[发明专利]海藻纤维染色用蒽醌结构羧酸型染料及其制法与染色工艺

说明书

本发明涉及羧酸型染料技术领域，具体涉及一种海藻纤维染色用蒽醌结构羧酸型染料及其制法与染色工艺。所述蒽醌结构羧酸型染料通过海藻纤维中的Ca²⁺与纤维形成络合键，实现羧酸型染料对海藻纤维上染的目的。该蒽醌结构羧酸型染料没有大分子骨架，分子量较小，结构简单，更加容易渗透进入纤维内部；而且染色过程中不需要额外加入其他用以增强络合键的金属离子，能够避免海藻纤维强力的损失。本发明染色后的纤维颜色均匀、色泽鲜艳，完全能够满足海藻纤维染色加工的要求。此外，本发明的染色工艺简单、方便、条件温和，设备采用传统染色设备，产业化前景广阔。

技术领域

本发明涉及羧酸型染料技术领域，具体涉及一种海藻纤维染色用蒽醌结构羧酸型染料及其制法与染色工艺。

背景技术

海藻纤维是一种新型的生物质纤维，原料来自于褐藻。其是通过提取天然海藻中的海藻酸钠，再经过湿法纺丝技术制备而成的。该类型纤维不仅具有天然纤维的吸湿、保温、柔软和生物相容等特点，还具有优异的阻燃、抗菌以及电磁屏蔽的特性，因此，在服装纺织领域具有很大的应用前景。

海藻纤维自1944年发明以来，主要应用于医用敷料、创可贴、绷带、口罩等医疗领域。由于不能被深染，导致海藻纤维并没有大规模应用于服装纺织领域。海藻酸钙纤维由于具有离子交换的性能，因此不能在含有钠盐等无机盐的溶液中进行染色，否则纤维中的Ca²⁺容易被Na⁺替代，从而形成水凝胶的状态。而传统染料在使用过程中一般都需要加入大量的无机盐进行促染，从而导致传统染料很难对纤维进行染色。由于海藻纤维在服装纺织领域具有极大的应用潜力，解决其染色的难题，成为开拓海藻纤维服用市场的关键。

现有的海藻纤维的染色方法基本可以分为五类，即原液着色、纤维改性、采用现有的活性染料直接染色、采用含有多胺型骨架结构的染料、采用含有羧基基团的大分子染料对海藻纤维进行染色。

第一类为采用原液着色的方法。中国专利CN104264280A公开一种采用色淀染料对海藻纤维原液着色的方法，该方法是将海藻酸钠加入到去离子水中，搅拌使其充分溶解，制备海藻纤维纺丝原液，然后向海藻纤维纺丝原液中加入色淀染料，搅拌混合均匀后，经过滤、脱泡后制得色淀染料着色海藻纤维纺丝液，进一步制备得到色淀染料着色的海藻纤维。王平等(王平,张丽平,田安丽,等.荧光颜料对海藻纤维纺丝液及其膜性能的影响[J].纺织学报,2015,36(5):48-53.)采用荧光颜料对海藻酸纤维原液进行着色，并研究了其成膜性能。

第二类为纤维改性的方法。中国专利CN101736440A公开一种可染海藻酸盐纤维的制造方法，该方法将水溶性树状大分子化合物添加到海藻酸盐纤维纺丝溶液中，采用湿法纺丝设备与工艺，经凝固、牵伸，水洗和后处理，获得具有良好染色性能的海藻酸盐纤维。

第三类为采用现有的活性染料直接对海藻酸纤维进行染色。中国专利CN101413207A公开一种海藻纤维面料的染整工艺，该专利介绍了直接使用活性染料的传统染色工艺，通过硫酸钠与纯碱的促染和固色作用实现对海藻酸纤维的着色。孔保运等(孔保运,朱平,董朝红,等.海藻酸钙纤维活性染色工艺[J].印染,2013,39(8):22-24.)采用氯化钙代替传统硫酸钠作为活性染料染色海藻酸纤维的促染剂，对海藻酸纤维进行了染色，避免了钠离子对海藻纤维的破坏。吕芳兵等(吕芳兵,隋淑英,朱平,等.海藻酸纤维活性染料稀土染色[J].印染,2009,35(24):11-14.)采用硝酸铈代替硫酸钠的方法，采用多类活性染料完成了对海藻酸纤维的染色。中国专利CN103981744A公开一种海藻酸钙纤维的无盐染色工艺，该专利首先采用硫酸铝水溶液对海藻酸钙纤维进行预处理，然后采用直接染料进行无盐染色，最后采用氯化钙水溶液固色处理，达到对海藻酸钙纤维染色的效果。