專利名稱：竹炭改性滌綸纖維的毛條染色工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種針對竹炭改性滌綸纖維染色的染料選擇，以及在毛條染色中配合染料染色相對應的染色、后處理工藝。屬纖維染色技術領域。
背景技術：
在現代科技突飛猛進的時代，科技給人們的生活帶來越來越多的好處，人們更加向往著回歸自然的健康和舒適，許多新的纖維也就應運而生，近年出現的竹炭滌綸纖維就是其中之一。
竹炭改性滌綸纖維是指將竹炭超微顆粒與聚酯通過共混紡絲而制成的具有多微孔結構，具有超強吸附、抗靜電、抗菌、防霉、發射負離子等特殊功能的滌綸纖維。其生產過程為將多年生長的竹子通過1000℃無氧高溫燒制而成竹炭；采用氣流粉碎等方法將竹炭粉碎成超微顆粒；將粉碎好的竹炭超微顆粒均勻地分散在聚酯載體中，加工成高含量的竹炭滌綸母粒，其中竹炭含量約為40％；然后，根據產品的不同要求在滌綸切片中添加不同比例竹炭滌綸母粒，經過紡絲工藝得到竹炭滌綸。竹炭滌綸中竹炭含量一般在3％左右，最高不超過7％。
在滌綸的染色中，滌綸屬于疏水性纖維，纖維結構較緊密，染色時染料必須進入纖維的無定形區才能與纖維結合，而分散染料對疏水性纖維具有親和力，并在這些纖維中具有溶解性，所以在常規染色中使用分散染料在高溫下對滌綸染色。陽離子染料是最早生產的一類合成染料，主要用于聚丙烯腈纖維的染色，由于陽離子染料帶有正電荷，所以與陰離子的染料和助劑作用時，生成沉淀或油狀物質，為了避免這種現象，將有些陽離子染料用適當的陰離子助劑使它們暫時轉變成電荷中性并作高度分散的染料，稱為分散型陽離子染料，在上染過程中，它們會受熱漸漸離解，釋出原來的陽離子染料上染纖維。
竹炭滌綸纖維與常規滌綸相比，物理性質和化學性質都有所不同，竹炭滌綸纖維的分子結構中加入了親水性的陰離子基團，但不是磺酸基團，這樣分散染料對竹炭滌綸纖維的親和力降低，在纖維中的溶解性也降低，與纖維的結合度也隨之減弱，再由于竹炭粉的加入，增加了纖維的孔隙，纖維呈蜂窩狀中空結構，與纖維結合弱的染料容易出來，所以用分散染料進行染色后，色牢度很差，經過還原清洗，則大部分的染料被洗脫，根本無法達到顏色要求。
由于竹炭滌綸纖維呈蜂窩狀中空結構，染料很容易進入纖維，所以我們考慮選擇其他類型的染料對其染料。
發明內容
本發明的目的在于選擇一種適合竹炭改性滌綸纖維毛條染色、染色效果好、色牢度好、而且在染色過程中對銅氨纖維損傷小的染料及染色工藝。
本發明的目的是這樣實現的一種竹炭改性滌綸纖維的染色工藝，其特征在于它是采用分散型陽離子染料染色。
本發明銅氨纖維的染色工藝，所述分散型陽離子染料采用由德國德司達紡織染料公司(Dystar)生產的阿斯屈拉崇(Astrazon)分散型陽離子染料。
由于竹炭滌綸纖維的分子結構中具有陰離子基團帶負電荷，而陽離子染料在染浴中則帶正電荷，因此陽離子染料容易與竹炭滌綸的陰離子結合，考慮到陽離子的移染性能較差，為了提高勻染性，選擇分散型陽離子染料對竹炭滌綸纖維進行染色。
由于竹炭滌綸纖維的結構與普通腈綸有所不同，雖然也是采用陽離子染料進行染色但工藝必須重新制定，根據竹炭滌綸纖維的性質結構來確定工藝條件，工藝分為兩部分染色和后處理。
第一步、染色將竹炭改性滌綸纖維毛條松球后置于高溫毛條染色機中，在30-40℃運行3-5min，加入0.3-0.5g/L冰醋酸和2.5-4g/L元明粉，運行5-10min，加入染料，運行5-10min后開始升溫，升溫速率1-2℃/min，當溫度達到80℃±2℃時停止升溫保溫10-15min，再以0.75-1℃/min的速率升溫至100-115℃，運行40-60min(按顏色的深淺決定保溫時間的長短)，直接排液沖洗，浴比1∶20-50。
在竹炭滌綸纖維中，由于炭粉的加入，增加了纖維中的孔隙，而孔隙結構中90％以上為微孔，為活性炭滌綸短纖維提供大量內表面積，而且大量微孔都開口在纖維表面，在染料上染過程中，染料分子吸附滲透的途徑短，可以直接進入纖維內部，這使得需要的染色條件降低，再加上竹炭滌綸纖維是竹炭粉和滌綸混合共紡而成，纖維結構松散，纖維的強伸度指標比普通滌綸下降，所以我們確定其染色溫度可以比普通滌綸甚至其他滌綸低，染色溫度為100-115℃。
由于陽離子染料在染浴中帶正電荷，而竹炭滌綸帶負電荷，因此，陽離子染料容易與竹炭滌綸的陰離子結合，吸附在纖維表面，容易產生染色不勻現象，阿斯屈拉崇染料染竹炭滌綸纖維時PH值需穩定在4.5-5.5，因為當PH值為5時可抑制纖維上陰離子基團的電離，進而控制上染速率；當元明粉用量增加到2.5g/L以上時，有助于帶負電纖維表面的形成，鈉離子輕度占據纖維的陰離子染座，這兩種情況都可以降低染料初染率，提高染料的勻染性和穩定性。
竹炭滌綸纖維因為有炭粉的存在，其玻璃化溫度為78～82℃，染色時染料需進入纖維的無定形區，而無定形區的微結構變化可通過其玻璃化溫度來反映，當無定形區分子鏈段運動激烈到一定程度時，染料分子才能大量擴散，所以當染色溫度高于玻璃化溫度時，染料的上染速率迅速加快，由于染料在纖維上的移染性能較差，為了保證染色的均勻性，在剛到玻璃化溫度時，停止升溫在80℃±2℃運行10-15min，然后再降低升溫速率，以提高染色效果。
第二步、后處理1、淺色(普通洗滌)將染色后的竹炭改性滌綸纖維毛條置于2-5％(織物重百分比)皂洗液中，80-90℃處理20-30min。
2、中深色(還原清洗)將染色后的竹炭滌綸纖維毛條先置于0.5-2g/L燒堿(根據顏色深淺決定用量)、0.5-2g/L保險粉(根據顏色深淺決定用量)和0.5-1g/L非離子表面活性劑(根據顏色深淺決定用量)組成的浴中，70-80℃處理20-30min，然后再置于1％-4％(織物重百分比)的冰醋酸浴中40-45℃處理10-15min，浴比1∶20-1∶50。
染色時，尤其是染深色時，總有一些染料的顆粒粘附在纖維表面，沒滲透到纖維內部，這些機械結合的染料顆粒容易造成水洗牢度、摩擦牢度、生化牢度、干洗牢度下降，在染淺色時可以普通的洗滌去除表面染料的沉積；但在染中深色時，尤其是染深色時必須進行還原清洗處理，以得到理想的色牢度。
以保險粉作為還原劑，燒堿提供堿性條件，染料顆粒發生還原后被非離子表面活性劑以懸浮形式處理，經過沖洗后離開纖維；還原清洗的溫度要低于竹炭滌綸的玻璃化轉變溫度，離子型化合物不滲透進纖維內部，僅還原纖維表面的染料，在保證牢度的同時，不改變毛條顏色，所以我們選擇70-80℃作為還原清洗的溫度。
具體實施例方式
實施例1一、備料染料阿斯屈拉崇紅0.15％助劑0.4g/L冰醋酸阿斯屈拉崇藍0.25％ 3.0g/L元明粉阿斯屈拉崇黑5.00％浴比1∶25。
二、染色將竹炭改性滌綸纖維毛條松球后置于高溫毛條染色機中，在40℃運行5min，加入0.4g/L冰醋酸、3g/L元明粉，運行5min，加入染料，運行10min后開始升溫，升溫速率1.5℃/min，當溫度達到80℃時停止升溫保溫15min，再以1℃/min的速率升溫110℃，運行60min直接排液沖洗。
三、后處理將染色后竹炭改性滌綸纖維毛條先置于2g/L燒堿、2g/L保險粉、1g/L非離子表面活性劑組成的浴中，80℃處理30min，然后再置于2％(織物重百分比)的冰醋酸浴中40℃處理15min，浴比1∶25。
實施例2一、備料染料阿斯屈拉崇紅0.1％ 助劑0.4g/L冰醋酸阿斯屈拉崇金黃0.2％ 2.5g/L元明粉阿斯屈拉崇藍0.05％浴比1∶25。
二、染色將竹炭改性滌綸纖維毛條松球后置于高溫毛條染色機中，在40℃運行5min，加入0.4g/L冰醋酸、2.5g/L元明粉，運行5min，加入染料，運行10min后開始升溫，升溫速率1.5℃/min，當溫度達到80℃時停止升溫保溫10min，再以1℃/min的速率升溫110℃，運行40min直接排液沖洗。
三、后處理將染色后的竹炭改性滌綸纖維置于3％(織物重百分比)皂洗液中，90℃處理20min。
權利要求
1.一種竹炭改性滌綸纖維的染色工藝，其特征在于它是采用分散型陽離子染料染色。
2.根據權利要求1所述的一種竹炭改性滌綸纖維的染色工藝，其特征在于所述分散型陽離子染料采用德國德司達紡織染料公司生產的阿斯屈拉崇分散型陽離子染料。
3.根據權利要求1或2所述的一種竹炭改性滌綸纖維的染色工藝，其特征在于所述染色工藝分為兩步染色和后處理，第一步、染色將竹炭改性滌綸纖維毛條松球后置于高溫毛條染色機中，在30-40℃運行3-5min，加入0.3-0.5g/L冰醋酸和2.5-4g/L元明粉，運行5-10min，加入染料，運行5-10min后開始升溫，升溫速率1-2℃/min，當溫度達到80℃±2℃時停止升溫保溫10-15min，再以0.75-1℃/min的速率升溫至100-115℃，運行40-60min，直接排液沖洗，浴比1∶20-50，第二步、后處理將染色后的竹炭改性滌綸纖維毛條置于2-5％織物重百分比的皂洗液中，80-90℃處理20-30min，或將染色后的竹炭滌綸纖維毛條先置于0.5-2g/L燒堿、0.5-2g/L保險粉和0.5-1g/L非離子表面活性劑組成的浴中，70-80℃處理20-30min，然后再置于1％-4％織物重百分比的冰醋酸浴中40-45℃處理10-15min，浴比1∶20-1∶50。
全文摘要
本發明涉及一種竹炭改性滌綸纖維的染色工藝，它是采用德國德司達紡織染料公司生產的阿斯屈拉崇分散型陽離子染料。染色工藝為將竹炭改性滌綸纖維毛條松球后置于高溫毛條染色機中，在30－40℃運行3－5min，加入0.3－0.5g/L冰醋酸和2.5－4g/L元明粉，運行5－10min，加入染料，運行5－10min后開始升溫，升溫速率1－2℃/min，當溫度達到80℃±2℃時停止升溫保溫10－15min，再以0.75－1℃/min的速率升溫至100－115℃，運行40－60min，直接排液沖洗；將染色后的竹炭改性滌綸纖維毛條置于皂洗液中，80－90℃處理20－30min。本發明選擇的染料適合竹炭改性滌綸纖維毛條染色、染色效果好、色牢度好、而且在染色過程中對銅氨纖維損傷。
文檔編號D06P3/52GK101041936SQ20071002095
公開日2007年9月26日 申請日期2007年4月4日 優先權日2007年4月4日
發明者趙國英, 胡曉峰, 張新龍, 楊自治 申請人:凱諾科技股份有限公司