色方法，其特征在于步驟⑴所述的聚乳酸纖維和/或其制品事先經(jīng)過(guò)精煉，其方法為使用由Na2CO3 1 2g/L和脂肪醇聚氧乙烯醚1 5g/L配制的精煉劑，以浴比30 60 1，于40 60°C精練后水洗，晾干。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚乳酸纖維和/或其制品的微膠囊染色方法，其特征在于步驟(1)所述的染色為先從室溫開(kāi)始以2V /min的速率升溫至70°C，然后以1°C /min 的速率升溫至110°C，接著再110°C保溫1-他，最后以3°C/min的速率降至室溫，取出布樣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚乳酸纖維和/或其制品的微膠囊染色方法，其特征在于步驟(1)所述的染色為在10 40°C入染，以1 士0. 5°C /min程序升溫至90 115°C， 保溫30 50min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚乳酸纖維和/或其制品的微膠囊染色方法，其特征在于步驟(2)所述的酸性水洗的過(guò)程為以0.5ml/L的HAc為浴液，15 60 1的浴比，在 110°C下處理15min后，將溫度直降至室溫，取出布樣洗凈即可。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚乳酸纖維和/或其制品的微膠囊染色方法，包括(1)按照0.1～10％(o.w.f.)稱(chēng)取分散染料微膠囊，以HAc水溶液為染液，以浴比15～60∶1量取染液，將聚乳酸纖維和/或其制品進(jìn)行染色；(2)將上述染色后的聚乳酸纖維和/或其制品進(jìn)行酸性洗滌，最后用清水洗滌，晾干即可；或?qū)⒉襟E(1)染色之后的廢水過(guò)濾，得不含膠囊的染浴，然后將上述染色后的聚乳酸纖維和/或其制品浸入所得的不含膠囊的染浴中，于70～110℃下保溫處理10～20min，最后用清水洗滌，晾干即可。本發(fā)明的染色工藝簡(jiǎn)單，染色時(shí)間短，免還原清洗，染液清潔易處理，環(huán)保的同時(shí)節(jié)省成本；對(duì)PLA纖維損傷小，染后著色深、色牢度高。
文檔編號(hào)D06P3/54GK102444036SQ20111028238
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者杜鵑, 羅艷, 董曉雯, 鐘毅, 陳水林 申請(qǐng)人:東華大學(xué)