一种牛奶蛋白纤维的染色工艺
阅读说明：本技术 一种牛奶蛋白纤维的染色工艺 (Dyeing process of milk protein fiber ) 是由 王振永 暨剑侠 孙前程 于 2021-09-14 设计创作，主要内容包括：本申请的目的是提供一种牛奶蛋白纤维的染色工艺,具有上染率高、缓染的优点,该染色工艺,包括以下步骤：(1)将壳聚糖和2wt％醋酸水溶液按质量比1～1.5:1.5混合,25～35℃下超声分散均匀,得改性液；将牛奶蛋白纤维放入改性液中,浴比为1:13～16,48～52℃下搅拌反应12～16min,取牛奶蛋白纤维,水洗、38～42℃下烘干；(2)配制1.8～2.1g/L阳离子染料的染浴,25～35℃下放入牛奶蛋白纤维,浴比为24～26:1,水浴升温至50～90℃,保温55～75min,取出牛奶蛋白纤维,水洗、38～42℃下烘干；染色过程中用2wt％硫酸水溶液调节染浴pH为5～6。(The application aims at providing a dyeing process of milk protein fibers, which has the advantages of high dye uptake and slow dyeing, and comprises the following steps: (1) mixing chitosan and 2 wt% acetic acid aqueous solution according to the mass ratio of 1-1.5: 1.5, and performing ultrasonic dispersion uniformly at the temperature of 25-35 ℃ to obtain a modified solution; putting the milk protein fiber into the modifying liquid, stirring and reacting at 48-52 ℃ for 12-16 min at a bath ratio of 1: 13-16, taking the milk protein fiber, washing with water, and drying at 38-42 ℃; (2) preparing a dye bath of 1.8-2.1 g/L cationic dye, putting the milk protein fiber at 25-35 ℃ in a bath ratio of 24-26: 1, heating the milk protein fiber to 50-90 ℃ in a water bath, keeping the temperature for 55-75 min, taking out the milk protein fiber, washing with water, and drying at 38-42 ℃; and in the dyeing process, 2 wt% of sulfuric acid water solution is used for adjusting the pH value of the dye bath to 5-6.)
技术领域
本发明涉及一种牛奶蛋白纤维的染色工艺。
背景技术
牛奶蛋白纤维是将液态牛奶去水、脱脂、利用接枝共聚技术将蛋白质分子与丙烯腈分子制成牛奶浆液，再经湿纺新工艺处理而成，使其形成一种在结构中含有牛奶蛋白质氨基酸大分子的线型高分子。因此，可以将牛奶蛋白纤维描述为一种含动物蛋白氨基酸的合成纤维。
牛奶蛋白纤维集天然纤维(棉、麻、毛、蚕丝)和化学纤维的优点于一身，不仅具有化学纤维强度高、收缩小、防霉和防蛀的性能，还具有天然纤维柔软、亲肤、吸湿和透气等优点。另外，牛奶蛋白纤维含有多种人体必需的氨基酸，与人体皮肤的亲和性好，具有良好的保健性。
因此，研究牛奶蛋白纤维的染色工艺具有一定的生产应用价值。
发明内容
本发明的目的是提供一种牛奶蛋白纤维的染色工艺，具有上染率高、缓染的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种牛奶蛋白纤维的染色工艺，包括以下步骤：
(1)将壳聚糖和2wt％醋酸水溶液按质量比1～1.5:1.5混合，25～35℃下超声分散均匀，得到改性液；将牛奶蛋白纤维放入改性液中，浴比为1:13～16，于48～52℃下搅拌反应12～16min，取牛奶蛋白纤维，水洗、38～42℃下烘干；
(2)配制1.8～2.1g/L阳离子染料的染浴，25～35℃下放入经步骤(1)处理的牛奶蛋白纤维，浴比为24～26:1，水浴升温至50～90℃，保温55～75min，取出牛奶蛋白纤维，水洗、38～42℃下烘干；染色过程中用2wt％硫酸水溶液调节染浴pH为5～6。
进一步的，包括以下步骤：
(1)将壳聚糖和2wt％醋酸水溶液按质量比1.2:1.5混合，30℃下超声分散均匀，加入α-氨基-1H-吲哚-5-乙酸和戊二醇，在55℃下搅拌反应45min，过滤取清液，于55℃下浓缩除尽溶剂，得到改性剂，将改性剂和水按质量比1:5混合，超声分散均匀得到改性液；将牛奶蛋白纤维放入改性液中，浴比为1:15，于50℃下搅拌反应15min，取牛奶蛋白纤维，水洗、40℃下烘干；
(2)配制2.0g/L阳离子染料的染浴，30℃下放入经步骤(1)处理的牛奶蛋白纤维，浴比为25:1，水浴升温至50～60℃，保温55～65min，取出牛奶蛋白纤维，水洗、40℃下烘干；染色过程中用2wt％硫酸水溶液调节染浴pH为5～6。
进一步的，壳聚糖的脱乙酰度不低于90％。
进一步的，包括以下步骤：
(1)将壳聚糖和2wt％醋酸水溶液按质量比1.2:1.5混合，30℃下超声分散均匀，加入α-氨基-1H-吲哚-5-乙酸和戊二醇，在55℃下搅拌反应45min，过滤取清液，于55℃下浓缩除尽溶剂，得到改性剂，将改性剂和水按质量比1:5混合，超声分散均匀得到改性液；将牛奶蛋白纤维放入改性液中，浴比为1:15，于50℃下搅拌反应15min，取牛奶蛋白纤维，水洗、40℃下烘干；
(2)配制2.0g/L阳离子染料的染浴，30℃下放入经步骤(1)处理的牛奶蛋白纤维，浴比为25:1，水浴升温至55℃，保温60min，取出牛奶蛋白纤维，水洗、40℃下烘干；染色过程中用2wt％硫酸水溶液调节染浴pH为5～6。
进一步的，牛奶蛋白纤维为牛奶蛋白/改性聚丙烯腈纤维。
本发明技术效果主要体现在以下方面：
牛奶蛋白纤维存在很多由氨基酸-COOH电离成-COO-所提供的染座，而纤维的结构又较疏松，染料扩散快，造成染料过快结合，对上染率、上染效果产生影响；为解决这一问题，现有技术采用在染浴中添加氯化钠的形式(出发点为：在染浴中加入氯化钠后，Na+能与染料阳离子相互竞争染色位置，由于Na+与染料阳离子相比体积小、流动性大，先被纤维吸附，夺占染色位置，然后被染料阳离子置换，起到缓染作用)，然而事实上该方法的缓染作用不明显，同时氯化钠的引入，占有了部分染色位置，使得上染百分率下降；在本申请中，利用壳聚糖的阳离子与阳离子染料在染浴中相互排斥的作用，在染色过程中特别是初期可以减缓染料进入染色位置的时间，起到较好的缓染作用，同时本申请的方法未占据染色位置因此也能保证较高的上染率。
具体实施方式
实施例1：一种牛奶蛋白纤维的染色工艺，包括以下步骤：
(1)将壳聚糖(脱乙酰度为92％，来源于浙江金壳药业有限公司)和2wt％醋酸水溶液按质量比1.2:1.5混合，30℃下超声分散均匀，加入α-氨基-1H-吲哚-5-乙酸和戊二醇，在55℃下搅拌反应45min，过滤取清液，于55℃下浓缩除尽溶剂，得到改性剂，将改性剂和水按质量比1:5混合，超声分散均匀得到改性液；将牛奶蛋白纤维(牛奶蛋白/改性聚丙烯腈纤维，来自山西恒天纺织新纤维科技有限公司，下同)放入改性液中，浴比为1:15，于50℃下搅拌反应15min，取牛奶蛋白纤维，30℃下水洗、40℃下烘干；
(2)配制2.0g/L阳离子染料的染浴，30℃下放入经步骤(1)处理的牛奶蛋白纤维，浴比为25:1，水浴升温至55℃，保温60min，取出牛奶蛋白纤维，30℃下水洗、40℃下烘干；染色过程中用2wt％硫酸水溶液调节染浴pH为5～6。
实施例2：一种牛奶蛋白纤维的染色工艺，包括以下步骤：
(1)将壳聚糖(脱乙酰度为92％，来源于浙江金壳药业有限公司)和2wt％醋酸水溶液按质量比1.2:1.5混合，30℃下超声分散均匀，得到改性液；将牛奶蛋白纤维放入改性液中，浴比为1:15，于50℃下搅拌反应15min，取牛奶蛋白纤维，30℃下水洗、40℃下烘干；
(2)配制2.0g/L阳离子染料的染浴，30℃下放入经步骤(1)处理的牛奶蛋白纤维，浴比为25:1，水浴升温至55℃，保温60min，取出牛奶蛋白纤维，30℃下水洗、40℃下烘干；染色过程中用2wt％硫酸水溶液调节染浴pH为5～6。
对照组1：一种牛奶蛋白纤维的染色工艺，包括以下步骤：
配制2.0g/L阳离子染料的染浴，30℃下放入牛奶蛋白纤维，浴比为25:1，水浴升温至55℃，保温60min，取出牛奶蛋白纤维，30℃下水洗、40℃下烘干；染色过程中用2wt％硫酸水溶液调节染浴pH为5～6。
对照组2：一种牛奶蛋白纤维的染色工艺，包括以下步骤：
配制2.0g/L阳离子染料的染浴，30℃下放入牛奶蛋白纤维，浴比为25:1，水浴升温至90℃，保温60min，取出牛奶蛋白纤维，30℃下水洗、40℃下烘干；染色过程中用2wt％硫酸水溶液调节染浴pH为5～6。
对照组3：一种牛奶蛋白纤维的染色工艺，包括以下步骤：
配制2.0g/L阳离子染料、0.5g/L氯化钠的染浴，30℃下放入牛奶蛋白纤维，浴比为25:1，水浴升温至90℃，保温60min，取出牛奶蛋白纤维，30℃下水洗、40℃下烘干；染色过程中用2wt％硫酸水溶液调节染浴pH为5～6。
性能测试
以阳离子蓝X-GRRL为染料进行测试。
1、上染百分率
用紫外-可见分光光度计(UV-1700)在最大吸收波长处分别测定染色前后染浴的吸光度，计算上染百分率＝(1-染色后残液的吸光度/原液吸光度)×100％。
2、皂洗牢度，根据ISO105-C10:2006《纺织品色牢度试验C10部分：耐皂洗或肥皂和苏打液洗涤色牢度》标准进行测试。
测试结果如表1所示。表1显示，实施例1和实施例2的最终上染百分率高于对照品，上染效果更好，且不同时段内上染百分率也呈逐步增加的状态，说明相比对照组，实施例1和2具有缓染作用；实施例1和2的皂洗牢度也也有所提高。
表1
3、抗菌性测试
试验菌株：金黄色葡萄球菌AATCC6538、大肠埃希菌AATCC8099。
试验样品：实施例1和实施例2，以及未经染色处理的实施例1、2。测试未清洗的数据。
按FZ-T 01021-1992织物抗菌性能试验方法进行测试。平行试验5次，取平均值。
测试结果如表2所示。将经染色处理前后的布料的抗菌性相比，染色后的抑菌率虽然有下降但下降率不大，说明染色较为温和，未对抗菌整理造成较大破坏。
表2
是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
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