棉织物化学改性及其染色工艺
棉织物染色三种常见方法
棉织物染色三种常见方法棉织物是染整加工常见的面料。
常采用：直接染料、活性染料以及硫化染料的染色加工方法。
一、棉织物直接染料染色特性：1、直接染料是一类能在中性染浴中，直接上染纤维素纤维的水溶性染料。
2、直接染料色谱齐全，应用方便、价格低廉、耐洗牢度不好，日晒牢度欠佳。
常需要采用固色剂处理。
性能和方法：1、染色性能：1.1 直接染料都溶于水,溶解度随温度的升高而显著增大。
1.2 直接染料染色中经常使用的促染剂为食盐和元明粉。
选用元明粉作促染剂能得到较鲜艳的色泽。
1.3 直接染料不耐硬水，必须采用软水染色。
2、染色方法2.1 一般在普通绳状染色机上进行，染色浴比为1:15-30浅色的浴比要比深色的大些。
2.2 染色温度一般采用近沸点染色,以获得良好的移染性，（所谓移染是指染料从纤维上浓度高地方向浓度低的地方扩散）以及良好的色光和牢度。
染色一般由常温开始（深色的可由60℃-80℃开始）。
3、直接染料的固色处理1、利用阳离子固色剂，以固色剂Y 和固色剂M处理，来提高其牢度。
棉针织物活性染料染色二、棉织物活性染料染色特性：1、活性染料能溶于水，分子结构中含有活性基因，在一定条件下，能与纤维素纤维上的羟基，发生共价键结合。
2、活性染料具有色泽鲜艳，湿处理牢度和摩擦牢度较好，匀染性好，色谱较齐，应用方便，耐晒牢度较好。
影响活性染料染色的主要因素：1、亲和力的影响1.1 在使用亲和力很大的染料进行染色时,具有比较高的上染百分率,有利于提高染料的利用率,但必须加强洗涤,否则会影响染色物的水洗和摩擦牢度.2、浴比的影响2.1 活性染料染色时，在不影响匀染的条件下，应尽量减少浴比，这一方面提高了固色率，同时也减少活性染料在染浴中的水解。
3、温度的影响3.1 K型活性染料，就有必要在较高温度下染色。
X型活性染料，随着温度的升高，可促进染料的水解，则不能在高温下染色。
3.2 碱剂的影响：在保证固色的情况下，尽可能选用较低的PH，一般PH控制在10-11为宜。
色媒体改性棉织物的改性
色媒体改性棉织物的工艺及改性后对棉织物染色性能影响的研究学院：纺织与材料学院班级：轻化工程10级03班姓名：胥小凤学号：41001040119指导老师：习智华王雪燕焦林色媒体改性棉织物及其染色性能的研究摘要：我国印染行业废水污染越来越严重，环保压力越来越大，清洁化生产工艺的开发已经刻不容缓。
针对活性染料染棉纤维存在吸尽率和固色率低的问题，我们需要在染浴中往往需要加入大量的无机电解质盐来提高染料的上染百分率。
但是这些电解质随染色废液排出，同时给环境造成了极大的污染。
为此，德美化工研究了一种阳离子助剂即色媒体，我们通过实验用色媒体对棉纤维进行，发现经过色媒体改性的棉纤维染色性能优越，达到了低污染、低能耗、低水耗的效果。
关键词：色媒体阳离子改性活性染料无盐染色染色性能前言：用德美化工的阳离子改性助剂色媒体对棉织物进行改性，然后采用活性染料无盐染色。
通过研究确定出改性剂色媒体改性棉织物的最佳工艺条件，并评价改性织物活性染料的染色性能。
结果表明，改性棉织物采用活性染料无盐染色，可获得比未改性棉织物常规加盐染色更高的上染百分率和染色牢度，色媒体助剂改性的棉织物可实现活性染料无盐染色。
棉纤维是一种天然的纤维素纤维，活性染料是其染色时用的最多、最重要的一种染料。
活性染料以其色谱齐全、色泽鲜艳、耐湿处理色牢度较高、价格相对低廉、应用工艺简便、大部分染料结构上不含有致癌芳香胺[3]等优点深受印染界喜爱，但活性染料存在易水解、染料利用率低的缺点，使得活性染料染色时耗水量高，染色牢度受到影响。
为了克服这一缺点，用活性染料染色时就需要加入大量的中性电解质，以促进染料的上染，尤其在大浴比时电解质的作用更为突出，纤维素纤维在染浴中带负电荷，而大多数染棉的染料均呈阴离子性，由于静电斥力的作用，染料上染纤维受到抑制，所以染浴中往往需要加入大量的中性电解质来提高染料的上染率。
然而，这些电解质随染色废液排出,导致废水中盐含量过高，将直接改变河水水质，破坏水的生态环境，同时水中盐分过高还会导致土质盐碱化。
环氧-硫脲改性棉织物活性无盐染色
Ｓ ｌ・ｒ ｅ ｒ ａ ｔｖ ｅｎｇ ｏ ｏ ｔ ｎ ｆ ｂｒｃ ｗｉｈ ｅ ｉ ｈ ｏ ｏ ｄ ｉ ｎｄ ｔ ｉ ｕｒ ａ ｍ ｏ ｉ ｃ ｔｏ ａ ｔｆ ｅ ｅ ｃ ｉ ｅ ｄｙ ｉ ｆｃ ｔｏ ａ ｉ ｔ ｐ ｃ ｌ ｒ ｈｙ ｒ ｎ ａ ｈ ｏ ｅ ｄ ｆ ａ ｉ ｎ ｉ
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ｌ 试 验
１ １ 材料 、 品与仪器 ． 药
织物
１ ． ｘ×１ ． ｘ５ ３根／ ０ｃ ２ ３根／ ４ ６ｔ ｅ ４ ６ｔ ２ ｅ １ ｍ Ｘ ８
棉织物阳离子改性工艺及染色性能探究
棉织物阳离子改性工艺及染色性能探究程珊;曾登【摘要】为解决天然染料在纯棉织物上上染率低和色牢度差的问题,用自制季铵基阳离子改性剂对棉纤维进行阳离子改性.通过单因素试验,探讨了改性剂浓度、碱剂浓度、改性温度及时问对改性纯棉织物K/S值的影响,确定出纯棉织物的最佳改性工艺条件;在最佳改性工艺条件下用4种天然染料对改性棉纤维和未改性棉纤维进行染色试验.结果表明改性剂改善了天然染料在棉织物上的染色性能,当改性剂浓度为15～20 g/L,改性温度为60～70℃,氢氧化钠浓度为6～9 g/L,改性时间为50～60 min时,K/S值显著提高,但匀染性并未得到明显改善,需深入研究.【期刊名称】《纺织科技进展》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】4页(P48-50,76)【关键词】棉织物;阳离子改性;天然染料染色;K/S值;染色性能【作者】程珊;曾登【作者单位】纺织新材料与先进加工技术国家重点实验室培育基地,湖北武汉430200;武汉纺织大学纺织科学与工程学院,湖北武汉430200;纺织新材料与先进加工技术国家重点实验室培育基地,湖北武汉430200;武汉纺织大学纺织科学与工程学院,湖北武汉430200【正文语种】中文【中图分类】TS193.5化学合成染料中部分染料在使用过程中会分解出致癌芳香胺，经过人体的代谢作用使细胞的脱氧核糖核酸（DNA）发生结构和功能的变化，成为人体病变的诱发因素，引发癌症或过敏［1］。
天然染料绿色环保，有良好的环境相容性和药物保健性，对人体副作用小，近年来人们重新开始重视天然染料的使用。
天然染料用于丝绸、羊毛等蛋白质纤维上染率和色牢度都较高［2］；用于棉织物染色存在着上染率低和色牢度差的问题［3－5］。
为此实验自制季铵基阳离子改性剂对棉纤维进行阳离子改性，并研究最佳染色方案及影响因素。
1 实验部分1.1 材料和仪器织物：纯棉机织布。
药品：三乙胺（上海凌峰），环氧氯丙烷（国药集团），浓盐酸（开封东大），氢氧化钠（上海实验），无水碳酸钠（上海实验），天然染料（栀子黄，可可，红花黄，高粱红）。
棉织物植物染料染色效果摸索及改性研究
棉织物植物染料染色效果摸索及改性研究随着人们生活水平的提高和环保意识的增强，对可持续发展的追求逐渐成为时代的潮流。
在纺织行业中，传统的化学染料对环境的污染和人体健康的影响引起了人们的关注。
相比之下，植物染料因其天然、环保的特点逐渐受到人们的青睐。
然而，与化学染料相比，植物染料在染色效果上存在一定的局限性。
在棉织物上的染色效果尤为明显，因为棉纤维自身的特性使其对植物染料的吸附能力较差。
因此，如何提高棉织物植物染料的染色效果成为一个迫切的问题。
为了解决这一问题，本研究对棉织物染色效果进行了深入的摸索和改性研究。
首先，我们选取了多种常见的植物染料，如蓝莓、茶叶和紫花地丁等，进行了染色实验。
通过调整染料浓度、温度和时间等参数，我们探索了最佳的染色条件。
结果表明，适当提高染料浓度和增加染色时间可以显著提高染色效果。
然而，仅仅依靠调整染料条件并不能完全解决棉织物植物染料的染色问题。
因此，我们进一步进行了改性研究。
通过对棉纤维表面进行表面处理，如酶解和预染等，我们试图增加棉纤维与染料之间的亲和力，从而提高染色效果。
结果显示，经过表面处理的棉织物在植物染料的染色效果上有了显著的提升。
此外，我们还探索了不同植物染料之间的配伍性，并尝试了多种混合染色的方法。
通过将具有互补色的植物染料混合使用，我们成功地实现了对棉织物的多色染色。
这为棉织物植物染料的应用提供了更广阔的空间。
综上所述，本研究通过摸索和改性研究，成功地提高了棉织物植物染料的染色效果。
这为纺织行业的可持续发展提供了新的思路和方法。
随着对植物染料的研究不断深入，相信棉织物植物染料将在未来的纺织市场中占据更重要的地位。
棉织物HBP-NH2改性对无盐染色工艺的影响
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维普资讯
棉织物Ｈ ＰＮ 改性对无盐染色Ｉ艺的影响 Ｂ — Ｈ２
印 染（ ０ ｏ ２ ２７ ． ） ０ Ｎ ２
棉织物 Ｈ ＰＮ ２改性对无盐染色工艺的影响 Ｂ ・Ｈ
纯棉不均匀改性方法与活性染料染色工艺
纯 棉 不 均 匀改 性 方 法 与 活性 染 料 染 色 工 艺
陈晓 光 ，吴穗 生
（广 州纺织服 装研 究 院有 限公 司，广 东 广 州 ５０６ ） １６３
摘 要： 介绍 了采用 自制阳离子 改性 剂 ｓ ｓ对纯棉胚纱进行 预处理改性 ，茶Байду номын сангаас素前处理 和活性染料染 色
工艺 。重点分析 了对纯棉胚纱不均匀改性 的阳离子 改性剂 ｓ ｓ的质 量浓度 、改性 温度和 时间对染 色深
取一段纯棉胚绞纱浸渍在 ４ ０℃改性 剂溶 液 中，
使浸渍部分纱线完全浸透且考虑段长 。由图 ３可以 看 出， ／ Ｋ Ｓ值 随改性 时间 的延 长 ， 急 速增 加 ；３ 先 ｍｎ以后 ， ／ ｉ Ｋ Ｓ值增 加幅度 变缓慢 ， ｉ ３ｍｎ后染 色深 度基本处于恒 定。这 是 因为纱线存 在有 毛细效 应 ，
纱线 ：纯棉胚 绞纱 （自制 ） 。
织 物 ：改性后 的纯 棉胚织 物 （ 自制 ） 。 染化 药 品 ：阳离 子改 性剂 Ｓ （ Ｓ 自制 ） 茶皂 素 ，
染色 ， 染料 利 用率 高 ，对环 境 污 染 小 ， 这 类 染 但 色工序 繁 杂 ，生 产 成 本 较 高 。本 文 针 对 此 现 状 ， 应 用 自制 的阳离 子 改性 剂 ｓ 纯 棉 绞纱 进 行 改 Ｓ对 性 ，阳离 子 改性 剂通 过 与棉 的共 价 键结 合 ， 棉 使 纤维 阳离 子化 ¨ ２，同时调节 纯 棉 坯纱 改 性部 位 ＩＪ 使棉 发生 间断 的不均 匀改 性 ，改 性后 的纯 棉 纱线 先织 造再 染色 ， 改性 部分 与未 改性 部 分对 活性 染
素前 处理工 艺 Ｊ 。棉纤 维进行 阳离子 改性 后 ， 可
实现无 盐或 低盐 染色 ， 研究 了染 色工 艺 与织 物风 格 的关系 。
棉织物的三种常见染色工艺流程讲解!
棉织物的三种常见染色工艺流程讲解！棉织物是染整加工常见的面料。
常采用：直接染料、活性染料以及硫化染料的染色加工方法。
一、棉织物直接染料染色特性：1、直接染料是一类能在中性染浴中，直接上染纤维素纤维的水溶性染料。
2、直接染料色谱齐全，应用方便、价格低廉、耐洗牢度不好，日晒牢度欠佳。
常需要采用固色剂处理。
性能和方法：1、染色性能：1.1 直接染料都溶于水,溶解度随温度的升高而显著增大。
1.2 直接染料染色中经常使用的促染剂为食盐和元明粉。
选用元明粉作促染剂能得到较鲜艳的色泽。
1.3 直接染料不耐硬水，必须采用软水染色。
2、染色方法2.1一般在普通绳状染色机上进行，染色浴比为1:15-30浅色的浴比要比深色的大些。
2.2 染色温度一般采用近沸点染色,以获得良好的移染性，（所谓移染是指染料从纤维上浓度高地方向浓度低的地方扩散）以及良好的色光和牢度。
染色一般由常温开始（深色的可由60℃-80℃开始）。
3、直接染料的固色处理1、利用阳离子固色剂，以固色剂Y 和固色剂M处理，来提高其牢度。
棉针织物活性染料染色二、棉织物活性染料染色特性：1、活性染料能溶于水，分子结构中含有活性基因，在一定条件下，能与纤维素纤维上的羟基，发生共价键结合。
活性染料具有色泽鲜艳，湿处理牢度和摩擦牢度较好，匀染性好，色谱较齐，应用方便，耐晒牢度较好。
2、亲和力的影响在使用亲和力很大的染料进行染色时,具有比较高的上染百分率,有利于提高染料的利用率,但必须加强洗涤,否则会影响染色物的水洗和摩擦牢度.3、浴比的影响3.1 活性染料染色时，在不影响匀染的条件下，应尽量减少浴比，这一方面提高了固色率，同时也减少活性染料在染浴中的水解。
4、温度的影响4.1 K型活性染料，就有必要在较高温度下染色。
X型活性染料，随着温度的升高，可促进染料的水解，则不能在高温下染色。
4.2 碱剂的影响：在保证固色的情况下，尽可能选用较低的PH，一般PH 控制在10-11为宜。
棉织物阳离子改性工艺及染色性能探究
改性浴 中水解反应的平衡 。由图 ４ 可知 ， 温度在 ５ Ｏ ～
７ Ｏ℃时 ， 改性的染色织物 的 Ｋ／ Ｓ值相对较低 ， 匀染性
也较 差 ； 当温度 为 ７ ０℃时 ， 其 上 染 率 和５ ０・
趔
：
．
纺织科 技 进展
２ ０ １ ４ 年第 ２ 期
改性剂质量浓度幢・ Ｌ 『 圈 １ 改性剂浓度对 Ｋ／ Ｓ值的影响
趔 由图 １ 可知 ， 随着改性剂浓度的增加高梁红天然
６ ５ ４ ３ ２ １ Ｏ
２ ． １ ． ３ 改性 时 间 如图 ３ 所 示为 改 性 时 间分 别 为 １ ５ 、 ３ Ｏ 、 ４ ５ 、 ６ Ｏ 、 ７ ５ 、 ９ ０ ｍｉ ｎ时 ， 天 然染料 染色 织物 的 Ｋ／ Ｓ值 。
效果 从两 方 面 解 释 ， 从 扩散 的角度看 ， 有 利 于 改 性 均
匀； 从反应 的角度看 ， 会影响改性剂与纤维的反应和在
氢氧化钠浓度增大到 ８ ｇ ／ Ｉ 后， 继续增大浓度 ， 棉织物 的 Ｋ／ Ｓ值增加幅度趋于平缓 ， 甚 至有所降低 ， 这是 因 为氢氧化钠质量浓度 的增大易使 改性剂水解 失效＿ ６ ］ ，
滔 １
染料染色后棉织物的 Ｋ／ Ｓ 值增大 ， 红花黄的 Ｋ／ Ｓ 值增
加 不 明显 。棉纤 维 经 改 性 后 ， 在 纤 维 上 引入 了 阳离 子 基 团， 在 染 色时 降低 了棉 纤 维 与 天 然 染 料 之 间 的斥 力
窭
作用 ， 提高了天然染料在棉纤维上的上染率。由于红 花黄染料分子不带负 电荷 ， 改性剂质量浓度 的变化对 其染色织物 的 Ｋ／ Ｓ值基本没影响。当改性剂浓度大 于 １ ６ ｇ ／ Ｌ时 ， 高梁红染色织物表 面出现色花现象， 且 随着改 性剂 浓 度 的 继续 增 加 ， 匀染 性 逐 渐 变 差 。可 能
色媒体改性棉织物直接染料无盐浸染染色
色媒体改性棉织物直接染料无盐浸染染色作者：王洪海钟建生赵春梅来源：《纺织导报》2014年第03期摘要：采用改性剂色媒体改性棉织物，通过分析改性剂色媒体用量、染色温度、染色时间、染色浴比等工艺参数对染色效果的影响，优化改性棉织物直接染料无盐浸染染色工艺，并对织物改性前后的染色效果进行对比。
当染料用量为1%（o.w.f）时，试验得出的优化工艺条件为：改性剂用量3%（o.w.f），染色温度90 ℃，染色时间50 min，染色浴比1∶30。
对比实验的结果表明，棉织物改性后直接染料浸染染色的K/S值有所提高，耐皂洗色牢度和耐摩擦色牢度等级与传统工艺基本一致，可实现直接染料无盐浸染染色；关键词：棉织物；改性剂；直接染料；浸染中图分类号：TS193.632 文献标志码：ASalt-free Dip Dyeing of Cotton Fabric Modified by Color Media with Direct DyeAbstract： Cationic modifier Color Media was applied in modification of cotton fabric， and then the influences of process conditions such as modifier dosage， dyeing temperature， dyeing time and dyeing liquor ratio on dyeing modified cotton fabric were analyzed. The dyeing effect of modified cotton fabric and unmodified cotton fabric were compared. The process of salt-free direct dye dip dyeing of modified cotton fabric was optimized， and the optimal process conditions were as follows： modifier dosage 3%（o.w.f）， dyeing temperature 90℃ dyeing time 50 min and dyeing liquor ratio 1∶30， when the dosage of direct dye was 1%（o.w.f）. The results indicated that cotton fabric modified with Color Media featured high K/S value， similar washing and rubbing fastness to those of traditional dyeing， and the salt-free dip dyeing was viable and practical.Key words： cotton fabric； cationic modifier； direct dye； dip dyeing直接染料色谱齐全，染色工艺简便，价格低廉，是棉纤维制品染色常用的染料之一。
阳离子改性棉织物的染色性能
阳离子改性棉织物的染色性能
材料：10cm*10cm的纯棉布（已退浆）
药品：NaOH （工业品）
聚环氧氯丙烷胺化物阳离子改性剂（实验室制备，有效含量20%）
改性原理：聚环氧氯丙烷胺化物是含有氯甲基的阳离子化合物。
在碱性条件下纤维素纤
维形成Cell-O-阴离子，进攻聚环氧氯丙烷胺化物上的碳原子，进行亲核取代
反应，氯离子离去，形成阳离子化改性棉织物，其反应式如下：
改性工艺配方（g/L）
改性剂用量50g/L
氢氧化钠15g/L
浴比20：1
时间40min（20~60）
工艺流程：按处方配制改性剂/氢氧化钠溶液，加热至40度，投入棉织物，然后以2度/min
速率升至一定温度（95度左右），保温一段时间，取出织物，水洗至中性，
烘干待用。
（热水洗—冷水洗3次—挤干—凉干—染色—水洗—皂洗—水洗
—烘干）
染色配方：大红4%（owf）浴比30：1
元明粉10g/L（0~25）
PH值8（7~11）
温度60 度（30~80）
时间40min（10~60）
上染率计算公式：
式中：m——染色前染液稀释倍数；
n——染色后染液稀释倍数；
A0——染色前染液稀释m倍后的吸光度；
A1——染色后染液稀释n倍后的吸光度。
棉染整工艺流程
棉染整工艺流程棉染整工艺流程是指对棉织物进行染色和后续的整理过程，使得棉织物具有丰富的色彩和良好的手感。
下面我们将介绍棉染整的详细工艺流程。
1. 原料准备：首先，需要准备好优质的棉纱或棉布作为染色的原料。
这些原料要经过定洗，以去除杂质和残留的化学物质，确保染色过程中的色泽均匀和稳定。
2. 染料配制：根据需要染色的颜色和效果，选择相应的染料进行配制。
一般来说，染料需要和适量的助剂（如染料分散剂、乳化剂、助浸剂等）混合搅拌，以增强染料的溶解度和稳定性。
3. 染色操作：将配制好的染料溶液注入染色槽中，根据染色要求调整染色温度和时间。
将预处理好的棉纱或棉布放入染色槽中浸泡，确保染料能够均匀渗透到纤维内部。
然后，通过搅拌或循环泵将染料液体均匀分布，加强染料和纤维的接触。
4. 清洗：染色完成后，将染色的棉纱或棉布从染色槽中取出。
进行洗净的目的是去除多余的染料和助剂，同时稳定已经染好的颜色。
清洗过程一般包括多次冷水漂洗和热水漂洗，直到没有明显的染料溢出为止。
5. 整理过程：经过清洗的棉纱或棉布在染色过程中可能会出现缩水、变形等情况，因此需要进行整理。
整理工艺包括烘干、平整、整理等环节，以使棉织物恢复到原始的尺寸和形态。
6. 二次染色（可选）：根据需要，染色的棉纱或棉布可以进行二次染色，以增加色彩的层次和效果。
二次染色的原理和操作步骤和初次染色类似，只是在染色槽中使用不同的染料。
7. 产品检验：染色整理完成后，需要对产品进行质量检验。
检查染色是否均匀、色牢度是否合格、手感是否良好等。
如果发现不合格的地方，需要进行调整或重新染色。
8. 包装和出厂：合格的染色整产品进行包装，保证产品的安全和卫生，并准备好相关的出厂文件和报告。
总结起来，棉染整工艺流程包括原料准备、染料配制、染色操作、清洗、整理过程、二次染色、产品检验、包装和出厂。
在每个环节中，需要仔细操作和控制，以确保染色整理产品的质量和效果。
改性棉织物的无盐染色工艺
改性棉织物的无盐染色工艺
无盐染色工艺广泛应用在棉织物上，因此，开展改性棉织物的无盐染色工艺是大势所趋。
无盐染色是水染中常用的一种工艺，不需要盐作为调节剂，而是将染料分解到水解释放出来，便形成了有效的染色剂。
它的特性比较简单，对结构的要求不高，价格相对便宜，但它的缺陷是染料的耐冲性差，安全性和染色稳定性不够理想。
因此，针对无盐染色的特性，采用改性技术来改善染色工艺，使其在棉织物上更好地实现无盐染色效果，解决染料安全性和稳定性问题。
改性技术主要包括：基因修饰、共价修饰和非共价修饰。
其中，基因修饰是通过在染料结构上添加或删除基因序列来实现改性，其能起到优化染料本身，从而改善染料的染色性能。
共价修饰技术则主要通过向染料中添加共价修饰剂来达到改性的效果，其能把染料的染色性能提高，特别是对棉织物的染色稳定性更加理想。
非共价修饰技术是最常用的，其一般是改变染料原料，可以有效提高染料的耐水性，增强其耐冲性，为棉织物的无盐染色提供良好的保障。
由此可见，改性棉织物的无盐染色工艺丰富了水染的技术，可有效解决染料的耐冲性、安全性和染色稳定性问题，通过技术改进大大提升了染色的效果，有利于满足消费者的要求，促进棉织物的进一步提高和发展。
改性锦／棉织物酸性染料染色
应性 有 关 ． 因为 锦 纶 纤 维 的氨 基 含 量 有 限 酸性 染 料
更多 地 吸 附在正 电性 较 强 的纤维 上 ， 所 以改 性剂 与 棉 织物 的 反应程 度 远大 于锦 纶织 物 ． 随着改 性 剂用 量 的
弱 酸性 深 蓝 ５ Ｒ
Ｏ
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增 加， 棉 织 物 上 的正 电性 增 加 ， 而 锦 纶 的 正 电性 变 化 较小 ， 染 色 过程 中存 在 酸性染 料 在锦 纶 和棉 织物 上 的
由于锦 纶 和棉 织 物正 电荷 的变 化 引起． 因 为 随 着
染 色 织 物 先 用 阴 离 子 型 固 色 剂 ＭＥ Ｓ Ｉ Ｔ Ｏ Ｌ Ｎ Ｂ Ｓ
０ １ ２ ％（ ｏ ｍ ｔ ） ， ｐ Ｈ＝ ５ ， 浴比１ ： ５ ０ ， ５ ０ ｏ Ｃ 处理 ２ ０ ｍｉ ｎ ， 再 用 阳 离 子 型 固色剂 Ｌ Ｅ Ｖ ＯＧ Ｅ Ｎ ＷＲ Ｄ — Ｔ ２ ％（ ｏ ｍ ｆ ） ， ｐ Ｈ＝ ５ ， 浴 比
Ｋ ｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ：ａ ｃ ｉ ｄ ｄ ｙ ｅ ｓ ；ｎ ｙ ｌ ｏ ｎ ／ ｃ ｏ ｔ ｔ ｏ ｎ ｆ ａ ｂ ｒ ｉ ｃ ；ｄ ｙ ｅ ｉ ｎ ｇ ；ｕ ｎ ｉ ｏ ｎ ｄ ｙ ｅ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｙ
锦／ 棉混纺或交织物兼具棉 的吸湿透气性和锦纶 的高强耐磨性， 是消费者喜爱 的一种纺织 面料 ［ １ － ２ ］ 市 场前 景 良好． 由于棉 、 锦２ 种纤维的性能差异较 大， 传 统 的 锦／ 棉 混纺或交织物染色 工艺有活性染料／ 酸 性
Ｎ ａ Ｏ Ｈ １ ０ ｇ ／ Ｌ ， 染色 ｐ Ｈ＝ ４
酸性 染 料 ２ ％（ ｏ ｍ ｆ ） ， Ｂ ｒ ｉ ｔ ｔ ｏ ｎ — Ｒ ｏ ｂ ｉ ｎ ｓ ｏ ｎ缓 冲溶 液 调 节染液 ｐ Ｈ， 浴比１ ： ５ ０ ， ４ Ｏ ｃ Ｃ 入染， 以１ ￣ Ｃ ／ ｍ ｉ ｎ升温 至染
棉阳离子改性及活性染料无盐染色
1绪论1.1引言纺织印染行业是我国历史悠久的传统行业，同时也是我国的支柱产业之一。
其中印染行业由于加工与生产工艺环节上的落后，逐渐成为重点关注的高污染、高能耗、高排放的“三高”行业之一。
2013年，全国印染行业的总耗水量达到了100亿吨，污水排放则占到了国工业总排放量的12%。
特别是印染废水，其因为有着有机物含量高，色度深，电解质含量高等特点，成为了一种难以清理的工业废水。
因此，以新型节能环保的印染工艺取代落后、高污染的旧工艺的行动刻不容缓。
目前世界上产量最大的纺织纤维即是纤维素纤维，其可纺性强，吸湿性好，在穿着时同时又具有较好的舒适性，在生活生产中被广泛应用[1]。
近年来由于纤维素纤维的飞速发展，同时像直接染料、还原染料等染料在染色过程中造成的环境污染问题层出不穷，所以活性染料取而代之成为了纤维素纤维纺织品（特别是棉织物）染色最重要的一类染料。
活性染料的色彩鲜艳、色谱广泛、色牢度好、适用性强，其各类性能较好。
然而在染色过程中，棉纤维大分子侧链上的羟基会在水溶液中发生水解，使得棉纤维整体呈负电性，染料阴离子会与棉纤维上的轻微负电荷发生排斥，从而导致其对于阴离子染料（如活性染料、直接染料等）的吸附性较弱。
在传统的活性染料棉织物染色工艺中，为了提高活性染料的上染率和固色率，需要加入大量无机盐，如硫酸钠、食盐等，以削弱染料阴离子与棉纤维上的轻微负电荷之间的排斥力，一般我们将这种过程叫做“促染”。
根据染料颜色以及染料结构不同，通常的用盐量围为30～150g/L。
然而由于在染色过程中使用的大量的无机盐无法进行回收和降解处理，染色后排放的带有颜色、同时又有较高含盐量的染色污水常会造成环境问题，如土壤盐碱化，水质改变等。
为了解决以上污水中含盐量过高的问题，近年来对于棉织物无盐染色工艺的需求日益提升。
目前使用最广泛的是对纤维素纤维阳离子改性的方法，其特点是比较直接、同时能够有效提高纤维直接性[2]。
其原理是引入阳离子基团与纤维素纤维分子上的官能团进行反应，降低染料阴离子基团与纤维负电性基团之间的库伦斥力[3]，对于阴离子染料的上染率有较大程度的提升。
改性棉织物活性染料无盐染色工艺研究
42改性棉织物活性染料无盐染色工艺研究*孙仁斌1 ，王杨杨2 ，周天池2（1.江苏悦达纺织集团有限公司；2.盐城工学院 纺织服装学院，江苏 盐城 224051）摘要：采用2，3-环氧丙基三甲基氯化铵(ETA)对纯棉织物进行阳离子化改性，用活性蓝K-2R对改性棉织物进行无盐浸染。
利用红外光谱对改性后的织物进行化学结构分析，并以染色温度、染色时间、浴比及纯碱用量为变量，以K/S值为指标，进行正交实验分析，得出最佳的染色工艺条件。
研究结果表明：染色温度为70℃，染色时间为60min，浴比为1:30，碳酸钠浓度为10wt%时，K/S值达到11.35，比K型活性染料常规加盐促染方法染色试样的K/S 值（6.718）提高68.95%。
关键词：活性染料；棉织物；无盐染色；阳离子改性剂中图分类号：TS941 文献标识码：A doi:10.3969/j.issn.1673-0968.2018.12.015活性染料染棉环境一般为碱性，因为在碱性条件下，纤维素阴离子才能得以形成，进而与染料活性基的带部分正电荷的碳原子发生亲核取代或亲核加成反应[1,2]。
但同时由于活性分子结构中含有水溶性基团，因而在染液中会形成染料阴离子，在染色过程中，染料阴离子与纤维素阴离子之间会产生静电斥力作用，使得染料上染率偏低。
加入电解质食盐或元明粉可以通过降低Zeta电位的方式以降低电荷斥力，促进染料的上染。
但电解质的加入使得染色后的废水盐浓度升高[3-5]，大量无机盐的排放会破坏水资源，土壤盐碱化，对环境造成严重的污染。
因此开发新技术实现活性染料无盐染色亟待解决[6,7]。
本文选用反应性相对偏低但成键相对稳定的K型染料，采用阳离子化改性棉织物的方法，利用改性后活性染料与棉纤维静电引力进行无盐染色，并与K 型染料的常规染色方法作比较，以期为活性染料染色过程中减少无机盐的用量提供技术参考。
1 实验部分1.1 实验材料及仪器纯棉平纹针织布、活性翠蓝K-3R（工业品）由盐城工学院纺服学院实验室提供；氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵均为分析纯，购买于国药集团化学试剂。
棉织物阳离子化改性剂及改性处理方法[发明专利]
![棉织物阳离子化改性剂及改性处理方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/b0585c337f1922791788e82b.png)
专利名称：棉织物阳离子化改性剂及改性处理方法专利类型：发明专利
发明人：程德红,尹丽馨,路艳华,韩玲,林杰,王勃翔,李佳申请号：CN201510837768.9
申请日：20151126
公开号：CN105274837A
公开日：
20160127
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明棉织物阳离子化改性剂及改性处理方法，将烷基咪唑氯代盐、碳酸钠、水混合，制成含有碳酸钠质量百分比为1.0-5.0%、烷基咪唑氯代盐质量百分比为5.0-20%的处理溶液；将棉织物按照浴比为1:20-1:50浸入处理溶液，在40-80℃？条件下搅拌0.5-2小时。
在无盐条件下酸性染料染色，增加了织物与阴离子染料的结合力，染色后的棉织物色深值提高15-20%，并皂洗牢度、摩擦牢度等提高。
申请人：辽东学院
地址：118003 辽宁省丹东市元宝区金山镇文化路325号
国籍：CN
代理机构：丹东汇申专利事务所
代理人：路云峰
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改性棉针织物橘皮色素直接染色
改性棉针织物橘皮色素直接染色李珂;候礼文;何政伟;刘梦磊;王少飞【摘要】针对天然染料染色棉织物上染率低、染色牢度差的问题,先利用壳聚糖对棉织物进行改性,然后进行橘皮色素直接染色.通过单因素实验得到棉织物壳聚糖最佳改性工艺:壳聚糖改性液(固液比1:30,5％乙酸降解壳聚糖制得低分子壳聚糖溶解液作为改性液)质量浓度20 g/L,温度80℃,时间40 min;改性棉织物的最佳染色工艺:橘皮提取物质量浓度0.12 g/L,温度80℃,时间80 min,浴比1:50.改性棉织物色牢度较未改性棉织物提高1～2级.【期刊名称】《印染助剂》【年(卷),期】2018(035)012【总页数】6页(P37-42)【关键词】改性棉织物;直接染色;耐水洗色牢度;耐摩擦色牢度【作者】李珂;候礼文;何政伟;刘梦磊;王少飞【作者单位】河南工程学院材料与化学工程学院,河南郑州 450007;河南工程学院材料与化学工程学院,河南郑州 450007;河南工程学院材料与化学工程学院,河南郑州 450007;河南工程学院材料与化学工程学院,河南郑州 450007;生态纺织教育部重点实验室(江南大学),江苏无锡 214122;江南大学纺织服装学院,江苏无锡214122【正文语种】中文【中图分类】TS190.64;TS193.62纺织品印染加工中多使用合成染料，会带来环境污染，与皮肤接触时存在潜在伤害。
在当今全球提倡绿色生产的呼声下，清洁无害的绿色染料愈加受到重视。
天然植物染料色彩自然优雅、亲肤性好、生物可降解，在染整加工中的清洁优势[1-3]是合成染料所达不到的，因此其应用越来越广泛。
橘皮来源较广，在医学上有较大用处，有助于改善脾胃、胸腔胀满等症状[4]。
橘皮色素来自橘皮，热稳定性好，无毒、无害，可以用作天然染料染色，减少使用合成染料带来的环境以及人体健康等方面的担忧。
由于天然染料对棉织物亲和力较低，导致色牢度较差。
所以，天然染料多用于羊毛、蚕丝等蛋白质纤维，极大地限制了其应用[5]。
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棉织物化学改性及其染色工艺研究2006-10-17摘要：本文对棉织物利用纤维素纤维改性剂PECH-amine改善其染色性能进行了探讨。
优化了棉织物利用PECH-amine改性的方法和改性工艺。
确定了采用浸渍法和浸轧法进行棉织物改性的最佳工艺。
关键词：棉织物；化学改性；染色前言随着人们日益注重穿着健康和崇尚自然，棉纤维从众多的化学纤维中又重新确立了其重要地位。
然而，棉通常用活性染料和直接染料染色，由于其上染率不够高而需要应用大量的电解质（1），根据染料结构、颜色的不同，用盐量一般为30~150g/L(2)。
但大量电解质的使用会造成含有大量染料和盐的废水而严重污染环境。
目前对印染废水中有机化合物的处理取得了很大的成就，但对染色过程中大量加入或生成的无机盐(如氯化钠、元明粉)还不能通过简单的物理化学及生化方法加以处理（3）。
高含盐量的废水的排放将直接改变江湖河水的水质，破坏水的生态环境，其次盐分的高渗透性将导致江湖及印染厂周边的土质盐碱化，降低农作物的产量。
因此，很久以来许多研究工作者一直致力于探求纤维的化学改性，以提高其染色性能。
本文选用东华大学研制的纤维素改性剂PECH-amine对纤维进行改性，通过改性，能提高棉纤维对染料的上染率，达到实质上的竭染，实现染色废水中基本无盐无染料的清洁染色的目的（4）。
1 实验1.1 实验材料1.1.1 织物21×21，108×58丝光棉纱卡半制品（新乡印染厂提供）。
1.1.2 药品PECH-amine改性剂（东华大学提供）；烧碱为分析纯；染料（工业品）1.1.3 仪器722型光栅分光光度计（上海精密科学仪器有限公司）；HH—S型恒温水浴（巩义市英峪仪器厂）；MSC—1多光源分光测色仪（日本须贺试验机株式会社）JA2003电子天平（上海精密仪器有限公司）1.2 实验方法和步骤浸渍法改性工艺过程：将织物浸入含有改性剂、烧碱的工作液中，在一定温度下浸渍一定时间后取出，然后水洗，自然凉干。
浸轧焙烘法改性工艺过程：织物在含有一定浓度的改性剂和烧碱的工作液中二浸二轧，轧余率为80%，在60~70℃下烘干，然后在规定温度下焙烘，水洗至中性，自然凉干。
室温堆置法：织物在含有一定浓度的改性剂和烧碱的工作液中二浸二轧，室温堆置24小时，取出水洗，自然凉干。
改性后染色：改性后染色工艺为50℃入染，升温至规定温度，染色40分钟取出水洗、（皂洗）、水洗。
1.3 实验测定上染百分率：使用722型光栅分光光度计，在所选用染料的最大吸收波长处测定染色前后染液的吸光度，按下式计算：上染百分率%=（1－×100式中：m、n —染色前、后染液稀释的倍数。
A、A0 —染色前、后染液稀释m、n倍后的吸光度活性染料固色率：按剥色法测定。
2 结果与讨论2.1 改性机理PECH-amine是一种弹性体，由环氧氯丙烷在四氯化碳中以醚合三氟化硼为催化剂先开环聚合，然后用二甲胺与氯甲基侧基进行取代反应实施胺化制备的。
反应式如下：该试剂具有良好的热稳定性，易溶于水，在水中无明显的阳离子性。
分子量较低，在预处理棉时易渗透纤维，含氮量适中，留有较多氯甲基反应性基团，在碱性条件下有很好的反应性，可以和纤维素纤维发生共价键结合，有很好的牢度。
同时，改性前，纤维素纤维带负电荷，改性后纤维有瞬时正电荷产生，纤维素纤维与阴离子染料的电荷斥力降低，大大提高了织物与染料的亲和力。
2.2 浸渍法改性工艺的确定影响改性效果的主要因素有改性剂的用量、改性时烧碱的用量、浴比、改性时的温度和时间等。
在这里利用染料的上染率来表征改性效果。
2.2.1 改性剂用量对改性效果的影响固定烧碱用量为8 g/L，改性工艺为40℃开始，以2℃/分升温至95℃，处理50分钟，取出水洗至中性。
改性棉织物用2%的活性红K-3B，活性黄K-4G，活性蓝K-R染色，染色工艺为50℃入染，升温至95℃，染色40分钟取出后处理，测定上染百分率，结果见图1：图1 改性剂用量对改性效果的影响从图1可以看出，改性程度随改性剂用量的增加而提高，当改性剂用量低于6g/L时，平衡上染率上升趋势较大，当改性剂用量高于6g/L时，上升趋势平缓，当改性剂用量为8g/L,上染百分率最高，超过9g/L时，上染百分率反而稍有下降。
这是因为在一定浓度的碱液中，纤维素上的羟基发生离解生成一定量的Cell—O—，当Cell—O—的数量一定时，反应达到平衡时所消耗的改性剂的量也是一定的。
而当改性剂用量过多时，聚合物分子大量堵塞在纤维素纤维表面，染料分子无法渗入纤维内部会使上染百分率下降，因此改性剂用量选用6~8g/L。
2.2.2 烧碱用量对改性效果的影响棉需要在碱性条件下改性，原因是在中性条件下纤维素的介电常数比水低而带负电荷，因而棉只靠瞬时静电引力和范德华力吸附改性剂，吸附和反应的量不足。
而在碱性条件下，改性剂靠亲核取代其氯甲基侧基与纤维素的高度亲质子的纤维素负离子反应，而且，在碱性条件下改性剂的端基也转化成一个能与纤维素反应的环氧基，从而吸附和反应的量要比中性条件下高得多（5）。
对改性剂用量为4g/L、8g/L、12 g/L时进行三组改变烧碱用量（2~10g/L）的实验，浴比1：50，温度95℃，50分钟，结果见图2。
图2 烧碱用量对改性效果的影响从图2可以看出，烧碱在改性中起催化作用，它能促进改性剂与纤维素反应，在较低浓度范围内，改性效果随烧碱用量而显著提高，但超过一定值时，烧碱继续增加，改性效果增加不明显，有的反而有所降低。
因此，可确定烧碱用量为6~8 g/L。
2.2.3 浴比对改性效果的影响考虑污水处理等问题，浴比不应太大。
固定改性浴中改性剂用量为8 g/L，烧碱用量为8 g/L，改性工艺为95℃、50分钟。
改变浴比1：10~1：50进行改性，用活性红K-3B染色，测上染百分率，结果见图3。
图3 浴比对改性效果的影响实验发现，浴比对改性效果有一定影响，浴比太小，改性液与织物不能充分接触反应，浴比太大，上染率无明显增大，反而增加了污水处理的负担。
可确定改性时浴比为1：20。
2.2.4 改性温度和时间对改性效果的影响在改性剂用量为8 g/L，烧碱用量为8 g/L，浴比1：20条件下，在40℃、60℃、80℃、95℃条件分别处理30、45、60、75、90分钟，用活性红K-3B染色，测上染百分率，如果如图4。
图4 改性时间和温度对改性效果的影响从图4中可以看出，时间和温度对改性效果的影响是相互联系的，温度越高，时间越长越有利于改性反应的进行。
当温度高时，达到较高上染率所需的改性时间就短，而温度低，达到较高上染率所需的改性时间就较长。
当改性温度为40℃时，随着时间的延长，上染率增加很慢，改性90分钟左右上染率才达到44%，说明改性反应需要一定的温度。
改性温度为60℃时，75分钟后，上染率才能达到90%以上，而改性温度为80℃、95℃时，改性30分钟，就可达到较高的上染率，并且随着改性时间的进一步增大，上染百分率变化不大，因此，改性条件可选用80℃，30分钟。
综合以上结果，浸渍法改性的工艺条件可确定为：改性剂浓度6~8 g/L、烧碱用量为6~8 g/L，浴比1：20，40℃开始，以2℃/分的速度升温至80℃，处理30分钟后水洗至中性。
2.3 浸轧焙烘法改性工艺的确定影响浸轧法改性效果的主要因素是改性剂浓度、烧碱用量、焙烘温度和焙烘时间。
通过正交设计L9（34）对以上四个因素选择三个水平实验，即改性剂浓度（10、30、50 g/L），碱浓度（10、30、50 g/L），焙烘温度（110、130、150℃），焙烘时间（1、3、5分钟）进行正交实验。
结果表明对改性效果的影响顺序为：改性剂用量＞碱剂用量＞焙烘温度＞焙烘时间。
确定改性条件为：改性剂用量10 g/L，碱剂用量10 g/ L，焙烘温度130℃，焙烘时间1分钟。
2.4 冷轧堆改性工艺织物分别在浓度为10 g/L、30 g/L、50 g/L的改性剂和烧碱的工作液中二浸二轧，室温堆置24小时，取出水洗，自然凉干。
随后进行活性染料K-2G的无盐无碱染色。
结果为：改性剂和碱剂为10 g/L时，上染率为49.3%；改性剂和碱剂为30 g/L时，上染率为55.3%；改性剂和碱剂为50 g/L时，上染率为60.9%。
结果表明，改性剂和碱剂用量越大，改性效果越好。
但达不浸渍改性和浸轧改性的效果。
通过上述三种改性工艺的比较表明，浸渍法改性效果最好，浸轧法改性效果次之，冷轧堆改性效果最差，说明PECH-amine和纤维之间的反应需要在一定的温度下，但温度也不需要太高。
2.5 改性后染色工艺条件优化改性后纤维的性能发生了很大的变化，用酸性、直接染料、活性染料染色不需要加盐促染，活性染料固色不需要加碱剂，所以改性后影响染色的工艺条件主要是染色温度和时间。
经大量实验，综合各项指标，确定以下结果：X型活性染料染色：40℃入染，升温至50℃无盐中性条件下染色30分钟。
B型活性染料染色：40℃入染，升温至70℃无盐中性条件下染色30分钟。
K型活性染料、酸性染料和直接染料：40℃入染，升温至95℃无盐中性条件下染色30分钟。
采用以上染色条件对改性后棉织物染色，结果如表1：表1 改性棉织物染色结果染料上染率%固色率%未改性（常规加盐）改性直接红4BE90.299.8直接橙Ｓ91.399.2直接湖蓝５Ｂ72.699.6直接宝蓝FFRL 71.496.6活性红K-2G 30.193.790.6活性红K3B 34.899.695.4活性黄K-6G 43.299.596.2活性黄K-4G 39.496.292.9活性黄K-RN 58.898.694.6活性蓝K-GR 38.699.696.4活性艳蓝K-3R 38.699.895.5活性红BF-D4B 72.396.192.3活性红B-2BF 32.599.194.2活性黄B-4RFN 54.698.994.5活性兰B-2GLN 54.999.296.6活性红BF-3BN 42.596.691.2活性黄B-6GLN 31.197.293.1活性红BF-D3R 52.598.193.2活性蓝BFG 50.299.896.9活性蓝BF-2G 55.993.290.5活性红X-3B 33.696.791.2活性艳橙X-GN 36.793.690.6活性蓝X-BR 42.699.896.4酸性红E98.3酸性红A-3B 99.6酸性黄A-R98.3酸性蓝A-R98.7酸性棕EST 96.8依利尼尔红A-3G 98.2依利尼尔黄A-4 G92.5依利尼尔蓝A-3G97.6从表1可以看出，棉织物采用浸渍法改性，能使直接、酸性、活性等阴离子型染料达到较好的改性效果，改性后染色平衡上染百分率均能达到90%以上。