[发明专利]一种聚电解质高分子纳米膜介导的涤纶纺织品常温常压染色方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚电解质纳米膜介导的涤纶纺织品常温常压染色方法，属于纺织印染技术领域。

技术背景

涤纶，化学名聚对苯二甲酸乙二酯，是最具魅力、最有竞争力的合成纤维之一，具有高强高模和高弹性恢复能力，其形成的纺织面料坚牢耐用、抗皱免烫，同时具有良好的耐光性和耐热性能。然而，涤纶分子结构中缺少像纤维素或蛋白质纤维那样能与染料分子结合的活性基团，纤维结构致密，结晶度和取向度高，使得染液很难将其润湿，阻碍了染料在纤维上的吸附和扩散，难以上染。为此，目前常用分散染料通过载体染色、高温高压或热熔连续染色的方法对涤纶染色。但是载体染色价格昂贵，多数载体具有毒性，会带来环境污染问题；高温高压染色则需要特殊的耐压和价格昂贵的设备。针对现有涤纶染色过程中分散染料在水中的溶解度低，涤纶的活性官能团缺乏等根本问题，研究者分别从开发新型染料载体，改善染料性能、改善涤纶的表面性能和染色工艺与环境等方面展开了研究并取得了较好的效果。归纳起来，现阶段可用于涤纶染色的染整物理技术主要有低温等离子体、超声波、超临界CO₂流体、紫外线辐射、微胶囊、微波技术、电子预辐照等。其中，采用等离子体、紫外辐照或纳米镀层技术对涤纶进行表面改性来提高涤纶纤维对染料的可及性备受青睐。

发明专利公开号CN1948610A，公开日期（2007年4月18日），发明名称为“一种低温等离子体涤纶染色方法”公开了脉冲空气常压或低压等离子体处理涤纶织物来提高涤纶织物的染色性能。经过等离子处理的涤纶织物能上染阳离子染料近江红X-GRL、近江黄X-GL和近江蓝X-BL的效果明显，拓宽了涤纶染色用分散染料的限制。但是，在对涤纶织物表面进行处理的过程中需要借助等离子设备，而且等离子处理后的织物表面改性效果不持久。

发明专利公开号CN104278576A，公开日期（2015年01月14日），发明名称为“一种以十甲环五硅氧烷（D5）为介质的热熔染色方法”公开了以D5为染色介质对进行涤纶分散染料热熔染色，以D5为染料介质极大程度节省了水资源，减少了废水的排放，并提高染料的上染率。但是染色介质D5需要回收处理，增加了染色工序，而且仍然需要温度为190 ⁰C高温条件下染色。

国外期刊Dyes and Pigments杂志，2013年第97卷440至445页，Tina Harifi报道了湿热条件下用纳米TiO₂对涤纶织物进行预处理，也即是将涤纶织物在80 ⁰C的纳米TiO₂溶液中浸润1 min，在将经过预处理后的涤纶分别用分散蓝和分散红染料进行染色。试验结果证实涤纶织物上染料的上染率随着纳米TiO₂含量的增加而提高。但因纳米TiO₂颗粒与涤纶织物之间是物理吸附，没有形成牢固的结合，洗涤后涤纶织物的色牢度下降显著。

发明内容

针对现有涤纶染色技术仍然存在的问题，本发明提供一种通过静电层层自组装技术在涤纶纤维表面组装具有大量亲水性基团的聚电解质高聚物纳米膜，提高涤纶纺织品的表面亲水性能，能够在常温常压环境中上染水溶性染料，扩大涤纶织物的染色范围和改善涤纶的染色条件的方法。

为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为：一种聚电解质纳米膜介导的涤纶纺织品常温常压染色方法，所述的常温常压染色方法是指在经过碱处理的涤纶纺织品表面预先通过静电层层自组装技术组装具有亲水性官能团的聚电解质纳米薄膜，然后再在常温常压下用水溶性的染料进行染色，所述的染色方法按以下步骤进行：

a将涤纶纺织品在40～70 ⁰C的碱溶液中处理0.5～2 h，将涤纶大分子中的部分羧基从酯键中游离出来，使涤纶纺织品表面带负电荷，在此过程中，碱溶液的浓度范围为0.5～1.0 M， 涤纶纺织品与碱溶液的浴比为1：10～1：20。

b将上述表面带负电荷的涤纶纺织品在去离子水中洗涤3～5次，每次5 min。

c以去离子水为溶剂，分别配制带正电荷的聚电解质高分子与NaCl的混合溶液和带负电荷的聚电解质高分子与NaCl的混合溶液，混合溶液中NaCl的浓度为0.5 M，聚电解质的浓度为0.5～1.0 mg/mL。

d磁力搅拌作用下，将表面带负电荷的涤纶纺织品在c中配置的带正电荷的聚电解质溶液中浸泡5 min。

e 将d中的涤纶纺织品用去离子水漂洗3～5次，每次3 min。