[发明专利]以甲基硅氧烷为介质的活性染料新型染色方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种活性染料对纺织品的无水染色方法，更具体地本发明涉及一种以甲基硅氧烷为介质的活性染料对纤维素类织物的生态染色方法。

背景技术

纺织品染色时需消耗大量的水，并产生大量的染色废水，使一些有害化学物质的残余进入水体，对生态环境造成严重的破坏。对于活性染料来说，在水介质中的染色由于上染率低，需要大量电解质促染，又因为染料在水中发生水解失效导致固着率低，需要强烈皂洗去浮色，更加重了水的消耗和环境的污染。在生态环保意识日益增强的今天，以保护环境和节约资源为目标的无水、少水染色加工工艺已成为世界各国的研究热点。目前，得到较多研究和应用的无水染色方法有真空升华染色、超临界CO₂流体染色以及溶剂染色等。

真空升华染色不使用任何液态介质，其基本原理是利用染料在真空及加热的条件下发生升华而气化，以气相扩散转移的方式染着纤维。该方法存在的主要问题有：具有升华性能的染料品种很少，目前只有分散染料可用；染料的升华速度还难以控制，染色过程对设备的污染严重，对染色的设备要求高，因此该染色方法的实际应用受到很大限制。

超临界CO₂染色已发展了20多年，一直是非水介质染色研究的热点，也是相对比较成功的一种染色方法。该法选用的介质是非极性的CO₂超临界流体，对非极性的分散染料有较高的溶解能力，通常采用染料直接溶解在介质中的竭染工艺，对疏水性纤维如涤纶等的染色有很好的效果。但是，由于超临界CO₂不能溶解亲水性的染料，该方法很难应用于天然纤维的染色；而且设备投资高、安全性和连续性差，染色工艺难以控制，在实际应用推广中有很大的局限，目前还不可能完全替代以水作为染色介质的常规染色工艺。

早期的溶剂染色，选用的介质是氯代烯烃(如全氯乙烯，三氯乙烯等)，采用浴中竭染方法，适用于分散染料，对合成纤维的染色效果较好，溶剂可回收再重复利用。由于溶剂染色较难平衡控制染料在纤维上和溶剂中的分配系数，对染料的要求较高，而且，溶剂本身的毒性使得生产过程的安全性下降，产生新的生态和环境问题，从而未能得到进一步发展。

可见，目前研究或得到一定应用的无水染色方法，都是针对非极性染料而开发的，只适用于分散染料，完全不适用于亲水性的染料如活性染料。而活性染料是天然纤维纺织品染色的最主要品种，开发适用于活性染料的无水染色方法意义重大。

发明内容

针对背景技术中存在的问题，本发明利用一种具有高生态品质的非水介质，针对活性染料染纤维素纤维提出一种全新的染色方法，应用该方法可以实现不以水为介质的活性染料对纤维素纤维的无盐染色，完全杜绝电解质污染，并且大幅减少染料水解，提高染料固着率。

本发明采用的技术方案经下列步骤完成：

(1)将经过前处理的纯棉织物用一定浓度的碱液(Na₂CO₃ 50-80g/l)进行预处理，使之充分溶胀，控制带液率为140％-180％，待用；

(2)将活性染料、表面活性剂/偶联剂和少量特种硅氧烷按一定的比例混合后置于球磨机中球磨2-3h，对染料进行表面改性。

所述的活性染料为各种类型的常规活性染料，例如常用的活性黄M3-RE、活性红M3-BS等；

所述的特种硅氧烷为环状甲基硅氧烷，其通式为(SiOR₂)n，其中n＝3-9，R是CH₃或CH＝CH₂。

所述的表面活性剂/偶联剂为溶于上述甲基硅氧烷的非离子/阴离子表面活性剂/偶联剂。

所述的染料、表面活性剂/偶联剂和特种硅氧烷之间的质量比为：1∶(1-5)∶(1-10)。

(3)取一定量的上述经过改性的活性染料加入到染色介质-特种硅氧烷中，按染色浓度要求控制纯染料用量为待染织物重量的0-10％，并控制染色介质用量使待染织物重量与介质总量之比(浴比)为1∶5-20，充分搅拌，使染料在介质中均匀分散，制备成稳定的染料/介质悬浮体系染浴；

(4)将步骤(1)处理过的织物浸入染浴中，按照一定的染色工艺在染色机中进行染色，最后对织物进行一定的后处理工艺。

所述的染色机为浸染染色设备，包括卷染机、轴流染色机、溢流染色机、喷射染色机、绳状染色机等；

所述的染色工艺为：先室温入染，5min内升温至40℃，染30min后，在10min内升温至100℃，染15min，降至室温后处理。