阅读说明：本技术 一种染色的柔性pla型3d打印服装面料及工艺 (Dyed flexible PLA (polylactic acid) type 3D printing garment fabric and process ) 是由 孟家光 孙昭玲 杨珺乐 程燕婷 杨燕宁 刘艳君 赵澍 薛涛 支超 张新安 王永臻 于 2020-05-29 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种染色的柔性PLA型3D打印服装面料及工艺,所述工艺包括步骤1,将待染的柔性PLA型3D打印服装面料在平平加O溶液中洗净后烘干；使用分散蓝2BLN、分散红3B100％和分散黄SE-4N分别配制染液A、染液B和染液C；步骤2,将步骤1得到的面料分别浸泡在染液A、染液B和染液C中,之后将染液A加热到70-90℃、染液B加热到80-95℃、染液C加热到70-95℃,加热期间分别调节染液A的pH为4-7,染液B的pH为4-6,染液C的pH为3-5；步骤3,步骤2染色完成后将得到的面料进行清洗,之后烘干,完成对柔性PLA型3D打印服装面料的染色。(The invention provides a dyed flexible PLA type 3D printing garment material and a process, wherein the process comprises the following steps of 1, cleaning the flexible PLA type 3D printing garment material to be dyed in a peregal O solution, and drying the cleaned flexible PLA type 3D printing garment material; preparing a dye solution A, a dye solution B and a dye solution C by using 100% of disperse blue 2BLN, 100% of disperse red 3B and disperse yellow SE-4N respectively; step 2, respectively soaking the fabric obtained in the step 1 in a dye liquor A, a dye liquor B and a dye liquor C, then heating the dye liquor A to 70-90 ℃, the dye liquor B to 80-95 ℃, the dye liquor C to 70-95 ℃, and respectively adjusting the pH of the dye liquor A to 4-7, the pH of the dye liquor B to 4-6 and the pH of the dye liquor C to 3-5 during heating; and 3, cleaning the fabric obtained after dyeing in the step 2, and then drying to finish dyeing the flexible PLA type 3D printing garment fabric.)

一种染色的柔性PLA型3D打印服装面料及工艺

技术领域

本发明涉及高分子材料染色技术领域，具体为一种染色的柔性PLA型3D打印服装面料及工艺。

背景技术

现有的大多数3D打印服装都是在打印原料生产的工程中进行原液染色，使打印原料为带色的原料，造成了3D打印服装颜色单一，没有办法达到服装领域对于色彩日益增长的需求，而且流行色瞬息万变，流行色一经变更，不合时宜的产品价值就会一落千丈。

3D打印服装面料的染色工艺能对打印后的服装面料进行染色，这样可以根据流行色变化对其染色和调节，实现了服装的个性化打印，对3D打印服装技术在国际竞争中的地位具有推动作用，但目前对3D打印服装面料染色的工艺还处于空白状态。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种染色的柔性PLA型3D打印服装面料及工艺，工艺条件温和，染色配方简单，科学合理，采用三种分散染料对PLA型3D打印面料染色，染色处理后的面料耐洗色牢度和耐摩擦色牢度均在4-5级以上，色牢度高，完全符合服用要求。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种柔性PLA型3D打印服装面料的染色工艺，包括如下步骤：

步骤1，将待染的柔性PLA型3D打印服装面料在平平加O溶液中洗净后烘干；

使用分散蓝2BLN、分散红3B100％和分散黄SE-4N分别配制染液A、染液B和染液C；

步骤2，将步骤1得到的面料分别浸泡在染液A、染液B和染液C中，之后将染液A加热到70-90℃、染液B加热到80-95℃、染液C加热到70-95℃，加热期间分别调节染液A的pH为4-7，染液B的pH为4-6，染液C的pH为3-5；

步骤3，步骤2染色完成后将得到的面料进行清洗，之后烘干，完成对柔性PLA型3D打印服装面料的染色。

优选的，步骤1中，待染的所述面料在2-4g/L的平平加O溶液中洗净，浴比为1：(20-30)。

优选的，步骤1中，待染的所述面料在70-80℃的平平加O溶液中洗净20-30min。

优选的，步骤1中染液A中分散蓝2BLN的浓度为1.5％-3％(o.w.f)；染液B中分散红3B100％的浓度为2％-3.5％(o.w.f)；染液C中分散黄SE-4N的浓度为1.5％-3％(o.w.f)。

进一步，染液A中分散蓝2BLN的浓度为1.5％-2.5％(o.w.f)；染液B中分散红3B100％的浓度为2％-3％(o.w.f)；染液C中分散黄SE-4N的浓度为2％-3％(o.w.f)。

优选的，步骤2中，将染液A加热前先在染液A中加入10-20mL/L的苯甲醇；将染液B加热前先在染液B中加入16-24mL/L的苯甲醇；将染液C加热前先在染液C中加入12-20mL/L的苯甲醇。

优选的，步骤2中，所述的面料在70-90℃的染液A中浸泡20-40min；所述的面料在80-95℃的染液B中浸泡20-45min；所述的面料在70-95℃的染液C中浸泡40-60min。

优选的，步骤3中使用碳酸钠和保险粉的混合溶液对得到的面料进行清洗，混合溶液中碳酸钠的浓度为2-3g/L，保险粉的浓度为2-4g/L。

优选的，得到的面料在清洗时的浴比为1:(20-30)，温度为60-70℃，时间为15-25min。

一种由上述任意一项所述的柔性PLA型3D打印服装面料的染色工艺得到的染色服装面料。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明一种柔性PLA型3D打印服装面料的染色工艺，先在平平加O溶液中洗净后烘干，这样能洗干净3D打印面料，以便随后的染色，然后采用分散蓝2BLN、分散红3B100％和分散黄SE-4N染料配制染液，通过加热使各个染液达到一定的温度，以及调节染液的pH，使其分别对柔性PLA型3D打印服装面料进行染色，染色完成后将得到的面料进行清洗，之后烘干，染色处理后的面料完全符合服用要求，更好的实现了3D打印服装的色彩个性化。

进一步的，选取苯甲醇为助剂在加热前加入，这样染色处理后的面料耐洗色牢度和耐摩擦色牢度均在4-5级以上，色牢度高。

具体实施方式

本发明一种柔性PLA型3D打印服装面料的染色工艺，其中柔性PLA型3D打印服装面料是指用聚乳酸打印的服装面料，包括以下染色步骤：

步骤1，面料前处理工艺，

将待染面料在平平加O溶液2-4g/L，浴比1：(20-30)，温度70-80℃的条件下处理20-30min后，洗净后烘干备用，这样能洗干净3D打印面料，以便随后的染色。

步骤2，配置染液，

按照1.5％-3％(o.w.f)分散蓝2BLN、2％-3.5％(o.w.f)分散红3B100％和1.5％-3％(o.w.f)分散黄SE-4N分别配置染液。

优选方案中，分散蓝2BLN染液按1.5％-2.5％(o.w.f)配置，分散红3B100％染液按2％-3％(o.w.f)配置，分散黄SE-4N染液按2％-3％(o.w.f)配置。

步骤3，面料染色，

将面料分别放在步骤2中的染液中，首先分别在分散蓝2BLN染液中加入10-20mL/L的苯甲醇，分散红3B100％染液中加入16-24mL/L的苯甲醇，分散黄SE-4N染液中加入12-20mL/L的苯甲醇，苯甲醇为染色促进剂；

搅拌均匀后加热升温染液，使分散蓝2BLN染液的染色温度为70-90℃，分散红3B100％染液的染色温度为80-95℃，分散黄SE-4N染液的染色温度为70-95℃；

在加热期间使用冰乙酸分别调节染液pH，使分散蓝2BLN染液的pH为4-7，分散红3B100％染液的pH为4-6，分散黄SE-4N染液的pH为3-5；三种染液的染色时间分别为：分散蓝2BLN染液的染色时间为20-40min，分散红3B100％染液的染色时间为20-45min，分散黄SE-4N染液的染色时间为40-60min。

步骤4，面料还原清洗工艺，

经步骤3处理后的三块面料，在碳酸钠2-3g/L，保险粉2-4g/L，浴比1:(20-30)，温度60-70℃的条件下，碳酸钠和保险粉在水中组成溶液，起清洗和固色作用，在恒温水浴锅中清洗15-25min后，取出烘干，清除浮色，以增加染色牢度。

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定，其中实施例1为最佳实施例。

实施例1

一种柔性PLA型3D打印服装面料的染色工艺，包括以下方法步骤：

步骤1，面料前处理工艺：将待染面料在平平加O溶液2g/L，浴比1：20，温度70℃的条件下处理20min后，洗净后烘干备用。

步骤2，按照1.5％(o.w.f)分散蓝2BLN、2％(o.w.f)分散红3B100％和2％(o.w.f)分散黄SE-4N分别配置染液。

步骤3，将面料分别放在步骤2中的染液中，首先分别在分散蓝2BLN染液中加入苯甲醇使其浓度为10mL/L，分散红3B100％染液中加入苯甲醇使其浓度为16mL/L，分散黄SE-4N染液中加入苯甲醇使其浓度为12mL/L；

搅拌均匀后加热升温染液，使分散蓝2BLN染液的染色温度为70℃，分散红3B100％染液的染色温度为80℃，分散黄SE-4N染液的染色温度为70℃；

在加热期间使用冰乙酸分别调节染液pH，使分散蓝2BLN染液的pH在4，分散红3B100％染液的pH在4，分散黄SE-4N染液的pH在3；三种染液的染色时间分别为：分散蓝2BLN染液的染色时间为20min，分散红3B100％染液的染色时间为20min，分散黄SE-4N染液的染色时间为40min。

步骤4，面料还原清洗工艺：经步骤3处理后的三块面料，在碳酸钠2g/L，保险粉2g/L，浴比1:20，温度60℃的条件下，在恒温水浴锅中清洗15min后，取出烘干。

实施例2

一种柔性PLA型3D打印服装面料的染色工艺，包括以下方法步骤：

步骤1，面料前处理工艺：将待染面料在平平加O溶液3g/L，浴比1：25，温度75℃的条件下处理25min后，洗净后烘干备用。

步骤2，按照2％(o.w.f)分散蓝2BLN、2.5％(o.w.f)分散红3B100％和2.5％(o.w.f)分散黄SE-4N分别配置染液。

步骤3，将面料分别放在步骤2中的染液中，首先分别在分散蓝2BLN染液中加入苯甲醇使其浓度为15mL/L，分散红3B100％染液中加入苯甲醇使其浓度为20mL/L，分散黄SE-4N染液中加入苯甲醇使其浓度为16mL/L；

搅拌均匀后加热升温染液，使分散蓝2BLN染液的染色温度为80℃，分散红3B100％染液的染色温度为88℃，分散黄SE-4N染液的染色温度为83℃；

在加热期间使用冰乙酸分别调节染液pH，使分散蓝2BLN染液的pH在5.5，分散红3B100％染液的pH在5，分散黄SE-4N染液的pH在4；三种染液的染色时间分别为：分散蓝2BLN染液的染色时间为30min，分散红3B100％染液的染色时间为32min，分散黄SE-4N染液的染色时间为50min。

步骤4，面料还原清洗工艺：经步骤3处理后的面料，在碳酸钠2.5g/L，保险粉3g/L，浴比1:25，温度65℃的条件下，在恒温水浴锅中清洗20min后，取出烘干。

实施例3

一种柔性PLA型3D打印服装面料的染色工艺，包括以下方法步骤：

步骤1，面料前处理工艺：将待染面料在平平加O溶液4g/L，浴比1：30，温度80℃的条件下处理30min后，洗净后烘干备用。

步骤2，按照2.5％(o.w.f)分散蓝2BLN、3％(o.w.f)分散红3B100％和3％(o.w.f)分散黄SE-4N分别配置染液。

步骤3，将面料分别放在步骤2中的染液中，首先分别在分散蓝2BLN染液中加入苯甲醇使其浓度为20mL/L，分散红3B100％染液中加入苯甲醇使其浓度为24mL/L，分散黄SE-4N染液中加入苯甲醇使其浓度为20mL/L；

搅拌均匀后加热升温染液，使分散蓝2BLN染液的染色温度为90℃，分散红3B100％染液的染色温度为95℃，分散黄SE-4N染液的染色温度为95℃；

在加热期间使用冰乙酸分别调节染液pH，使分散蓝2BLN染液的pH在7，分散红3B100％染液的pH在6，分散黄SE-4N染液的pH在5；三种染液的染色时间分别为：分散蓝2BLN染液的染色时间为40min，分散红3B100％染液的染色时间为45min，分散黄SE-4N染液的染色时间为60min。

步骤4，面料还原清洗工艺：经步骤3处理后的面料，在碳酸钠3g/L，保险粉4g/L，浴比1:30，温度70℃的条件下，在恒温水浴锅中清洗25min后，取出烘干。

以下进行探索实验，仅参数和上述实施例不同。

表一分散蓝2BLN因素水平表

表二分散红3B100％因素水平表

表三分散黄SE-4N因素水平表

表四分散蓝2BLN正交实验结果分析

由表四可知，分散蓝2BLN染色柔性PLA型3D打印服装面料，对K/S值影响最深的依次是染料浓度、苯甲醇用量、染色时间、染液pH和染色温度。因此，得到最佳的染色条件是：染液pH为6、染料浓度2％(o.w.f)、苯甲醇用量20mL/L、染色温度70℃、染色时间30min。

表五分散红3B100％正交实验结果分析

由表五可知，分散红3B100％染色柔性PLA型3D打印服装面料，对K/S值影响最深的依次是苯甲醇用量、染色温度、染料浓度、染色时间和染液pH。因此，得到最佳的染色条件是：染液pH为6、染料浓度2.5％(o.w.f)、苯甲醇用量24mL/L、染色温度90℃、染色时间20min。

表六分散黄SE-4N正交实验结果分析

由表六可知，分散黄SE-4N染色PLA性3D打印服装面料，对K/S值影响最深的依次是染液pH、苯甲醇用量、染料浓度、染色时间和染色温度。因此，得到最佳的染色条件是：染液pH为3、染料浓度3％(o.w.f)、苯甲醇用量20mL/L、染色温度95℃、染色时间60min。

表七ABS型耗材的3D服装面料的耐洗色牢度和耐摩擦色牢度

表七是在上述表四到表六数据对应实例的最优染色工艺，下的柔性PLA型3D打印服装面料的耐洗色牢度和耐摩擦色牢度，可以看出均在4-5级以上，达到服用要求。