本發(fā)明涉及一種紡織物水溶性染料印花后的處理方法,尤其涉及一種利用色淀生成劑和/或相反電荷的離子化合物,使水溶性染料在織物上生成不溶性色淀,完成印花固色過(guò)程的方法及其相應(yīng)助劑。
背景技術(shù):
現(xiàn)有紡織印花方法主要分為兩大類(lèi):傳統(tǒng)印花和噴墨印花。傳統(tǒng)印花方法通常包括以下工序:分色、制版、配色、調(diào)漿、印花、蒸化、水洗、后整理等。傳統(tǒng)印花方法工序繁復(fù)、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、生產(chǎn)過(guò)程耗水耗能多、產(chǎn)生廢水等污染物多,但印花速度快,批量大時(shí)其生產(chǎn)成本很低。
噴墨印花方法通常包括以下工序:上漿、噴墨打印、蒸化、水洗、后整理等。與傳統(tǒng)印花方法相比,噴墨印花方法工序簡(jiǎn)單、生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)方式靈活,適合于批量不大但花型圖案多變的印花生產(chǎn)。
除此之外,紡織行業(yè)還應(yīng)用其他印花方法用于日常生產(chǎn),如涂料印花或者轉(zhuǎn)移印花等,但以上兩大類(lèi)印花方法目前占據(jù)著紡織印花的主導(dǎo)地位。
眾所周知,無(wú)論傳統(tǒng)印花還是噴墨印花方法,印花后織物都需要經(jīng)過(guò)蒸化和水洗等不可缺少的后處理工藝過(guò)程,需要耗用大量蒸汽、水和電能,同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生大量有色廢水污染環(huán)境。涂料印花或者轉(zhuǎn)移印花等雖然印花后無(wú)需水洗,但仍然需要高溫焙烘或熱壓才能完成印花過(guò)程。
多年來(lái),為克服現(xiàn)有紡織印花之后蒸化水洗工藝高耗能高污染的弊端,前人進(jìn)行過(guò)多種努力,嘗試研發(fā)紡織印花后免蒸化或者免蒸化免水洗的處理方法。
2010年,常州紡織機(jī)械廠陳立秋報(bào)道了還原染料和活性染料采用兩相法印花工藝的研究和生產(chǎn)實(shí)踐,將傳統(tǒng)印花的蒸化固色改為軋固色化學(xué)液體后的高效短蒸,并認(rèn)為這是一種典型的節(jié)能減排技術(shù)(兩相法印花的節(jié)能減排(一)[j],染整技術(shù),2010,32[5]:52-55)??疾靸上喾ㄓ』ǚ椒ǖ木唧w工藝過(guò)程,主要特點(diǎn)僅是將常規(guī)印花固色蒸化需7-8分鐘,改為只需汽蒸10-30秒,降低了蒸汽消耗。其次,兩相法印花仍然需要水洗,只是水洗落色較少,有利于減少?gòu)U水排放。但這種方法需使用專(zhuān)門(mén)的快速蒸化機(jī),且對(duì)印花糊料的要求較高,尚存在白地容易沾污的弊病。
上海長(zhǎng)勝紡織制品有限公司鐘博文等人歷時(shí)多年開(kāi)發(fā)了cooltrans冷轉(zhuǎn)移印花機(jī),據(jù)稱(chēng)通過(guò)轉(zhuǎn)印方式轉(zhuǎn)移到織物上的染料有近90%的固色率,同時(shí)節(jié)水2/3,節(jié)省能源65%,適用于棉麻絲等天然纖維。究其活性染料冷轉(zhuǎn)移印花原理和工藝過(guò)程,轉(zhuǎn)印后需要采用塑料薄膜作為隔離物進(jìn)行冷堆固色,隨后仍需水洗洗去漿料和水解染料,并將織物洗至中性(左凱杰、鐘博文,低碳環(huán)保的棉織物轉(zhuǎn)移印花新技術(shù)[t],2012威士邦全國(guó)印染行業(yè)節(jié)能環(huán)保年會(huì),p825-6)。由此推斷,這種被列入“第三批中國(guó)印染行業(yè)節(jié)能減排先進(jìn)技術(shù)推薦目錄”的冷轉(zhuǎn)移印花后處理方法不但需要時(shí)間較長(zhǎng)工序繁復(fù)的包塑料膜冷堆過(guò)程,仍然需要消耗可觀的水洗用水,并且仍然無(wú)法避免染料有色廢水的排放。
2013年,舜天嘉誠(chéng)[天津]新材料科技發(fā)展有限公司劉哲安等研究人員嘗試?yán)藐?yáng)離子助劑接枝改性方法進(jìn)行印花后免蒸化處理(劉哲安、李立剛,數(shù)碼印花染色處理劑和制備方法及應(yīng)用方法[p],中國(guó)專(zhuān)利cn103628333b)。他們用陽(yáng)離子助劑、陽(yáng)離子醚化劑和有機(jī)溶劑等先制備陽(yáng)離子接枝改性劑,然后將該試劑噴灑在經(jīng)過(guò)前處理的織物背面,經(jīng)烘干、數(shù)碼印花后,分別浸泡在反應(yīng)劑、有機(jī)酸和水制備的偶聯(lián)反應(yīng)劑,顯色劑和水制備的顯色劑反應(yīng)溶液,固色劑和水制備的固色反應(yīng)溶液中各30秒反應(yīng)上色,最后水洗。該方法的優(yōu)點(diǎn)是不需高溫,常溫即可染色處理,但工藝步驟復(fù)雜、整個(gè)處理過(guò)程涉及多步化學(xué)反應(yīng),其工藝條件不易掌控、仍然需要消耗大量水洗用水、色光難以調(diào)控的缺點(diǎn)應(yīng)該是可預(yù)見(jiàn)的,至今未見(jiàn)該方法應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)的后續(xù)報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有傳統(tǒng)或噴墨印花高耗能高耗水后處理方法的弊端,提供一種紡織物經(jīng)水溶性染料印花后免蒸化或者免蒸化免水洗的處理方法。本發(fā)明的印花后免蒸化處理方法,是將經(jīng)水溶性染料印花后的織物在色淀生成劑和/或相反電荷的離子化合物水溶液中浸軋,使印花過(guò)程中著色在織物上的水溶性染料轉(zhuǎn)變成不溶性色淀,沉積在織物中從而完成印花后處理;或者是先將印花坯布先浸軋色淀生成劑和/或相反電荷的離子化合物水溶液,烘干后進(jìn)行水溶性染料印花,然后免蒸化免水洗完成印花后處理。本發(fā)明技術(shù)合理、工序簡(jiǎn)短快速、生產(chǎn)成本低廉,不但節(jié)能節(jié)水,而且無(wú)染料廢水排放,使傳統(tǒng)上高耗能高耗水高污染的紡織印花后處理,真正轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)保清潔的生產(chǎn)過(guò)程。
本發(fā)明的目的分別是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
1.將色淀生成劑和清水在室溫下混合,攪拌均勻成1-300g/l水溶液。
2.將相反電荷的離子化合物和清水在室溫下混合,攪拌均勻成1-500g/l水溶液。
3.將1.和2.在室溫下混合,攪拌均勻成2-800g/l水溶液。
一種常規(guī)紡織印花免蒸化后處理方法,包括以下步驟:
(1)經(jīng)水溶性染料印花后織物在色淀生成劑和/或相反電荷的離子化合物水溶液中浸漬并軋液,使印花過(guò)程中著色在織物上的水溶性染料轉(zhuǎn)變成不溶性色淀。
(2)浸軋色淀生成劑和/或相反電荷的離子化合物水溶液后的印花織物隨即用室溫清水水洗,以洗去印花漿料及其他雜質(zhì)。
(3)水洗后的印花織物經(jīng)后整理加工,即為印花成品。
一種紡織噴墨印花免蒸化免水洗后處理方法,包括以下步驟:
(1)待印花織物在色淀生成劑和/或相反電荷的離子化合物水溶液中浸漬、軋液并烘干。
(2)經(jīng)(1)處理后的待印花織物進(jìn)行噴墨印花。
(3)噴墨印花后織物直接經(jīng)后整理加工,或者再在1.或2.或3.水溶液中浸漬、軋液,經(jīng)后整理加工,即為印花成品。
進(jìn)一步地,所述常規(guī)紡織印花是指使用印花漿料作為染料載體進(jìn)行篩網(wǎng)印花或輥筒印花,或者使用印花漿料先上漿再進(jìn)行噴墨印花的印花工藝過(guò)程。
進(jìn)一步地,所述水溶性染料包括染料中混有填充劑、擴(kuò)散劑、防塵劑或其他助劑的商品化染料和經(jīng)過(guò)提純加工,含量至少在99%以上的商品化染料,多用于配制噴墨打印墨水。
進(jìn)一步地,所述水溶性染料包括但不限于直接染料、酸性染料、中性染料和活性染料等陰離子水溶性染料,堿性染料和陽(yáng)離子染料等陽(yáng)離子水溶性染料。
進(jìn)一步地,所述色淀生成劑包括但不限于氯化鎂、氯化鈣、氯化鋇、氯化鍶、氯化錳、硫酸鋁、硫酸鋇、氧化鋇、氧化鋁水合物、氫氧化鋇、磷鎢鉬酸等。
進(jìn)一步地,所述相反電荷的離子化合物是指這些化合物的離子性和所使用的印花染料的離子性剛好相反,即陰離子染料印花使用陽(yáng)離子化合物,而陽(yáng)離子染料印花則使用陰離子化合物。
進(jìn)一步地,所述相反電荷的離子化合物包括陰離子化合物和陽(yáng)離子化合物兩大類(lèi)。
進(jìn)一步地,所述相反電荷的離子化合物,包括以下單一組分或均聚物或共聚物、或這些單一組分或均聚物或共聚物的混合物、或這些單一組分或均聚物或共聚物和其他功能組分的混合物:
(1)陰、陽(yáng)離子有機(jī)化合物,包括但不限于二苯胍鹽酸鹽等。
(2)陰、陽(yáng)離子表面活性劑,包括但不限于十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基三甲基氯化銨、十四烷基三乙基氯化銨、十二烷基二甲基芐基溴化銨等。
(3)陰、陽(yáng)離子均聚物,包括但不限于聚丙烯酸及其鹽、聚甲基丙烯酸及其鹽、陰離子聚丙烯酰胺、聚乙烯磺酸及其鹽、聚苯乙烯磺酸及其鹽、銨鹽類(lèi)聚合物如聚胺聚酰胺和陽(yáng)離子聚丙烯酰胺等、锍鹽類(lèi)聚合物如聚2-[丙烯酰氧]乙基二甲基氯化硫等、磷鹽類(lèi)聚合物等。
(4)陰、陽(yáng)離子共聚物,包括但不限于(3)中離子均聚物的單體和/或相同離子性的其他種類(lèi)單體和/或其他非離子型單體的共聚物,如丙烯酰胺-丙烯酸-甲基丙烯酸二甲氨基乙酯共聚物等。
本發(fā)明的有益效果是,
1.本發(fā)明提供了一種全新的水溶性染料紡織印花后處理工藝技術(shù)。與現(xiàn)有的染料紡織印花后必須蒸化固色方法相比,本發(fā)明提供的后處理方法只需室溫浸軋即可完成固色過(guò)程,這不但可節(jié)省大量的蒸汽消耗,還可避免蒸化過(guò)程中由于蒸化溫度濕度波動(dòng)以及不同蒸化設(shè)備結(jié)構(gòu)所造成的發(fā)色不勻、色光不準(zhǔn)、左右色差、上下色差等蒸化常見(jiàn)弊病,。
2.與現(xiàn)有的染料紡織印花后處理方法相比,本發(fā)明提供的后處理方法只需簡(jiǎn)單室溫清水洗甚至可以完全不用水洗,從而可以節(jié)省大量水洗用水,
3.與現(xiàn)有的染料紡織印花后處理方法相比,本發(fā)明提供的后處理方法在簡(jiǎn)單清水水洗后只有少量印花漿料和其他助劑溶解在水洗清水中,沒(méi)有任何染料造成的有色廢水排放;甚至完全不用水洗,從而沒(méi)有任何廢水排放,可實(shí)現(xiàn)印花后處理過(guò)程零污染物排放。
4.與現(xiàn)有的染料紡織印花后處理方法相比,本發(fā)明提供的后處理方法設(shè)備簡(jiǎn)單、工序簡(jiǎn)短、快速可靠、重演性好,不但能快速響應(yīng)多花色小批量訂單,同時(shí)亦能滿(mǎn)足大批量印花生產(chǎn)的要求。
5.與現(xiàn)有的染料紡織印花后處理方法相比,本發(fā)明提供的后處理方法可有效降低勞動(dòng)強(qiáng)度,提高生產(chǎn)效率。
具體實(shí)施方式
眾所周知,許多原本以離子狀態(tài)溶解在某種介質(zhì)中的化學(xué)物質(zhì),與另一種溶解于該介質(zhì)的特定化學(xué)物質(zhì)混合相遇時(shí),若兩者陰陽(yáng)離子間能互相發(fā)生反應(yīng)生成難溶或微溶物質(zhì),所形成的新化學(xué)物質(zhì)就不再溶解于所處的介質(zhì),會(huì)析出沉淀。
本發(fā)明的印花后處理方法的技術(shù)原理就是:當(dāng)水溶性染料遇到色淀生成劑和/或相反電荷的離子化合物時(shí),染料分子結(jié)構(gòu)中的水溶性基團(tuán)會(huì)因?yàn)殛庩?yáng)電荷中和反應(yīng)而被封閉,使染料失去水溶性成為不溶性色淀而沉積在織物中。紡織印染生產(chǎn)實(shí)踐中,冰染染料的色基和色酚反應(yīng)顯色后在織物上生成了不溶于水的偶氮染料,或者還原染料的隱色體經(jīng)氧化后在織物上生成了不溶于水的還原染料,這些曾經(jīng)應(yīng)用廣泛、歷史悠久的染色印花工藝和本發(fā)明提供的方法盡管過(guò)程機(jī)理各有不同,但最后結(jié)果都是相似的,即在織物上生成了不溶性染料或不溶性色淀。
本發(fā)明的水溶性染料印花后處理方法是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的,其具體工藝過(guò)程為:
1.將色淀生成劑和清水在室溫下混合,攪拌均勻成1-300g/l水溶液。
2.將相反電荷的離子化合物和清水在室溫下混合,攪拌均勻成1-500g/l水溶液。
3.將1.和2.在室溫下混合,攪拌均勻成2-800g/l水溶液。
一種常規(guī)紡織印花免蒸化后處理方法,包括以下步驟:
(1)將印花后織物在色淀生成劑和/或相反電荷的離子化合物水溶液中浸漬并軋液,使印花過(guò)程中著色在織物上的染料轉(zhuǎn)變成不溶性色淀。
(2)浸軋色淀生成劑和/或相反電荷的離子化合物水溶液后的印花織物隨即用室溫清水水洗,以洗去印花漿料及其他雜質(zhì)。
(3)水洗后的印花織物經(jīng)后整理加工后,即為印花成品。
一種紡織噴墨印花免蒸化免水洗后處理方法,包括以下步驟:
(1)待印花織物在色淀生成劑和/或相反電荷的離子化合物水溶液中浸漬、軋液并烘干。
(2)經(jīng)(1)處理后的待印花織物進(jìn)行噴墨印花。
(3)噴墨印花后織物直接經(jīng)后整理加工,或者再在1.或2.或3.水溶液中浸漬、軋液,經(jīng)后整理加工,即為印花成品。
本發(fā)明的印花后處理方法所應(yīng)用的紡織物為紡織印染行業(yè)通用的印花坯布,如天然纖維和化學(xué)纖維織物等,包括棉、麻、羊毛、兔毛、絲綢、粘膠、天絲、莫代爾、醋酸酯、硝酸酯、銅氨、聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚丙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等各類(lèi)纖維的梭織和針織織物,還包括這些纖維的無(wú)紡布。
本發(fā)明的印花后處理方法所應(yīng)用的設(shè)備均為紡織印染行業(yè)通用設(shè)備,如不銹鋼染槽、均勻軋車(chē)、繩狀水洗機(jī)、平幅水洗機(jī)、脫水機(jī)、長(zhǎng)環(huán)烘干機(jī)、單輥筒整理機(jī)、呢毯整理機(jī)、拉幅定型機(jī)等。
進(jìn)一步地,所述常規(guī)紡織印花是指使用印花漿料作為染料載體進(jìn)行篩網(wǎng)印花或輥筒印花,或者使用印花漿料先上漿再進(jìn)行噴墨印花的印花工藝過(guò)程。
進(jìn)一步地,所述水溶性染料包括染料中混有填充劑、擴(kuò)散劑、防塵劑或其他助劑的商品化染料和經(jīng)過(guò)提純加工,含量至少在99%以上的商品化染料,多用于配制噴墨打印墨水。
進(jìn)一步地,所述水溶性染料包括但不限于直接染料、酸性染料、中性染料和活性染料等陰離子水溶性染料,堿性染料和陽(yáng)離子染料等陽(yáng)離子水溶性染料。
進(jìn)一步地,所述色淀生成劑包括但不限于氯化鎂、氯化鈣、氯化鋇、氯化鍶、氯化錳、硫酸鋁、硫酸鋇、氧化鋇、氧化鋁水合物、氫氧化鋇、磷鎢鉬酸等。
進(jìn)一步地,所述相反電荷的離子化合物是指這些化合物的離子性和所使用的印花染料的離子性剛好相反,即陰離子染料印花使用陽(yáng)離子化合物,而陽(yáng)離子染料印花則使用陰離子化合物。
進(jìn)一步地,所述相反電荷的離子化合物包括陰離子化合物和陽(yáng)離子化合物兩大類(lèi)。
進(jìn)一步地,所述相反電荷的離子化合物,包括以下單一組分或均聚物或共聚物、或這些單一組分或均聚物或共聚物的混合物、或這些單一組分或均聚物或共聚物和其他功能組分的混合物:
(1)陰、陽(yáng)離子有機(jī)化合物,包括但不限于二苯胍鹽酸鹽等。
(2)陰、陽(yáng)離子表面活性劑,包括但不限于十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基三甲基氯化銨、十四烷基三乙基氯化銨、十二烷基二甲基芐基溴化銨等。
(3)陰、陽(yáng)離子均聚物,包括但不限于聚丙烯酸及其鹽、聚甲基丙烯酸及其鹽、陰離子聚丙烯酰胺、聚乙烯磺酸及其鹽、聚苯乙烯磺酸及其鹽、銨鹽類(lèi)聚合物如聚胺聚酰胺和陽(yáng)離子聚丙烯酰胺等、锍鹽類(lèi)聚合物如聚2-[丙烯酰氧]乙基二甲基氯化硫等、磷鹽類(lèi)聚合物等。
(4)陰、陽(yáng)離子共聚物,包括但不限于(3)中離子均聚物的單體和/或相同離子性的其他種類(lèi)單體和/或其他非離子型單體的共聚物,如丙烯酰胺-丙烯酸-甲基丙烯酸二甲氨基乙酯共聚物等。
下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明多種實(shí)施方法中某幾種方法的具體解釋?zhuān)景l(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。
實(shí)施例1:取0.2公斤無(wú)水氯化鈣,投入0.8公斤清水中,室溫下攪拌至完全溶解,靜置冷卻至室溫。將噴墨打印后的真絲雙縐面料,在上述處理液中浸軋,軋余率為80-120%。軋液后的面料隨即浸入室溫冷水中水洗、脫水、后整理后即為印花成品。上述氯化鈣處理液加工后如有剩余,可多次使用直至用盡。
實(shí)施例2:取0.2公斤無(wú)水氯化鈣,投入0.8公斤清水中,室溫下攪拌至完全溶解,靜置冷卻至室溫。將待印花面料,在上述處理液中浸軋,軋余率為80-120%。軋液后的面料烘干后即可進(jìn)行噴墨印花或者傳統(tǒng)篩網(wǎng)或輥筒印花。印花后的面料可再在上述處理液中浸軋,軋余率為80-120%,然后浸入室溫冷水中水洗、脫水、后整理后即為印花成品。
實(shí)施例3:取0.1公斤無(wú)水氯化鈣和0.02公斤聚季銨鹽7,投入0.88公斤清水中,室溫下攪拌至完全溶解,靜置冷卻至室溫。將待印花面料,在上述處理液中浸軋,軋余率為80-120%。軋液后的面料烘干后即可進(jìn)行噴墨印花。印花后織物無(wú)需水洗,直接后整理后即為印花成品。