一种采用还原染料印染织物的方法技术

本发明专利技术公开了一种采用硼氢化物、亚硫酸氢盐及二氧化硫脲(TD)为复合还原剂对织物染色的方法。其中采用亚硫酸氢盐、硼氢化物制备连二亚硫酸盐，其用量为不与二氧化硫脲混用时的一半，二氧化硫脲用量为连二亚硫酸盐用量的十分之一左右。该方法，与只采用连二亚硫酸盐作还原剂的染色方法相比，染色效果无明显差别，但是采用的还原剂相对更安全、稳定，且利用率更高，具有较大的经济价值。同时，采用本方法染色的织物，具有良好的匀染性与耐洗涤性，是一种理想的染色方法。

【技术实现步骤摘要】
一种采用还原染料印染织物的方法
本专利技术涉及一种采用还原染料印染织物的方法，具体的，本专利技术涉及一种采用硼氢化物、亚硫酸氢盐及二氧化硫脲(TD)为复合还原剂印染织物的方法。
技术介绍
还原染料是染料中各项性能都比较优良的染料。按其主要化学结构可分为靛类和蒽醌两大类。它的色谱较全，色泽鲜艳，皂洗、日晒牢度都比较高。还原染料不溶于水，染色时要在碱性的强还原液中还原溶解成为隐色体钠盐才能上染纤维，经氧化后，回复成不溶性的染料色淀而固着在纤维上，主要用于纤维素纤维和维纶的染色和印花，有些也可用来染聚酯纤维。还原染料自问世以来，染色时一直用连二亚硫酸盐作还原剂。连二亚硫酸盐性质不稳定，受潮易燃易分解，溶于水后(特别是加热)分解极快，还原能力迅速降低。若还原液温度达到50℃时，3秒钟就有20％的损失；达到80℃时，3秒钟就有50％的损失。在工厂实际应用中，为使染浴内具有需要的还原力，连二亚硫酸盐的用量要大大超过理论用量，因而造成极大浪费。在美国专利第3124411号中揭示了一种使用可还原的染料对织物染色的方法，该专利描述了使用亚硫酸氢钠和硼氢化钠，在80℃的较高温度下，在通常为11.3的高pH值的染色浴中还原染料。在CN1880571A中，使用亚硫酸氢盐与硼氢化物作还原剂，在低于70℃，pH值为9-11时对含棉织物染色。在这两种方法中，亚硫酸氢盐和硼氢化物反应制备连二亚硫酸盐与连二亚硫酸盐对染料的还原连续发生，解决了连二亚硫酸盐储存和使用的安全问题，有效减少了连二亚硫酸盐在染色过程中的分解。但是并不能完全解决其分解问题，也不能解决还原剂的浪费问题。同时，原料中的硼氢化物强烈刺激粘膜、上呼吸道、眼睛及皮肤。吸入后，可因喉和支气管的痉挛、炎症和水肿，化学性肺炎和肺水肿而致死。口服腐蚀消化道。亚硫酸氢盐对皮肤、眼、呼吸道有刺激性，对环境有危害，对水体可造成污染。因此，不利于大规模使用。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种采用硼氢化物、亚硫酸氢盐及二氧化硫脲(TD)为复合还原剂对织物染色的方法。该方法包括以下步骤：(a)混合包括水、氢氧化物、亚硫酸氢盐、硼氢化物、二氧化硫脲、硫酸钠、还原染料的组分以形成染色浴；(b)使该染色浴与织物接触；所述染色浴形成时的pH值为9-11。在本专利技术公开的方法中，连二亚硫酸盐与二氧化硫脲混用，其中连二亚硫酸盐采用亚硫酸氢盐、硼氢化物制备，其用量为不与二氧化硫脲混用时的一半，二氧化硫脲用量为连二亚硫酸盐用量的十分之一左右。因二氧化硫脲不含钠离子，用量又少，还原液中离子浓度低，对于染料形成隐色体有影响，故在应用二氧化硫脲时，在还原液中加入硫酸钠，以补充钠离子，加入量为连二亚硫酸盐减少部分钠离子的相当量。除非另外说明，否则所有的百分数均表示为重量百分数。根据以下理论方程式，连二亚硫酸根离子可通过亚硫酸氢盐与氢硼离子的反应制得：BH4-+8HSO3-+H+→4S2O42-+B(OH)3+5H2O由于包括硼氢化物与水的反应在内的竞争反应，该反应的产率略低于100％，但是通常高于85％。由于该反应的确切机理并未完全表征，本专利技术并不限于用连二亚硫酸盐离子还原，反应混合物中所含的其他物质也可作为还原剂。当亚硫酸氢盐的量为8摩尔/摩尔硼氢化物时，理论反应可进行直到完成。同时，使用超过理论量的亚硫酸氢盐或少于理论量的亚硫酸氢盐会制得包含连二亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、硼氢化物和其他可能的物质的混合物。优选所述亚硫酸氢盐是亚硫酸氢钠(SBS)。优选所述硼氢化物是硼氢化钠(SBH)。优选所述氢氧化物是碱金属氢氧化物，特别优选是氢氧化钠。形成时的、与织物接触之前的染色浴的pH值为9-11。优选pH值不超过10.8，进一步优选不超过10.6，特别优选不超过10.5。优选pH值至少为9.5，更优选至少为9.8，特别优选至少为10。当染色浴与织物接触时，染色浴的这些起始pH值会发生变化。在本专利技术优选的实施方式中，所加入的硼氢化物是包含硼氢化钠(SBH)和氢氧化钠的水溶液(“液态硼氢化钠”)的形式。用于本专利技术方法的液态硼氢化钠是液态形式，包含1-36重量％的活性硼氢化钠和20-45重量％的NaOH。优选液态硼氢化钠包含10-15％的硼氢化钠和35-40％的NaOH。特别优选的硼氢化物组合物包含12％的硼氢化钠和40％的NaOH。例如，100克的该溶液包含12克硼氢化钠、40克NaOH和48克H2O。亚硫酸氢盐优选以水溶液的形式加入。一些亚硫酸氢盐在与液态硼氢化钠中所含的氢氧根离子的中和反应中被消耗掉。在本专利技术一实施方式中，将水和焦亚硫酸钠Na2S2O5混合会生成亚硫酸氢盐。含水亚硫酸氢盐优选为2-45重量％活性。用来形成染色浴的亚硫酸氢盐的加入量(其单位为克/升染色浴)优选为0.75-2克/升，更优选为1-1.75克/升，特别优选为1.2-1.55克/升。用来形成染色浴的硼氢化物的加入量优选为0.02-0.07克/升，更优选为0.03-0.07克/升，特别优选为0.03-0.06克/升。用来形成染色浴的二氧化硫脲(TD)的加入量优选为0.01-0.04克/升，更优选为0.01-0.04克/升，特别优选为0.02-0.04克/升。另外需加入硫酸钠优选为0.37-1.05克/升，更优选为0.44-0.98克/升，特别优选为0.52-0.83克/升用来形成染色浴的亚硫酸氢盐与还原染料的重量比优选为0.6∶1至1.6∶1，更优选为0.8∶1至1.9∶1，特别优选为0.95∶1至1.25∶1。用来形成染色浴的硼氢化物与还原染料的重量比优选为0.02∶1至0.055∶1，更优选为0.025∶1至0.05∶1，特别优选为0.03∶1至0.045∶1。用来形成染色浴的二氧化硫脲(TD)与还原染料的重量比优选为0.011∶1至0.031∶1，更优选为0.014∶1至0.028∶1，特别优选为0.017∶1至0.026∶1。将要通过本专利技术的方法染色的织物为含棉织物，可以是棉的或棉混纺的。优选棉混纺织物中的棉含量至少为50％，更优选至少为70％。该织物可为纱线、编织或纤维形式，可在连续或间歇式操作中染色(died)。在本专利技术一实施方式中，将大部分硼氢化物、亚硫酸氢盐、二氧化硫脲、硫酸钠以及还原染料在初始水性混合物中与另外的氢氧化物混合，使其静置至少1小时，优选1-3小时的保持期。该保持期使得对还原染料进行还原和增溶。在此保持过程中该含水混合物可在搅拌或不搅拌的情况下静置。该初始含水混合物也被称为“母料(masterbatch)”。优选在保持期间母料的温度至少为室温，优选不超过70℃，更优选不超过60℃，特别优选不超过50℃。优选其温度至少为30℃。母料的pH值高于用来与织物接触的混合物的pH值。优选用来形成母料的硼氢化物的加入量为1-3克/升母料，更优选为1.5-2.5克/升，特别优选为1.75-2.25克/升。优选用来形成母料的亚硫酸氢盐的加入量为32.5-90克/升母料，更优选为40-80克/升，特别优选为50-70克/升。优选用来形成母料的二氧化硫脲的加入量为0.5-1.8克/升母料，更优选为0.8-1.5克/升，特别优选为0.9-1.3克/升。优选用来形成母料的硫酸钠的加入量为14.9-44.9克/升母料，更本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用硼氢化物、亚硫酸氢盐及二氧化硫脲(TD)为复合还原剂对织物染色的方法；所述方法包括以下步骤：(a)混合包括水、氢氧化物、亚硫酸氢盐、硼氢化物、二氧化硫脲、硫酸钠、和还原染料的组分以形成染色浴；(b)使该染色浴与织物接触，空气氧化，然后干燥。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述染色浴通过以下步骤形成：(1)形成包含水、氢氧化物、亚硫酸氢盐、硼氢化物、二氧化硫脲、硫酸钠和还原染料的母料，母料的pH值为11-14；(2)使所述母料静置至少1小时；(3)加入另外的硼氢化物和亚硫酸氢盐、二氧化硫脲、硫酸钠混合，并用水稀释，制得染色浴。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述母料的pH值为12-14。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述母料的pH值为13-13.5。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，使所述母料静置至少1-3小时。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述染色浴的pH值为9-11。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述染色浴的pH值不超过10.8。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述染色浴的pH值不超过10.6。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述染色浴的pH值不超过10.5。10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述染色浴的pH值至少为9.5。11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述染色浴的pH值至少为9.8。12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述染色浴的pH值至少为10。13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述亚硫酸氢盐是亚硫酸氢钠，所述硼氢化物是硼氢化钠。14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氢氧化物是碱金属氢氧化物。15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述氢氧化物是氢氧化钠。16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(a)中亚硫酸氢盐的加入量为0.75-2克/升；硼氢化物的加入量为0.02-0.07克/升；二氧化硫脲(TD)的加入量为0.01-0.04克/升；硫酸钠加入量为0.37-1.05克/升；所述染色浴包含通常用于织物染色的其他组分，所述其他组分为表面活性剂，所述表面活性剂的加入量为0.03-0.09克/升染色浴。17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述亚硫酸氢盐的加入量为1-1.75克/升。18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述亚硫酸氢盐的加入量为1.2-1.55克/升。19.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述硼氢化物的加入量为0.03-0.07克/升。20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述硼氢化物的加入量为0.03-0.06克/升。21.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述二氧化硫脲(TD)的加入量为0.01-0.04克/升。22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述二氧化硫脲(TD)的加入量为0.02-0.04克/升。23.如权利要16所述的方法，其特征在于，所述硫酸钠加入量为0.44-0.98克/升。24.如权利要23所述的方法，其特征在于，所述硫酸钠加入量为0.52-0.83克/升。25.如权利要16所述的方法，其特征在于，所述表面活性剂的加入量为0.05-0.07克/升。26.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(a)中亚硫酸氢盐与还原染料的重量比为0.6-1.6∶1；硼氢化物与还原染料的重量比为0.02-0.055∶1；二氧化硫脲与还原染料的重量比为0.011-0.031∶1。27.如权利要26所述的方法，其特征在于，所述亚硫酸氢盐与还原染料的重量比为0.8-1.6∶1。28.如权利要27所述的方法，其特征在于，所述亚硫酸氢盐与...

【专利技术属性】
技术研发人员：许立新，
申请(专利权)人：许立新，
类型：发明
国别省市：