[发明专利]棉织物无盐染色

说明书

本发明涉及一种棉织物无盐染色方法，包括咪唑离子液体合成，棉织物离子液体预处理和棉织物染色等步骤，利用所合成的咪唑离子液体水溶液对棉织物进行两浸两轧，105‑120℃反应20min的预处理，预处理后的棉织物采用乙烯砜活性染料进行无盐染色，碱常规固色过程，获得较高的上染率和固色率。

技术领域

本发明属棉织物染色领域，特别是涉及一种使用离子液体预处理的棉织物活性染料染色方法。

背景技术

活性染料具有色泽鲜艳，色谱齐全，应用方便，牢度优良的特点，而且可以与多种纤维形成共价键结合，因而成为纤维素纤维染色的重要染料。但活性染料的上染率和固色率均较低，在传统的染色工艺中，为了提高染料上染率和固色率，需要加入大量无机盐促染，盐的用量为30-150g/L，染色结束后无机盐全部残留在染色废水中，导致废水处理难度增加。染色废水成分复杂，对有色的有机组分的处理与回收已经取得良好效果，但对废水中无机盐的处理仍是急需解决的问题。

改进染色过程中盐的使用，实现低盐或无盐染色是人们一直关心的问题，围绕纤维素纤维的阳离子化改性、染料结构改进、优化染色技术等方面开展了大量研究工作。活性染料是阴离子型染料，染色中盐的应用可以有效减小染料和纤维素分子间的电荷斥力作用。对纤维素纤维进行阳离子化改性，使纤维素纤维带有阳离子电荷，可以有效提高纤维与活性染料的亲和作用，染色过程不再使用无机盐，实现染色废水的零盐排放。纤维阳离子改性的方法虽效果显著，但其成本高、重现性差、特别是由于染料在纤维的吸附速度增加极易造成染色不均匀、以及染色后织物的色牢度降低等缺点，使其在生产实践中难以大规模推广。对活性染料的结构进行改进，主要改变负电荷基团的数量与位置，以较少与纤维间的斥力作用，包括组合不同反应活性基、减少磺酸基的数目等，均可以有效减少染色过程盐的用量，但无法实现无盐染色。合理设计和控制染色工艺对染色盐用量控制有显著影响，染料的直接性与染色温度和浴比有关，染色温度越低，染料直接性越高，需要盐用量也就越少；浴比越小，盐用量也越少，因此开发新型助剂也可以较好的实现低盐染色。染色时用有机羧酸盐代替传统的食盐或元明粉，这种“代用盐”在环境中能够生物降解，可也在一定程度解决环境污染问题。但有机盐过高的促染作用使染色过程不易控制，染色匀染性较差，染色织物上易出现色差。因此，低盐或无盐染色技术仍然尚没有成熟的方法。

对于活性染料棉纤维染色而言，减少染料和纤维间的静电斥力和增加纤维的孔隙结构，两者都可以实现无盐染色。而离子液体是近年来新兴的溶剂，离子液体在溶液中电离产生带有正电荷的有机阳离子，一方面可以与染料中磺酸根离子作用生成电中性的染料，减弱染料与纤维间的静电斥力作用，使染色过程不再依赖无机盐。另一方面有机阳离子可渗透到纤维里面与纤维素阴离子发生反应，使纤维素纤维的孔隙扩大，有利于纤维对染料的吸附，实现无盐染色。

发明内容

本发明针对活性染料棉织物染色过程中无机盐使用量较高，导致废水处理困难问题，利用胺基功能离子液体对棉织物进行预处理，增大纤维的孔隙结构，减少纤维表面的负电荷数量，使纤维素纤维阳离子化，可以在无盐条件下进行染色。

实施该发明的技术方案包括以下部分：

(1)离子液体合成，合成如式1所示的离子液体。

式中n＝2-6，x+y＝3，其中y＝0-1。在三口烧瓶中加入N-甲基咪唑乙醇溶液，回流状态下，滴加2-氯烷胺盐酸盐乙醇溶液，反应24小时后过滤取滤饼。用乙醇/水混合液溶解，加入三口烧瓶，向其中滴加入羟基羧酸铵的乙醇/水溶液，室温下搅拌10-20小时后，反应结束后旋转蒸发，取残留的黄色粘稠状液体即为实验所用离子液体。

(2)棉织物离子液体预处理，配制离子水液体，将溶液升温至60℃，棉织物浸入。调整轧车轧余率为90-100％，对棉织物进行两浸两轧。随后将棉织物放入105℃烘箱中反应10min，升高温度至120℃反应10min。反应结束后，棉织物放入空气中自然冷却。