一种棉纺织品的无机颜料染色方法技术

本发明专利技术提供了一种棉纺织品的无机颜料染色方法。首先，将棉纺织品置于洗涤液中进行洗涤烘干预处理；然后，将硅烷偶联剂加入无机颜料纳米粒子的有机溶剂分散液中进行改性反应，得到改性无机颜料纳米粒子；接着，将引发剂过硫酸铵加入到改性剂溶液中，然后加入所述改性无机颜料纳米粒子和预处理后的棉纺织品进行着色处理，得到预染色棉纺织品；最后，将预染色棉纺织品放入高沸点溶剂中进行染色处理，然后洗涤烘干，得到无机颜料染色完成的棉纺织品。本发明专利技术提供的染色方法，在高温常压高沸点溶剂浴染条件下，将无机颜料改性的棉纤维进行染色处理，实现无机颜料对棉织物的快速高效上染且色牢度高，提高了染料的利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种棉纺织品的无机颜料染色方法
本专利技术涉及纺织印染领域，尤其涉及一种棉纺织品的无机颜料染色方法。
技术介绍
棉织物以优良的服用性能成为最常用的面料之一，广泛用于服装面料、装饰织物和产业用织物，其广受消费者青睐，是印染企业最大的染整品种。棉织物最主要的染料为活性染料，染料分子上的活性基团与棉纤维素上的羟基反应从而与纤维素以化学键结合，所以结合牢度高。但纤维素纤维大分子侧链上的羟基在溶液中使织物纤维显负电性，而活性染料中含有的水溶性基团以阴离子形式存在于染液中，因此，染料被吸附到纤维上就需要克服一定的静电排斥力。为了解决此问题，在染色生产中必须在染液中加入大量的无机盐进行促染，以提高上染率；另外，纤维素与染料活性基团的反应必须在强碱性条件下进行，由此，印染废水中大量盐碱排放会造成严重的环境污染和水土盐碱化问题。而且活性染料还存在固色率不高，在碱性溶液中易水解，造成浮色的缺陷。通过对棉纤维进行阳离子改性，使阳离子化合物固着在纤维素纤维上，可有效提高活性染料的利用率，且在染色过程中可不用或者少用无机盐。申请号为CN201610912061.4的专利技术专利公开了一种阳离子聚合物改性的织物的无盐染色方法。该方法基于ARGET-ATRP聚合技术，制备得到分子量可控、低分散性的环境响应型阳离子聚合物，通过调控分子量及降低其分子量分布，提高改性剂在棉纤维界面的吸附均匀性，利用聚合物对外界环境(pH/温度)变化的荷电性和响应性，控制染料在纤维素纤维界面的吸附速率以及向纤维内部的扩散行为。但是，阳离子改性棉纤维采用阴离子活性染料染色，在不加中性电解质的条件下，初染率高，易造成染色不匀，这也是制约该项技术产业化的关键原因。无机颜料是有色金属的氧化物或一些不溶性的金属盐，具备耐晒，耐热，耐候，耐溶剂性好，遮盖力强的优点，来源广泛且价格低廉、环境相容性好。但是无机颜料颗粒表面能很高，颗粒之间极易团聚，分散性受到影响，直接限制了无机颜料纳米粒子的应用。而且无机颜料的表面性质与有机聚合物的表面性质相差甚远，相容性较差，难以在有机基体中均匀分散，若直接使用，将会影响有机材料的某些性能。为了改善无机颜料粒子与有机基体的相容性及其对基体的润湿性，需要对无机颜料进行表面修饰，用以提高它在基体中的分散性，增强其与基体的界面结合力，从而提高基体材料的综合使用性能。申请号为CN201210552968.6的专利技术专利公开了一种天然矿物染料在织物上的染色方法。该方法首先将改性剂用浸渍或浸轧方法对织物进行改性处理后备用；然后用分散剂将天然矿物染料纳米化后，将纳米矿物染料配制成染液，采用二浸二轧的染色方法对上述改性后的织物进行染色，染色后进行烘干、焙烘、皂洗、水洗后烘干。通过对天然矿物染料在织物上的染色，提高天然染料染的色牢度、增加其功能性。但是该方法的不足之处在于：天然矿物燃料的上染速度慢，且上染率不高，且存在无机矿物染料与织物纤维表面相容性差、摩擦牢度低等问题。杨群等在2013年发表于期刊《印染》上的论文《纯棉织物的天然矿物颜料染色》中公开了采用7％阴离子环氧氯丙烷乳化液对棉织物改性，再以粒径为192nm的20g/L赤铁矿颜料进行轧染的染色方法。但是该方法的不足之处在于：采用二浸二轧染色方法，染色过程复杂繁琐耗时长、染料利用率低，且存在上染率低且染色后纺织品的色牢度不高的缺陷。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种棉纺织品的无机颜料染色方法。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种棉纺织品的无机颜料染色方法，包括如下步骤：S1、预处理：按浴比1:20～1:40，将棉纺织品置于表面活性剂浓度为0.1～0.5g/L的洗涤液中进行洗涤，然后烘干得到预处理后的棉纺织品；S2、无机颜料纳米粒子改性：按预定比例，将所述无机颜料纳米粒子加入到有机溶剂中搅拌均匀，然后加入硅烷偶联剂搅拌8～16小时后过滤、清洗，在40～80℃下真空干燥4～8小时，研磨得到改性无机颜料纳米粒子；S3、预染色：按预定比例，将引发剂过硫酸铵加入到浓度为40～60g/L的改性剂溶液中搅拌2～6min，然后加入步骤S2得到的所述改性无机颜料纳米粒子和步骤S1得到的所述预处理后的棉纺织品进行着色处理，得到预染色棉纺织品；S4、染色：将步骤S3制备的预染色棉纺织品放入140～220℃的高沸点溶剂中，油炸15～65s后取出，得到染色的棉纺织品；S5、后处理：将步骤S4得到的所述染色的棉纺织品放入60～100℃的乙醇中洗涤30～50min后取出烘干，完成棉纺织品的染色。优选的，在步骤S4中，所述高沸点溶剂的温度调节过程为：将所述高沸点溶剂放入电控恒温反应装置中，加热至140℃～220℃后，保持恒温。优选的，在步骤S4中，所述高沸点溶剂为植物油、硅油、乙二醇、丙三醇、聚乙二醇中的一种或多种。优选的，所述植物油包括但不限于为菜籽油，花生油，大豆油，芝麻油，调和油；所述硅油包括但不限于为甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基含氢硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羟基硅油、乙基含氢硅油、羟基含氢硅油、含氰硅油。优选的，在步骤S2中，所述硅烷偶联剂与所述有机溶剂的体积比为3:100～8:100。优选的，所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或两种；所述有机溶剂为丙酮、乙醇、甲醇、N-N-二甲基甲酰胺、N-N-二甲基乙酰胺中的一种或多种。优选的，在步骤S3中，所述过硫酸铵的用量为0.5～1.5％(o.w.f)；所述改性剂、所述改性无机颜料纳米粒子和所述预处理后的棉纺织品的质量比为40～60:4～8:12～30。优选的，所述改性剂为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、乙烯丙烯酸甲酯中的一种或多种；所述无机颜料纳米粒子为钴蓝纳米粒子、钛镍黄纳米粒子、硅铁红纳米粒子、钴绿纳米粒子、铜铬黑纳米粒子、钛络棕纳米粒子、钛铁黑纳米粒子中的一种或多种。优选的，在步骤S3中，所述着色处理的过程具体为超声波震荡30～60min。优选的，在步骤S1中，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠或硬脂酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术提供的棉纺织品的无机颜料染色方法，首先采用硅烷偶联剂对无机颜料纳米粒子进行改性，改善了纳米粒子易团聚的缺点，得到了分散性能良好的改性无机颜料纳米粒子。然后，以硅烷偶联剂改性的无机颜料纳米粒子为载体，过硫酸铵为引发剂，改性剂(例如丙烯酸甲酯)为接枝单体，将可修饰的甲酯基团引入到改性无机颜料纳米粒子上，制备得到改性无机颜料纳米粒子-丙烯酸甲酯接枝共聚物，完成对无机颜料纳米粒子的接枝包覆修饰。由于无机颜料对织物没有选择性，是通过粘合剂的作用机械附着在织物纤维上，因此在本专利技术中，丙烯酸甲酯充当分散剂和粘合剂的作用，用以提高改性无机颜料纳米粒子-丙烯酸甲酯接枝共聚物在棉织物基体中的分散性，增强其与棉织物基体的界本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种棉纺织品的无机颜料染色方法，其特征在于：包括如下步骤：/nS1、预处理：按浴比1:20～1:40，将棉纺织品置于表面活性剂浓度为0.1～0.5g/L的洗涤液中进行洗涤，然后烘干得到预处理后的棉纺织品；/nS2、无机颜料纳米粒子改性：按预定比例，将所述无机颜料纳米粒子加入到有机溶剂中搅拌均匀，然后加入硅烷偶联剂搅拌8～16小时后过滤、清洗，在40～80℃下真空干燥4～8小时，研磨得到改性无机颜料纳米粒子；/nS3、预染色：按预定比例，将引发剂过硫酸铵加入到浓度为40～60g/L的改性剂溶液中搅拌2～6min，然后加入步骤S2得到的所述改性无机颜料纳米粒子和步骤S1所述预处理后的棉纺织品进行着色处理，得到预染色棉纺织品；/nS4、染色：将步骤S3制备的预染色棉纺织品放入140～220℃的高沸点溶剂中，染色处理15～65s后取出，得到染色的棉纺织品；/nS5、后处理：将步骤S4得到的所述染色的棉纺织品放入60～100℃的乙醇中洗涤30～50min后取出烘干，完成棉纺织品的染色。/n

【技术特征摘要】
1.一种棉纺织品的无机颜料染色方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、预处理：按浴比1:20～1:40，将棉纺织品置于表面活性剂浓度为0.1～0.5g/L的洗涤液中进行洗涤，然后烘干得到预处理后的棉纺织品；
S2、无机颜料纳米粒子改性：按预定比例，将所述无机颜料纳米粒子加入到有机溶剂中搅拌均匀，然后加入硅烷偶联剂搅拌8～16小时后过滤、清洗，在40～80℃下真空干燥4～8小时，研磨得到改性无机颜料纳米粒子；
S3、预染色：按预定比例，将引发剂过硫酸铵加入到浓度为40～60g/L的改性剂溶液中搅拌2～6min，然后加入步骤S2得到的所述改性无机颜料纳米粒子和步骤S1所述预处理后的棉纺织品进行着色处理，得到预染色棉纺织品；
S4、染色：将步骤S3制备的预染色棉纺织品放入140～220℃的高沸点溶剂中，染色处理15～65s后取出，得到染色的棉纺织品；
S5、后处理：将步骤S4得到的所述染色的棉纺织品放入60～100℃的乙醇中洗涤30～50min后取出烘干，完成棉纺织品的染色。


2.根据权利要求1所述的一种棉纺织品的无机颜料染色方法，其特征在于：在步骤S4中，所述高沸点溶剂为植物油、硅油、乙二醇、丙三醇、聚乙二醇中的一种或多种。


3.根据权利要求2所述的一种棉纺织品的无机颜料染色方法，其特征在于：所述植物油包括但不限于为菜籽油，花生油，大豆油，芝麻油，调和油；所述硅油包括但不限于为甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基含氢硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羟基硅油、乙基含氢硅油、羟基含氢硅油、含氰硅油。


4.根据权利要求1所述的一种棉纺织品的无机颜料染色方...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏良君，周思婕，付专，张春华，盛丹，王运利，徐卫林，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42