一种棉和锦纶混纺或交织面料一浴一步法染色工艺

摘要

本发明涉及一种棉和锦纶混纺或交织面料一浴一步法染色工艺，属于纺织品印染加工技术领域。本发明的方法利用不同活性染料对棉和锦纶纤维上染性能的差异，在80～95℃的条件下，对锦纶和棉的混纺或者交织物进行染色，通过对染料特性的掌握，搭配具有不同基团的染料组合以达到同色或者异彩的效果。

说明书

技术领域

本发明涉及一种棉和锦纶混纺或交织面料一浴一步法染色工艺，属于纺织品印染加工技 术领域。

背景技术

棉面料是纺织领域应用最为广泛的面料，其环保自然，吸湿透气的特点深受消费者的喜 爱，但棉面料有着强力稍差的缺陷。因此常用其与其他纤维进行混纺或者交织，锦纶柔软， 强力好，光泽好，棉锦混纺织物可以大幅提高织物的强力，提高织物的耐磨性，同时还可以 改善手感。棉锦交织物，利用锦纶的柔软的手感，明亮的光泽来生产高档的面料。同时可以 利用棉锦上得色的不同，来生产出“闪色”面料，棉锦交织提花面料利用锦纶和棉之间光泽 和颜色的差异，来突出花型的立体感和层次感，形成良好的视觉效果。

现有棉锦面料的染色工艺有活性酸性二浴法染色，活性一浴两步法染色，直接中性一浴 法染色。

活性酸性二浴法染色先用活性染料染棉再用酸性染料染锦纶达到不沾色的目的，但是二 浴法虽然容易掌握，是需要分步骤染色两次，工艺时间较长，能耗较大。

活性染料一浴两步法，因为活性染料一定程度上既会对棉上色也会对锦纶上色，容易产 生沾色，因此染色效果的重现性较差。

直接中性一浴法，对于一些鲜艳明亮的颜色难以实现，而且浅色的匀染性也不好，在补 加染料时容易造成色差和色花，而且，直接中性一浴法，直接染料对于棉纤维的牢度也不是 很理想。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：对棉/锦纶混纺或交织面料进行染色工艺中出现沾色、多 步染色工序复杂、能耗大。提出一种棉和锦纶混纺或交织面料一浴一步法染色工艺，利用不 同活性染料对棉和锦纶纤维上染性能的差异，在80～95℃的条件下，对锦纶和棉的混纺或者 交织物进行染色，通过对染料特性的掌握，搭配具有不同基团的染料组合以达到同色或者异 彩的效果。

技术方案：

一种棉和锦纶混纺或交织面料一浴一步法染色工艺，包括如下步骤：采用活性染料同时 对棉和锦纶混纺或交织面料进行染色，所述的活性染料选自如下的三种染料中的至少一种： 第一种、对锦纶上染能力强于对棉纤维上染能力的染料；第二种、对棉纤维上染能力强于对 锦纶上染能力的染料；第三种、对锦纶上染能力与对棉纤维上染能力相同的染料。

所述的活性染料是由所述的第一种的染料和第二种的染料复配而成，或者是由第三种的 染料所组成，或者是由第一种或第二种的染料中的任意一种与第三种的染料复配而成。

所述的对锦纶上染能力强于对棉纤维上染能力的染料选自具有α-溴代丙烯酰胺活性基 的染料或者具有磺酸基水溶性基团的乙烯砜活性基染料中。

所述的对棉纤维上染能力强于对锦纶上染能力的染料选自如下四类染料中的一种或者几 类：

第一类，架桥型的双一氯均三嗪或双一氟均三嗪或双烟酸均三嗪活性染料中的一种或几 种；

第二类，母体结构中具有甲臜结构或三苯二噁嗪结构，活性基为烟酸均三嗪或一氟均三 嗪或乙烯砜或一氯均三嗪中的一种或几种；

第三类，母体为偶氮金属络合结构，活性基为一氯均三嗪或一氟均三嗪或烟酸均三嗪中 的一种或几种；

第四类，母体含有4个水溶性基团或4个以上-SO₃基团，活性基为一氟均三嗪或乙烯砜 或一氯均三嗪中的一种或几种。

所述的对锦纶上染能力与对棉纤维上染能力相同的染料选自母体为单偶氮结构且含有 2～3个-SO₂基团、活性基为烟酸均三嗪或一氟均三嗪或乙烯砜或一氯均三嗪中的一种或几种 的染料。

所述的染色过程中还需要在染色工作液中加入元明粉10～60g.L^-1，纯碱0～5g.L^-1。

所述的染色温度为80～98℃。

有益效果

本发明的染色工艺利用不同活性染料对棉和锦纶纤维上染性能的差异，在80～95℃的条 件下，对锦纶和棉的混纺或者交织物进行染色，通过对染料特性的掌握，搭配具有不同基团 的染料组合以达到同色或者异彩的效果。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细说明。但本领域技术人员将会理解，下列 实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件 者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件(例如参考赵涛编著的《染整工艺与原理》，中 国纺织出版社，2009)或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可 以通过市购获得的常规产品。

本发明利用棉纤维和锦纶纤维微观结构和反应基团之间的不同，活性染料水溶性基团的 多少，分子量的大小，反应基团的适用性，来控制不同染料在不同纤维上的上染和反应，达 到同色或者异彩的效果。

在对棉纤维和锦纶纤维通过一浴一步法染色时，选用的染料可以是如下的三种中的至少 一种：第一种、对锦纶上染能力强于对棉纤维上染能力的染料；第二种、对棉纤维上染能力 强于对锦纶上染能力的染料；第三种、对锦纶上染能力大体上接近于对棉纤维上染能力的染 料。在一个实施方式中，复配染料是由所述的第一种的染料和第二种的染料复配而成；在这 种方式中，第一种染料能够对锦纶进行较好的染色而不对棉纤维染色，并且第二种染料能够 对棉纤维进行较好的染色而基本不对锦纶染色，就实现了利用棉锦上得色的不同，来生产出 “闪色”面料，棉锦交织提花面料利用锦纶和棉之间光泽和颜色的差异，来突出花型的立体 感和层次感，形成良好的视觉效果。在另外一个实施方式中，单独采用上述的第三种染料， 就可以实现对面料的整体染色，形成均一的色彩。在另外一个实施方式中，可以采用第一种 与第三种染料进行复配染色；或者采用第二种与第三种染料进行复配染色。

更具体地说：

第一种染料染料选自具有α-溴代丙烯酰胺活性基的染料或者具有磺酸基水溶性基团的 乙烯砜活性基染料中。例如：活性红120、活性蓝19、活性黄39、活性红84。

第二种染料选自如下的这四类：第一类，架桥型的双一氯均三嗪或双一氟均三嗪或双烟 酸均三嗪活性染料中的一种或几种；第二类，母体结构中具有甲臜结构或三苯二噁嗪结构， 活性基为烟酸均三嗪或一氟均三嗪或乙烯砜或一氯均三嗪中的一种或几种(例如：活性蓝216、 活性蓝268)；第三类，母体为偶氮金属络合结构，活性基为一氯均三嗪或一氟均三嗪或烟酸 均三嗪中的一种或几种(例如活性红271)；第四类，母体含有4个水溶性基团或4个以上-SO₃基团，活性基为一氟均三嗪或乙烯砜或一氯均三嗪中的一种或几种。

第三种染料选自母体为单偶氮结构且含有2～3个-SO₂基团、活性基为烟酸均三嗪或一氟 均三嗪或乙烯砜或一氯均三嗪中的一种或几种的染料。例如：活性黄167、活性橙122、活性 红15、活性黄176。

以上的复配染料在染色过程中可以避免沾色的主要原因包括有：

(1)锦纶纤维相对棉纤维亲水性比较差，所以和疏水性的染料产生氢键和范德华力，一 些含有水溶性基团比较少的染料，在锦纶纤维上有较高的上染率，并且活性染料中的活性基 团和锦纶纤维上的氨基产生共价键的结合，达到较高的上染率和优异的色牢度。例如活性蓝 19，在碱性条件下只有一个亲水性基团，且分子较小，对于锦纶具有很高的上染和固色率。

因为锦纶纤维具有皮芯层结构，纤维的表层取向度比较高，分子较大的染料难以通过， 同时，分子较大的染料对于棉纤维具有较高的亲和力，所以对锦纶沾色比较少而对棉纤维具 有较高的上染率，例如活性红271，对于锦纶几乎没有沾色，而在棉纤维上具有较高的上染 率。

(2)锦纶纤维的反应性基团为氨基，具有ɑ-溴代丙烯酰胺活性基的染料只能和锦纶纤维 上的氨基产生共价键的结合，但对于棉纤维上的羟基却难以进行反应，所以这类的染料只能 和锦纶反应，在棉纤维上不能固着。例如活性红red 84，活性基为ɑ-溴代丙烯酰胺，在锦纶 纤维上有很高的上染率和优异的各项色牢度，而对于棉纤维几乎没有沾色。

(3)有些活性染料，具有始终的分子大小和水溶性基团，活性基团既能够和棉纤维上的 羟基产生共价键的结合，也能和锦纶上的氨基产生共价键的结合，能够同时上染两种纤维并 产生共价键的结合，例如活性黄167，活性红15。

(4)选择染色温度在80～98℃条件下，锦纶纤维皮层适度膨化，上染锦纶的染料能够通 过皮层，进入纤维内部，同时活性染料的反应性基团，在此温度下和锦纶纤维上的氨基产生 共价键的结合。而上染棉纤维的染料在此温度下和棉纤维上的羟基产生共价键的结合。温度 过低，锦纶纤维的皮层不能膨化，染料分子的动能不足，上染锦纶纤维的活性染料不能通过 皮层和纤维进行结合，而且，不能提供充足的活化能使活性染料和锦纶纤维上的氨基产生共 价键的结合。棉纤维上的活性染料也是如此，因为温度过低，棉纤维上的羟基和活性染料的 反应基不能正常的反应，导致固色率低、浮色多、得色浅。温度过高，染料易于水解，同样 会造成固色率的下降，一些上染棉的活性染料，因为锦纶皮层的过度膨化而上染锦纶，颜色 不能很好的控制。

(5)纯碱用量在0～5g.L^-1在碱性条件下，锦纶纤维带负电，染棉纤维的活性染料磺酸基 (-SO₃^2-)较多，所以产生的库伦斥力较大,进一步防止染棉活性染料对锦纶的沾污。上染锦 纶活性染料和锦纶纤维上的氨基，上染棉的活性染料和棉纤维上的羟基，在碱性条件下，更 容易产生共价键的结合。碱性不能过强，否则造成活性染料的水解，反应过快，得色不易控 制而且产生得色不匀现象。而对于烟酸均三嗪和α-溴代丙烯酰胺类的染料，在中性条件下就 可以进行共价键的结合，所以可以不加纯碱，纯碱用量为0g.L^-1，而对于反应性较低的双一 氯均三嗪活性染料，纯碱用量最多会加至5g.L^-1。

采用上述的染色工艺时，能够实现棉和锦纶的同浴染色，可以更好的控制面和锦纶上的 颜色。例如，异彩染色，对于锦纶纤维，上染锦纶纤维的染料在上染的过程中，可以避免染 棉的而活性染料对锦纶的沾污，一方面是上染锦纶的染料优先占领锦纶上的染座，避免上染 棉的活性染料上染，另一方面，染棉的活性染料即使有上染锦纶，在以后的上染过程中，因 为棉用活性染料对棉的亲和力大于锦纶的亲和力而转移，同时，锦纶活性染料对锦纶的亲和 力大于棉用活性染料对锦纶的亲和力而置换出棉用活性染料，使棉用活性染料转而上染棉纤 维。而在两浴法染色中，上染锦纶的活性染料优先占领染座和置换出已经上染锦纶上的棉用 活性染料的优势没有，所以沾污锦纶纤维的染料较多，异彩的染色相对来说比较困难。

仅需调整合理的染料组合，达到异彩或者同色的效果，颜色易于控制，实用简单，不用 来回调整工艺条件，如温度、PH值，便于实际工厂生产。

以下实施例中的百分比单位在无其它说明的情况下为质量百分比。

实施例1

经向为60s棉纱，纬向为锦纶长丝，交织提花缎纹织物。要求棉上为大红色，锦纶为金 黄色的交织提花织物。

染料处方为：

活性红 120 3％(架桥型的双一氯均三嗪)

活性黄 167 0.6％(单偶氮结构为母体，含有2～3个磺酸基水溶性基团，活性基为一氯 均三嗪和乙烯砜的一种染料)

元明粉 80 g.L^-1

纯碱 5 g.L^-1

溢流机内染色，加入螯合分散剂匀染剂40℃运行5分钟，加入染料，1℃/min升温到90 ℃，加入元明粉，90℃保温染色30分钟，加入纯碱固色保温45分钟。颜色准确后排液，热 水洗，皂洗，热水洗，冷水洗出布。

因为活性红只上染棉，活性黄既上染棉又上染锦纶，所以锦纶上为黄色，棉上为大红色。

对照例1

与实施例1的区别在于：在染色的过程中未加入纯碱。

对照例2

与实施例1的区别在于：在染色的过程中未加入元明粉。

对照例3

与实施例1的区别在于：在染色的过程染色温度分别为75℃、80℃、85℃、98℃，分别 称为第1～4组。

实施例2

织物规格规格：经向棉/锦纶80/20混纺16s，密度100根/英寸

纬向纯棉8s密度54根/英寸缎纹织物

要求桔红色同色。

染料处方：

活性橙 122 2.4％(单偶氮结构为母体，含有2～3个磺酸基水溶性基团，活性基为一氯 均三嗪和乙烯砜中的一种染料

活性红 15 0.4％(单偶氮结构为母体，含有2～3个磺酸基水溶性基团，活性基为一氯 均三嗪的一种染料)

元明粉 60 g.L^-1

纯碱 2 g.L^-1

实际生产：加入螯合分散剂，匀染剂，升温到90℃走1道→加入化匀的一半染料90℃×1 道→加入化匀的一半染料90℃×1道→96℃×4道→加入元明粉96℃×1道→加入元明粉96℃×1 道→96℃×1道→加入纯碱96℃×1道→加入纯碱96℃×1道→96℃×10道取样。颜色准确后排 液水洗→皂洗→水洗，充分去除浮色后出布。

活性橙122和活性红15在锦纶和棉上同色，所以能够在棉锦上染得均匀一致的大红色。

实施例3

交织提花面料

棉上为玫红色，锦纶上为艳蓝色

染料处方：活性红 271 0.6％(偶氮金属络合结构，反应基为一氟均三嗪和乙烯砜的活 性染料。)

活性蓝 19 0.2％(具有一个磺酸基水溶性基团的乙烯砜活性基染料)

元明粉 60g.L^-1

纯碱 1 g.L^-1

溢流机内染色，加入螯合分散剂匀染剂40℃运行5分钟，加入染料，1℃/min升温到80 ℃，加入元明粉，80℃保温染色30分钟，加入纯碱固色保温45分钟。颜色准确后排液，热 水洗，皂洗，热水洗，冷水洗出布。

活性红271上染棉，对锦纶几乎不沾色，活性蓝19上染锦纶，对棉纤维上很少沾色，所 以在锦纶上为艳蓝色，棉上为玫红色。

实施例4

棉锦交织提花面料

染料处方：

活性蓝 216：2.4％(甲臢结构母体，烟酸均三嗪活性基)

活性黄 39：0.6％(活性基为ɑ溴代丙烯酰胺活性基)

元明粉 80g.L^-1

实际生产：加入螯合分散剂，匀染剂，升温到90℃走1道→加入化匀的一半染料90℃×1 道→加入化匀的一半染料90℃×1道→96℃×4道→加入元明粉96℃×1道→加入元明粉96℃×1 道→96℃×1道→96℃×12道取样。颜色准确后排液水洗→皂洗→水洗，充分去除浮色后出布。

活性蓝只上染棉，对锦纶很少沾色；活性黄39对锦纶上色，对棉不上色。结果棉上为蓝 色，锦纶为黄色，具有色织提花的立体效果。

实施例5

棉/锦88/12,20s×16s混纺织物

活性黄 176 0.12％(单偶氮结构为母体，含有3个磺酸基水溶性基团，活性基为一氯 均三嗪和乙烯砜的一种染料)

元明粉 60g.L^-1

纯碱 5g.L^-1

实际生产：加入螯合分散剂，匀染剂，升温到80℃走1道→加入化匀的一半染料80℃×1 道→加入化匀的一半染料80℃×1道→80℃×4道→加入元明粉80℃×1道→加入元明粉80℃×1 道→80℃×1道→加入纯碱80℃×1道→加入纯碱80℃×1道→80℃×8道取样。颜色准确后排 液水洗→皂洗→水洗，充分去除浮色后出布。

活性黄176为单偶氮结构为母体，含有3个磺酸基水溶性基团，活性基为一氯均三嗪和 乙烯砜的一种染料，能够对棉和锦纶同时上染和固色，最后得到均匀一致的浅黄色织物。

实施例6

棉锦交织提花织物

活性蓝 268 2％(三苯二恶嗪结构为母体，活性基为双一氟均三嗪)

活性红 84 0.6％(活性基为ɑ溴代丙烯酰胺)

元明粉 60 g.L^-1

纯碱 1 g.L^-1

实际生产：加入螯合分散剂，匀染剂，升温到90℃走1道→加入化匀的一半染料90℃×1 道→加入化匀的一半染料90℃×1道→96℃×4道→加入元明粉96℃×1道→加入元明粉96℃×1 道→96℃×1道→加入纯碱96℃×1道→加入纯碱96℃×1道→96℃×10道取样。颜色准确后排 液水洗→皂洗→水洗，充分去除浮色后出布。

因为活性蓝是三苯二恶嗪结构为母体，活性基为双一氟均三嗪的活性染料，只上染棉而 对锦纶不上色，活性红84是活性基为ɑ溴代丙烯酰胺活性染料，只上染锦纶而不上染棉，所 以染色后的织物为棉上是亮蓝色锦纶上是红色的提花效果。

以上实施例中染色得到的面料的棉纤维与锦纶纤维与颜色色差情况如下所示：

表1

实施例 1 2 3 4 5 6 棉纤维 4级 4级 4-5级 4-5级 4-5级 5级 锦纶纤维 4-5级 4-5级 4级 4级 4级 5级

表2

对照例 1 2 3(第1组) 3(第2组) 3(第3组) 3(第4组) 棉纤维 3级 3-4级 3-4级 3级 3级 3-4级 锦纶纤维 3级 3-4级 3级 3-4级 3-4级 3-4级

从表中可以看出，本发明提供的染色法制备得到的面料不存在沾色的现象。