本發(fā)明涉及一種活性染料的染色方法，尤其涉及一種活性染料的非水溶劑冷軋堆染色方法，屬于紡織染整
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：目前反應(yīng)性纖維的染色大多采用活性染料，染色過程中由于活性基團(tuán)在水介質(zhì)中的水解，不僅導(dǎo)致大量活性染料的浪費(fèi)，而且在染色過程中需要消耗大量的水以及排放大量難以處理的高色度污水，這也是活性染料一直以來存在的難以克服的瓶頸。為了能避免活性染料的水解反應(yīng)，提高活性染料的利用率，科學(xué)家們?cè)诤茉缇鸵呀?jīng)注意并研究了活性染料在非水介質(zhì)中的染色。采用非水介質(zhì)染色的優(yōu)勢(shì)在于活性染料在染色過程中不會(huì)發(fā)生水解，有望能提高活性染料與纖維的反應(yīng)程度。但同時(shí)，采用非水介質(zhì)染色也一直存在著較多問題，主要包括活性染料在非水介質(zhì)中的溶解性、纖維在非水介質(zhì)中的溶脹能力、固色堿劑在非水介質(zhì)中的溶解度、以及染色的勻染性、透染性等。盡管活性染料在非水介質(zhì)中染色存在著諸多難點(diǎn)，但現(xiàn)階段用水成本逐漸升高，以及人們對(duì)環(huán)境保護(hù)越來越重視，活性染料非水介質(zhì)染色以其良好的應(yīng)用前景也越來越受到關(guān)注。上世紀(jì)80年代印度紡織工藝研究所采用二甲基甲酰胺溶解活性染料C.I.活性紅12，在升溫至80℃過程中分批加入三氯乙烯并保溫1h，染料幾乎完全上染，固色率為84％。該方法雖提供了一個(gè)較好的溶劑染色思路，但固色率比傳統(tǒng)染色方法相比優(yōu)勢(shì)不大，染色后仍需要大量的水進(jìn)行高溫皂洗去除浮色，工業(yè)應(yīng)用前景不大，因此未得到進(jìn)一步發(fā)展。溶劑反膠束染色法是近年出現(xiàn)的一種新型的非水溶劑染色工藝，該工藝是將纖維或織物置于增溶了高濃度的染料水溶液的反膠束體系中染色，染色所用水量與傳統(tǒng)水浴染色相比大大減少，不失為一種新型的節(jié)水染色工藝。但反膠束染色工藝存在以下幾個(gè)問題：1、體系內(nèi)表面活性劑以及助表面活性劑的用量較大，大量的表面活性劑以及助劑的用量導(dǎo)致染色過程中布樣上吸附大量的表面活性劑以及助劑，同樣會(huì)造成后處理困難、皂洗廢水COD值偏高、環(huán)境污染以及一定的資源浪費(fèi)。2、由于溶劑體系中分散的高濃度染料水溶液對(duì)纖維的親和力高，因此染料上染速度快，不易控制，易染花。3、染色時(shí)纖維首先需浸軋一定濃度的碳酸鈉水溶液，并以一定的待液率入染，體系中存在的水同樣會(huì)導(dǎo)致染料的水解，因此，其固色率較低。為了克服反膠束體系染色弊端，廣東溢達(dá)紡織有限公司與浙江理工大學(xué)又合作開發(fā)了有機(jī)溶劑懸浮體系來實(shí)現(xiàn)活性染料的染色。該染色工藝將活性染料以及一定量的分散劑通過球磨分散于有機(jī)溶劑體系內(nèi)，在一定染色條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)纖維的上染。該染色工藝中采用的分散劑僅為染料用量的0.15倍，且染料的上染率可達(dá)到近100％，充分體現(xiàn)了非水溶劑染色的優(yōu)勢(shì)，但同樣由于溶劑體系中分散的染料顆粒對(duì)纖維的親和力高，因此上染速度快，易染花。盡管活性染料非水溶劑染色已有大量文獻(xiàn)報(bào)道，但活性染料的固色率依然較低，在染色完畢后仍需要大量的水來洗去棉纖維上殘余浮色，這也就失去了非水溶劑染色真正的意義。廣東溢達(dá)紡織有限公司最近在非水溶劑染色方面取得了較大的進(jìn)展，在由活性染料的良溶劑與活性染料的不良溶劑組成的混合溶劑中，使用活性染料竭染(或稱為浸染)棉纖維及其他纖維，取得了不錯(cuò)的技術(shù)效果。但該方法要求浴比為1：(15-50)(浴比為纖維的質(zhì)量g：溶劑的體積mL)，并且需要在90-130℃保溫1-3h固色，其總?cè)軇┑氖褂昧枯^大，生產(chǎn)過程中能耗較大，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用較高。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種活性染料的非水溶劑冷軋堆染色方法，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)活性染料無鹽促染染色，固色率高，有機(jī)溶劑和水的用量低，能耗低，且廢水排放量少。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種活性染料的非水溶劑冷軋堆染色方法，該方法包括以下步驟：將紡織品浸軋堿液，控制帶液率為50-120％，焙烘、干燥；將紡織品浸軋染液，控制帶液率為50-120％；其中，所述染液的溶劑為活性染料的良溶劑；將浸軋染液后的紡織品在活性染料的不良溶劑的飽和蒸汽氣氛下進(jìn)行堆置；將堆置后的紡織品進(jìn)行焙烘、干燥，完成活性染料的非水溶劑冷軋堆染色；或者，對(duì)紡織品進(jìn)行陽(yáng)離子改性；將紡織品浸軋堿液，控制帶液率為50-120％，焙烘、干燥；將紡織品浸軋染液，控制帶液率為50-120％；其中，所述染液的溶劑為活性染料的良溶劑；將浸軋染液后的紡織品進(jìn)行堆置；將堆置后的紡織品進(jìn)行焙烘、干燥，完成活性染料的非水溶劑冷軋堆染色。在上述方法中，優(yōu)選地，將浸軋染液后的紡織品在活性染料的不良溶劑的飽和蒸汽氣氛下進(jìn)行堆置包括：將吸附材料浸漬活性染料的不良溶劑，并達(dá)到飽和吸附狀態(tài)，得到飽和吸附后的吸附材料；或者，將活性染料的不良溶劑置于敞口容器中；將飽和吸附后的吸附材料或放置了活性染料的不良溶劑的敞口容器與紡織品一同置于封閉環(huán)境下中，并使封閉環(huán)境處于活性染料的不良溶劑的飽和蒸汽壓條件下?；钚匀玖系牟涣既軇┑娘柡驼羝麎涵h(huán)境，能夠使靜置在其中的紡織品(已經(jīng)浸軋了染液)上活性染料的良溶劑(極性溶劑)的含量緩慢降低；堆置結(jié)束后，對(duì)紡織品進(jìn)行焙烘進(jìn)一步促進(jìn)了降低了織物上活性染料的良溶劑的含量，促進(jìn)了活性染料與纖維之間的反應(yīng)，從而提高活性染料的上染率和固色率。在本發(fā)明提供的技術(shù)方案中，對(duì)陽(yáng)離子改性工沒有特別限制，可以采用本領(lǐng)域常規(guī)的陽(yáng)離子改性工藝進(jìn)行操作。本發(fā)明提供的技術(shù)方案在對(duì)紡織品陽(yáng)離子改性后，進(jìn)行浸軋堿液、染液、堆置、焙烘干燥的操作，極大提高了活性染料的上染率和固色率，最終的獲得的紡織品經(jīng)測(cè)試達(dá)到了免水洗的要求，而普通的活性染料染色產(chǎn)品染色后浮色現(xiàn)象嚴(yán)重，需要重復(fù)進(jìn)行多次水洗、皂洗(一般需要重復(fù)水洗、皂洗7-15次)，這一過程用水量巨大，且皂洗、水洗后排出的廢水污染嚴(yán)重，雖然常規(guī)陽(yáng)離子改性后的染色產(chǎn)品(陽(yáng)離子改性后按照常規(guī)染色工藝染色后的產(chǎn)品)浮色問題相對(duì)而言有所改善，但是染色后依舊需要進(jìn)行多次水洗、皂洗的操作；眾所周知，染整工藝水洗、皂洗過程的用水量的巨大的，產(chǎn)生的廢液量同樣也是巨大的，而本發(fā)明提供的技術(shù)方案得到的產(chǎn)品達(dá)到了免水洗的效果，有效解決了上述技術(shù)問題。在上述方法中，所述吸附材料可以是纖維、活性炭或其他多孔吸附材料，沒有特別限制，凡是能夠起到吸附活性染料的不良溶劑的材料均可用于本發(fā)明提供的技術(shù)方案。在上述方法中，優(yōu)選地，在所述染液中，活性染料的濃度為1-70g/L。在上述方法中，優(yōu)選地，所述堆置的溫度為室溫。在上述方法中，優(yōu)選地，所述堆置的時(shí)間為8-48h，更優(yōu)選為15-28h。在上述方法中，優(yōu)選地，將紡織品浸軋堿液時(shí)采用一浸一軋或兩浸兩軋的方式進(jìn)行。在上述方法中，優(yōu)選地，將紡織品浸軋染液后，在活性染料的不良溶劑的飽和蒸汽氣氛下進(jìn)行堆置前，該方法還包括對(duì)浸軋染液后的紡織品進(jìn)行焙烘，控制帶液率為20-50％的步驟。該步驟將紡織品浸軋染液后的帶液率控制為20-50％能夠有利于提高活性染料的固色率：帶液率為25-35％時(shí)，測(cè)得固色率高達(dá)98％，而帶液率高于50％時(shí)，測(cè)得的固色率相對(duì)較低，低于95％。在上述方法中，優(yōu)選地，所述焙烘的溫度為40-120℃；更優(yōu)選為40-105℃。在上述方法中，優(yōu)選地，將紡織品浸軋堿液，控制帶液率為50-120％，焙烘、干燥時(shí)，焙烘溫度為40-105℃。在上述方法中，優(yōu)選地，將紡織品浸軋染液后，在活性染料的不良溶劑的飽和蒸汽氣氛下進(jìn)行堆置前，該方法還包括將浸軋染液后的紡織品進(jìn)行焙烘，控制帶液率為20-50％的步驟。在上述方法中，優(yōu)選地，將堆置后的紡織品進(jìn)行焙烘、干燥后，該方法還可以包括對(duì)紡織品進(jìn)行皂洗的步驟。在上述方法中，優(yōu)選地，將堆置后的紡織品進(jìn)行焙烘、干燥時(shí)，該方法還包括對(duì)活性染料的良溶劑和活性染料的不良溶劑進(jìn)行回收的步驟；回收時(shí)可以采用常壓或減壓蒸餾冷凝的方式進(jìn)行，也可以采用有機(jī)溶劑吸附回收系統(tǒng)對(duì)有機(jī)溶劑進(jìn)行回收。在上述方法中，優(yōu)選地，將浸軋染液后的紡織品在活性染料的不良溶劑的飽和蒸汽氣氛下進(jìn)行堆置；對(duì)堆置后的紡織品進(jìn)行焙烘、干燥后，該方法還包括使用固色劑對(duì)紡織品進(jìn)行固色處理的步驟。在上述方法中，優(yōu)選地，所述活性染料的良溶劑為能溶解活性染料但不與活性染料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的非水溶劑；更優(yōu)選地，所述活性染料的良溶劑為極性溶劑；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述活性染料的良溶劑包括N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、離子液體和醇醚溶劑中的一種或幾種的組合。在上述方法中，優(yōu)選地，所述活性染料的不良溶劑為不與活性染料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)且活性染料在其中的溶解度≤1g/L的非水溶劑；更優(yōu)選地，所述活性染料的不良溶劑包括烷烴、含氯烴類、烯烴、芳烴、酮類溶劑、醇類溶劑、硅烷類溶劑、酯類溶劑和醚類溶劑中的一種或幾種的組合；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述活性染料的不良溶劑包括C6-C8的正構(gòu)烷烴、C6-C8的異構(gòu)烷烴、四氯乙烯、丙酮、四氫呋喃、十甲基環(huán)五硅氧烷中的一種或幾種的組合。在上述方法中，優(yōu)選地，所述堿液中的堿性物質(zhì)包括碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉、氫氧化鋰和氫氧化鉀中的一種或幾種的組合；更優(yōu)選地，所述堿性物質(zhì)在堿液中的濃度為5-50g/L。在上述方法中，優(yōu)選地，所述紡織品的材質(zhì)包括纖維素纖維、蛋白質(zhì)纖維、具有反應(yīng)基團(tuán)的合成纖維中的一種或幾種的組合；其中，所述纖維素纖維包括棉、麻、粘膠中的一種或幾種；所述蛋白質(zhì)纖維包括羊毛和/或絲綢；所述具有反應(yīng)基團(tuán)的纖維包括尼龍。所述紡織品的形態(tài)沒有特別限制，可以是散纖維、紗線或布。將活性染料的良溶劑和活性染料的不良溶劑混合，然后采用混合溶劑進(jìn)行浸染時(shí)，總?cè)軇?總?cè)軇┲傅氖腔钚匀玖系牧既軇┖突钚匀玖系牟涣既軇┲?的實(shí)用比例為：紡織品的質(zhì)量：總?cè)軇┑捏w積＝1g：(15-50)mL；而采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，在冷堆過程中總?cè)軇┑氖褂帽壤秊椋杭徔椘返馁|(zhì)量：總?cè)軇┑捏w積＝1g:(0.5-1.2)mL；與之相比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案極大節(jié)省了總?cè)軇┑氖褂昧?本發(fā)明提供的技術(shù)方案總?cè)軇┑氖褂昧績(jī)H為所述混合溶劑竭染(浸染)工藝的2-10％)。不僅如此，采用混合溶劑進(jìn)行浸染時(shí)，為提高染料的反應(yīng)活性，使染料獲得更高的利用率，需要控制在“90-130℃保溫1-3h”這一條件下才能很好的固色，因而固色過程產(chǎn)生的能耗較大，經(jīng)濟(jì)耗費(fèi)較大，不利于節(jié)約生產(chǎn)成本；而本發(fā)明提供的技術(shù)方案，采用室溫堆置即可完成固色。本發(fā)明的有益效果：1)本發(fā)明的染色方法采用非水溶劑對(duì)活性染料進(jìn)行染色，無需使用鹽進(jìn)行促染，染色后纖維無需經(jīng)過任何濕處理的固色步驟，即可達(dá)到極高的固色率，解決了目前活性染料染色工藝中因水解或固色率不高，導(dǎo)致大量染料被排放至廢水中(一般活性染料利用率只有50-75％)，并且染色完畢后需要使用大量水進(jìn)行水洗以及高溫皂洗，以洗掉附著在纖維上水解的染料或未反應(yīng)的染料；2)本發(fā)明提供的染色方法的染料利用率最高可達(dá)到99.7％，染色后不需要反復(fù)多次水洗以脫除浮色，節(jié)約染料，而且染色工藝簡(jiǎn)單，溶劑可回收，是一種環(huán)保型染色方法；3)與將活性染料的良溶劑和活性染料的不良溶劑混合，然后采用混合溶劑進(jìn)行浸染的方法相比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案節(jié)省了90-98％左右的總?cè)軇┦褂昧浚?)與混合溶劑浸染的方式相比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案整體能耗降低了40％以上，有效節(jié)約了生產(chǎn)成本。且大幅降低了生產(chǎn)能耗。具體實(shí)施方式為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行以下詳細(xì)說明，但不能理解為對(duì)本發(fā)明的可實(shí)施范圍的限定。實(shí)施例1本實(shí)施例提供了一種活性染料的非水溶劑冷軋堆染色方法，其包括以下步驟：(1)將10g純棉梭織布在20g/L的Na2CO3堿液中兩浸兩軋，使帶液率為100％，然后再65℃下烘焙5min，干燥。(2)將軋過堿的純棉梭織布在染液中兩浸兩軋，使帶液率為60％，染液配方：10g/L的HFYellow3R染料(由住友化學(xué)株式會(huì)社生產(chǎn))，溶劑為N,N-二甲基甲酰胺。(3)將軋過染液的純棉梭織布置于密封的環(huán)境室溫冷堆40h，其中，棉布旁邊用燒杯盛裝丙酮(保持燒杯中始終有液體丙酮存在)，放置于同一密封環(huán)境中，使整個(gè)環(huán)境始終處于丙酮的飽和蒸汽壓下。(4)取出純棉梭織布進(jìn)行焙烘、干燥，同時(shí)減壓蒸餾回收溶劑。(5)通過皂洗測(cè)試染料固色率(通過帶液率計(jì)算初始吸附的染料量，通過皂洗脫落的染料計(jì)算最終固色的染料)。實(shí)施例2本實(shí)施例提供了一種活性染料的非水溶劑冷軋堆染色方法，其包括以下步驟：(1)將10g純棉梭織布在15g/L的Na2CO3和5g/L的NaOH混合堿液中兩浸兩軋，使帶液率為100％，然后再65℃下烘焙5min，干燥。(2)將軋過堿的純棉梭織布在染液中兩浸兩軋，使帶液率為60％，染液配方：10g/L的HFYellow3R染料(由住友化學(xué)生產(chǎn))，溶劑為二甲基亞砜:N,N-二甲基甲酰胺＝1:1。(3)將浸軋過染液的純棉梭織布在70℃下烘焙90-110s，焙烘后帶液率為25％。(4)將焙烘固色過的純棉梭織布置于密封的環(huán)境室溫冷堆40h，其中，棉布旁邊用燒杯盛裝丙酮(保持燒杯中始終有液體丙酮存在)，放置于同一密封環(huán)境中，使整個(gè)環(huán)境始終處于丙酮的飽和蒸汽壓下。(5)取出純棉梭織布，減壓蒸餾回收溶劑。(6)通過皂洗測(cè)試染料固色率。實(shí)施例3本實(shí)施例提供了一種活性染料的非水溶劑冷軋堆染色方法，其包括以下步驟：(1)將純棉梭織布置于陽(yáng)離子改性劑的溶液中，并升溫至70℃保溫60分鐘，取出梭織布，凈洗，干燥；陽(yáng)離子改性劑的溶液配方：18g/L的陽(yáng)離子試劑A(陽(yáng)離子試劑A為DM-1903陽(yáng)離子改性劑，由廣東德美精細(xì)化工股份有限公司生產(chǎn))，8g/L的NaOH，溶劑為水。(2)將經(jīng)過陽(yáng)離子改性的10g純棉梭織布在20g/L的Na2CO3堿液中兩浸兩軋，使帶液率為100％，然后在65℃下烘焙5min，干燥。(3)將軋過堿的改性純棉梭織布在染液中兩浸兩軋，帶液率為60％，染液配方：40g/L的HFYellow3R染料(住友化學(xué)生產(chǎn))，溶劑為二甲基亞砜。(4)將浸軋過染液的純棉梭織布置于密封的環(huán)境室溫冷堆40h。(5)取出純棉梭織布進(jìn)行焙烘、干燥，同時(shí)減壓蒸餾回收溶劑。(6)通過皂洗測(cè)試染料固色率(通過帶液率計(jì)算初始吸附的染料量，通過皂洗脫落的染料計(jì)算最終固色的染料)。實(shí)施例4本實(shí)施例提供了一種活性染料的非水溶劑冷軋堆染色方法，其包括以下步驟：(1)首先配制陽(yáng)離子改性劑的溶液：濃度為26g/L的陽(yáng)離子試劑B(陽(yáng)離子試劑B為CR2000，由陶氏化學(xué)公司生產(chǎn))的水溶液、濃度為8g/L的NaOH混合；將純棉梭織布置于陽(yáng)離子改性劑的溶液中升溫至80℃保溫60分鐘，取出針織布，凈洗，干燥；(2)將經(jīng)過陽(yáng)離子改性的10g純棉梭織布在20g/L的Na2CO3堿液中兩浸兩軋，使帶液率為100％，然后在65℃下烘焙5min，干燥。(3)將軋過堿的改性純棉梭織布在染液中兩浸兩軋，帶液率為60％，染液配方：40g/L的HFNavy2G染料(住友化學(xué)生產(chǎn))，溶劑為二甲基亞砜。(4)將浸軋過染液過的純棉針織織布置于密封的環(huán)境室溫冷堆24h。(5)取出純棉針織織布，減壓蒸餾回收溶劑。(6)通過皂洗測(cè)試染料固色率(通過帶液率計(jì)算初始吸附的染料量，通過皂洗脫落的染料計(jì)算最終固色的染料)并測(cè)試棉布牢度。實(shí)施例5本實(shí)施例提供了一種活性染料的非水溶劑冷軋堆染色方法，其包括以下步驟：(1)將純棉梭織布置于陽(yáng)離子改性劑的溶液中升溫至70℃保溫60分鐘，取出梭織布，凈洗，干燥；陽(yáng)離子改性劑的溶液配方：18g/L的陽(yáng)離子試劑A，8g/L的NaOH，溶劑為水。(2)將經(jīng)過陽(yáng)離子改性的10g純棉梭織布在20g/L的Na2CO3堿液中兩浸兩軋，使帶液率為100％，然后再65℃下烘焙5min，干燥。(3)將軋過堿的改性純棉梭織布在染液中兩浸兩軋，帶液率為60％，染液配方：10g/L的HFRed4B染料(住友化學(xué)生產(chǎn))，溶劑為二甲基亞砜。(4)將浸軋過染液的純棉梭織布置于密封的環(huán)境室溫冷堆24h。(5)取出純棉梭織布進(jìn)行焙烘、干燥，減壓蒸餾回收溶劑。(6)通過皂洗測(cè)試染料固色率(通過帶液率計(jì)算初始吸附的染料量，通過皂洗脫落的染料計(jì)算最終固色的染料)。實(shí)施例1-5提供的染色產(chǎn)品的固色率如表1所示：表1實(shí)施例1-5提供的染色產(chǎn)品的固色率實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5固色率F/％95.698.199.799.599.4由表1可以看出，本發(fā)明實(shí)施例1-5提供的染色產(chǎn)品具有非常高的固色率；其中，實(shí)施例2的固色率達(dá)到了98.1％，特別是實(shí)施例3-5，固色率達(dá)到了99％以上，均達(dá)到了免水洗的要求。在上述實(shí)施例1提供的冷軋堆染色方法中，在步驟(4)結(jié)束后，步驟(5)開始前，可以采用固色劑對(duì)將純棉梭織布進(jìn)行固色的操作，以進(jìn)一步提高染色產(chǎn)品的固色率，此時(shí)固色率可以達(dá)到99％以上。上述實(shí)施例在冷堆過程中總?cè)軇?活性染料的良溶劑和活性染料的不良溶劑之和)的實(shí)用比例為：紡織品的質(zhì)量：總?cè)軇┑捏w積＝1g:(0.5-1.2)mL，染色過程中染色試劑和水的用量相對(duì)與傳統(tǒng)染色方法大大降低了，最終的廢水排放量也顯著降低。綜上所述，本發(fā)明提供的活性染料的非水溶劑冷軋堆染色方法是一種高效環(huán)保的新型染色方法，能夠?qū)崿F(xiàn)活性染料無鹽促染染色，固色率高，有機(jī)溶劑和水的用量低，能耗低，且廢水排放量少，具有廣闊的應(yīng)用前景。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3