海藻酸钙纤维的活性染料无盐染色方法技术

本发明专利技术属于纤维染色技术领域，具体涉及一种海藻酸钙纤维的活性染料无盐染色方法。所述方法是先配制聚乙烯胺水溶液，调节pH值，加入海藻酸钙纤维，升温搅拌，洗涤后得到预处理的海藻酸钙纤维；之后配制活性染料染液，将预处理的海藻酸钙纤维加入活性染料染液中，升温搅拌，取出染色的海藻酸钙纤维，经皂煮、水洗、晾干。聚乙烯胺无盐染色助剂中含有大量的伯胺基团，且伯胺基团之间的位置很近，能够与海藻酸钙纤维内部的钙离子发生螯合作用，从而使聚乙烯胺高分子链能够渗透进纤维内部，并牢固地固着在海藻酸钙纤维中。本发明专利技术染色后的海藻酸钙纤维，染料上染率高、牢度好且纤维强力损伤小。

【技术实现步骤摘要】
海藻酸钙纤维的活性染料无盐染色方法
本专利技术属于纤维染色
，具体涉及一种海藻酸钙纤维的活性染料无盐染色方法。
技术介绍
海藻酸钙纤维是新型可生物降解合成纤维，该类纤维不仅具有传统天然纤维所具有的吸湿、柔软、保温和生物相容性等特点，还因其特殊的结构和制备工艺而具有优异的阻燃、抗静电及抗菌特性，从而具有非常广泛的产业化应用前景。海藻酸钙纤维主要用途集中于非服装领域的医用敷料、口罩等行业，主要原因是该类纤维难以进行染整加工处理。海藻酸钙纤维是通过氯化钙凝固液中的钙离子与海藻酸钠中的钠离子发生离子交换而制备的。传统染整溶液中常含有大量的钠离子，如促染剂硫酸钠、固色剂碳酸钠及各类活性和直接染料等均含钠离子，导致该类型纤维常常再次发生离子交换，恢复其原有的海藻酸钠凝胶状态，完全丧失其作为纤维的各项特性。为了加快实现海藻酸钙纤维在服装领域的产业化应用，解决海藻酸钙纤维染色这一瓶颈问题成为研究的热点和难点。现有的海藻酸钙纤维的染色方法基本可以分为四类，即原液着色、纤维改性、采用现有的直接、酸性或活性染料对海藻酸钙纤维进行直接染色、采用新型的专用染料对海藻酸钙纤维进行染色。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.纺织学报[J],荧光颜料对海藻纤维纺丝液及其膜性能的影响,2015,05:48-53.中报道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。第三类为采用现有直接及活性染料对海藻酸钙纤维进行染色。中国专利CN101413207A公开一种海藻纤维面料的染整工艺，该方法介绍了直接使用活性染料的传统染色工艺，通过硫酸钠和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.海藻纤维活性染料染色工艺[J],印染,2013,08:22-24.中报道研究了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.海藻纤维活性染料稀土染色[J],2009,24:11-14.中报道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，对海藻酸钙纤维进行染色。朱平等(Preparation,characterization,anddyeingpropertiesofcalciumalginatefibers[J].JournalofAppliedPolymerScience,2012,126(S1):E383-E388.)报道了三种酸性染料用于海藻酸钙纤维的染色，并对其染色动力学和最佳染色工艺进行了详细的研究。第四类为采用海藻酸钙纤维专用染料对海藻酸钙纤维进行染色。中国专利CN105332291A公开一种海藻酸钙纤维的染色方法，该专利主要利用含有多乙烯多胺骨架结构的染料在一定pH值的染浴中使染料带有阳离子电荷，从而实现染料与带有负电荷的海藻酸钙纤维通过离子键结合的方式发生吸附和固着。孙亮,郭英杰,夏延致,等.多胺型染料用于海藻酸钙纤维染色研究[J],染整技术,2017(6):29-32.与曲园园,孙亮,夏延致,等.新型海藻酸纤维用染料的研究[J],毛纺科技,2017(8):40-43.均在多胺型染料用于海藻酸钙纤维染色研究中报道了采用该类型染料对海藻纤维染色的工艺研究。此外，中国专利CN108342912A公开一种采用多羧酸型大分子染料染色海藻酸钙纤维的方法，该专利主要根据多羧酸性染料分子中所含有的大量羧基能够与海藻酸钙纤维中添加的其他金属离子形成稳定的络合键的作用，从而使大分子染料与纤维发生固着，进而实现其染色。上述对海藻酸钙纤维的染色工艺虽然做出了有益的尝试，但是仍然存在着诸多的问题制约着海藻酸钙纤维的染色。如纤维改性的工艺复杂，所使用的助剂价格较高；原液着色无法满足市场对于纤维色彩、艳度及印花等的需要；采用传统染料染色时，则由于所能使用的染料品种少，加入的无机盐会导致纤维强力下降等而无法满足染整加工的需要；专用染料及染色技术虽然能够提升纤维的染色性能，但新型染料的制备还存在一定的困难等。上述因素都制约着海藻酸钙纤维染整工艺的发展。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种采用传统活性染料对海藻酸钙纤维进行无盐染色的方法，染色后的海藻酸钙纤维，染料上染率高、牢度好且纤维强力损伤小。本专利技术所述的海藻酸钙纤维的活性染料无盐染色方法，包括以下步骤：(1)海藻酸钙纤维的预处理：配制聚乙烯胺水溶液，调节pH值，加入海藻酸钙纤维，升温搅拌，洗涤后得到预处理的海藻酸钙纤维；(2)活性染料染色预处理的海藻酸钙纤维：配制活性染料染液，将预处理的海藻酸钙纤维加入活性染料染液中，升温搅拌，取出染色的海藻酸钙纤维，经皂煮、水洗、晾干即可。其中：步骤(1)中，聚乙烯胺的分子式如下所示，其中15≤n≤150；步骤(1)中，聚乙烯胺水溶液的浓度为1～10g/L，调节pH值为8～10。采用低分子量的聚乙烯胺。步骤(1)中，浴比为1:5～1:30。步骤(1)中，升温至30～50℃，恒温搅拌20～60分钟。步骤(2)中，活性染料的色度为1～5wt.％。步骤(2)中，活性染料为含有卤代均三嗪型、卤代嘧啶型、乙烯砜活性基团的单活性基染料或多活性基染料中的一种或多种。步骤(2)中，浴比为1:5～1:30。步骤(2)中，升温至40～80℃，恒温搅拌30～60分钟。步骤(2)中，取出染色的海藻酸钙纤维后，放入0.5wt.％的皂液中皂煮5～10分钟。本专利技术的有益效果如下：本专利技术通过前期大量的实验发现，聚乙烯胺无盐染色助剂中所含有的大量伯胺基团-NH2的位置相互临近，且其中的N原子存在的孤电子对使其能够与海藻酸钙纤维内部的钙离子发生螯合作用形成牢固的配位键，从而使聚乙烯胺高分子链能够渗透进纤维内部，并牢固地固着在海藻酸钙纤维中。同时，聚乙烯胺中的伯胺基团，在水溶液中具有较高的反应活性，能够与活性染料中的各类活性基团发生亲电取代及亲电加成类反应，从而与染料形成共价键的结合。综上，通过聚乙烯胺大分子与纤维及染料之间较强的作用力，使其成为了纤维与染料之间的强有力的“抓手”，实现了海藻酸钙纤维的活性染料无盐染色。该染色工艺不需要加入无机盐促染，亦不需要加入无机碱促进活性染料的反应，从而不会对纤维的强力性能造成严重的影响，使纤维在染色后保留了较好的强力性能。同时，该工艺操作简单，且能够适用于大部分的商品化活性染料，从而极大地拓宽了海藻酸钙纤维染色可使用的染料类型，丰富了其色光，能够满足本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海藻酸钙纤维的活性染料无盐染色方法，其特征在于包括以下步骤：(1)海藻酸钙纤维的预处理：配制聚乙烯胺水溶液，调节pH值，加入海藻酸钙纤维，升温搅拌，洗涤后得到预处理的海藻酸钙纤维；(2)活性染料染色预处理的海藻酸钙纤维：配制活性染料染液，将预处理的海藻酸钙纤维加入活性染料染液中，升温搅拌，取出染色的海藻酸钙纤维，经皂煮、水洗、晾干即可。

【技术特征摘要】
1.一种海藻酸钙纤维的活性染料无盐染色方法，其特征在于包括以下步骤：(1)海藻酸钙纤维的预处理：配制聚乙烯胺水溶液，调节pH值，加入海藻酸钙纤维，升温搅拌，洗涤后得到预处理的海藻酸钙纤维；(2)活性染料染色预处理的海藻酸钙纤维：配制活性染料染液，将预处理的海藻酸钙纤维加入活性染料染液中，升温搅拌，取出染色的海藻酸钙纤维，经皂煮、水洗、晾干即可。2.根据权利要求1所述的海藻酸钙纤维的活性染料无盐染色方法，其特征在于：步骤(1)中，聚乙烯胺的分子式如下所示，其中15≤n≤150；3.根据权利要求1或2所述的海藻酸钙纤维的活性染料无盐染色方法，其特征在于：步骤(1)中，聚乙烯胺水溶液的浓度为1～10g/L，调节pH值为8～10。4.根据权利要求1所述的海藻酸钙纤维的活性染料无盐染色方法，其特征在于：步骤(1)中，浴比为1:5～1:30。5.根据权利要求1所述的海藻酸钙纤维的活性染料...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄昊飞，曹娣，李赵义，傅忠君，姜兆辉，纪全，夏延致，
申请(专利权)人：山东理工大学，青岛大学，
类型：发明
国别省市：山东,37