一種羊毛面料的活性染料低溫染色方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及面料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種羊毛面料的活性染料低溫染色方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 羊毛傳統(tǒng)的高溫染色不僅耗能大，而且使羊毛在高溫下遭受化學(xué)試劑和熱的作 用，引起羊毛泛黃，大大影響纖維外觀及物理機械性能，破壞羊毛優(yōu)良的天然品質(zhì)。當(dāng)前國 內(nèi)外關(guān)于羊毛低溫染色法有氯鹽氧化預(yù)處理法、甲酸預(yù)處理法、生物酶預(yù)處理法等。氯鹽氧 化預(yù)處理法中無論是二氯異氰脲酸鈉(DCCA)，還是次氯酸鈉，在使用過程中都會產(chǎn)生Α0Χ， 對環(huán)境造成一定的污染；甲酸預(yù)處理法中因甲酸用量過大，對設(shè)備有較大腐蝕作用，而且只 能染中、淺色，并容易造成染色不勻，難以推廣;生物酶預(yù)處理法時酶的濃度及活力受到較 多因素的影響，過多的酶制劑吸入到人體中，會對人體產(chǎn)生較大的不利影響。CN102409557A 公開了一種采用離子液體在染色前預(yù)處理羊毛面料的方法，其中的離子液體為丁基咪唑氯 鹽，在室溫下用離子液體和水組成的二元溶劑對羊毛表面進行處理，水洗，染色溫度為65 ~85°C<XN102277754 B中也公開了一種離子液體在染色前預(yù)處理羊毛面料的方法，離子液 體采用甲基咪唑溴鹽、甲基咪唑氯鹽和甲基咪唑醋酸鹽，其預(yù)處理方法為將羊毛用離子液 體在60-80°C，浴比1:10-30下，處理5-20min，將羊毛所吸附的離子液體乳出并回收再 生利用，用乙醇清洗羊毛并回收離子液體，用水漂洗后烘干。但是，羊毛本身由于鱗片的存 在，具有一定的拒水性能，大部分離子液體具有一定的粘度，其深入羊毛纖維內(nèi)部的離子液 體量較少，最終表現(xiàn)為離子液體對羊毛的預(yù)處理速率低，預(yù)處理需要花費較長時間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種對羊毛纖維預(yù)處理有效 且低溫上染率高的羊毛面料的活性染料低溫染色方法。
[0004] 為實現(xiàn)上述技術(shù)效果，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種羊毛面料的活性染料低溫染色 方法，其特征在于，包括如下步驟： S1:配置染料混合溶液，染料混合溶液中包含活性染料、元明粉、可溶性氯化稀土、pH值 調(diào)節(jié)劑和水，羊毛面料與活性染料的重量之比為1:(0.02~0.045);所述可溶性氯化稀土中 的稀土元素為選自輕稀土和中稀土中的至少一種，羊毛面料與氯化稀土的重量之比為1: (0 · 001~0 · 005)，染料混合溶液的pH值為4· 5~5 · 5; S2:將面料浸漬于離子液體與乙酸乙酯的混合溶液中，并置于-5°C以下的低溫條件下 處理10~30min; S3:將S2所得離子液體升溫至70~80°C保溫0.5~2h，將面料乳干取出，然后依次用乙 酸乙酯和水清洗，烘干； S4:將S3所得面料浸漬在S1所得染料混合溶液中，升溫至30~35°C，保溫2~5h，然后再 次升溫至70~85 C，保溫1~3h后降溫； S5:取出面料自然干燥，然后多次水洗、脫水烘干，得染色后的羊毛面料。
[0005] 采用乙酸乙酯稀釋離子液體，并且可以調(diào)節(jié)離子液體的表面張力，低溫條件下羊 毛纖維表面鱗片間的空氣收縮，引導(dǎo)離子液體溶液深入羊毛纖維中，有效地對羊毛表層的 鱗片層進行部分地剝除，提高羊毛表面的親水性，消除了鱗片對染料分子吸附和向纖維內(nèi) 擴散的障礙，提高了染色性能。
[0006] 在染料混合溶液中加入稀土元素，利用稀土離子的強滲透性和強擴散性，加速染 料分子的快速滲透，另外，帶正電荷的稀土離子與羊毛纖維的負電靜電吸引，可深入羊毛纖 維內(nèi)部，可與羊毛纖維中經(jīng)離子液體處理后暴露的賴氨酸殘鍵等決定羊毛白度的基團發(fā)生 配位作用，保證染色前后羊毛顏色較小的黃變。
[0007] 毛用活性染料在弱酸性條件下的染色上染率最高，為了保證染料混合溶液酸堿度 穩(wěn)定且與羊毛等電點相適配，優(yōu)選的技術(shù)方案為，所述pH值調(diào)節(jié)劑為選自檸檬酸-檸檬酸鈉 緩沖對和乙酸-乙酸鈉緩沖對中的一種。
[0008] 優(yōu)選的技術(shù)方案為，所述可溶性氯化稀土為選自氯化鐠、氯化釹、氯化釤和氯化釓 中的至少一種。上述四種稀土離子的加入對染料的上染率和染色牢度提高明顯，著色均勻， 且由于稀土離子活性較強，其與羊毛纖維的反應(yīng)活性遠大于三價鉻，經(jīng)含可溶性氯化稀土 的染料混合溶液還可改善三價鉻造成的羊毛偏綠光的現(xiàn)象。
[0009] 進一步優(yōu)選的技術(shù)方案為，所述可溶性氯化稀土為氯化釹和氯化釓混合而成，氯 化釓占可溶性氯化稀土的重量百分比為10~30%。氯化釹和氯化釓對于羊毛具有較強的膨 化作用，處理后的羊毛微觀結(jié)構(gòu)飽滿，有助于提高染色后羊毛纖維的強度。
[0010] 優(yōu)選的技術(shù)方案為，所述染料混合溶液還包括勻染劑，所述勻染劑為聚氧乙烯醚 類表面活性劑。稀土離子與染料分子上的活性基團發(fā)生作用生成穩(wěn)定的大分子絡(luò)合物，與 小分子的染料分子相比，大分子絡(luò)合物的表面能較低，聚氧乙烯醚類表面活性劑的加入不 僅有助于上述大分子絡(luò)合物的分散，還可以阻止上述大分子絡(luò)合物之間的聚集，提高低溫 條件下的染色速率。
[0011] 優(yōu)選的技術(shù)方案為，所述S2中的低溫條件為-15~-5°c。冷凍處理后的羊毛內(nèi)部孔 隙中的水分轉(zhuǎn)化為固態(tài)，將羊毛內(nèi)部孔隙撐大，可是羊毛纖維微觀狀態(tài)更飽滿，同時還可促 進離子液體深入上述孔徑中，有助于離子液體對羊毛表層的鱗片層更有效的剝除;但是，溫 度過低會影響羊毛纖維的強力，面料機械強度下降明顯。
[0012] 優(yōu)選的技術(shù)方案為，所述羊毛面料與元明粉的重量之比為1:(0.005~0.02);羊毛 面料與勻染劑的重量之比為1:(0.02~0.05)。稀土離子的助染活性強，可以減少染料溶液 中元明粉的用量，元明粉的加入可以提高染料在羊毛面料中的固色率，元明粉加入量過大 還會導(dǎo)致稀土離子與染料分子反應(yīng)生成的大分子絡(luò)合物聚集，不利于提高上染率。
[0013]優(yōu)選的技術(shù)方案為，S4中再次升溫的升溫速率為1~1.5°C/min。
[0014]優(yōu)選的技術(shù)方案為，所述染料混合溶液中還包括雙氧水和硫脲，染料混合溶液中 過氧化氫的摩爾濃度為〇. 03~0.06mol/L，染料混合溶液中過氧化氫的摩爾濃度為0.005~ 0.015 mol/L。雙氧水對上染前面料具有一定的漂白作用，避免染色后面料整體色澤泛黃的 現(xiàn)象。雖然雙氧水和硫脲可以破壞羊毛纖維的表面結(jié)構(gòu)，但是一定濃度的氧化劑和還原劑 對羊毛纖維破壞有限，雙氧水和硫脲發(fā)生氧化還原反應(yīng)會產(chǎn)生大量的自由基，上述自由基 可活化羊毛纖維表面和染料大分子絡(luò)合物，進一步提高染料的吸附能力以及染料與羊毛纖 維之間的共價鍵吸附穩(wěn)定性，利于上染和固色。
[0015] 優(yōu)選的技術(shù)方案為，所述離子液體為選自1-異丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子 液體、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體 中的至少一種。甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體的偏酸性，且酸性較弱，可對羊毛表層的鱗片 層進行部分地剝除，同時減少對于剝除鱗片層后羊毛纖維的進一步損傷。
[0016] 本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果在于： 通過采用離子液體預(yù)處理羊毛面料，對羊毛纖維的鱗片進行部分地剝除，破壞脂肪酸 和胱氨酸二硫鍵等影響染料和化學(xué)試劑向纖維內(nèi)部擴散的壁皇，提高羊毛纖維的親水性， 并且通過向染料溶液中添加可溶性氯化稀土，加速低溫條件下染料分子向羊毛纖維內(nèi)部孔 隙深入，羊毛與染料分子絡(luò)合物之間的靜電吸附還有助于增強染料與纖維之間的結(jié)合力， 該低溫染色方法步驟簡單，操作方便，羊毛面料的上染和固色率高，染色后的羊毛面料蓬 松，手感爽滑，羊毛面料的強力下降和黃變均較小。
【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步描述。以下實施例僅用于更 加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0018] 實施例1: 實施例1(簡稱S1，下述實施例相同）的羊毛面料的活性染料低溫染色方法包括如下步 驟： S1:配置染料混合溶液，染料混合溶液中包含活性染料、元明粉、可溶性氯化稀土、pH值 調(diào)節(jié)劑和水，羊毛面料與活性染料的重量之比為1: 〇. 02;所述可溶性氯化稀土中的稀土元 素為選自輕稀土和中稀土中的至少一種，羊毛面料與氯化稀土的重量之比為1:0.001，染料 混合溶液的pH值為4.5; pH值調(diào)節(jié)劑為檸檬酸;可溶性氯化稀土為氯化鑭，羊毛面料與元明 粉的重量之比為1:0.05; S2:將面料浸漬于離子液體與乙酸乙酯的混合溶液中，并置于-5°C的低溫條件下處理 lOmin;混合溶液中離子液體的重量百分比為50%;離子液體為1-烯丙基-3-甲基咪唑醋 酸鹽。
[0019] S3:將S2所得離子液體升溫至70°C保溫0.5h，將面料乳干取出，然后依次用乙酸乙 酯和水清洗，烘干； S4:將S3所得面料浸漬在S1所得染料混合溶液中，升溫至30°C，保溫2h，然后再次升溫 至70°C，保溫lh后降溫