阅读说明：本技术 含有残留寡聚物的织物基材的染色方法 (Method for dyeing textile substrates containing residual oligomers ) 是由 王赵增 黄馨妘 陈奕涵 于 2018-08-08 设计创作，主要内容包括：一种含有残留寡聚物的织物基材的染色方法,包含以下步骤：(a)将该织物基材附接于安装载座以形成基材承载座,以在热压釜中进行超临界染色；及(b)覆盖微孔膜于该基材承载座的织物基材上,该微孔膜的孔洞尺寸可以使该织物基材在该热压釜中进行染色时,含有染剂的超临界流体被容许穿过该微孔膜以使该织物基材被染色,同时,该超临界流体夹带的残留寡聚物被该微孔膜所拦阻。该含有残留寡聚物的织物基材的染色方法可以提高染剂的染色程度且可减少废水排放问题。(A method of dyeing a textile substrate containing residual oligomers, comprising the steps of: (a) attaching the fabric substrate to a mounting carrier to form a substrate carrier for supercritical dyeing in an autoclave; and (b) covering a microporous membrane on the fabric substrate of the substrate bearing seat, wherein the pore size of the microporous membrane is such that when the fabric substrate is dyed in the autoclave, a supercritical fluid containing a dye is allowed to pass through the microporous membrane so as to dye the fabric substrate, and simultaneously, residual oligomers carried by the supercritical fluid are blocked by the microporous membrane. The dyeing method of the textile base material containing the residual oligomer can improve the dyeing degree of the dye and reduce the problem of waste water discharge.)

含有残留寡聚物的织物基材的染色方法

技术领域

本发明涉及一种织物基材的染色方法，特别是涉及一种含有残留寡聚物的织物基材的染色方法。

背景技术

在织物(例如聚酯布料)的染色过程中，使用超临界流体染色替代水染可以减少废水排放的问题。然而，在织物的工艺中，于合成及纺丝阶段会生成少量残留寡聚物(residual oligomer)，而超临界流体容易加速残留寡聚物在高温染浴(dye bath)中浸出(leach)至织物表面，导致于超临界流体染色阶段往往会在织物表面形成色斑，且残留寡聚物容易与染料凝集(aggregate)并沉积附着于染槽的内壁上，造成设备污染。

现有的超临界流体染色过程，多是于染色阶段后，通过水洗清除织物表面的残留寡聚物，但也背离了减少废水排放的诉求，且通常只能去除约15％至25％的残留寡聚物。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含有残留寡聚物的织物基材的染色方法，可以克服上述背景技术的缺点。

本发明的含有残留寡聚物的织物基材的染色方法，包含以下步骤：(a)将该织物基材附接(attaching)于安装载座(mounting carrier)以形成基材承载座(substrate-loaded carrier)，以在热压釜中进行超临界染色；及(b)覆盖(overlying)微孔膜于该基材承载座的织物基材上，该微孔膜的孔洞尺寸可以使该织物基材在该热压釜中进行染色时，含有染剂的超临界流体被容许穿过该微孔膜以使该织物基材被染色，同时，该超临界流体夹带的残留寡聚物被该微孔膜所拦阻。

本发明的有益效果在于：该含有残留寡聚物的织物基材的染色方法可以提高染剂的染色程度且不产生任何废水。

以下将就本发明内容进行详细说明：

本发明含有残留寡聚物的织物基材的染色方法，包含以下步骤：(a)将该织物基材附接于安装载座以形成基材承载座，以在热压釜中进行超临界染色；及(b)覆盖微孔膜于该基材承载座的织物基材上，该微孔膜的孔洞尺寸可以使该织物基材在该热压釜中进行染色时，含有染剂的超临界流体被容许穿过该微孔膜以使该织物基材被染色，同时，该超临界流体夹带的残留寡聚物被该微孔膜所捕捉并且拦阻。

优选地，该微孔膜的孔径小于该残留寡聚物的大小。更优选地，该微孔膜的孔径范围为0.1至1.0μm。最优选地，该微孔膜的孔径范围为0.2至0.8μm。

优选地，该微孔膜的厚度范围为10至90mm。

优选地，该微孔膜是由聚合物材料所制成。在本发明的部分具体实施例中，该微孔膜是由聚四氟乙烯所制成。在本发明的部分具体实施例中，该微孔膜是由聚氨酯所制成。在本发明的部分具体实施例中，该微孔膜是由聚丙烯所制成。

优选地，该织物基材是由聚酯材料所制成。

优选地，该染剂是分散性染料(disperse dye)。在本发明的具体实施例中，该染剂是分散红92或分散蓝60。

优选地，该安装载座是呈杆状，且在该步骤(a)中，该织物基材是卷绕于该安装载座。

优选地，该超临界流体是超临界二氧化碳。

附图说明

本发明的其他的特征及功效，将于参照附图的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是扫描式电子显微镜照片，说明本发明染色方法的实施例1的经超临界二氧化碳处理的聚酯布料；

图2是扫描式电子显微镜照片，说明本发明染色方法的比较例1的经超临界二氧化碳处理的聚酯布料；及

图3是扫描式电子显微镜照片，说明本发明染色方法的比较例2的经超临界二氧化碳处理的聚酯布料。

具体实施方式

本发明将就以下实施例来作进一步说明，但应了解的是，所述实施例仅为例示说明用，而不应被解释为本发明实施的限制。

<实施例1>

实施例1的方法的步骤如下：

(a)将10g聚酯布料(购自于远东新世纪股份有限公司，型号为75/72 SDR)卷绕于不锈钢圆杆上。

(b)将聚四氟乙烯的微孔膜(ePTFE，购自于宇明泰化工股份有限公司，型号为STF-5126，尺寸为15cm×15cm，厚度为35mm，孔径为0.2-0.8μm)紧密且完全地包裹覆盖于上述圆杆上的聚酯布料上，使该聚酯布料不显露，并以棉线或尼龙线捆绑固定。

(c)将上述固定在该圆杆上的聚酯布料及微孔膜置入容积为1L的热压釜，注入150±3g液态二氧化碳，在流体扰动状态下加热至120-130℃，并灌入气态二氧化碳加压至250-300bar，以形成超临界二氧化碳，维持120min。

(d)降温至60℃并恢复为常压，拆除固定以得到经超临界二氧化碳处理的聚酯布料。

<实施例2及实施例3>

实施例2及实施例3的方法与实施例1相似，差异处在于在该步骤(b)中，分别以聚丙烯微孔膜(PP，购自于钒泰公司，型号为M-PP047N045I，尺寸为15cm×15cm，厚度为47mm，孔径约为0.45μm)及聚氨酯微孔膜(PU，购自于吉优力公司，型号为ITPUC035137，尺寸为15cm×15cm，厚度为35mm，孔径为0.2-0.6μm)取代实施例1中的ePTFE。

<实施例4及实施例5>

实施例4及实施例5的方法与实施例1相似，差异处在于在该步骤(c)中，在注入液态二氧化碳前，实施例4先将0.05g分散红92(Disperse Red 92)置入热压釜，实施例5先将0.05g分散蓝60(Disperse Blue 60)置入热压釜。

<比较例1>

比较例1的方法与实施例1相似，差异处在于不进行该步骤(b)，即在进行该步骤(a)后，该步骤(c)是将固定在该圆杆上的聚酯布料置入热压釜，随后以超临界二氧化碳处理。

<比较例2及比较例3>

比较例2及比较例3的方法分别与实施例4及实施例5相似，差异处在于不进行该步骤(b)，即在进行该步骤(a)后分别将染剂置入热压釜，该步骤(c)是将固定在该圆杆上的聚酯布料置入热压釜，随后以超临界二氧化碳处理。

<电子显微镜观察>

以扫描式电子显微镜(SEM)分别观察实施例1、比较例1及比较例2的经超临界二氧化碳处理的聚酯布料，其聚酯布料的最外层相反于接触该圆杆的表面的SEM照片依序分别如图1至图3所示。

由图1可以看出，实施例1的经超临界二氧化碳处理的聚酯布料的表面光滑平整；由图2及图3可以看出，比较例1及比较例2的经超临界二氧化碳处理的聚酯布料的表面上明显附着有为数不少的残留寡聚物颗粒(如图2及图3中箭头所指)。显示实施例1的方法相较于比较例1及比较例2的方法，能够大幅减少附着在聚酯布料表面上的残留寡聚物颗粒。

<寡聚物定量分析>

分别取50mg实施例1-5及比较例1-3的经超临界二氧化碳处理的聚酯布料及50mg实施例1-4的微孔膜，以1.5mL六氟异丙醇[CF₃CH(OH)CF₃]及氯仿(体积比为3：2)、10mL氯仿、5mL甲醇溶解聚酯布料及微孔膜上的残留寡聚物，离心并过滤后利用高效能液相层析仪(HPLC)分别对于选定体积中的残留寡聚物进行定量分析[动相为甲醇/乙腈(混合溶剂)，C18HPLC管柱购自于ES Industries，填充物粒径为3.5μm，填充物孔径为填充物比表面积为350m²/g，冲提温度为35℃]，并利用以下数学式1计算实施例1-5的微孔膜的残留寡聚物拦阻率，结果分别如表1所示。

﹝数学式1﹞

表1

由表1可以看出，实施例1-5及比较例1-3的残留寡聚物总含量皆在10000ppm左右，实施例1-5的微孔膜可以捕捉残留寡聚物，拦阻率可达19.9％-46.6％，其中使用ePTFE的实施例1、4及5，拦阻残留寡聚物的拦阻率大于40％，显示实施例1-5的方法在无需进一步以水清洗去除寡聚物的状态下，确实能够将残留寡聚物从聚酯布料上大幅转移至微孔膜上，进而减少聚酯布料上的残留寡聚物含量。

<色相测量>

利用日本NIPPON DENSHOKU公司的色差仪(型号为NE4000)分别测量上述实施例4、实施例5及比较例2、比较例3的经超临界二氧化碳染色的聚酯布料的CIE L*值、a*值及b*值，结果如下表2所示。

表2

	CIE L*值	CIE a*值	CIE b*值
				实施例4	9.88	10.58	3.84
比较例2	28.58	2.71	1.28
				实施例5	10.12	3.32	-9.89
比较例3	27.32	1.48	-2.33

由表2可以看出，实施例4及实施例5的经超临界二氧化碳染色的聚酯布料的CIEL*值明显小于比较例2及比较例3的CIE L*值，显示实施例4及实施例5的方法的染色程度(着色能力)相较于比较例2及比较例3的方法来得更高；实施例4的经超临界二氧化碳染色的聚酯布料的CIE a*值明显大于比较例2的CIE a*值，显示实施例4的方法对于红色染剂(分散红92)的染色程度相较于比较例2的方法来得更高，可使得染色聚酯成品较偏红色；实施例5的经超临界二氧化碳染色的聚酯布料的CIE b*值明显小于比较例3的CIE b*值，显示实施例5的方法对于蓝色染剂(分散蓝60)的染色程度相较于比较例3的方法来得更高，可使得染色聚酯成品较偏蓝色。

综上所述，本发明含有残留寡聚物的织物基材的染色方法能够有效减少超临界染色过程中织物基材上的残留寡聚物，进而提高染剂的染色程度，且完全无需经过水洗而不产生任何废水，符合无水染色减少废水排放的诉求，所以确实能达成本发明的目的。

以上所述者，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明的范围。