一种在低共熔溶剂体系中的纤维染色方法技术

本发明专利技术提供了一种在低共熔溶剂体系中的纤维染色方法，涉及纺织印染技术领域。本发明专利技术提供的纤维染色方法，包括以下步骤：(1)制备低共熔溶剂；(2)将聚酯纤维在所述低共熔溶剂中浸湿，并将分散染料溶解于所述低共熔溶剂中形成染液；(3)将步骤(2)中浸湿的聚酯纤维置于所述染液中进行染色，洗涤、烘干，得到聚酯纤维染品。发明专利技术通过将低共熔溶剂替代传统的有机溶剂，将聚酯纤维的染色置于低共熔溶剂体系中，具有生物降解性、成本低、沸点高、溶解度好等优点，克服了传统染色方法的缺点，为染色工艺中分离和回收分散染料提供了一种新思路。分离和回收分散染料提供了一种新思路。

【技术实现步骤摘要】
一种在低共熔溶剂体系中的纤维染色方法


[0001]本专利技术涉及纺织印染
，特别涉及一种在低共熔溶剂体系中的纤维染色方法。

技术介绍

[0002]分散染料是一类小分子、部分水溶性染料，它们是目前最常用的化学染料之一。分散染料在染色时必须借助于分散剂，将染料均匀地分散在染液中，才能对聚酯之类的纤维进行染色。分散染料悬浮液中含有大约30
‑
60％的染料，用分散染料进行完美染色大约需要2
‑
5g/L的悬浮液，但分散剂不会被纤维吸收，大量的分散剂不可避免地导致大量的废水。并且，为了获得良好的效果，染料、分散剂等添加剂需要与水均匀混合，然后磨成小粒径，从而增加了分散染料悬浮液的制备难度。再者，分散染料在100℃时染色速度极慢，即使在沸水中染色，染色率和百分比也不高，因此，增压更合适。此外，当染液温度升高到120
‑
130℃时，温度升高导致纤维分子链段剧烈移动，瞬间产生多个大孔隙；与此同时，染料分子的扩散增加，增加了染料在纤维上的扩散速率，加快了染色速度，这种加工条件增加了环境污染，增加了染色设备的成本，并对人工操作人员造成了安全风险。
[0003]分散染料容易被传统有机溶剂溶解，但有机溶剂高毒性、易燃性、低沸点以及对纤维的损伤的缺点，极大影响了其在纤维染色中的适用性。低共熔溶剂由氢键受体和氢键给体按一定的摩尔比组成，是传统挥发性有机溶剂的绿色替代品，具有生物降解性、成本低、沸点高、溶解度好等优点。由于这些特点，低共熔溶剂有潜力用于溶解分散染料，克服传统染色方法的缺点。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术中存在的问题，本专利技术的主要目的是提供一种在低共熔溶剂体系中的纤维染色方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提出了一种在低共熔溶剂体系中的纤维染色方法，包括以下步骤：
[0006](1)制备低共熔溶剂；
[0007](2)将聚酯纤维在所述低共熔溶剂中浸湿，并将分散染料溶解于所述低共熔溶剂中形成染液；
[0008](3)将步骤(2)中浸湿的聚酯纤维置于所述染液中进行染色；
[0009](4)将经步骤(3)染色处理后的聚酯纤维洗涤、烘干，得到聚酯纤维染品。
[0010]本专利技术技术方案中，当分散染料溶解在低共熔溶剂中时，染料可能与低共熔溶剂中的氢键给体和氢键受体相互作用形成新的多组分低共熔溶剂。分散染料与纤维形成更强的相互作用，而不是与低共熔溶剂实现吸附和染色。因此，在使用低共熔溶剂染色时，可以考虑利用纺织纤维从低共熔溶剂中分离和回收分散染料。
[0011]作为本专利技术所述在低共熔溶剂体系中的纤维染色方法的优选实施方式，所述分散
染料为蒽醌染料。
[0012]蒽醌类化合物在母核上通常含有羟基、氨基等官能团，这些官能团可与低共熔溶剂形成氢键，使溶液均匀，克服传统染色方法的缺点，从而提供一种从低共熔溶剂中有效分离和回收目标化合物的方法。
[0013]作为本专利技术所述在低共熔溶剂体系中的纤维染色方法的优选实施方式，所述蒽醌染料可以选自1,4
‑
二羟基蒽醌(DHA)、1
‑
氨基
‑4‑
羟基蒽醌(AHA)、1,4
‑
二甲基氨基蒽醌(BMA)、1
‑
羟基
‑4‑
对甲苯蒽醌(HTA)、醌大黄素、1
‑
氨基
‑4‑
(甲苯磺酰基)
‑
蒽醌、分散蓝56、分散蓝87、分散红92中的至少一种。
[0014]作为本专利技术所述在低共熔溶剂体系中的纤维染色方法的优选实施方式，所述低共熔溶剂由氢键给体、氢键受体和水中的至少两种组成，所述氢键受体和所述氢键给体的摩尔比所述氢键受体：所述氢键给体＝1:(1
‑
4)。
[0015]专利技术人经过大量试验发现，通过优化低共熔溶剂中氢键给体、氢键受体的摩尔比，可以提高聚酯纤维染色过程中的上染率。当氢键受体和氢键给体的摩尔比为1:(1
‑
4)，对应的上染率较佳。
[0016]作为本专利技术所述在低共熔溶剂体系中的纤维染色方法的优选实施方式，所述低共熔溶剂中氢键给体和氢键受体占低共熔溶剂总质量的70
‑
100％。
[0017]本专利技术的低共熔溶剂可由氢键给体、氢键受体和水组成，低共熔溶剂中氢键给体、氢键受体两者与水之间的配比(即低共熔溶剂中氢键给体和氢键受体占低共熔溶剂的质量百分比)对聚酯纤维染色过程中的上染率具有一定的影响。
[0018]作为本专利技术所述在低共熔溶剂体系中的纤维染色方法的优选实施方式，所述氢键给体为聚乙二醇、丁二醇、甘油、木糖醇、葡萄糖、果糖、甲基脲、尿素、苹果酸、柠檬酸、丙二酸中的至少一种；所述氢键受体为氯化胆碱、甜菜碱、左旋肉碱中的至少一种。
[0019]作为本专利技术所述在低共熔溶剂体系中的纤维染色方法的优选实施方式，所述氢键给体为甘油、尿素中的至少一种，所述氢键受体为氯化胆碱。
[0020]作为本专利技术所述在低共熔溶剂体系中的纤维染色方法的优选实施方式，所述分散染料与所述低共熔溶剂的质量比为0.05
‑
0.1mg/mg。
[0021]作为本专利技术所述在低共熔溶剂体系中的纤维染色方法的优选实施方式，所述步骤(3)的染色过程中，染色温度为100
‑
130℃。
[0022]分散染料的吸附和染色性能与温度密切相关，温度越高，染料分子的动能越大，扩散速度越快。对于聚酯纤维，高温会引起纤维的“热膨胀”，从而提高纤维分子的振动频率，增加非晶区，增加间隙，松弛纤维结构，因此，高温被认为有利于染料扩散到纤维中。此外，随着温度的升高，低共熔溶剂与蒽醌类染料的相互作用减弱，而聚酯纤维的疏水相互作用增强，有利于吸附和染色。温度高于130℃会导致低共熔溶剂/分散染料溶液剧烈沸腾，低于100℃染色效果不好。综合考虑后，染色温度为100
‑
130℃最合适。
[0023]作为本专利技术所述在低共熔溶剂体系中的纤维染色方法的优选实施方式，所述步骤(3)的染色过程中，染色时间为60
‑
90min。
[0024]相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0025]本专利技术通过将低共熔溶剂替代传统的有机溶剂，将聚酯纤维的染色置于低共熔溶剂体系中，具有生物降解性、成本低、沸点高、溶解度好等优点，克服了传统染色方法的缺
点，为染色工艺中分离和回收分散染料提供了一种新思路。
附图说明
[0026]图1为实施例1中聚酯纤维上染率数据图；
[0027]图2为实施例2中聚酯纤维上染率数据图；
[0028]图3为实施例3中聚酯纤维上染率数据图；
[0029]图4为实施例4中聚酯纤维上染率数据图；
[0030]图5为实施例5中聚酯纤维染色前后的拉伸强度变化数据图；
[0031]图6为实施例5中聚酯纤维染色前后与水的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在低共熔溶剂体系中的纤维染色方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备低共熔溶剂；(2)将聚酯纤维在所述低共熔溶剂中浸湿，并将分散染料溶解于所述低共熔溶剂中形成染液；(3)将步骤(2)中浸湿的聚酯纤维置于所述染液中进行染色；(4)将经步骤(3)染色处理后的聚酯纤维洗涤、烘干，得到聚酯纤维染品。2.如权利要求1所述的纤维染色方法，其特征在于，所述分散染料为蒽醌染料。3.如权利要求2所述的纤维染色方法，其特征在于，所述蒽醌染料为1,4
‑
二羟基蒽醌、1
‑
氨基
‑4‑
羟基蒽醌、1,4
‑
二甲基氨基蒽醌、1
‑
羟基
‑4‑
对甲苯蒽醌、蒽醌大黄素、1
‑
氨基
‑4‑
(甲苯磺酰基)
‑
蒽醌、分散蓝56、分散蓝87、分散红92中的至少一种。4.如权利要求1所述的纤维染色方法，其特征在于，所述低共熔溶剂由氢键给体、氢键受体和水中的至少两种组成，所述氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕文韬，曹丹，陈大勇，洪永顺，
申请(专利权)人：广东龙湖科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：