一种棉针织物高效染色方法
阅读说明：本技术 一种棉针织物高效染色方法 (Efficient dyeing method for cotton knitted fabric ) 是由 左凯杰 何瑾馨 张东润 王存山 王碧华 黄庄芳容 于 2021-03-12 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种棉针织物高效染色方法,涉及织物染色技术领域。本发明对棉针织物进行染色的方法是利用活性染料和元明粉对织物进行染色,染色后再浸轧碱液,并快速降低织物中的带水率,再对织物进行密封固色,大幅降低了活性染料的水解,提高了染色固色率。(The invention provides a high-efficiency dyeing method for cotton knitted fabrics, and relates to the technical field of fabric dyeing. The method for dyeing the cotton knitted fabric comprises the steps of dyeing the fabric by using the reactive dye and the anhydrous sodium sulphate, padding the fabric with alkali liquor after dyeing, rapidly reducing the water carrying rate in the fabric, and performing sealed color fixation on the fabric, so that the hydrolysis of the reactive dye is greatly reduced, and the dyeing color fixation rate is improved.)
技术领域
本发明涉及织物印染技术领域，尤其涉及一种棉针织物高效染色方法。
背景技术
传统的棉针织物染色大多采用活性染料在溢流染色机或气流染色机内进行浸染染色，浸染过程中需要耗用大量的无机盐(元明粉或食盐)进行促染，之后再采用纯碱进行固色反应，使活性染料与棉纤维上的伯羟基发生共价键结合；染色结束后，还需要进行反复的水洗、酸中和，去除织物上大部分的盐碱，再进行高温皂洗，将吸附在纤维上的浮色染料或水解染料彻底去除，以保证织物的牢度达到客户需求。但是这种传统浸染技术使得印染的棉针织物存在以下问题：
⑴活性染料的固色率不高，仅60-70％左右，原因是活性染料在固色的同时，在碱性条件下还会与水发生水解反应，水解后的染料不能再与纤维反应，而随染色废水排放造成废水处理难度增加，造成资源浪费；
⑵染色过程中，使用大量盐、碱类电解质，造成印染废水含盐度较高，易造成土地的盐碱化。
因此如何降低棉针织物染色过程中染料的水解，提高棉针织物的固色率和染色的稳定性是目前行业需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种棉针织物高效染色方法，该染色方法是利用活性染料和元明粉对织物进行染色，染色后再浸轧碱液，并快速降低织物中的带水率，再对织物进行密封固色，大幅降低了染料的水解，提高了固色率。
本发明的棉针织物高效染色方法包括以下步骤：
(1)前处理，将棉针织物进行前处理；
(2)染色处理，将前处理后的织物浸在含活性染料和元明粉的染液中进行染色处理；
(3)浸轧碱液，将染色处理后织物取出、挤干，并将织物浸轧在浓度为10-20g/L的纯碱溶液中，轧余率为70-80％，其中染色处理后的染色残液留置待用；
(4)快速烘干，将步骤(3)处理后的织物取出，并进行快速烘干，烘干时间为1-3min，织物的带液率降至30％-40％；
(5)密封焙烘，将快速烘干后的织物装入密封袋进行密封，并放入烘箱中进行焙烘处理，焙烘温度为70-100℃，焙烘时间为10-60min；
(6)水洗，烘干，将密封焙烘处理后的织物取出后依次进行水洗和酸中和处理，并于95℃下采用浓度为1-5g/L的皂洗剂进行皂洗5-20min，再次水洗后进行烘干，即得到染色棉针织物。
优选地，本发明步骤(1)中棉针织物的前处理是采用传统碱氧工艺、茶皂素生态漂白工艺、低温活化漂白工艺或低碱催化漂白工艺对棉针织物进行处理，以获得白度65-75、毛细效应为8-18cm/30min的织物。
优选地，本发明步骤(2)染液中活性染料的浓度为0.1-10g/L，元明粉的浓度为20-80g/L。
优选地，本发明步骤(2)中的染色工艺是将织物在染液中运行5-10min，然后以1-2℃/min的升温速率升温至60-80℃后持温20-40min，最后降温至30℃后并运行10-20min。
优选地，本发明对染色处理后的染色残液进行补加活性染料和元明粉，以达到染色前的浓度，并再次循环使用。
优选地，本发明步骤(4)是采用非直接接触加热方式对织物进行快速烘干。
优选地，本发明步骤(6)所述的皂洗剂为棉用阴离子皂洗剂。
优选地，本发明步骤(6)中的烘干温度为130-160℃，烘干时间为1.5-3min。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)本发明仅利用活性染料和元明粉作为染液对织物进行染色处理，染液中未使用纯碱，避免了染料在碱性条件下的水解，相较于目前已有的续缸染色技术，染料利用率更高，且补加染料、元明粉后可再次循环利用；
2)本发明将染色后的织物进行快速烘干后，将织物在带水率为30-40％下进行密封烘干，进一步降低了染料的水解，提高了染料的固色率，固色率提高10％以上；
3)本发明织物经染色处理后，染料的色牢度稳定，无牢度下降的风险。
附图说明
图1为元明粉电导率与浓度成线性关系图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种棉针织物高效染色方法，步骤如下：
(1)前处理，将棉单面布(棉26S，100％)采用传统碱氧工艺进行前处理：将棉单面布置于含有如下原料的溶液中：渗透剂0.4g/L，乳化剂1g/L、双氧水稳定剂0.56g/L、烧碱2.5g/L、双氧水7g/L；在温度为98℃下浸泡45min，前处理后织物白度为74.56，毛细效应为15.9cm/30min；
(2)染色处理，将前处理后的3g织物浸在0.06L染液中进行染色，其中染液是由活性染料和元明粉、水混合而成，染液中活性染料为H-E3B红色染料且浓度为1g/L，元明粉的浓度为60g/L；
染色工艺是将织物在染液中运行10min，然后以2℃/min的升温速率升温至80℃，持温30min，然后以2℃/min的降温速率降温至30℃，并运行20min；
(3)浸轧碱液，将染色处理后织物取出、挤干，并将织物浸轧在浓度为20g/L的纯碱溶液中，轧余率为75％；
(4)快速烘干，将步骤(3)处理后的织物取出，并采用温度为80℃的热风进行快速烘干，烘干时间为2min，织物的带液率降至30％；
(5)密封焙烘，将快速烘干后的织物装入密封袋进行密封，并放入烘箱中进行焙烘处理，焙烘温度为90℃，焙烘时间为50min；
(6)水洗，烘干，将密封焙烘处理后的织物取出后依次进行水洗和酸中和处理，并于95℃下采用浓度为2g/L的FW-A06皂洗剂进行皂洗15min，再次水洗后在温度为150℃下进行烘干1.5min，即得到染色棉针织物；
(7)将染色处理后的染色残液进行补加活性染料和元明粉，以达到染色前的浓度，并再次循环使用，即重复步骤(1)-(6)进行5次连续续缸染色。
其中染色处理后的染色残液补水至0.06L，分别测试染色残液的吸光度为0.0318、电导率为109.7us/cm(均为稀释100倍后测得的数值，下同)，步骤(2)中染色液的吸光度为为0.2420，电导率为128.2us/cm。
a.染料补加量的计算
利用低浓度下染料吸光度与浓度成正比的关系，计算续杯染色需补加的染料量＝(1-0.0318÷0.2420)×1×0.06＝0.0521g；
b.元明粉补加量的计算
低浓度下元明粉电导率与浓度成线性关系表，如图1所示；可得到电导率y与元明粉浓度x之间的关系为：y＝148.1x+43.867。
代入上述公式，可以得出步骤(2)染色标准液的元明粉浓度为56.94g/L，染色残液的元明粉浓度为44.45g/L，故需要补加的元明粉质量为0.7896g。
实施例2
一种棉针织物高效染色方法，步骤如下：
(1)前处理，将棉单面布(棉26S，100％)采用茶皂素前处理工艺：将棉单面布置于含有如下原料的溶液中：
精练渗透剂AP8000.5g/L，茶皂素HD-1907g/L；在温度为98℃下浸泡时间50min。经过处理后织物的白度为75.65，毛效为14.6cm；
(2)染色处理，将前处理后的3g织物浸在0.06L染液中进行染色，其中染液是由活性染料和元明粉、水混合而成，染液中活性染料为活性艳兰KN-R且浓度为1g/L，元明粉的浓度为60g/L；
染色工艺是将织物在染液中运行10min，然后以2℃/min的升温速率升温至80℃，持温30min，然后以2℃/min的降温速率降温至30℃，并运行20min；
(3)浸轧碱液，将染色处理后织物取出、挤干，并将织物浸轧在浓度为20g/L的纯碱溶液中，轧余率为75％；
(4)快速烘干，将步骤(3)处理后的织物取出，并采用温度为80℃的热风进行快速烘干，烘干时间为2min，织物的带液率降至30％；
(5)密封焙烘，将快速烘干后的织物装入密封袋进行密封，并放入烘箱中进行焙烘处理，焙烘温度为80℃，焙烘时间为20min；
(6)水洗，烘干，将密封焙烘处理后的织物取出后依次进行水洗和酸中和处理，并于95℃下采用浓度为2g/L的FW-A06皂洗剂进行皂洗5-20min，再次水洗后在温度为150℃下进行烘干1.5min，即得到染色棉针织物；
(7)将染色处理后的染色残液按照实施例1的方式进行补加活性染料和元明粉，以达到染色前的浓度，并再次循环使用，即重复步骤(1)-(6)进行5次连续续缸染色。
实施例3
一种棉针织物高效染色方法，步骤如下：
(1)前处理，将棉单面布(棉26S，100％)采用低碱催化漂白工艺进行前处理；即将棉单面布置于含有如下原料的溶液中：
欧诺兰SuperBLUE 1g/L，NaOH 1.1g/L，H2O27g/L；
在温度为98℃下浸泡45min；前处理后织物的白度为75.24，毛效为17.2cm；
(2)染色处理，将前处理后的3g织物浸在0.06L染液中进行染色，其中染液是由活性染料和元明粉、水混合而成，染液中活性染料为活性红R-3BS且浓度为1g/L，元明粉的浓度为60g/L；
染色工艺是将织物在染液中运行10min，然后以2℃/min的升温速率升温至80℃，持温30min，然后以2℃/min的降温速率降温至30℃，并运行20min；
(3)浸轧碱液，将染色处理后织物取出、挤干，并将织物浸轧在浓度为20g/L的纯碱溶液中，轧余率为75％；
(4)快速烘干，将步骤(3)处理后的织物取出，并采用温度为80的热风进行快速烘干，烘干时间为2min，织物的带液率降至30％；
(5)密封焙烘，将快速烘干后的织物装入密封袋进行密封，并放入烘箱中进行焙烘处理，焙烘温度为80℃，焙烘时间为25min；
(6)水洗，烘干，将密封焙烘处理后的织物取出后依次进行水洗和酸中和处理，并于95℃下采用浓度为5g/L的FW-A06皂洗剂进行皂洗5-20min，再次水洗后在温度为150℃下进行烘干1.5min，即得到染色棉针织物；
(7)将染色处理后的染色残液按照实施例1的方式进行补加活性染料和元明粉，以达到染色前的浓度，并再次循环使用，即重复步骤(1)-(6)进行5次连续续缸染色。
实施例4
一种棉针织物高效染色方法，步骤如下：
(1)前处理，将棉单面布(棉26S，100％)采用低温活化漂白工艺，即将棉单面布置于含有如下原料的溶液中：
精练渗透剂AP8000.8g/L，精练乳化剂SEN 1g/L，TAED 3g/L，NaOH 1g/L，H2O27g/L；
然后在温度为80℃下浸泡60min；经过处理后织物的白度为64.74，毛效为9.1cm；
(2)染色处理，将前处理后的3g织物浸在0.06L染液中进行染色，其中染液是由活性染料和元明粉、水混合而成，染液中活性染料为活性黑Black RGB且浓度为2g/L，元明粉的浓度为60g/L；
染色工艺是将织物在染液中运行10min，然后以2℃/min的升温速率升温至80℃，持温30min，然后以2℃/min的降温速率降温至30℃，并运行20min；
(3)浸轧碱液，将染色处理后织物取出、挤干，并将织物浸轧在浓度为20g/L的纯碱溶液中，轧余率为75％；
(4)快速烘干，将步骤(3)处理后的织物取出，并采用温度为80的热风进行快速烘干，烘干时间为2min，织物的带液率降至30％；
(5)密封焙烘，将快速烘干后的织物装入密封袋进行密封，并放入烘箱中进行焙烘处理，焙烘温度为80℃，焙烘时间为10min；
(6)水洗，烘干，将密封焙烘处理后的织物取出后依次进行水洗和酸中和处理，并于95℃下采用浓度为5g/L的FW-A06皂洗剂进行皂洗5-20min，再次水洗后在温度150℃下进行烘干1.5min，即得到染色棉针织物；
(7)将染色处理后的染色残液按照实施例1的方式进行补加活性染料和元明粉，以达到染色前的浓度，并再次循环使用，即重复步骤(1)-(6)进行5次连续续缸染色。
对比例1
利用H-E3B红色染料对实施例1中的棉单面布采用传统染色工艺进行处理，步骤如下：
(1)棉织物的前处理同实施例1；
(2)将前处理后的3g织物浸在0.06L染液中进行染色，其中染液是由活性染料和元明粉、水混合而成，染液中活性染料为H-E3B红色染料且浓度为1g/L，元明粉的浓度为60g/L，运行10min后，按照1℃/min的升温速率升温至80℃，加入纯碱1.2g纯碱，并保温45min，染色结束；
(3)将染色后的织物进行水洗和酸中和处理，并于95℃下采用浓度为2g/L的皂洗剂FW-A06进行皂洗15min，再次水洗后在温度为150℃下进行烘干1.5min，即得到染色棉针织物。
对比例2
棉织物的前处理同实施例2，利用活性艳兰KN-R对实施例2中的棉单面布按照对比例1的传统染色工艺进行处理，仅染色温度由80℃改为60℃。
对比例3
棉织物的前处理同实施例3，利用活性红R-3BS对实施例3中的棉单面布按照对比例2的传统染色工艺进行处理
对比例4
棉织物的前处理同实施例4，利用活性黑Black RGB对实施例4中的棉单面布按照对比例2的传统染色工艺进行处理。
按照实施例1-4的工艺对棉单面布进行续杯染色，测定其稳定性，如表1所示。
表1续杯染色稳定性
测定实施例1-4以及对比文件1-4获得染色织物固色率，如表2所示。
表2
从表2中可以看出，采用本发明的染色工艺可以使得织物中染料的固色率提高10％以上。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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