羊毛面料的冷轧堆染色方法 【技术领域】
本发明属羊毛面料的染色领域，特别是涉及一种羊毛面料的冷轧堆染色方法。
背景技术
羊毛纤维具有许多优良的性能，深受广大消费者的喜爱，然而羊毛纤维表面鳞片层的存在，传统染色必须在沸染条件下进行，造成羊毛纤维损伤，物理性能发生变化，手感粗糙，弹性变差，影响羊毛产品的质量，同时长时间沸染，能耗大，不利于环境保护，染色成本高。长期以来，人们一直在探索羊毛低温节水节能环保的染色方法。羊毛纤维由表皮鳞片细胞和内层皮质细胞构成，在皮质细胞之间是细胞膜复合物区域，由大部分轻度交联的类似蛋白质的物质和蜡状类脂物质组成。羊毛常规染色时，染料分子由鳞片间的接界处进入，通过细胞膜复合物扩散到纤维内部，再移动到含硫量较高的皮质细胞区域。若用合适的试剂对羊毛纤维进行预处理，可以使羊毛表面的鳞片层受到一定程度的溶胀或者剥夺，使羊毛细胞膜复合物的结构发生变化，增强染料分子在该区域内的扩散能力，降低染色位能，提高羊毛纤维的染色活性，从而实现羊毛的低温染色。方法主要包括有机胺预处理法，氨/盐预处理法，生物酶预处理法，氧化预处理法，低温等离子体预处理法，电磁波辐射预处理法，微波预处理法等。现存的羊毛低温染色方法虽然可以改善纤维或染色体系的染色性能。但是并没有显著改善羊毛的加工质量，减少染色能源的消耗。目前冷轧堆染色法所耗用的活性染料占世界活性染料总使用量的20％～30％，该工艺在香港和日本已经被大面积采用，尤其在欧洲最为流行。近年国内也在研究和推广使用，它属于染整行业的节能技术，也是今后的发展方向之一。研究羊毛纤维的活性染料冷轧堆染色工艺可显著减少纤维损伤，提高产品质量，节能，降低染色成本，具有较大的工业推广的价值和良好的社会与经济效益。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是提供一种羊毛面料的冷轧堆染色方法，该染色工艺简单、成本低，生产率高、周期短，污水排放少，对环境友好，且染色的匀染性和面料的平整度比常规染色方法好。
本发明的一种羊毛面料的冷轧堆染色方法，包括：
(1)染料液的配制
将毛用活性染料1～200g/L，助溶剂50～300g/L，还原剂10～30g/L，匀染剂5～15g/L，渗透剂0～30g/L在室温下混合，搅拌均匀；
(2)染色
将羊毛面料在上述染液中浸轧，轧余率为80～120％，打卷堆置6～36h，40℃-60℃热水洗、80℃碱水洗、醋酸中和、烘干。
所述步骤(1)毛用活性染料为国产活性染料X型、国产活性染料K型、普施安M型、普施安H型、普施安H-E型、国产活性染料KN型、赫司脱兰染料、黛棉丽R型、黛尔丽F型、丽华实E-A型、费罗菲克斯染料、霍斯塔兰E型中的一种。
所述步骤(1)助溶剂为尿素、硫脲中的一种或两种。
所述步骤(1)还原剂为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、琉基乙酸、单乙醇胺亚硫酸脂中的一种。
所述步骤(1)匀染剂为平平加O、匀染剂NFS、匀染剂WE、匀染剂EganolGES中的一种。
所述步骤(1)渗透剂为JFC、NF、L-SN中的一种。
所述步骤(2)羊毛面料为羊毛机织物、羊毛针织物或毛条。
所述步骤(2)碱水洗为用氨水在pH＝8.5条件下水洗15min。本发明一种羊毛面料的冷轧堆染色方法，是通过室温状态下浸轧染液，打卷，再通过室温堆置完成染色过程。
利用冷轧堆染色，织物要在低温下通过浸轧染液，利用轧辊压轧使染液吸附在羊毛纤维表面，然后再室温下打卷堆置一段时间并缓慢转动，使之完成染料吸附、扩散和固色过程，最后水洗完成上染的染色方式。
渗透剂可以使羊毛纤维表面张力显著下降，提高活性染料和助剂向羊毛纤维内部扩散的能力。
助溶剂尿素、硫脲可以和亚硫酸氢钠一起溶胀纤维，对阴离子染料有解聚作用，使染料溶解度增加。助溶剂浓度越高，对纤维内及纤维周围水的结构影响越大，导致染料与羊毛纤维间氢键数目的增加。尿素和硫脲可促使羊毛纤维分子中胱氨酸水解为半胱氨酸，进而转化为脱氢丙氨酸，支链断裂，染色性提高。
还原剂可以还原羊毛的二硫键使之产生巯基，使得羊毛上有更多的活性基和染料发生反应。在还原剂亚硫酸氢钠的作用下，染料上卤代杂环活性基转化为活性更高的磺酸盐基团。亚硫酸氢钠并不是在所有羊毛活性染料冷轧堆染色时都可以提高上染率的，对于羊毛用的a-溴代丙烯酰胺型活性染料在冷轧堆置时可以与亚硫酸氢钠反应形成亚硫酸氢钠盐的复合物，此复合物是不能和纤维发生反应的，在这种情况下添加亚硫酸氢钠反而会降低羊毛染色的上染率。
羊毛纤维由于其结构本身的因素，在染色中常常出现染色不匀现象。匀染剂与染料在染浴中先生成某种“复合体”，在染色过程中逐渐释出染料而达到匀染的效果。
轧余率对羊毛织物上染率的影响不大，均匀轧车地工艺操作是染色工艺中至关重要的一环。羊毛织物染色轧余率控制在80％～120％之间，但应根据前处理工艺条件、车速和轧辊性能等进行适当调整。若染液对织物透芯渗透不够，应加入渗透剂，不宜采用提高轧车压力的方法，因为提高压力后，轧余率下降，会使织物出现霜花，进而产生波纹疵病等。
堆置时间对上染率影响较大，堆置时间过短染料对羊毛上染不充分，随着堆置时间的延长，上染率增加，但是如果堆置时间过长，与羊毛纤维上结合的染料发生水解断键的越来越多，上染率开始有所下降。为了减少染料的浪费和提高生产效率，应根据羊毛种类、组织结构和所染颜色的深浅选择适当的堆置时间。
有益效果
(1)本发明染色工艺简单、成本低、生产率高、周期短，染色的匀染性和面料的平整度比常规染色方法好；
(2)本发明方法具有显著的节水、节约蒸汽、节约助剂、染料利用率高，染色废水少、环境友好的优点。
【具体实施方式】
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
一种羊毛面料的冷轧堆染色方法，所述方法包括浸轧染液、堆置和水洗三个阶段。
所述染料液的组成配比为：活性染料2.5g/L，尿素100g/L，亚硫酸氢钠20g/L，平平加O15g/L，所述活性染料为丽华实E-A型。
浸轧染液时的轧余率为100％。
浸轧染液后打卷堆置时间为24h。
水洗包括40℃热水洗、80℃用氨水在pH＝8.5条件下水洗15min、醋酸中和、烘干。
实施例2
一种羊毛面料的冷轧堆染色方法，所述方法包括浸轧染液、堆置和水洗三个阶段。
所述染料液的组成配比为：活性染料50g/L，尿素150g/L，焦亚硫酸钠20g/L，NFS15g/L，所述活性染料为国产活性染料KN型。
浸轧染液时的轧余率为100％。
浸轧染液后打卷堆置时间为36h。
水洗包括40℃热水洗、80℃用氨水在pH＝8.5条件下水洗15min、醋酸中和、烘干。
实施例3
一种羊毛面料的冷轧堆染色方法，所述方法包括浸轧染液、堆置和水洗三个阶段。
所述染料液的组成配比为：活性染料100g/L，硫脲200g/L，琉基乙酸30g/L，WE15g/L，所述活性染料为国产活性染料K型。
浸轧染液时的轧余率为100％。
浸轧染液后打卷堆置时间为24h。
水洗包括40℃热水洗、80℃用氨水在pH＝8.5条件下水洗15min、醋酸中和、烘干。
实施例4
一种羊毛面料的冷轧堆染色方法，所述方法包括浸轧染液、堆置和水洗三个阶段。
所述染料液的组成配比为：活性染料200g/L，硫脲300g/L，单乙醇胺亚硫酸脂30g/L，EganolGES 15g/L，所述活性染料为霍斯塔兰E型。
浸轧染液时的轧余率为100％。
浸轧染液后打卷堆置时间为24h。
水洗包括40℃热水洗、80℃用氨水在pH＝8.5条件下水洗15min、醋酸中和、烘干。
采用实施例1对羊毛机织物(22S/2×22S/2，178×86)进行染色，测试了固着率，匀染性，染色牢度，断裂强力和断裂伸长等。具体测试结果如下。
(1)固着率和匀染性
检测方法：固着率表示与纤维键合的染料占上染到纤维上的染料总量的百分比。将染色后的织物一半用于氨水洗，一半烘干。将氨水洗后的织物洗净烘干后，应用DatacolorSF650型电脑测色配色仪测氨水洗前后的染色织物的K/S值。然后按公式计算固着率F％＝(K/S)氨水洗后×100/(K/S)氨水洗前。匀染性评价方法是在Datacolor SF650型电脑测色配色仪上对染色样品按均匀取样原则，在各部位随机测定20个点的明度(或亮度)L、彩度(或纯度)C和色调(或色相角)H的平均偏差S、最大与最小值之极差P以及其平均色差ΔE，并以其数值的大小来分析其匀染性。
测试结果：
从表中可以看出羊毛织物进行冷轧堆染色时具有较高的固着率，而从平均色差和L、C、H的平均偏差和极差来看羊毛织物的匀染性也较好，平均色差为仅为0.19，从染色试样的目测结果也得到了类似的结论。
(2)染色牢度
检测标准：AATCC Test Method 61-2007耐家庭和商业洗涤色牢度AATCC 8耐摩擦色牢度
测试结果：
从表中可以看出羊毛织物经活性染料冷轧堆染色摩擦牢度和皂洗牢度等各项指标都在4～5级以上，具有较好的染色牢度。
(2)断裂强力和断裂伸长
检测标准：ASTMD 5034 纺织品的伸长和断裂强度的标准试验方法
测试结果：
从表中可以看出羊毛织物冷轧堆染色后强力损伤较小，其中断裂强力和断裂伸长的损失都可以控制在15％之内。羊毛织物冷轧堆染色染料与纤维的固色反应是在室温下进行的，可以大大减少羊毛常规沸染工艺所造成的纤维损伤。