CN103410018A - 亚麻/羊毛同浴同色染色工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种亚麻/羊毛同浴同色染色工艺，采用2，3-环氧丙基三甲基氯化铵改性剂，将亚麻粗纱进行阳离子改性，然后用冰醋酸进行酸洗，水洗；通过分段升温和改变氯化钠、碳酸钠的投入量，调控酸性染料上染改性后亚麻和羊毛的速度和上染量，实现亚麻/羊毛同浴同色染色。本发明工艺实现了亚麻/羊毛同色同浴染色，解决了同浴染色中色差问题，减少了工艺流程，节能环保。本发明的阳离子改性方法效果显著，采用本发明工艺，在改善亚麻染色性能的同时，可保证亚麻纤维具有较高的断裂强度，且白度也有显著提高，满足染色工艺要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种纤维染色工艺，特别是涉及一种阳离子改性后的亚麻纤维和羊毛用酸性染料同浴、无色差的染色工艺。
背景技术
亚麻纤维的吸湿、透气性好、防腐抑菌性能优良，但弹性较差。羊毛是一种弹性很好的纤维，但吸湿透气性较差。利用两种纤维各自的优点开发亚麻/羊毛混纺织物，亚麻纤维与毛混纺可以实现毛织物的轻薄化，毛麻混纺织物同时具有亚麻和羊毛的优点，市场前景良好。由于亚麻纤维和羊毛纤维分别属于纤维素纤维和蛋白质纤维，所以亚麻羊毛染色性能的不同是毛麻混纺织品开发存在的主要难题是。目前羊毛/亚麻混纺织物的染色普遍采用的方法是亚麻和羊毛分别条染，再进行纺纱织造。但是这种工艺一方面无法适用于颜色多样的染色，染色工艺的难度增大，另一方面染色过程中的能源消耗也随之增大。
为了开发亚麻毛混纺产品，近几年来，对亚麻纤维的染色性能进行了一系列的研究。但是目前国内外对亚麻的改性研究还属于初级阶段，相关的文献不多，也没有深入对亚麻/羊毛同浴染色工艺的研究。根据亚麻纤维或织物性能上的不足，用接枝共聚或缩聚的方法实现亚麻接枝改性，引入相应的化学基团，从高分子结构与性能的关系的理论分析可知，可以改善亚麻的染色性能，还可提高亚麻纤维的弹性、柔顺性、抗折皱性。对亚麻粗纱进行阳离子改性，能在很大程度上提高酸性染料对亚麻纤维上染的能力，从而实现亚麻/羊毛同浴染色。
改性的亚麻粗纱和羊毛同浴同色的染色工艺还是比较难以确定，虽然改性的亚麻粗纱具有了可以吸附酸性染料的阳离子基团，但是和羊毛纤维上所具有的阳离子基团在数目上和染料的上染能力也不相同，所以染色工艺是解决同浴染色中色差问题最关键的因素。
发明内容
为解决上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种酸性染料染色并且无色差的亚麻/羊毛同浴染色工艺。
为达上述目的，本发明一种亚麻/羊毛同浴同色染色工艺，采用2，3-环氧丙级三甲基氯化铵改性剂，将亚麻粗纱进行阳离子改性，然后用冰醋酸进行酸洗，水洗；通过分段升温和改变氯化钠、碳酸钠的投入量，调控酸性染料上染改性后亚麻和羊毛的速度和上染量，实现亚麻/羊毛同浴同色染色；
所述分段升温和改变氯化钠、碳酸钠的投入量，调控酸性染料上染改性后亚麻和羊毛的速度和上染量的工艺条件是：浴比1：30，初染温度40-50℃，NaCl投入量5-15g/L,Na2CO3投入量10-20g/L，1℃/min升温到60-70摄氏度，染色40min，NaCl投入量5-15g/L，1℃/min升温到80-90摄氏度，染色30min。
本发明的工艺，其中优选所述亚麻粗纱进行阳离子改性的工艺条件是：浴比1：20，改性剂2，3-环氧丙基三甲基氯化铵用量30g/L，NaOH用量33g/L，渗透剂用量2.0g/L，温度为30℃，时间为20min。
本发明的工艺，其中优选所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚（JFC）。
本发明的工艺，其中优选所述酸洗的工艺条件是：冰醋酸2.0g/L，时间1-2min。
本发明与现有技术不同之处在于，本发明采用亚麻粗纱的阳离子改性，分时段升温和控制氯化钠、碳酸钠投入量的工艺方法，实现亚麻/羊毛的同浴同色染色。改性剂采用2，3环氧丙基三甲基氯化铵，即在一定的工艺条件下将亚麻粗纱进行阳离子改性，然后用一定浓度的冰醋酸进行酸洗，水洗。通过分段升温和改变氯化钠、碳酸钠的投入量，调控酸性染料上染阳离子亚麻和羊毛的速度和上染量，实现亚麻/羊毛同色同浴染色，减少工艺流程，节能环保。
本发明的阳离子改性方法效果显著，采用本发明工艺，在改善亚麻染色性能的同时，可保证亚麻纤维具有较高的断裂强度，且白度也有显著提高，满足染色工艺要求。
本发明工艺流程简洁，对亚麻纤维损伤小，成本低廉且绿色环保。据调查，亚麻/羊毛的同色同浴染色在目前国内外还没有相关报道，属于填补技术空白，传统的亚麻/羊毛混纺织物染色是将亚麻和羊毛分别进行上染，这样不仅延长了工艺市场，更带来了能源的大量消耗。本发明对拓展亚麻新产品，增加亚麻产品附加值，扩展亚麻生产链，具有十分重要意义。
附图说明
图1为亚麻纱线改性前的红外谱图；
图2为亚麻纱线改性后的红外谱图。
具体实施方式
以下是实施例及其试验数据等，但本发明的内容并不局限于这些实施例的范围。
实施例1
取1.0g漂白后的亚麻纱线置于50ml的锥形瓶中，按浴比为1：20，在锥形瓶中分别加入20ml蒸馏水，称取改性剂产品2，3-环氧丙基三甲基氯化铵于锥形瓶中使其浓度为30g/L、同样称取氢氧化钠于锥形瓶中使其浓度为33g/L，渗透剂JFC2.0g/L，在30℃时，振荡器中对亚麻进行接枝改性20min。将接枝后的亚麻纱线用热水洗两次、冷水洗两次。
将改性后的亚麻纱线置于50ml锥形瓶中，加入浓度为2g/l的冰醋酸室温下处理1.5min,然后进行充分水洗。使用冰醋酸酸洗中和改性过程中残留的碱，确保后续染色加工的顺利进行。
称取0.5g改性后的亚麻纱线和0.5g羊毛线置于50ml锥形瓶中，按浴比为1：30，在锥形瓶中分别加入30ml蒸馏水，投入染料酸性红A-2BF，投入量为7%owf（0.07g），NaCl投入量10g/L（0.3g）,Na2CO3投入量15g/L（0.45g），40℃入染，按1℃/min升温到60摄氏度，染色40min。然后投入氯化钠，投入量为10g/L（0.3g），按1℃/min升温到80摄氏度，染色30min，将染色后的亚麻/羊毛纱线用热水洗两次、冷水洗两次。
实施例2
方法步骤同实施例1，具体工艺条件如下：
亚麻粗纱的改性及阳离子亚麻/羊毛同浴染色工艺条件：
(1)亚麻粗纱阳离子改性工艺参数：浴比1：20，改性剂用量30g/L，NaOH用量33g/L，渗透剂JFC2.0g/L，温度为30℃，时间为20min。
(2)酸洗的工艺参数：冰醋酸2.0g/L，时间1min。
(3)同浴染色工艺：浴比1：30，染料用量7%(owf),初染温度40℃，NaCl投入量5g/L，Na2CO3投入量10g/L，1℃/min升温到60摄氏度，染色30min，NaCl投入量5g/L,1℃/min升温到80摄氏度，染色30min。
实施例3
亚麻粗纱的改性及阳离子亚麻/羊毛同浴染色工艺处方：
(1)亚麻粗纱阳离子改性工艺参数：浴比1：20，改性剂用量30g/L，NaOH用量33g/L，渗透剂JFC2.0g/L，温度为30℃，时间为20min。
(2)酸洗的工艺参数：冰醋酸2.0g/L，时间1min。
(3)同浴染色工艺：浴比1：30，染料用量7%(owf),初染温度40℃，NaCl投入量15g/L，NaCO3投入量20g/L，1℃/min升温到60摄氏度，染色30min，NaCl投入量15g/L,，1℃/min升温到80摄氏度，染色30min。
实施例4
亚麻粗纱的改性及阳离子亚麻/羊毛同浴染色工艺处方：
(1)亚麻粗纱阳离子改性工艺参数：浴比1：20，改性剂用量30g/L，NaOH用量33g/L，渗透剂JFC2.0g/L，温度为30℃，时间为20min。
(2)酸洗的工艺参数：冰醋酸2.0g/L，时间1min。
(3)同浴染色工艺：浴比1：30，染料用量7%(owf),初染温度50℃，NaCl投入量5g/L，NaCO3投入量15g/L，1℃/min升温到70摄氏度，染色30min，NaCl投入量5g/L,，1℃/min升温到90摄氏度，染色30min。
实施例5
亚麻粗纱的改性及阳离子亚麻/羊毛同浴染色工艺处方：
(1)亚麻粗纱阳离子改性工艺参数：浴比1：20，改性剂用量30g/L，NaOH用量33g/L，渗透剂JFC2.0g/L，温度为30℃，时间为20min。
(2)酸洗的工艺参数：冰醋酸2.0g/L，时间1min。
(3)同浴染色工艺：浴比1：30，染料用量7%(owf),初染温度50℃，NaCl投入量10g/L，NaCO3投入量20g/L，1℃/min升温到70摄氏度，染色30min，NaCl投入量10g/L,，1℃/min升温到90摄氏度，染色30min。
实施例6
亚麻粗纱的改性及阳离子亚麻/羊毛同浴染色工艺处方：
(1)亚麻粗纱阳离子改性工艺参数：浴比1：20，改性剂用量30g/L，NaOH用量33g/L，渗透剂JFC2.0g/L，温度为30℃，时间为20min。
(2)酸洗的工艺参数：冰醋酸2.0g/L，时间1min。
(3)同浴染色工艺：浴比1：30，染料用量7%(owf),初染温度50℃，NaCl投入量15g/L，NaCO3投入量10g/L，1℃/min升温到70摄氏度，染色30min，NaCl投入量15g/L,，1℃/min升温到90摄氏度，染色30min。
试验例1
通过YQ-Z-48A白度颜色测定仪对上述实施例得到的染色后的亚麻纱线和羊毛线的染色深度（K/S）和色差（△E）的测定。结果如表1所示：
表1亚麻纱线和羊毛线的染色深度（K/S）和色差（△E）
改性亚麻粗纱/羊毛线在近中性浴中用酸性染料染色时，NaCl的加入对羊毛有促染染作用，对改性亚麻有促染作用。NaCO3的加入对亚麻的固色有一定程度的提高。通过上述实验发现，通过改变NaCl和NaCO3的投入量可使改性亚麻和羊毛线的深度接近、色差减小。同时通过分时段升温控制升温速度的方法可是染色温度略有不同的改性亚麻和羊毛线的上色率趋向一致，实现亚麻/羊毛的同色同浴染色。
试验例2亚麻改性前后的白度和断裂强度
通过YQ-Z-48A白度颜色测定仪对上述实施例1-5改性和未改性亚麻织物进行白度的测定。
断裂强力参考标准GB5882-86，断裂强力采用YG001A纤维电子强力仪进行测量。结果如表2所示：
表2漂白亚麻粗纱白度值
表4漂白亚麻纱线断裂强力
本发明先对亚麻粗纱进行阳离子改性，不仅能改变亚麻粗纱的染色性能，而且在纤维的强度损失不大的前提下，提高亚麻粗纱的白度。其原因主要由于亚麻粗纱与碱发生作用，更好的降低了果胶、木质素含量，而胶质去除的越多，纤维的分裂度就越大，柔软性就越好，就越能满足可纺性技术要求。
试验例3亚麻纱线改性前后的红外谱图如图1、图2所示：
由图1和图2可以看出，亚麻纱线改性前后的红外谱图变化较大。两个曲线均在3400cm-1附近出现了一个明显的的—OH伸缩振动吸收峰，这是纤维素纤维的特征谱带。图中—OH峰值的大小与分子间氢键的强弱有关。分子间氢键越强，—OH峰越越向低波数方向移动；相反氢键越弱，—OH峰越向高波数方向运动。改性后的亚麻纤维—OH的吸收峰向高波数方向移动，证明纤维改性减弱了纤维分子间氢键。对以上两图，可看出改性接枝后的亚麻纤维在1510-1000cm-1区域的吸收峰变小。这是因为环氧基团与纤维中的—OH发生了接枝反应，导致了1377cm-1和1322cm-1处的—OH的吸收峰削弱，而1247cm-1处的C—O—C的吸收峰几乎消失。同时，450-700cm-1处的指纹峰的不同，也说明了改性前后亚麻的变化。所以，本发明亚麻纱线阳离子改性效果显著。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (4)
1.一种亚麻/羊毛同浴同色染色工艺，其特征在于：采用2，3-环氧丙基三甲基氯化铵改性剂，将亚麻粗纱进行阳离子改性，然后用冰醋酸进行酸洗，水洗；通过分段升温和改变氯化钠、碳酸钠的投入量，调控酸性染料上染改性后亚麻和羊毛的速度和上染量，实现亚麻/羊毛同浴同色染色；
所述分段升温和改变氯化钠、碳酸钠的投入量，调控酸性染料上染改性后亚麻和羊毛的速度和上染量的工艺条件是：浴比1：30，初染温度40-50℃，NaCl投入量5-15g/L,Na2CO3投入量10-20g/L，1℃/min升温到60-70摄氏度，染色40min，NaCl投入量5-15g/L，1℃/min升温到80-90摄氏度，染色30min。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述亚麻粗纱进行阳离子改性的工艺条件是：浴比1：20，改性剂用量30g/L，NaOH用量33g/L，渗透剂用量2.0g/L，温度为30℃，时间为20min。
3.根据权利要求2所述的工艺，其特征在于：所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚（JFC）。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述酸洗的工艺条件是：冰醋酸2.0g/L，时间1-2min。
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