阅读说明：本技术 一种abs型3d打印服装面料的染色方法 (Dyeing method of ABS type 3D printing garment fabric ) 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：本发明公开了一种ABS型3D打印服装面料的染色方法,包括以下步骤：(1)面料预清洗；(2)配置分散染液；(3)将面料放在酸性的分散染液中进行染色；同时在分散染液中加入了苯甲醇；(4)面料还原清洗。为防止分散染料在高温及碱作用下产生水解,分散染料的染色在弱酸性条件下进行,苯甲醇在面料染色过程中起到增染作用,苯甲醇作为染色促进剂来调控染色过程中面料内部的微结构,提高对细丝的溶胀性,降低纤维的玻璃化转变温度,从而促进分散染料向ABS型材料内部的扩散,使面料染色效果更加均匀化,更加彻底。通过验证,通过本发明的染色工艺得到的ABS型3D打印服装面料的耐洗色牢度和耐摩擦色牢度较高,复合服装行业要求。(The invention discloses a dyeing method of an ABS type 3D printing garment material, which comprises the following steps: (1) pre-cleaning the fabric; (2) preparing a disperse dye solution; (3) putting the fabric into an acidic disperse dye solution for dyeing; simultaneously adding benzyl alcohol into the dispersed dye solution; (4) and (5) reducing and cleaning the fabric. In order to prevent the disperse dye from being hydrolyzed under the action of high temperature and alkali, the disperse dye is dyed under the condition of weak acidity, benzyl alcohol plays a role in dyeing in the fabric dyeing process, and the benzyl alcohol is used as a dyeing promoter to regulate and control the microstructure in the fabric in the dyeing process, so that the swelling property of filaments is improved, and the glass transition temperature of fibers is reduced, thereby promoting the dispersion of the disperse dye to the interior of an ABS (acrylonitrile butadiene styrene) type material, and ensuring that the fabric dyeing effect is more uniform and more thorough. Through verification, the ABS type 3D printed garment fabric obtained through the dyeing process has high color fastness to washing and rubbing, and meets the requirements of the garment industry.)

一种ABS型3D打印服装面料的染色方法

技术领域

本发明涉及工程材料的染色工艺领域，特别涉及一种ABS型3D打印服装面料的染色方法。

背景技术

现有的大多数3D打印服装都是对打印原料耗材进行染色，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，而且市场流行色瞬息万变，流行色一经变更，不合时宜的产品价格就会一落千丈，而目前对ABS型3D打印服装面料染色工艺的研究还处于空白状态。

发明内容

本发明的目的在于提供一种ABS型3D打印服装面料的染色方法，染料使用分散染料进行染色，苯甲醇作为染色促进剂在提高ABS型材料染色的上染率同时不影响面料的耐洗色牢度和耐摩擦色牢度。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种ABS型3D打印服装面料的染色方法，包括以下步骤：

(1)面料预清洗；

(2)配置分散染液；

(3)染色：将预处理的面料分别放在步骤(2)中配置的分散染液中，在分散染液中加入苯甲醇，搅拌均匀后加热升温染液，在50-100℃下恒温染色，在加热期间调节染液pH为酸性，固色10-60min后取出面料；

(4)面料还原清洗：

将步骤(3)染色后的面料置入还原液中，面料与还原液的浴比1:30，在温度60℃的条件下清洗15min后，取出烘干。

进一步，步骤(2)中，分散染液包括分散蓝2BLN染液、分散红3B100％染液和分散黄SE-4N染液。

进一步，以预处理的面料的重量为基准，分散蓝2BLN染液按2-3％(o.w.f)配置，分散红3B100％染液按1.5-2.5％(o.w.f)配置，分散黄SE-4N染液按2-3％(o.w.f)配置。

进一步，步骤(3)中，所述分散蓝2BLN染液中加入的苯甲醇按16-24mL/L配置，分散红3B100％染液中加入的苯甲醇按12-20mL/L配置，分散黄SE-4N染液中加入的苯甲醇按8-16mL/L配置。

进一步，步骤(3)中，所述分散蓝2BLN染液的pH调节为3-5，分散红3B100％染液的pH调节为4-6，分散黄SE-4N染液的pH调节为4-6。

进一步，步骤(3)中，所述分散蓝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80-95℃。

进一步，步骤(3)中，染色时间为20-40min。

进一步，步骤(3)中，使用冰乙酸调节pH。

进一步，步骤(1)具体为：将待染面料放在平平加O溶液中，待染面料与平平加O溶液浴比1∶30，在温度80℃的条件下处理30min后，洗净、烘干备用。

进一步，步骤(4)中，还原液由碳酸钠和保险粉制备得到。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明公开了一种ABS型3D打印服装面料的染色方法，将面料放在分散染液中进行染色，为防止分散染料在高温及碱作用下产生水解，分散染料的染色在弱酸性条件下进行；同时在分散染液中加入了苯甲醇，苯甲醇在面料染色过程中起到增染作用，苯甲醇作为染色促进剂来调控染色过程中面料内部的微结构，提高对细丝的溶胀性，降低纤维的玻璃化转变温度，从而促进分散染料向ABS型材料内部的扩散，使面料染色效果更加均匀化，更加彻底。通过验证，通过本发明的染色工艺得到的ABS型3D打印服装面料的耐洗色牢度和耐摩擦色牢度较高，符合服装行业要求。对打印后的服装面料进行染色，这样可以根据市场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。

具体实施方式

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。

本发明公开了一种ABS型3D打印服装面料的染色方法，具体包括以下步骤：

(1)面料前处理工艺：

将待染面料在平平加O溶液中处理，待染面料与平平加O溶液浴比1∶30，温度80℃的条件下处理30min后，洗净后烘干备用。其中，平平加O溶液的浓度为2g/L。

(2)以预处理的面料的重量为基准，配置染液：

按2-3％(o.w.f)配置分散蓝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。

(3)染色：将步骤(1)预处理的面料分别放在步骤(2)配置的三种染液中，在三种染液中均加入苯甲醇，搅拌均匀后加热升温染液，在50-100℃恒温下染色，在加热期间使用冰乙酸分别调节染液pH，其中分散蓝2BLN染液的pH调节为3-5，分散红3B100％染液和分散黄SE-4N染液的pH调节为4-6，固色10-60min后取出面料。

(4)面料还原清洗工艺：将步骤(3)处理后的面料置入还原液中，面料与还原液的浴比1:30，在温度60℃的条件下，在恒温水浴锅中清洗15min后，取出烘干。

还原液由碳酸钠和保险粉制备得到，碳酸钠为2g/L，保险粉为2g/L；这里的浴比指浸染方式织物与染液的比值。

分散染料无论是覆盖性、重演性、匀染性以及色泽纯度均较好的应用于纺织纤维，分散染料的主要用途是对化学纤维中的聚酯纤维(涤纶)、醋酸纤维(二醋纤、三醋纤)以及聚酰胺纤维(锦纶)进行染色，分散染料的种类颇多，从应用技术上可分为三大类：低温型(E)、中温型(ME、M)和高温型(S-H)，对ABS型材料来说，一般宜选择低温型和中温型较理想。为防止分散染料在高温及碱作用下产生水解，采用将分散染料的染色在弱酸性条件下进行。

苯甲醇在面料染色过程中起增染作用，苯甲醇作为染色促进剂来调控染色过程中面料内部的微结构，提高对细丝的溶胀性，降低纤维的玻璃化转变温度，从而促进分散染料向ABS型材料内部的扩散。

表1为分散蓝2BLN因素水平表，表2为分散红3B100％因素水平表，表3为分散黄SE-4N因素水平表。

表1分散蓝2BLN因素水平表

表2分散红3B100％因素水平表

表3分散黄SE-4N因素水平表

实施例1

一种ABS型3D打印服装面料的染色方法，具体包括以下步骤：

(1)面料前处理工艺：

将待染面料放在平平加O溶液中处理，待染面料与平平加O溶液的浴比1∶30，在温度80℃的条件下处理30min后，洗净后烘干备用。

(2)以预处理的面料的重量为基准，配置染液：

按2.5％(o.w.f)配置分散蓝2BLN染液；

按2.5％(o.w.f)配置分散红3B100％染液；

按3％(o.w.f)配置分散黄SE-4N染液。

(3)将步骤(1)预处理的面料放在步骤(2)配置的分散蓝2BLN染液中，在染液中均加入苯甲醇，搅拌均匀后加热升温染液，在90℃恒温下染色，在加热期间使用冰乙酸调节染液pH为4，固色30min后取出面料；

将步骤(1)预处理的面料放在步骤(2)配置的分散红3B100％染液中，在染液中均加入苯甲醇，搅拌均匀后加热升温染液，在80℃恒温下染色，在加热期间使用冰乙酸调节染液pH为5，固色30min后取出面料；

将步骤(1)预处理的面料放在步骤(2)配置的分散黄SE-4N染液中，在染液中均加入苯甲醇，搅拌均匀后加热升温染液，在90℃恒温下染色，在加热期间使用冰乙酸调节染液pH为5，固色20min后取出面料。

其中，分散蓝2BLN染液中苯甲醇按20mL/L配置，分散红3B100％染液中苯甲醇按20mL/L配置，分散黄SE-4N染液中苯甲醇按16mL/L配置。

(4)面料还原清洗工艺：

将步骤(3)处理后的面料置入还原液中，面料与还原液的浴比1:30，在温度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ABS型3D打印服装面料的染色方法，具体包括以下步骤：

(1)面料前处理工艺：

将待染面料放入平平加O溶液中，待染面料与平平加O溶液浴比1∶30，在温度80℃的条件下处理30min后，洗净后烘干备用。

(2)以预处理的面料的重量为基准，配置染液：

按2％(o.w.f)配置分散蓝2BLN染液；

按1.5％(o.w.f)配置分散红3B100％染液；

按2％(o.w.f)配置分散黄SE-4N染液。

(3)将步骤(1)预处理的面料放在步骤(2)配置的分散蓝2BLN染液中，在染液中均加入苯甲醇，搅拌均匀后加热升温染液，在70℃恒温下染色，在加热期间使用冰乙酸调节染液pH为3，固色20min后取出面料；

将步骤(1)预处理的面料放在步骤(2)配置的分散红3B100％染液中，在染液中均加入苯甲醇，搅拌均匀后加热升温染液，在90℃恒温下染色，在加热期间使用冰乙酸调节染液pH为4，固色40min后取出面料；

将步骤(1)预处理的面料放在步骤(2)配置的分散黄SE-4N染液中，在染液中均加入苯甲醇，搅拌均匀后加热升温染液，在80℃恒温下染色，在加热期间使用冰乙酸调节染液pH为4，固色30min后取出面料。

其中，分散蓝2BLN染液中苯甲醇按16mL/L配置，分散红3B100％染液中苯甲醇按12mL/L配置，分散黄SE-4N染液中苯甲醇按8mL/L配置。

(4)面料还原清洗工艺：

将步骤(3)处理后的面料置入还原液中，面料与还原液的浴比1:30，在温度60℃的条件下，在恒温水浴锅中清洗15min后，取出烘干。

实施例3

一种ABS型3D打印服装面料的染色方法，具体包括以下方法步骤：

(1)面料前处理工艺：

将待染面料放在平平加O溶液中处理，待染面料与平平加O溶液的浴比1∶30，在温度80℃的条件下处理30min后，洗净后烘干备用。

(2)配置染液：

按3％(o.w.f)配置分散蓝2BLN染液；

按2％(o.w.f)配置分散红3B100％染液；

按2.5％(o.w.f)配置分散黄SE-4N染液。

(3)将步骤(1)预处理的面料放在步骤(2)配置的分散蓝2BLN染液中，在染液中均加入苯甲醇，搅拌均匀后加热升温染液，在80℃恒温下染色，在加热期间使用冰乙酸调节染液pH为5，固色40min后取出面料；

将步骤(1)预处理的面料放在步骤(2)配置的分散红3B100％染液中，在染液中均加入苯甲醇，搅拌均匀后加热升温染液，在95℃恒温下染色，在加热期间使用冰乙酸调节染液pH为6，固色20min后取出面料；

将步骤(1)预处理的面料放在步骤(2)配置的分散黄SE-4N染液中，在染液中均加入苯甲醇，搅拌均匀后加热升温染液，在95℃恒温下染色，在加热期间使用冰乙酸调节染液pH为6，固色40min后取出面料。

其中，分散蓝2BLN染液中苯甲醇按24mL/L配置，分散红3B100％染液中苯甲醇按16mL/L配置，分散黄SE-4N染液中苯甲醇按12mL/L配置。

(4)面料还原清洗工艺：

将步骤(3)处理后的面料置入还原液中，面料与还原液的浴比1:30，在温度60℃的条件下，在恒温水浴锅中清洗15min后，取出烘干。

将实施例1～3染色处理后的面料进行如下测试，测试结果见表4-7。

具体地，表4为分散蓝2BLN正交实验结果分析；表5是分散红3B100％正交实验结果分析；表6是分散黄SE-4N正交实验结果分析；表7是在最优染色工艺下的ABS型耗材的3D服装面料的耐洗色牢度和耐摩擦色牢度。

注：表4-6中正交实验中的“1、2、3”与表1-3中水平因素的数字1、2、3对应。如表4中的试验号1对应行的五个参数就是染液pH为3、染料浓度2％(o.w.f)、苯甲醇用量16mL/L、染色温度70℃、染色时间20min。

表4分散蓝2BLN正交实验结果分析

由表4可以看出，分散蓝2BLN染色ABS型3D打印服装面料，由于K/S值越高，织物表面的颜色越深，以K/S值越高越好的原则为依据，得到对K/S值影响最深的依次是染色时间、苯甲醇用量、染色温度、染料浓度和染液pH。

因此，得到ABS型3D打印服装织物最佳的染色条件是：染液pH为4、染料浓度2.5％(o.w.f)、苯甲醇用量20mL/L、染色温度90℃、染色时间30min。

表5分散红3B100％正交实验结果分析

由表5可以看出，分散红3B100％染色ABS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、染色时间、染料浓度、染色温度和染液pH。以K/S值越高越好的原则为依据，得到ABS型3D打印服装织物最佳的染色条件是：染液pH为5、染料浓度2.5％(o.w.f)、苯甲醇用量20mL/L、染色温度80℃、染色时间30min。

表6分散黄SE-4N正交实验结果分析

由表6可以看出，分散黄SE-4N染色ABS型3D打印服装面料，对K/S值影响最深的依次是是染色温度、染料浓度、染液pH、苯甲醇用量和染色时间。以K/S值越高越好的原则为依据，得到ABS型3D打印服装织物最佳的染色条件是：染液pH为5、染料浓度3％(o.w.f)、苯甲醇用量16mL/L、染色温度90℃、染色时间20min。

表7

注：依据GB/T 3921-2008和GB/T 3920-2008分别测试面料的耐洗牢度和耐摩擦牢度，表7是在最优染色工艺下的ABS型耗材的3D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。

以上所述仅为本发明优选实施方案，并非是对本发明其他形式的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。