本發(fā)明涉及紡織品印染整理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用植酸對(duì)蛋白質(zhì)纖維進(jìn)行染整加工的方法。

背景技術(shù)：

天然蛋白質(zhì)纖維與人們的日常生活密切相關(guān)，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，其中以蠶絲和羊毛的地位最為重要。蠶絲因其光澤柔和、穿著舒適、手感柔軟等特點(diǎn)被稱為“纖維皇后”，被廣泛應(yīng)用于服裝和高檔室內(nèi)裝飾用品，如床上用品、地毯、家具裝飾用品、窗簾等。羊毛因其服用性能好、易于染色、不易點(diǎn)燃等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于毛衫、西服、地毯、高溫防護(hù)服、飛機(jī)內(nèi)裝飾材料等領(lǐng)域。

目前，由紡織品引起的火災(zāi)在世界各國不斷增加，對(duì)人類生命財(cái)產(chǎn)安全造成了極大的威脅，故紡織品阻燃整理一直是一個(gè)重大的研究課題。蠶絲纖維阻燃性能較差。羊毛纖維氮含量(15-16％)和硫含量(3-4％)較高，且吸濕性強(qiáng)，故其具有一定的阻燃性能，屬于不易燃纖維。大多數(shù)羊毛織物能夠通過水平燃燒測試，但不能通過45°和垂直燃燒法測試，不能滿足我國《阻燃裝飾織物》中b1級(jí)阻燃性能要求。

常用的鹵素阻燃劑會(huì)產(chǎn)生生物累積，對(duì)人類和動(dòng)物具有持久的危害。越來越多的鹵素阻燃劑被歐盟等國家限制使用甚至禁止使用。目前，對(duì)羊毛阻燃處理比較成功的方法是zirpro阻燃工藝，在酸性條件下，用鋯酸鹽和鈦酸鹽混合物處理羊毛，賦予羊毛良好的阻燃性能，而且其耐水洗牢度好。但是，該方法使用的重金屬離子對(duì)人體有潛在的危害，且易引起環(huán)境污染。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，對(duì)生態(tài)紡織品的需求日益增加，故亟需開發(fā)新型環(huán)保的阻燃整理助劑及節(jié)能減排的阻燃整理技術(shù)?，F(xiàn)有商業(yè)化阻燃劑中磷系阻燃劑成炭能力強(qiáng)，是鹵素阻燃劑較好的替代物。天然產(chǎn)物植酸分子中含28％的磷元素，可作為環(huán)境友好型磷系阻燃劑。中國發(fā)明專利cn103321044b公開了一種采用植酸和殼聚糖通過層層自組裝法對(duì)蠶絲織物進(jìn)行阻燃的方法，制得的蠶絲織物具有良好的阻燃效果，但該方法需要反復(fù)浸漬陽離子性殼聚糖溶液和陰離子性植酸溶液，以使它們?cè)谛Q絲纖維表面產(chǎn)生靜電結(jié)合，層層堆積，該方法操作繁雜、工藝流程長，對(duì)蠶絲織物的手感有不良影響，且整理蠶絲織物阻燃效果的耐久性尚不清楚。另外，中國發(fā)明專利cn104264467b公開了一種在有機(jī)溶劑中制備天然植酸類化合物與γ-環(huán)氧丙氧基三甲氧基硅烷的反應(yīng)產(chǎn)物及其利用含相應(yīng)反應(yīng)產(chǎn)物的有機(jī)溶劑整理加工液對(duì)棉織物進(jìn)行阻燃整理的方法，盡管制得的棉織物具有良好的阻燃效果，但該方法采用有機(jī)溶劑整理加工液存在揮發(fā)性有機(jī)物污染的問題，且所用部分有機(jī)溶劑存在毒性的問題，該阻燃方法也不能與染料染色同浴進(jìn)行。

蛋白質(zhì)纖維的染色和功能整理需要經(jīng)過一系列濕處理加工。蠶絲和羊毛等蛋白質(zhì)纖維染色最常用的方法為酸性染料浸染，染色過程中不僅需要添加酸劑調(diào)節(jié)染液ph值，也需要添加勻染劑延緩染料的上染，提高勻染效果。蠶絲和羊毛等蛋白質(zhì)纖維酸性染料染色常用醋酸作為酸劑，但醋酸易揮發(fā)、染液ph值波動(dòng)大，從而影響了染色的重演性。傳統(tǒng)的蠶絲和羊毛等蛋白質(zhì)纖維的染色和阻燃整理需要分兩浴法進(jìn)行，即先染色后整理，加工時(shí)間長，對(duì)纖維有一定的損傷，且傳統(tǒng)的阻燃整理會(huì)對(duì)蠶絲和羊毛織物的手感和顏色有一定的負(fù)面影響。在提高蛋白質(zhì)纖維附加功能的同時(shí)又不損傷其高貴性能和顏色，這對(duì)印染加工提出了更高的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種用植酸對(duì)蛋白質(zhì)纖維進(jìn)行染整加工的方法，將植酸同時(shí)用作促染劑和阻燃整理劑，在實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)纖維染色的同時(shí)，能賦予蛋白質(zhì)纖維阻燃功能，使處理后的蛋白質(zhì)纖維不僅具有鮮艷的顏色，而且具有良好的阻燃性能，本發(fā)明的方法縮短了蛋白質(zhì)纖維濕處理加工的流程，且能保證阻燃蛋白質(zhì)纖維在使用過程中的環(huán)保安全性。

本發(fā)明提供了一種用植酸對(duì)蛋白質(zhì)纖維進(jìn)行染整加工的方法，包括以下步驟：

(1)將植酸溶于水，然后加入酸性染料，混勻后得到染整加工液；

(2)將蛋白質(zhì)纖維浸入步驟(1)得到的染整加工液中，升溫至80-98℃，保溫處理30-90min，植酸的用量為20-200％owf。

進(jìn)一步地，酸性染料為具有偶氮結(jié)構(gòu)的酸性染料、具有蒽醌結(jié)構(gòu)的酸性染料、具有三芳甲烷結(jié)構(gòu)的酸性染料或者1:2型的酸性金屬絡(luò)合染料。

進(jìn)一步地，在步驟(2)中，酸性染料的用量為0.5-10％owf。

進(jìn)一步地，在步驟(2)中，植酸的用量為40-150％owf。染整加工液中植酸起到環(huán)保型染色助劑和阻燃整理劑的作用，植酸為來源于植物組織的天然植酸。植酸作為天然產(chǎn)物來源于植物組織，對(duì)人類和動(dòng)物無毒，植酸分子磷元素含量較高，可作為環(huán)境友好型磷系阻燃劑。且植酸為強(qiáng)酸，分子中含有六個(gè)磷酸根基團(tuán)，故可作為酸性染料染色的酸劑。

進(jìn)一步地，在步驟(2)中，蛋白質(zhì)纖維為蠶絲和/或羊毛纖維。

進(jìn)一步地，在步驟(2)中，使用染整加工液對(duì)蛋白質(zhì)纖維進(jìn)行浸漬吸附法處理。

進(jìn)一步地，在步驟(2)中，升溫至80-95℃。

進(jìn)一步地，在步驟(2)中，保溫處理30-75min。

進(jìn)一步地，在步驟(2)中，還包括對(duì)保溫處理后的織物進(jìn)行排液、水洗、烘干的步驟。

本發(fā)明的原理是：將植酸同時(shí)用作蛋白質(zhì)纖維染色的促染劑和阻燃整理劑，在浸漬吸附法染色過程中，利用植酸作為蛋白質(zhì)纖維酸性染料染色的酸劑，即植酸作為氫離子源，使蛋白質(zhì)纖維帶有正電荷，對(duì)酸性染料的上染起促染作用；同時(shí)，利用植酸作為阻燃劑，植酸能在蛋白質(zhì)纖維上發(fā)生吸附，能促進(jìn)蛋白質(zhì)纖維在燃燒時(shí)成碳，延緩蛋白質(zhì)纖維的燃燒，從而起到阻燃作用。

借由上述方案，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明使用的植酸來源于植物組織，天然無毒，利用植酸代替?zhèn)鹘y(tǒng)酸性染料染色所用酸劑醋酸，解決了醋酸易揮發(fā)、染液ph值波動(dòng)大、染色重演性差的問題。植酸含磷量高，阻燃效果好，用本發(fā)明的方法制備的蛋白質(zhì)纖維不僅具有鮮艷的顏色，而且具有良好的阻燃性能。本發(fā)明將植酸同時(shí)作為染色助劑和阻燃整理劑使用，在實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)纖維染色的同時(shí)，能賦予蛋白質(zhì)纖維阻燃功能。該方法具有一劑多效、縮短蛋白質(zhì)纖維濕處理加工流程的優(yōu)點(diǎn)，解決了傳統(tǒng)多步濕加工導(dǎo)致的蛋白質(zhì)纖維損傷的問題，且能保證阻燃蛋白質(zhì)纖維在使用過程中的環(huán)保安全性。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

本發(fā)明以下實(shí)施例中，織物的阻燃性能按照gb/t5454-1997《紡織品燃燒性能實(shí)驗(yàn)氧指數(shù)法》和gb/t5455-2014《紡織品燃燒性能垂直方向損毀長度陰燃和續(xù)燃時(shí)間的測定》進(jìn)行測定。

實(shí)施例1

將植酸溶于水，然后加入弱酸性染料everacidyellown-3r(具有偶氮結(jié)構(gòu)的酸性染料)，混勻后得到染整加工液，其中酸性染料的用量為2％owf(對(duì)織物重的百分比)，植酸的用量為150％owf(對(duì)織物重的百分比)。然后將蠶絲電力紡、羊毛織物浸入到上述配制的染整加工液中，在水浴條件下加熱至80℃，并保溫處理60min，然后排液，將上述織物水洗后烘干，得到處理后的織物。分別對(duì)處理后的織物和未處理的織物進(jìn)行性能測試。其中，未處理蠶絲織物的極限氧指數(shù)(loi)為22.1％，未處理羊毛織物的loi為23.6％。在垂直燃燒測試過程中未處理蠶絲和羊毛織物完全燃燒，炭長為30cm。而經(jīng)本發(fā)明的方法處理后的蠶絲織物的loi達(dá)到30.4％，炭長僅為10.0cm，染色蠶絲織物k/s值為12.5，滿足我國《阻燃裝飾織物》中b1級(jí)阻燃性能要求；處理后的羊毛織物的loi達(dá)到37％，炭長僅為9cm，也滿足我國《阻燃裝飾織物》中b1級(jí)阻燃性能要求，染色羊毛織物k/s值為14.6。

實(shí)施例2

將植酸溶于水，然后加入弱酸性染料everacidredn-rfl(具有偶氮結(jié)構(gòu)的酸性染料)，混勻后得到染整加工液，其中酸性染料的用量為2.5％owf，植酸的用量為120％owf。然后將蠶絲電力紡、羊毛浸入到上述配制的染整加工液中，在水浴條件下加熱至90℃，并保溫處理50min，然后排液，將上述織物水洗后烘干，得到處理后的織物。分別對(duì)處理后的織物和未處理的織物進(jìn)行性能測試。其中，未處理蠶絲織物的極限氧指數(shù)(loi)為22.1％，未處理羊毛織物的loi為23.6％。在垂直燃燒測試過程中未處理蠶絲和羊毛織物完全燃燒，炭長為30cm。而經(jīng)本發(fā)明的方法處理的蠶絲織物loi達(dá)到30.2％，炭長僅為10.3cm，滿足我國《阻燃裝飾織物》中b1級(jí)阻燃性能要求，染色蠶絲織物k/s值為18.2；本發(fā)明的方法處理的羊毛織物loi達(dá)到34.2％，炭長僅為9.6cm，也滿足我國《阻燃裝飾織物》中b1級(jí)阻燃性能要求，染色羊毛織物k/s值為21.8。

實(shí)施例3

將植酸溶于水，然后加入1:2型酸性絡(luò)合染料eversetredm-g(1:2型的酸性金屬絡(luò)合染料)，混勻后得到染整加工液，其中酸性絡(luò)合染料的用量為5％owf，植酸的用量為40％owf。然后將蠶絲電力紡、羊毛浸入上述配制的染整加工液中，在水浴條件下加熱至90℃，并保溫處理60min，然后排液，將上述織物水洗后烘干，得到處理后的織物。

實(shí)施例4

本實(shí)施例的方法與實(shí)施例3相同，但植酸的用量為80％owf。

實(shí)施例5

本實(shí)施例的方法與實(shí)施例3相同，但植酸的用量為120％owf。

以植酸的用量為0％owf作為空白對(duì)照，對(duì)實(shí)施例3-5中處理后的織物進(jìn)行氧指數(shù)(loi)、炭長進(jìn)行測試，并對(duì)處理織物的表觀色深值(k/s)進(jìn)行測試，結(jié)果如表1所示。

表1處理后織物的阻燃性能和表觀色深值

從表1可以看出，經(jīng)同浴染色和阻燃整理后，蠶絲和羊毛織物的阻燃性能得到極大提高，且阻燃性能隨著植酸用量的增加而提高。處理后的蠶絲和羊毛織物的炭長均小于11.2cm，滿足我國《阻燃裝飾織物》中b1級(jí)阻燃性能要求。添加植酸后，染色織物的k/s值明顯增大，是因?yàn)橹菜崞鸬搅舜偃咀饔?，增加了酸性染料在蠶絲和羊毛上的吸附量。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，并不用于限制本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。