本發明涉及一種二氧化鈦改性機織物的染色方法,屬于紡織品加工技術領域。
背景技術:
機織物是一種由經緯紗按照一定規律縱橫交錯而成的織物,廣泛的應用在服裝、帽子、裝飾布、生物醫用和工業用布等領域。隨著科學技術的進步和發展,人們對機織物的要求越來越高,機織物的功能化改性技術也逐漸成熟起來。其中,采用二氧化鈦對機織物進行改性最為常見,該方法能夠賦予機織物良好的抗紫外性能、防紅外性能和抗菌性能,提高機織物的附加值和使用領域。
但是,機織物經過二氧化鈦改性后,不管采用染料染色或涂料染色,均無法獲得顏色鮮艷的機織物產品。這主要是因為二氧化鈦為純白色,且其直徑尺寸小于1微米,對可見光范圍具有較高的反射率,因此致使染色后的機織物顯現一定的啞白色,削弱了機織物顏色的鮮艷性和光澤度。
目前,國內外尚無有效的方法解決二氧化鈦改性導致機織物顏色的啞白問題,所有的二氧化鈦改性機織物產品均展現著其特殊的啞白色系。
技術實現要素:
針對上述存在問題,本發明的目的在于克服上述缺陷,提供一種二氧化鈦改性機織物的染色方法,該染色方法可有效的解決二氧化鈦改性機織物染色后產生的啞白問題,為滿足本發明目的的技術解決方案是:
一種二氧化鈦改性機織物的染色方法,染色方法按以下步驟進行,
A二氧化鈦改性機織物的回潮處理
將二氧化鈦改性機織物放入溫度為35-48℃,標準濕度為75-90%的恒溫恒濕箱中進行回潮處理,回潮處理3-5h后的二氧化鈦改性機織物的回潮率為0.5-0.8%;
B回潮后二氧化鈦改性機織物表面的硅烷偶聯劑鍵合
將經回潮處理后的二氧化鈦改性機織物放入硅烷偶聯劑乙醇溶液中進行浸泡,浸泡溫度為50-60℃,浸泡30-50min后放入溫度為80℃的干燥箱中進行干燥,干燥5h后得到表面鍵合有硅烷偶聯劑的二氧化鈦改性機織物,其中,硅烷偶聯劑乙醇溶液中硅烷偶聯劑的質量百分比為0.5-2%,二氧化鈦改性機織物與硅烷偶聯劑乙醇溶液的質量比為1:200;
C鍵合后的二氧化鈦改性機織物表面自組裝
將表面鍵合有硅烷偶聯劑的二氧化鈦改性機織物放入按如下質量百分比,
十二烷基苯磺酸鈉 0.5-3%
氯化鈉 0.1%
磷酸氫二鈉 0.05%
去離子水 96.85-99.35%
調配的自組裝溶液中進行自組裝,自組裝溫度為80℃,自組裝20-30min后在表面鍵合有硅烷偶聯劑的二氧化鈦改性機織物的表面形成厚度為200-1200nm的自組裝層,其中,二氧化鈦改性機織物與自組裝溶液的質量比為1:200;
D自組裝后二氧化鈦改性機織物表面的涂層處理
將經C步驟得到的自組裝后二氧化鈦改性機織物放入按如下質量百分比,
天然蛋白質纖維粉體 5%
聚乙烯醇 0.6%
去離子水 94.4%
混配的涂層溶液中進行浸泡,浸泡溫度為50℃,浸泡10min后放入溫度為80℃的烘箱中進行干燥,干燥2h后在自組裝后二氧化鈦改性機織物的表面形成1μm厚的涂層,其中,二氧化鈦改性機織物與涂層溶液的質量比為1:200;
E二氧化鈦改性機織物表面的染色
將經D步驟得到的附著有涂層的二氧化鈦改性機織物放入按如下質量百分比,
偶氮類酸性染料 3-5%
硫酸鈉 0.5-1%
去離子水 94-96.5%
調配的染液中進行染色,并在染液中滴加乙酸使染液pH值的范圍為3-4,二氧化鈦改性機織物與染液的質量比為1:200,染色溫度為80℃,染色60-120min后得到染色后的二氧化鈦改性機織物。
所述的二氧化鈦改性機織物的平方米克重為80-220g/m2,經緯紗密度的范圍為32-75根/10cm,經緯紗的紗支范圍為50-90S。
所述的硅烷偶聯劑為硅烷偶聯劑KH-570或硅烷偶聯劑KH-580或硅烷偶聯劑KH-590或硅烷偶聯劑SG-Si 123中的一種。
所述的天然蛋白質纖維粉體為平均粒徑為50-500nm的羊毛纖維粉體或蠶絲纖維粉體或羽絨纖維粉體或兔毛纖維粉體或馬海毛纖維粉體中的一種。
所述的聚乙烯醇的聚合物為1700,醇解度為99%。
所述的偶氮類酸性染料為酸性嫩黃2G或酸性橙Ⅱ或酸性紅B或酸性堅牢綠BBL中的一種。
由于采用了以上技術方案,本發明具有如下特點:
二氧化鈦改性機織物常采用染料或顏料的方式進行上染,這些現有的方法使得染料或顏料與二氧化鈦緊緊的接觸在一起,或者間距較小,導致二氧化鈦對光的高反射性削弱了染料或顏料的色深值和艷麗性。本發明所述的顏料上色方法區別于現有的染色技術和方法,在二氧化鈦改性機織物表面先形成一層200-1200nm的分子層,該分子層由內至外依次由硅烷偶聯劑和和十二烷基苯磺酸鈉構成,然后在該分子層的外層以聚乙烯醇為粘結劑,將天然蛋白質纖維粉體固著在最外層,最終二氧化鈦改性機織物上的二氧化鈦與天然蛋白質纖維粉體之間形成幾百納米至幾個微米的間隔。天然蛋白質纖維粉體對偶氮類酸性染料具有極高的上染性能,能夠上染更多的染料分子并顯示出色度深和鮮艷度高的顏色,同時對太陽光中的紫外線和紅外線無較大的相互作用。因此,采用偶氮類酸性染料對天然蛋白質纖維粉體進行染色后,在二氧化鈦改性機織物外表面形成色彩層,當其受到光線照射時,天然蛋白質纖維粉體上的染料對可見光的高敏性可以使二氧化鈦改性機織物顯現出色度深和鮮艷度高的顏色。而紫外線和紅外線可以透射過天然蛋白質纖維粉體層而進入間隔,間隔中的十二烷基苯磺酸鈉的多分子層結構不會干擾紫外線和紅外線,也不會發生耦合作用。當紫外線和紅外線射入二氧化鈦改性機織物上的二氧化鈦時,紫外線和紅外線均會被二氧化鈦反射或散射,紫外線作用于二氧化鈦誘發自由基可以使機織物保持抗菌作用,紅外線被二氧化鈦反射后可以使機織物具有一定的涼爽感。本發明所述的染色方法可以使二氧化鈦改性機織物獲得色彩艷麗的顏色,同時保持二氧化鈦改性機織物的功能性。另外,硅烷偶聯劑乙醇溶液的質量、自組裝溶液的質量、涂層溶液的質量和染液的質量均以二氧化鈦改性機織物的質量為基準,二氧化鈦改性機織物與它們之間的質量比均為1:200。
本發明所述的一種二氧化鈦改性機織物的染色方法,染色后的二氧化鈦改性機織物可顯現出色澤艷麗的黃、橙、紅和綠等色系,且本發明所述的染色方法工藝簡單,設備要求低,操作控制方便,易于實現工業化生產,無需特殊設備。
具體實施方式
一種二氧化鈦改性機織物的染色方法,染色方法按以下步驟進行,
A二氧化鈦改性機織物的回潮處理
將平方米克重為80-220g/m2,經緯紗密度的范圍為32-75根/10cm,經緯紗的紗支范圍為50-90S的二氧化鈦改性機織物放入溫度為35-48℃,標準濕度為75-90%的恒溫恒濕箱中進行回潮處理,回潮處理3-5h后的二氧化鈦改性機織物的回潮率為0.5-0.8%,二氧化鈦改性機織物中二氧化鈦的粒徑為50-2000nm,機織物的原料可以為棉或麻或羊毛或蠶絲或滌綸或氨綸或錦綸或黏膠中的一種或幾種組合,,二氧化鈦以化學鍵或分子間力附著在機織物表面上,二氧化鈦在機織物表面的面積覆蓋率≧95%;
B回潮后二氧化鈦改性機織物表面的硅烷偶聯劑鍵合
將經回潮處理后的二氧化鈦改性機織物放入硅烷偶聯劑KH-570或硅烷偶聯劑KH-580或硅烷偶聯劑KH-590或硅烷偶聯劑SG-Si 123中的一種乙醇溶液中進行浸泡,浸泡溫度為50-60℃,浸泡30-50min后放入溫度為80℃的干燥箱中進行干燥,干燥5h后得到表面鍵合有硅烷偶聯劑的二氧化鈦改性機織物,其中,將經回潮處理后的二氧化鈦改性機織物放入硅烷偶聯劑乙醇溶液中進行浸泡,浸泡溫度為50-60℃,浸泡30-50min后放入溫度為80℃的干燥箱中進行干燥,干燥5h后得到表面鍵合有硅烷偶聯劑的二氧化鈦改性機織物,其中,硅烷偶聯劑乙醇溶液中硅烷偶聯劑的質量百分比為0.5-2%,二氧化鈦改性機織物與硅烷偶聯劑乙醇溶液的質量比為1:200,硅烷偶聯劑乙醇溶液是將按一定的質量百分比將硅烷偶聯劑溶解在乙醇中形成的溶液,乙醇的純度為≧99.5%;
C鍵合后的二氧化鈦改性機織物表面自組裝
將表面鍵合有硅烷偶聯劑的二氧化鈦改性機織物放入按如下質量百分比,
十二烷基苯磺酸鈉 0.5-3%
氯化鈉 0.1%
磷酸氫二鈉 0.05%
去離子水 96.85-99.35%
調配的自組裝溶液中進行自組裝,自組裝溫度為80℃,自組裝20-30min后在表面鍵合有硅烷偶聯劑的二氧化鈦改性機織物的表面形成厚度為200-1200nm的自組裝層,其中,二氧化鈦改性機織物與自組裝溶液的質量比為1:200;
D自組裝后二氧化鈦改性機織物表面的涂層處理
將經C步驟得到的自組裝后二氧化鈦改性機織物放入按如下質量百分比,
天然蛋白質纖維粉體 5%
聚合物為1700,醇解度為99%的聚乙烯醇 0.6%
去離子水 94.4%
混配的涂層溶液中進行浸泡,浸泡溫度為50℃,浸泡10min后放入溫度為80℃的烘箱中進行干燥,干燥2h后在自組裝后二氧化鈦改性機織物的表面形成1μm厚的涂層,其中,二氧化鈦改性機織物與涂層溶液的質量比為1:200,天然蛋白質纖維粉體為平均粒徑為50-500nm的羊毛纖維粉體或蠶絲纖維粉體或羽絨纖維粉體或兔毛纖維粉體或馬海毛纖維粉體中的一種;
E二氧化鈦改性機織物表面的染色
將經D步驟得到的附著有涂層的二氧化鈦改性機織物放入按如下質量百分比,
偶氮類酸性染料 3-5%
硫酸鈉 0.5-1%
去離子水 94-96.5%
調配的染液中進行染色,并在染液中滴加乙酸使染液pH值的范圍為3-4,二氧化鈦改性機織物與染液的質量比為1:200,染色溫度為80℃,染色60-120min后得到染色后的二氧化鈦改性機織物,其中,偶氮類酸性染料為酸性嫩黃2G或酸性橙Ⅱ或酸性紅B或酸性堅牢綠BBL中的一種,酸性橙Ⅱ中的Ⅱ為希臘數字Ⅱ。
下面結合具體實施例對本發明的二氧化鈦改性機織物的染色方法做進一步詳細描述:
實施例1
A二氧化鈦改性機織物的回潮處理
將平方米克重為80g/m2,經緯紗密度為32根/10cm,經緯紗的紗支為50S的二氧化鈦改性機織物100g放入溫度為35℃,標準濕度為75%的恒溫恒濕箱中進行回潮處理,回潮處理3h后的二氧化鈦改性機織物的回潮率為0.5%;
B回潮后二氧化鈦改性機織物表面的硅烷偶聯劑鍵合
將經回潮處理后的二氧化鈦改性機織物放入硅烷偶聯劑KH-570乙醇溶液20000g中進行浸泡,硅烷偶聯劑乙醇溶液中硅烷偶聯劑KH-570的質量為100g,浸泡溫度為50℃,浸泡30min后放入溫度為80℃的干燥箱中進行干燥,干燥5h后得到表面鍵合有硅烷偶聯劑的二氧化鈦改性機織物;
C鍵合后的二氧化鈦改性機織物表面自組裝
將表面鍵合有硅烷偶聯劑的二氧化鈦改性機織物放入按如下質量,
十二烷基苯磺酸鈉 100g
氯化鈉 20g
磷酸氫二鈉 20g
去離子水 19870g
調配的自組裝溶液20000g中進行自組裝,自組裝溫度為80℃,自組裝20min后在表面鍵合有硅烷偶聯劑的二氧化鈦改性機織物的表面形成厚度為200nm的自組裝層;
D自組裝后二氧化鈦改性機織物表面的涂層處理
將經C步驟得到的自組裝后二氧化鈦改性機織物放入按如下質量,
平均粒徑為50nm的羊毛纖維粉體 1000g
聚合物為1700,醇解度為99%的聚乙烯醇 120g
去離子水 18880g
混配的涂層溶液中20000g進行浸泡,浸泡溫度為50℃,浸泡10min后放入溫度為80℃的烘箱中進行干燥,干燥2h后在自組裝后二氧化鈦改性機織物的表面形成1μm厚的涂層;
E二氧化鈦改性機織物表面的染色
將經D步驟得到的附著有涂層的二氧化鈦改性機織物放入按如下質量,
酸性嫩黃2G 600g
硫酸鈉 100g
去離子水 19300g
調配的染液20000g中進行染色,并在染液中滴加乙酸使染液pH值為3,染色溫度為80℃,染色60min后得到染色后的二氧化鈦改性機織物。
實施例2
A二氧化鈦改性機織物的回潮處理
將平方米克重為220g/m2,經緯紗密度為75根/10cm,經緯紗的紗支為90S的二氧化鈦改性機織物200g放入溫度為48℃,標準濕度為90%的恒溫恒濕箱中進行回潮處理,回潮處理5h后的二氧化鈦改性機織物的回潮率為0.8%;
B回潮后二氧化鈦改性機織物表面的硅烷偶聯劑鍵合
將經回潮處理后的二氧化鈦改性機織物放入硅烷偶聯劑KH-580乙醇溶液40000g中進行浸泡,硅烷偶聯劑乙醇溶液中硅烷偶聯劑KH-580的質量為800g,浸泡溫度為60℃,浸泡50min后放入溫度為80℃的干燥箱中進行干燥,干燥5h后得到表面鍵合有硅烷偶聯劑的二氧化鈦改性機織物;
C鍵合后的二氧化鈦改性機織物表面自組裝
將表面鍵合有硅烷偶聯劑的二氧化鈦改性機織物放入按如下質量,
十二烷基苯磺酸鈉 1200g
氯化鈉 40g
磷酸氫二鈉 20g
去離子水 38740g
調配的自組裝溶液40000g中進行自組裝,自組裝溫度為80℃,自組裝30min后在表面鍵合有硅烷偶聯劑的二氧化鈦改性機織物的表面形成厚度為1200nm的自組裝層;
D自組裝后二氧化鈦改性機織物表面的涂層處理
將經C步驟得到的自組裝后二氧化鈦改性機織物放入按如下質量,
平均粒徑為100nm的蠶絲纖維粉體 2000g
聚合物為1700,醇解度為99%的聚乙烯醇 240g
去離子水 37760g
混配的涂層溶液40000g中進行浸泡,浸泡溫度為50℃,浸泡10min后放入溫度為80℃的烘箱中進行干燥,干燥2h后在自組裝后二氧化鈦改性機織物的表面形成1μm厚的涂層;
E二氧化鈦改性機織物表面的染色
將經D步驟得到的附著有涂層的二氧化鈦改性機織物放入按如下質量,
酸性橙Ⅱ 2000g
硫酸鈉 400g
去離子水 37600g
調配的染液40000g中進行染色,并在染液中滴加乙酸使染液pH值為4,染色溫度為80℃,染色120min后得到染色后的二氧化鈦改性機織物。
實施例3
A二氧化鈦改性機織物的回潮處理
將平方米克重為150g/m2,經緯紗密度為45根/10cm,經緯紗的紗支為70S的二氧化鈦改性機織物100g放入溫度為40℃,標準濕度為80%的恒溫恒濕箱中進行回潮處理,回潮處理4h后的二氧化鈦改性機織物的回潮率為0.65%;
B回潮后二氧化鈦改性機織物表面的硅烷偶聯劑鍵合
將經回潮處理后的二氧化鈦改性機織物放入硅烷偶聯劑KH-590乙醇溶液20000g中進行浸泡,硅烷偶聯劑乙醇溶液中硅烷偶聯劑KH-590的質量為200g,浸泡溫度為50-60℃,浸泡40min后放入溫度為80℃的干燥箱中進行干燥,干燥5h后得到表面鍵合有硅烷偶聯劑的二氧化鈦改性機織物;
C鍵合后的二氧化鈦改性機織物表面自組裝
將表面鍵合有硅烷偶聯劑的二氧化鈦改性機織物放入按如下質量,
十二烷基苯磺酸鈉 300g
氯化鈉 20g
磷酸氫二鈉 10g
去離子水 19670g
調配的的自組裝溶液20000g中進行自組裝,自組裝溫度為80℃,自組裝25min后在表面鍵合有硅烷偶聯劑的二氧化鈦改性機織物的表面形成厚度為800nm的自組裝層;
D自組裝后二氧化鈦改性機織物表面的涂層處理
將經C步驟得到的自組裝后二氧化鈦改性機織物放入按如下質量,
平均粒徑為200nm的羽絨纖維粉體 1000g
聚合物為1700,醇解度為99%的聚乙烯醇 120g
去離子水 18880g
混配的涂層溶液20000g中進行浸泡,浸泡溫度為50℃,浸泡10min后放入溫度為80℃的烘箱中進行干燥,干燥2h后在自組裝后二氧化鈦改性機織物的表面形成1μm厚的涂層;
E二氧化鈦改性機織物表面的染色
將經D步驟得到的附著有涂層的二氧化鈦改性機織物放入按如下質量,
酸性紅B 800g
硫酸鈉 160g
去離子水 19040g
調配的染液20000g中進行染色,并在染液中滴加乙酸使染液pH值為3,染色溫度為80℃,染色90min后得到染色后的二氧化鈦改性機織物。
實施例4
A二氧化鈦改性機織物的回潮處理
將平方米克重為200g/m2,經緯紗密度的為40根/10cm,經緯紗的紗支為60S的二氧化鈦改性機織物100g放入溫度為40℃,標準濕度為80%的恒溫恒濕箱中進行回潮處理,回潮處理3h后的二氧化鈦改性機織物的回潮率為0.7%;
B回潮后二氧化鈦改性機織物表面的硅烷偶聯劑鍵合
將經回潮處理后的二氧化鈦改性機織物放入硅烷偶聯劑乙醇溶液40000g中進行浸泡,硅烷偶聯劑乙醇溶液中硅烷偶聯劑SG-Si 12的質量為720g,浸泡溫度為58℃,浸泡35min后放入溫度為80℃的干燥箱中進行干燥,干燥5h后得到表面鍵合有硅烷偶聯劑的二氧化鈦改性機織物;
C鍵合后的二氧化鈦改性機織物表面自組裝
將表面鍵合有硅烷偶聯劑的二氧化鈦改性機織物放入按如下質量,
十二烷基苯磺酸鈉 800g
氯化鈉 40g
磷酸氫二鈉 20g
去離子水 39140g
調配的的自組裝溶液40000g中進行自組裝,自組裝溫度為80℃,自組裝22min后在表面鍵合有硅烷偶聯劑的二氧化鈦改性機織物的表面形成厚度為500nm的自組裝層;
D自組裝后二氧化鈦改性機織物表面的涂層處理
將經C步驟得到的自組裝后二氧化鈦改性機織物放入按如下質量,
平均粒徑為300nm的兔毛纖維粉體 2000g
聚合物為1700,醇解度為99%的聚乙烯醇 240g
去離子水 37760g
混配的涂層溶液40000g中進行浸泡,浸泡溫度為50℃,浸泡10min后放入溫度為80℃的烘箱中進行干燥,干燥2h后在自組裝后二氧化鈦改性機織物的表面形成1μm厚的涂層;
E二氧化鈦改性機織物表面的染色
將經D步驟得到的附著有涂層的二氧化鈦改性機織物放入按如下質量百分比,
酸性堅牢綠BBL 1800g
硫酸鈉 280g
去離子水 37920g
調配的染液40000g中進行染色,并在染液中滴加乙酸使染液pH值為3.5,染色溫度為80℃,染色110min后得到染色后的二氧化鈦改性機織物。
實施例5
A二氧化鈦改性機織物的回潮處理
將平方米克重為180g/m2,經緯紗密度為65根/10cm,經緯紗的紗支為60S的二氧化鈦改性機織物100g放入溫度為43℃,標準濕度為88%的恒溫恒濕箱中進行回潮處理,回潮處理4h后的二氧化鈦改性機織物的回潮率為0.7%;
B回潮后二氧化鈦改性機織物表面的硅烷偶聯劑鍵合
將經回潮處理后的二氧化鈦改性機織物放入硅烷偶聯劑KH-570乙醇溶液20000g中進行浸泡,硅烷偶聯劑乙醇溶液中硅烷偶聯劑KH-570的質量為320g,浸泡溫度為58℃,浸泡45min后放入溫度為80℃的干燥箱中進行干燥,干燥5h后得到表面鍵合有硅烷偶聯劑的二氧化鈦改性機織物;
C鍵合后的二氧化鈦改性機織物表面自組裝
將表面鍵合有硅烷偶聯劑的二氧化鈦改性機織物放入按如下質量,
十二烷基苯磺酸鈉 520g
氯化鈉 20g
磷酸氫二鈉 10g
去離子水 19450g
調配的的自組裝溶液20000g中進行自組裝,自組裝溫度為80℃,自組裝26min后在表面鍵合有硅烷偶聯劑的二氧化鈦改性機織物的表面形成厚度為900nm的自組裝層;
D自組裝后二氧化鈦改性機織物表面的涂層處理
將經C步驟得到的自組裝后二氧化鈦改性機織物放入按如下質量百分比,
平均粒徑為400nm的馬海毛纖維粉體 1000g
聚合物為1700,醇解度為99%的聚乙烯醇 120g
去離子水 18880g
混配的涂層溶液20000g中進行浸泡,浸泡溫度為50℃,浸泡10min后放入溫度為80℃的烘箱中進行干燥,干燥2h后在自組裝后二氧化鈦改性機織物的表面形成1μm厚的涂層;
E二氧化鈦改性機織物表面的染色
將經D步驟得到的附著有涂層的二氧化鈦改性機織物放入按如下質量百分比,
酸性嫩黃2G 800g
硫酸鈉 160g
去離子水 19040g
調配的染液20000g中進行染色,并在染液中滴加乙酸使染液pH值為4,染色溫度為80℃,染色110min后得到染色后的二氧化鈦改性機織物。