一種乙烯砜活性染料的非水無鹽無堿染色方法
【專利摘要】本發明涉及一種乙烯砜活性染料的非水無鹽無堿染色方法，包括：將染料加入極性有機溶劑中，溶解，得到染浴；其中染料和極性有機溶劑的比例關系為0.5-30g:1L；將純棉織物浸入極性有機溶劑中，在35-180℃條件下，預溶脹處理0.5-24h，然后浸入染浴中染色，溫度為45-130℃，浸染時間為0.5-3h，清洗，干燥，得到染色織物。本發明中無鹽無堿的染浴大大簡化了未固色染料的回收再利用與染浴的循環回用。
【專利說明】—種乙烯砜活性染料的非水無鹽無堿染色方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于染色方法領域，特別涉及一種乙烯砜活性染料的非水無鹽無堿染色方法。【背景技術】
[0002]活性染料自1956年面世至今，因色譜齊全、顏色鮮艷、使用方便而得到快速的發展，已經廣泛用于纖維素染色。另一方面，隨著生態環境問題的日趨嚴峻，活性染料所造成的問題愈加突出。染色殘液中含有30-40%的水解染料，以及染色過程中大量無機鹽的添力口，都增加了廢水治理難度。
[0003]在非水體系中進行染色，被認為是可能大大降低印染非水排放的環保染色技術。此類研究多用臨界二氧化碳或低級性鹵代烴類溶劑作為染色介質。由于這些介質與極性較大的纖維素纖維以及活性染料相容性較差，在纖維素纖維染色方面往往效果不佳，需要在體系中引入少量水對纖維素纖維進行溶脹并促進染化料的溶解(CHAVAN，R.B.andA.SUBRAMANIAN, dyeing cotton with a reactive dye from polar-nonpolar solventsystems.Textile Research Journal, 1983.53:p.539 ；Sawada, K.and M.Ueda, Adsorptionand fixation of a reactive dye on cotton in non - aqueous systems.Coloration technology, 2003.119(3):p.182-186.)。這樣的體系并非嚴格意義上的“無水”,不能完全避免染料的水解。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種乙烯砜活性染料的非水無鹽無堿染色方法，該發明為無鹽無堿染色；該發明避免了染色過程中活性染料的無效水解，回用簡單，有利于印染加工減排，甚至實現“零排放。
[0005]本發明的一種乙烯砜活性染料的非水無鹽無堿染色方法，包括:
[0006](I)將乙烯砜類活性染料加入極性有機溶劑中，溶解，得到染浴；其中染料和極性有機溶劑的比例關系為0.5-30g:1L ；
[0007](2)將純棉織物浸入極性有機溶劑中，在35-180°C條件下，預溶脹處理0.5_24h，然后浸入染浴中染色，溫度為45-130°C，浸染時間為0.5-3h，清洗，干燥，得到染色織物。
[0008]所述步驟(I)中的極性有機溶劑為混合極性有機溶劑體系。
[0009]所述步驟(I)中的乙烯砜類活性染料為經脫硫酸酯處理的單反應基團乙烯砜染料，雙反應基團乙烯砜染料、含乙烯砜結構的混合反應基團活性染料中的一種或幾種。
[0010]所述乙烯砜類活性染料為經脫硫酸酯處理步驟:CI活性乙烯砜染料與水比例為2-5g:50 mL，通過碳酸氫鈉與碳酸鈉緩沖體系將pH調節至7.5_9，在30°C _60°C反應10-90分鐘。反應結束后將PH調節為中性，并通過鹽析、除水、溶解于二甲基乙酰胺DMAC、過濾除鹽以及溶劑蒸發得到消去硫酸酯的乙烯砜類活性染料。
[0011]所述步驟(2)中極性有機溶劑為單一極性溶劑。
[0012]所述極性有機溶劑為碳酸酯、二烷基酰胺、小分子寡聚醚、亞砜類溶劑中的一種或幾種。所述碳酸酯為碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯中的一種或兩種；二烷基酰胺為二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺中的一種或兩種；小分子寡聚醚為二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚中的一種或幾種；亞砜類溶劑為二甲基亞砜。
[0013]所述步驟(2)中預溶脹浴比為1:8-1:50，溫度為50-150°C;染色浴比為1:8-1:50 ；染色溫度為50-100°C。
[0014]所述步驟(2)中清洗為在極性有機溶劑中進行，清洗溫度為80-130°C，浴比為1:15-1:30，清洗時間為10-40分鐘，清洗次數為2-5次；干燥工藝條件為真空度10_150mbar，溫度80-150°C，干燥時間20-90min。
[0015]所述步驟(2 )中染色后的染色殘液經補充染料至初始染料濃度即可直接再次用于染色。
[0016]本發明中純棉紡織品首先在有機溶劑中經過一定時間的高溫預溶脹，然后在含有活性染料的混合有機溶劑染浴中以1:8-1:50的浴比浸染，在50-100°C條件下乙烯砜型活性染料與棉纖維發生反應固色。固色完成后的染液直接補充一定量染料后即可再次使用。紡織品經有機溶劑清洗、干燥后即可得到染色織物成品。不使用固色劑的條件下，染色織物皂洗牢度4-5級，干摩擦色牢度4-5級，濕摩擦色牢度3-5級。
[0017]本發明通過選擇合適的有機溶劑對棉織物進行高溫預溶脹處理，通過對預先對商品化乙烯砜染料作脫硫酸酯處理，免去在染浴中加入堿的必要，通過混入不良溶劑調節染料在染浴中的化學勢，免去加鹽促染的必要，真正實現了乙烯砜型活性染料的無鹽無堿染色，同時從根本上杜絕了染料的水解。由于殘液中不含水解染料、鹽或堿，通過補加消耗掉的染料即可實現染色殘液的直接回用。該技術能從根本上避免了活性染料染色高鹽、高色度廢水的排放，染浴回用簡單易操作，對最終實現“零排放”染色有重要意義，符合生態紡織的要求。
[0018]有益.效果
[0019](I)本發明為無鹽無堿染色；
[0020](2)本發明避免了染色過程中活性染料的無效水解；
[0021](3)本發明的回用簡單，有利于印染加工減排，甚至實現“零排放”。
【具體實施方式】
[0022]下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
[0023]實施例1
[0024]將5g Cl活性黑5溶于50mL去離子水，加入碳酸氫鈉3g，碳酸鈉Ig調節至ρΗ8.3，在50°C下反應I小時。反應結束后加氯化氫調節pH至中性，加無水硫酸鈉鹽析染料、干燥，隨后將干燥后的染料濾餅溶于DMAC溶液中、過濾、干燥濾液，得到去除硫酸酯的Cl活性黑5。
[0025]將純棉平紋織物6.7g (退煮漂40X40，133X72，123g/m2)浸潰在300mL 二甲基乙酰胺中以150°C預溶脹I小時。將0.3g脫硫酸酯Cl活性黑5溶解于SOmL 二甘醇二甲醚與20mL 二甲基乙酰胺組成的混合溶液，超聲或加熱得到均一染液。將上述預溶脹處理過的織物浸染染液，升溫并保持在95°C染色4小時。待染浴冷卻，取出織物離心后以IOOmL 二甲基乙酰胺清洗并收集洗液，清洗為130°C、20分鐘，重復清洗過程3次或至二甲基乙酰胺洗液澄清，合并洗液并蒸發濃縮后回收染料。清洗后的織物經離心，在1301:，201^&1'干燥0.5小時至恒重，得到染色織物。在染色殘液中補充染料至染料初始濃度，重復上述步驟并循環10次，染色織物Κ/S平均18，耐洗牢度4級，耐干磨擦牢度5級，耐濕摩擦牢度4-5級。10次染色后織物色差δε〈ι。
[0026]實施例2
[0027]將5g Cl活性黑5溶于50mL去離子水，加入碳酸氫鈉3g，碳酸鈉Ig調節至ρΗ8.3，在50°C下反應I小時。反應結束后加氯化氫調節pH至中性，加無水硫酸鈉鹽析染料、干燥，隨后將干燥后的染料濾餅溶于DMAC溶液中、過濾、干燥濾液，得到去除硫酸酯的Cl活性黑5。
[0028]將純棉平紋織物6.7g (退煮漂40\40，133父72，1238/1112)浸潰在3001^二甲基乙酰胺中以150°C預溶脹I小時。將0.3g脫硫酸酯Cl活性黑5溶解于IOOmL碳酸二甲酯中，超聲或加熱得到均一染液。將上述預溶脹處理過的織物浸染染液，升溫并保持在75V染色4小時。待染浴冷卻，取出織物離心后以IOOmL 二甲基乙酰胺清洗并收集洗液，清洗為120°C、25分鐘，重復清洗過程3次直至二甲基乙酰胺洗液澄清，合并洗液并蒸發濃縮后回收染料。清洗后的織物經離心，在130°C，20mbar干燥0.5小時至恒重，得到染色織物。染色殘液通過旋蒸分離為反應染料與剩余溶劑可直接再次用于染色。染色織物Κ/S平均18，耐洗牢度4級，耐干磨擦牢度5級，耐濕摩擦牢度4-5級。
[0029]實施例3
[0030]將20g Cl活性藍19溶于200mL去離子水，加入碳酸氫鈉12g，碳酸鈉4g調節至PH8.3，在50°C下反應1.5小時。反應結束后加氯化氫調節pH至中性，加無水硫酸鈉鹽析染料、干燥，隨后將干燥后的染料濾餅溶于DMAC溶液中并過濾、干燥濾液，得到去除硫酸酯的Cl活性藍19。
[0031]將純棉平紋織物6.7g (退煮漂40X40，133X72，123g/m2)浸潰在300mL 二甲基亞砜中以150°C預溶脹I小時。將0.3g脫硫酸酯Cl活性藍19溶解于90mL碳酸二甲酯和IOmL三甘醇二甲醚的混合溶劑中，超聲或加熱得到均一染液。將上述預溶脹處理過的織物浸染染液，升溫并保持在95°C染色4小時。待染浴冷卻，取出織物離心后以IOOmL 二甲基亞砜清洗并收集洗液，清洗為120°C、25分鐘，重復清洗過程3次直至二甲基亞砜洗液澄清，合并洗液并蒸發濃縮后回收染料。清洗后的織物經離心，在140°C，20mbar干燥I小時或至恒重，得到染色織物。在染色殘液中補充染料至染料初始濃度，重復上述步驟并循環10次，染色織物Κ/S平均17，耐洗牢度4級，耐干磨擦牢度5級，耐濕摩擦牢度4級。10次染色后織物色差ΛΕ〈1。
[0032]實施例4
[0033]將20g Cl活性藍19溶于200mL去離子水，加入碳酸氫鈉12g，碳酸鈉4g調節至PH8.3，在50°C下反應1.5小時。反應結束后加氯化氫調節pH至中性，加無水硫酸鈉鹽析染料、干燥，隨后將干燥后的染料濾餅溶于DMAC溶液中并過濾、干燥濾液，得到去除硫酸酯的Cl活性藍19。
[0034]將純棉平紋織物6.7g (退煮漂40X40，133X72，123g/m2)浸潰在300mL 二甲基亞砜中以130°C預溶脹2小時。將0.3g脫硫酸酯Cl活性藍19溶解于50mL三甘醇二甲醚和50mL碳酸丙烯酯組成的混合溶劑中，超聲或加熱得到均一染液。將上述預溶脹處理過的織物浸染染液，升溫并保持在115°C染色3小時。待染浴冷卻，取出織物離心后以IOOmL 二甲基亞砜清洗并收集洗液，清洗為120°C、25分鐘，重復清洗過程3次直至二甲基亞砜洗液澄清，合并洗液并蒸發濃縮后回收染料。清洗后的織物經離心，在140°C，20mbar干燥I小時或至恒重，得到染色織物。染色殘液通過旋蒸分離為反應染料與剩余溶劑可直接再次用于染色。染色織物Κ/S平均18，耐洗牢度4級，耐干磨擦牢度5級，耐濕摩擦牢度4級。
【權利要求】
1.一種乙烯砜活性染料的非水無鹽無堿染色方法，包括: (1)將乙烯砜類活性染料加入極性有機溶劑中，溶解，得到染浴；其中染料和極性有機溶劑的比例關系為0.5-30g:lL ； (2)將純棉織物浸入極性有機溶劑中，在35-180°C條件下，預溶脹處理0.5-24h，然后浸入染浴中染色，溫度為45-130°C，浸染時間為0.5-3h，清洗，干燥，得到染色織物。
2.根據權利要求1所述的一種乙烯砜染料的非水無鹽無堿染色方法，其特征在于:所述乙烯砜類活性染料為經脫硫酸酯處理的單反應基團乙烯砜、雙反應基團乙烯砜、含乙烯砜結構的混合反應基團活性染料中的一種或幾種。
3.根據權利要求1所述的一種乙烯砜染料的非水無鹽無堿染色方法，其特征在于:所述步驟(I)、(2)中極性有機溶劑為碳酸酯、二烷基酰胺、小分子寡聚醚、亞砜類溶劑中的一種或幾種。
4.根據權利要求3所述的一種乙烯砜染料的非水無鹽無堿染色方法，其特征在于:所述碳酸酯為碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯中的一種或兩種；二烷基酰胺為二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺中的一種或兩種；小分子寡聚醚為二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚中的一種或幾種；亞砜類溶劑為二甲基亞砜。
5.根據權利要求1所述的一種乙烯砜染料的非水無鹽無堿染色方法，其特征在于:所述步驟(2)中預溶脹浴比為1:8-1:50，溫度為50-150°C ;染色浴比為1:8-1:50 ;染色溫度為 50-100。。。
6.根據權利要求1所述的一種乙烯砜染料的非水無鹽無堿染色方法，其特征在于:所述步驟(2)中清洗為在極性有機溶劑中進行，清洗溫度為80-130°C，浴比為1:15-1:30，清洗時間為10-40分鐘，清洗次數為2-5次；干燥工藝條件為真空度10-150mbar，溫度80-150°C，干燥時間 20-90min。
7.根據權利要求1所述的一種乙烯砜染料的非水無鹽無堿染色方法，其特征在于:所述步驟(2 )中染色后的染色殘液經補充染料至初始染料濃度即可直接再次用于染色。
【文檔編號】D06P5/04GK103590267SQ201310596929
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月22日 優先權日:2013年11月22日
【發明者】陳璐怡, 王碧佳, 阮馨慧 申請人:東華大學