一种棉纤维的靛蓝-海藻酸钠微球染色方法与流程

本发明涉及一种棉纤维的靛蓝-海藻酸钠微球染色方法，属于纺织印染技术领域。

背景技术：

还原染料具有色泽鲜艳，耐洗色牢度高的优点，是棉纤维及其制品染色的一类重要染料，靛蓝是还原染料中较具有代表性的一种染料。靛蓝染料的染色过程一般包括染料的还原溶解、隐色体上染、氧化、皂煮后处理等四个步骤。靛蓝隐色体溶于水，并向纤维内部扩散，通过氧化过程，隐色体在纤维内部转变为不溶性的染料分子并固着。

目前，常规使用的染料为固体粉末状，在染色过程中，如使用的还原剂无法将所有染料还原时，染料粉末将附着在织物表面，导致隐色体无法很好进入到纤维内部，同时也会使得在氧化过程中，织物无法与空气良好接触，导致染色不匀、上染率下降等情况的出现。

针对还原染料常规水浴染色的上述问题，本发明提供一种棉纤维的靛蓝-海藻酸钠微球染色方法。海藻酸钠是一种天然多糖，具有较强的稳定性、溶解性、粘性和安全性，对环境无污染，易降解。靛蓝-海藻酸钠复合微球在进行还原染色的过程中，随着染浴中的水进入到微球中的同时，带入了大量可溶性还原性物质，靛蓝染料在微球内部被还原后，可溶于水的靛蓝隐色体通过微球的孔隙释放到染浴中，从而上染纤维。本发明所使用的靛蓝-海藻酸钠复合微球使得染浴中不存在不溶性固体靛蓝粉末，从而达到匀染和提高染料利用率的效果。同时，所制得的海藻酸钠微球具有较好的机械性能，在染色结束后，染料微球可回收干燥再次利用。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有染色情况的不足，提供了一种棉纤维的靛蓝-海藻酸钠微球染色方法。该复合微球的主要特点是制备工艺简单，所使用的原材料海藻酸钠为一种天然多糖，具有较强的稳定性、溶解性、粘性和安全性，对环境无污染，价格低廉且易降解，该复合微球在染色后，可回收干燥再次利用，节约染料，符合生态染整的发展方向。

本发明采用的技术方案是：一种棉纤维的靛蓝-海藻酸钠微球染色方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)靛蓝-海藻酸钠复合微球的制备：将1-5份海藻酸钠溶于90-100份去离子水中80℃溶解备用；将0.5-3份靛蓝染料加入到海藻酸钠水溶液中充分搅拌混合；将3-5份无水氯化钙溶于90-100份去离子水中，缓慢均匀的将靛蓝-海藻酸钠混合溶液滴入氯化钙固定液中，反应40-60min，待反应完毕后用去离子水洗涤4-6次；将制备的产品经干燥处理后备用；

(2)棉纤维的预处理：将经精炼的棉纤维在去离子水中浸湿，控制棉纤维的带液率为100-200％，备染；

(3)还原液的制备：采用全浴还原法，使用适当浓度的烧碱和保险粉溶于去离子水中，根据所需布样颜色的深浅加入适量的靛蓝-海藻酸钠复合微球，在室温下还原30min，备用；

(4)隐色体上染：将带液率为100-200％的待染棉纤维投入到还原染浴中，浸染30mini，保证棉纤维完全浸没于染浴中，以免纤维表面隐色体提取氧化，影响后续隐色体的吸附和扩散。

(5)隐色体氧化：取出染浴中的棉纤维，置于空气中进行氧化。

(6)皂煮：将氧化后的染色棉纤维置于皂煮液中进行皂煮，去除表面浮色。

作为优选，步骤(1)中靛蓝-海藻酸钠复合微球的干燥方式为冷冻干燥。

作为优选，步骤(2)中控制棉纤维的带液率为120％～150％

作为优选，步骤(3)中还原液的制备工艺为：烧碱浓度为8g/l，保险粉浓度为25g/l，还原温度为室温，还原时间为30～40min。

作为优选，步骤(4)中待染棉纤维重量(以干重计)与隐色体溶液体积之比为1∶50

作为优选，步骤(5)中染色后棉纤维的氧化处理条件一般为：在通风条件下，空气氧化5～10min，共还原氧化染色三次。

作为优选，步骤(5)中的皂煮过程为：配制含有3g/l标准皂片和3g/l碳酸钠的溶液，浴比为1∶50。将染色后的棉纤维置入该溶液，在95℃的温度条件下，皂煮5～10min。

由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：

(1)由于靛蓝染料不与织物直接接触，从靛蓝-海藻酸钠复合微球中释放出的靛蓝隐色体对纤维有较好的亲和力，因为织物表面没有固体染料的沾附，使得靛蓝染料隐色体可以更好的扩散到纤维内部，且在氧化过程中，织物上无固体染料附着，使得氧化效果更佳。

(2)在还原过程中，采用室温还原，有效避免了保险粉在高温条件下无效分解，简化了工艺，操作简单，且助剂消耗量小，节省成本。

(3)海藻酸钠是一种天然多糖，具有较强的稳定性、溶解性、粘性和安全性，对环境无污染，易降解。海藻酸钠作为染料的载体，不会参与染浴内各物质的任何化学反应。且所制得的靛蓝-海藻酸钠复合微球具有较好的机械性能，在染色结束后，可以回收干燥循环再利用。符合生态染整的发展方向，具有广阔的应用前景。染料上染率高，助剂消耗量少，染色工艺简单。

具体实施方式

实施例1

一种棉纤维的靛蓝-海藻酸钠微球染色方法，包括如下步骤：

(1)靛蓝-海藻酸钠复合微球的制备：将1份海藻酸钠溶于100份去离子水中80℃溶解备用；将1.7份靛蓝染料加入到海藻酸钠水溶液中充分搅拌混合；将3份无水氯化钙溶于100份去离子水中，缓慢均匀的将靛蓝-海藻酸钠混合溶液滴入氯化钙固定液中，反应60min，待反应完毕后用去离子水洗涤4次；将制备的产品经干燥处理后备用；

(2)棉纤维的预处理：称取1g精练棉纤维，用刷子捋顺疏松，将其置入到去离子水中浸湿溶胀，控制棉纤维的带液率为120％，备染；

(3)还原液的制备：采用全浴还原法，在50ml去离子水中加入0.4g烧碱和1.25g保险粉，在常温条件下搅拌使其溶解制得还原液，再将1.2g靛蓝-海藻酸钠复合微球加入还原液中，在室温条件下还原30min，制得靛蓝隐色体溶液，备用；

(4)隐色体上染：将步骤(2)中所得的棉纤维投入到靛蓝隐色体还原液中，控制棉纤维重量(以干重计)与还原染液的重量比为1∶50，浸染30min；

(5)隐色体氧化：将步骤(4)所得染色棉纤维在通风条件下，空气氧化10min，共重复还原氧化染色过程三次；

(6)皂煮：配制含3g/l标准皂片和3g/l碳酸钠的皂煮液，将步骤(5)所得棉纤维投入到该皂煮液中，浴比1∶50，在95℃温度条件下皂煮10min，最后水洗、烘干获得染色棉纤维。

实施例2

与实施例1不同之处在于：步骤(1)中制备靛蓝-海藻酸钠复合微球的工艺处方不同，具体如下：将2份海藻酸钠溶于100份去离子水中80℃溶解备用；将2份靛蓝染料加入到海藻酸钠水溶液中充分搅拌混合；将3份无水氯化钙溶于100份去离子水中，缓慢均匀的将靛蓝-海藻酸钠混合溶液滴入氯化钙固定液中，反应60min，待反应完毕后用去离子水洗涤4次；将制备的产品经冷冻干燥处理后即得。其它条件与实施例1同。

实施例3

与实施例1不同之处在于：步骤(1)中制备靛蓝-海藻酸钠复合微球的工艺处方不同，具体如下：将3份海藻酸钠溶于100份去离子水中80℃溶解备用；将2.5份靛蓝染料加入到海藻酸钠水溶液中充分搅拌混合；将3份无水氯化钙溶于100份去离子水中，缓慢均匀的将靛蓝-海藻酸钠混合溶液滴入氯化钙固定液中，反应60min，待反应完毕后用去离子水洗涤4次；将制备的产品经冷冻干燥处理后即得。其它条件与实施例1同。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

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