[发明专利]一种黑色再生纤维素纤维筒子纱的活性染料低碱染色方法

说明书

技术领域

本发明涉及印染领域，尤其涉及一种黑色再生纤维素纤维筒子纱的活性染料低碱染色方法。

背景技术

进入21世纪我国的纺织工业进入了高速发展期，再生纤维素纤维的产量达到全世界产量的70％，由于耕地的减少和石油资源的日益枯竭，天然纤维、合成纤维的产量将会受到越来越多的制约；人们在重视纺织品消费过程中环保性能的同时，对再生纤维素纤维的价值进行了重新认识和发掘。再生纤维素纤维具有吸湿性好，透气性强，染色性能好，穿着舒适，易于纺织加工，可以生物降解等优良性能，如今再生纤维素纤维的应用已获得了一个空前的发展机遇。与此同时，再生纤维素纤维的染色的活性染料染再生纤维素纤维的技术上也在跟进发展。

活性染料与纤维素纤维，如棉纤维的固色反应，一般需在碱剂的存在下，才能发生。在印染生产厂家，使用最多的碱剂是纯碱，一般用量在10-20g/L。因为用纯碱维持染液pH值在10.5-11.5左右，这是最理想的固色pH值。纯碱作为碱剂，提高染液pH值，加快染料固色；具有较强的缓冲能力；它是一强碱弱酸盐，通过两次水解平衡反应，可使染液pH值稳定在10.5-11.5范围内，此值是大多数活性染料的最佳固色pH值，因此它适用的染料类别广；具有适当的对金属离子螯合能力，因此可以起软化水的作用，虽然它软化水的能力不是十分强，而且与某些金属离子会形成沉淀，但这种作用对硬度高的水，还是可以改善染色效果的；它本身是一可溶性电解质，因此在染色过程中，特别是在固色阶段可起促染作用，减少中性电解质的用量。纯碱虽然具有上述多方面的作用，但是它也存在许多不足之处，主要有以下几点：(1)用量高。为了维持染液pH值在11左右，其用量很高，因为它是通过盐的水解反应形成氢氧化钠，而且保持多个平衡反应，所以用量高；(2)由于用量高，应用时溶解不方便，易出现溶解不充分现象，或不能制成高浓度的溶液；(3)由于溶解不方便，应用时常以粉末状直接加入染浴，增加劳动强度，也使操作不便，或者由于溶解不充分，易产生色点和重现性差等问题；(4)由于用量高，化料不方便，故不适合一些自动计量加料的染色设备染色；(5)由于用量高，排放污水多，还增加了污水治理的负担。

现有的染料，染再生纤维素纤维其公知的染色条件是：常温髙碱染色工艺条件：在中温60℃条件下，加入浓度为20克每升(g/L)的纯碱(Na₂CO₃)使混合液pH值达到11-11.5，通过纯碱的催化作用，使活性染料与再生纤维素纤维发生亲核加成反应，与纤维结合，达到上染目的。其染色存在以下弊端：染料与再生纤维素纤维反应过快，染色初染速率高，上染不均匀易产生色花。为克服该问题，现有技术所采取的措施是：减缓纯碱的加入速度，延长染色工艺时间。此方法对工人的操作熟练度和经验要求较高。染料在高碱环境中极易水解，造成染料浪费。且染色污水色度较高，对生态环境污染严重。后续清洗工序中含碱量太高，传统工艺需要加入酸中和后，在进行皂洗，增加了生产成本。高温低碱染色工艺条件：在常温条件下，向染液中加入浓度为1-5克每升(g/L)的纯碱，升温至80℃，使活性染料与再生纤维素纤维发生亲核加成反应，与纤维结合，达到上染目的。高温低碱工艺虽然对于低温高碱工艺中所纯在的弊端有所改进，但新增以下缺陷：虽然降低了碱剂，但在高温环境中加剧了染料的水解，造成了染料的浪费，增加了污水处理成本。在80℃环境下染色，必然增加了能源消耗，造成生产成本增加。升温至80℃增加了染色时间，降低了生产效率。综上所述，以上两种染色工艺方法，或消耗大量的纯碱与染料，或增加了能源消耗，而且，生产时间相对较长，消耗大量的人力与物力，不符合生态要求。

活性染料染再生纤维素纤维纱线，主要采用丝光棉的染色技术条件，以特黑色为例，采用纯碱作为固色碱剂用量为20g/L。其次也存在两类低碱染色技术：一是纯碱高温低碱(对染料有选择性)，二是代用碱(1/8纯碱量)的中温低碱染色工艺。前者是染料供应商的卖点，后者是助剂供应商找卖点的市场运作，或都存在着重要的缺陷。

缺陷一：80℃染色，纯碱2-5g/L，存在耗能高，活性染料的活性基水解速度快，固色率低、得色浅的问题；

缺陷二：60℃染色，代用碱2.5-4g/L，组分有磷酸盐、硅酸盐和氢氧化钾不仅加大了染色废水的处理难度，也不能提供活性染料染色足够的固色碱量(还需要补充部分纯碱)造成得色浅，此项技术尚不成熟。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前对再生纤维素纤维的染色不能够降低其染色温度和染色纯碱使用量进而造成的上述所说的问题，提供了一种黑色再生纤维素纤维筒子纱的活性染料低碱染色方法。