化纤纺织品无水生物质染料染色的方法的制作流程

本技术涉及纺织品染色技术领域，具体涉及一种化纤纺织品无水生物质染料染色的方法，具体为：将化纤纺织布定型预热后经过填充有预浸剂的第一组压辊压制，继续牵引进入喷涂室将染料微球均匀喷涂在浸透化纤纺织布的至少一面上，继续牵引至第二组压热压，继续牵引至第三组压辊进行冷压，即得。

本技术解决了现有技术中纺织品无水染色存在工艺复杂、成本高、染色不均匀的问题。

本技术提供的染色方法采用了无水生物质染料进行染色，染色之后具有较高的稳定性，染料与纺织品结合牢固并适合连续批量印染。

技术要求
1.一种化纤纺织品无水生物质染料染色的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、将化纤纺织布采用定型辊筒进行定型预热，牵引经过夹缝中填充有预浸剂的第
一组压辊，压制得到浸透化纤纺织布；所述预浸剂由丙烯酸和苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘
油酯无规共聚物组成；
步骤二、将L-丙交酯和染料粉末按照1：(2～8)的质量比混合均匀后，再加入分散剂进行
研磨分散得到混合粉末，再将混合粉末转移至反应器中，在保护气氛围中加入引发剂，
在温度为70～110℃预聚反应至少2h，再加入丙烯酸调节黏度小于2000cps，再进行喷雾得到微米级染料微球；将浸透化纤纺织布继续牵引进入喷涂室，将染料微球均匀喷涂在浸
透化纤纺织布的至少一面上，继续牵引至第二组压辊，压制得到预染色化纤纺织布；
步骤三、将预染色化纤纺织布继续牵引至第三组压辊，冷却定型即得染色的化纤纺织
布。

2.根据权利要求1所述的一种化纤纺织品无水生物质染料染色的方法，其特征在于：
所述步骤一中定型辊筒的预热温度为40～60℃；
所述步骤一中第一组压辊的温度为50～70℃；
所述步骤二中第二组压辊的温度为80～120℃；
所述步骤三中第三组压辊的温度为10～30℃。

3.根据权利要求1所述的一种化纤纺织品无水生物质染料染色的方法，其特征在于，所述步骤一中预浸剂由如下重量份的组分组成：丙烯酸10～20份，苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规共聚物3～8份。

4.根据权利要求1所述的一种化纤纺织品无水生物质染料染色的方法，其特征在于，所述分散剂与所述L-丙交酯的质量比为(0.01～0.1)：1；所述引发剂与所述L-丙交酯的质量比为(0.001～0.01)：1。

5.根据权利要求1所述的一种化纤纺织品无水生物质染料染色的方法，其特征在于，所述分散剂为硬脂酸、氧化石蜡、硬脂酸单甘油酯、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸铜、聚乙烯蜡中的至少一种；所述引发剂为辛酸亚锡。

6.根据权利要求1所述的一种化纤纺织品无水生物质染料染色的方法，其特征在于，所述预聚反应的温度为80～100℃，加入丙烯酸后黏度为1000～1500cps。

7.根据权利要求1所述的一种化纤纺织品无水生物质染料染色的方法，其特征在于，所述步骤一的预浸剂预浸表面厚度为0.02mm；步骤三中染料微球的喷涂厚度为0.01mm。

技术说明书
一种化纤纺织品无水生物质染料染色的方法
技术领域
本技术涉及纺织品染色技术领域，具体涉及一种化纤纺织品无水生物质染料染色的方法。

背景技术
纺织工业是我国传统的支柱产业，包括纺织、印染、化纤、服装和纺织专用设备制造等五个部分。

随着国民经济的快速发展，我国的印染业也进入了高速发展期，设备和技
术水平明显提升，生产工艺和设备不断更新。

印染工艺是指在生产过程中对各类纺织材料(纱线、织物)进行物理和化学处理的总称，包括对纺织材料的前处理、染色、印花和后整理的过程，统称为印染工艺。

染色是使染料与纤维之间发生化学或物理化学的结合，或用化学方法在纤维上生成颜料，使整个纺织品具有一定坚牢色泽的加工过程。

随着纺织工业的发展，人们对纺织面料要求越来越高，不断发展了麻纤维、棉纤维、合成纤维。

而且对纺织面料的色彩、吸湿、透气、抗紫外线性要求越来越高。

为此，纺织品印染快速发展，随着染色工艺技术的不断提高和发展，染出的纺织品颜色也不断地丰富。

在化学纤维生产过程中掺入适当的颜料或染料，直接制成有色纤维的方法，又称纺前着色。

化学纤维着色与常规染色机理不同。

前者是使着色剂均匀地分散在聚合体中，经纺丝成形后着色剂即被固着在纤维中，着色过程属于物理变化；后者是纺成纤维后再染色，要求染料或颜料与聚合体有一定的结合力和亲和力，染色过程主要属于化学变化。

化学纤维着色在纤维生产厂进行，染色则在毛纺厂或印染厂进行。

不同的纺丝方法可以采用不同的着色方法，如熔体纺丝有全量着色、母体着色和切片着色等方法。

溶液纺丝有原液着色和凝胶着色法。

用颜料作着色剂时须先与分散剂一起进行研磨，达到高度均匀、稳定的分散状态。

粒子大小要求在0.5～1.0μm之间，这对纺丝十分重要，如分散不良，粒子太大，在纤维成形、拉伸过程中会产生毛丝、断头，也可能堵塞喷丝孔。

纤维着色所存在的问题是色谱调节不及常规染色法灵活，在使用中需要将有色纤维拼色，以弥补色谱不全的缺陷。

各种颜料、染料都有自身的特性，应根据不同的使用要求选用。

一般的要求是：能高度分散或溶解在被着色的聚合体中，并具有较高的着色能力；加工成形时本身不起变化，并有良好的耐化学、耐晒、耐气候、耐洗涤、耐摩擦等性能；还必须有良好的热稳定性。

为了达到良好的色彩、固色牢固度以及环保面料，现有印染技术工艺复杂，而且采用了大量的固色印染助剂并不断清洗，不但造成了染料的浪费，而且产生大量的污水。

印染废水成纺织印染业中主要的发展障碍。

无水印染逐步成为今后发展环保印染的方向。

目前新型节能减排印染技术已被开发出，如等离子印染、激光印染、超临界二氧化碳染
色技术、气相沉积染色技术均实现了无水染色。

但现有无水染色技术对工艺条件要求较高，且存在能耗高稳定控制效果较差。

如超临界流体无水染色技术对设备要求较高，目前超临界二氧化碳染色仍处于实验室阶段，规模化应用还存在较多问题。

微波染色技
术是利用含水织物受到微波照射后发热，一些染料分予在微波的作用下，发生诱导升温，从而达到快速上染和固色的目的，但设备成本高且速度低，染色均匀度受到影响。

因此发展高效、环保、低成本的染色技术迫在眉睫。

技术内容
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种化纤纺织品无水生物质染料染色的方法，解决了现有技术中纺织品无水染色存在工艺复杂、成本高、染色不均匀的问题。

本技术提供的染色方法采用了无水生物质染料进行染色，染色之后具有较高的稳定性，染料与纺织品结合牢固并适合连续批量印染。

本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种化纤纺织品无水生物质染料染色的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、将化纤纺织布采用定型辊筒进行定型预热，牵引经过夹缝中填充有预浸剂的第一组压辊，压制得到浸透化纤纺织布；所述预浸剂由丙烯酸和苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规共聚物组成；为了便于混和分散，苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规共聚物选用微细粉末。

步骤二、将L-丙交酯和染料粉末按照1：(2～8)的质量比混合均匀后，再加入分散剂进行研磨分散得到混合粉末，再将混合粉末转移至反应器中，在保护气氛围中加入引发剂，在温度为70～110℃预聚反应至少2h，再加入丙烯酸调节黏度小于2000cps，再进行喷雾得到微米级染料微球；将浸透化纤纺织布继续牵引进入喷涂室，将染料微球均匀喷涂在浸透化纤纺织布的至少一面上，继续牵引至第二组压辊，压制得到预染色化纤纺织布；
步骤三、将预染色化纤纺织布继续牵引至第三组压辊，冷却定型即得染色的化纤纺织布。

所述步骤一中定型辊筒的预热温度为40～60℃；
所述步骤一中第一组压辊的温度为50～70℃；
所述步骤二中第二组压辊的温度为80～120℃；
所述步骤三中第三组压辊的温度为10～30℃。

所述步骤一中预浸剂由如下重量份的组分组成：丙烯酸10～20份，苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规共聚物3～8份。

所述分散剂与所述L-丙交酯的质量比为(0.01～0.1)：1；所述引发剂与所述L-丙交酯的质量比为(0.001～0.01)：1。

所述分散剂为硬脂酸、氧化石蜡、硬脂酸单甘油酯、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸铜、聚乙烯蜡中的至少一种；
所述引发剂为辛酸亚锡。

所述预聚反应的温度为80～100℃，加入丙烯酸后黏度为1000～1500cps。

所述步骤一的预浸剂预浸表面厚度为0.02mm；步骤三中染料微球的喷涂厚度为0.01mm。

本技术先将化纤纺织布进行定型预热，预热之后更容易浸透预浸剂，再通过第一组压辊进行预浸形成浸透化纤纺织布。

预浸剂更容易将染料微球粘接在化纤纺织布上，染料微球的稳定性更高。

喷涂过程中可以选择单面染色也可以选择双面染色，由于预浸过程中两面都已经浸透，所以两面都可以粘接染料微球。

经过第二组压辊进行热压，热压过程中，染料微球与预浸剂充分渗透从而牢固地附着在化纤纺织布上，提高了染料的稳定性。

整个过程中经过热压冷压，提高染料对温度的耐受性。

通过L-丙交酯的聚合，将染料粉末进行固定，形成染料微球，染色过程利用连续压辊，使微球染料渗透粘附在化纤纺织布的纤维表面，该方法不但染色牢固，而且采用生物质丙交酯聚合稳定染料，纺织染料脱落，以及与人体具有良好的亲和性，避免了染料对人体的刺激；采用本技术的印染方法，无废水产生，达到节水节能、减少环境污染的目的；染料与纺织品结合牢固，获得优异的色牢度；提供的染色方法适合连续批量印染。

采用的染料粉末为常规性的分散染料，具体色料根据颜色要求选用。

本技术的有益效果是：通过L-丙交酯的聚合，将染料粉末进行固定，形成染料微球，并利用连续压辊，使微球染料牢固粘附在化纤纺织布的纤维表面，该方法不但染色牢固，而且采用生物质丙交酯聚合稳定染料，纺织染料脱落，以及与人体具有良好的亲和性，避免了染料对人体的刺激；采用本技术的印染方法，无废水产生，达到节水节能、减少环境污染的目的；染料与纺织品结合牢固，获得优异的色牢度；本技术提供的染色方法适合连续批量印染。

具体实施方式
以下通过具体实施方式对本技术作进一步的详细说明，但不应将此理解为本技术的范围仅限于以下的实例。

在不脱离本技术上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本技术的范围内。

实施例1
一种化纤纺织品无水生物质染料染色的方法，包括如下步骤：
步骤一、将化纤纺织布采用定型辊筒进行定型预热，定型辊筒的预热温度为40℃、压辊速度为10m/min，牵引经过夹缝中填充有预浸剂的第一组压辊，第一组压辊的温度为50℃、压辊速度为10m/min，压制得到浸透化纤纺织布；预浸剂由如下重量份的组分组成：丙烯酸10份，苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规共聚物3份；预浸表面厚度为
0.02mm；
步骤二、将浸透化纤纺织布继续牵引进入喷涂室，将染料微球均匀喷涂在浸透化纤纺织布的一面上，染料微球的喷涂厚度为0.01mm，继续牵引至第二组压辊，第二组压辊的温度为80℃、压辊速度为10m/min，压制得到预染色化纤纺织布；染料微球的具体制备过程为：将L-丙交酯和染料粉末按照1：2的质量比混合均匀后，再加入分散剂硬脂酸进行研磨分散得到混合粉末，分散剂与L-丙交酯的质量比为0.01：1，再将混合粉末转移至反应器中，在保护气氛围中加入辛酸亚锡，辛酸亚锡与L-丙交酯的质量比为0.001：1，在温度为70℃预聚反应至少2h，再加入丙烯酸调节黏度为1500cps，再进行喷雾得到微米级染料微球；
步骤三、将预染色化纤纺织布继续牵引至第三组压辊，第三组压辊的温度为10℃、压辊速度为10m/min，冷却定型即得染色的化纤纺织布。

实施例2
一种化纤纺织品无水生物质染料染色的方法，包括如下步骤：
步骤一、将化纤纺织布采用定型辊筒进行定型预热，定型辊筒的预热温度为60℃、压辊速度为8m/min，牵引经过夹缝中填充有预浸剂的第一组压辊，第一组压辊的温度为70℃、压辊速度为8m/min，压制得到浸透化纤纺织布；预浸剂预浸表面厚度为0.02mm；
步骤二、将浸透化纤纺织布继续牵引进入喷涂室，将染料微球均匀喷涂在浸透化纤纺织布的一面上，染料微球的喷涂厚度为0.01mm，继续牵引至第二组压辊，第二组压辊的温度为120℃、压辊速度为8m/min，压制得到预染色化纤纺织布；
步骤三、将预染色化纤纺织布继续牵引至第三组压辊，第三组压辊的温度为30℃、压辊速度为8m/min，冷却定型即得染色的化纤纺织布。

具体地，所述步骤一中预浸剂由如下重量份的组分组成：丙烯酸20份，苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规共聚物8份。

具体地，所述步骤二中染料微球的具体制备过程为：将L-丙交酯和染料粉末按照1：8的质量比混合均匀后，再加入分散剂石蜡进行研磨分散得到混合粉末，分散剂石蜡与L-丙交酯的质量比为0.1：1，再将混合粉末转移至反应器中，在保护气氛围中加入辛酸亚锡，辛酸亚锡与L-丙交酯的质量比为0.01：1，在温度为110℃预聚反应至少2h，再加入丙烯酸调节黏度为1200cps，再进行喷雾得到微米级染料微球。

实施例3
一种化纤纺织品无水生物质染料染色的方法，包括如下步骤：
步骤一、将化纤纺织布采用定型辊筒进行定型预热，定型辊筒的预热温度为45℃、压辊速度为7m/min，牵引经过夹缝中填充有预浸剂的第一组压辊，第一组压辊的温度为55℃、压辊速度为7m/min，压制得到浸透化纤纺织布；预浸剂预浸表面厚度为0.02mm；
步骤二、将浸透化纤纺织布继续牵引进入喷涂室，将染料微球均匀喷涂在浸透化纤纺织布的一面上，染料微球的喷涂厚度为0.01mm，继续牵引至第二组压辊，第二组压辊的温度为90℃、压辊速度为7m/min，压制得到预染色化纤纺织布；
步骤三、将预染色化纤纺织布继续牵引至第三组压辊，第三组压辊的温度为15℃、压辊速度为7m/min，冷却定型即得染色的化纤纺织布。

具体地，所述步骤一中预浸剂由如下重量份的组分组成：丙烯酸15份，苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规共聚物4份。

具体地，所述步骤二中染料微球的具体制备过程为：将L-丙交酯和染料粉末按照1：5的质量比混合均匀后，再加入分散剂硬脂酸进行研磨分散得到混合粉末，分散剂硬脂酸与L-丙交酯的质量比为0.05：1，再将混合粉末转移至反应器中，在保护气氛围中加入辛酸亚锡，辛酸亚锡与L-丙交酯的质量比为0.005：1，在温度为80℃预聚反应至少2h，再加入丙烯酸调节黏度为1200cps，再进行喷雾得到微米级染料微球。

实施例4
一种化纤纺织品无水生物质染料染色的方法，包括如下步骤：
步骤一、将化纤纺织布采用定型辊筒进行定型预热，定型辊筒的预热温度为50℃、压辊速度为6m/min，牵引经过夹缝中填充有预浸剂的第一组压辊，第一组压辊的温度为55℃、压辊速度为6m/min，压制得到浸透化纤纺织布；预浸剂预浸表面厚度为0.02mm；
步骤二、将浸透化纤纺织布继续牵引进入喷涂室，将染料微球均匀喷涂在浸透化纤纺织布的两面上，染料微球的喷涂厚度为0.01mm，继续牵引至第二组压辊，第二组压辊的温度为90℃、压辊速度为6m/min，压制得到预染色化纤纺织布；
步骤三、将预染色化纤纺织布继续牵引至第三组压辊，第三组压辊的温度为20℃、压辊速度为6m/min，冷却定型即得染色的化纤纺织布。

具体地，所述步骤一中预浸剂由如下重量份的组分组成：丙烯酸15份，苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规共聚物4份。

具体地，所述步骤二中染料微球的具体制备过程为：将L-丙交酯和染料粉末按照1：3的质量比混合均匀后，再加入分散剂硬脂酸进行研磨分散得到混合粉末，分散剂硬脂酸与L-丙交酯的质量比为0.04：1，再将混合粉末转移至反应器中，在保护气氛围中加入辛酸亚锡，辛酸亚锡与L-丙交酯的质量比为0.005：1，在温度为90℃预聚反应至少2h，再加入丙烯酸调节黏度为1300cps，再进行喷雾得到微米级染料微球。

实施例5
一种化纤纺织品无水生物质染料染色的方法，包括如下步骤：
步骤一、将化纤纺织布采用定型辊筒进行定型预热，定型辊筒的预热温度为55℃、压辊速度为5m/min，牵引经过夹缝中填充有预浸剂的第一组压辊，第一组压辊的温度为55℃、压辊速度为5m/min，压制得到浸透化纤纺织布；预浸剂预浸表面厚度为0.02mm；
步骤二、将浸透化纤纺织布继续牵引进入喷涂室，将染料微球均匀喷涂在浸透化纤纺织布的一面上，染料微球的喷涂厚度为0.01mm，继续牵引至第二组压辊，第二组压辊的温度为95℃、压辊速度为5m/min，压制得到预染色化纤纺织布；
步骤三、将预染色化纤纺织布继续牵引至至第三组压辊，第三组压辊的温度为15℃、压辊速度为5m/min，冷却定型即得染色的化纤纺织布。

具体地，所述步骤一中预浸剂由如下重量份的组分组成：丙烯酸15份，苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规共聚物4份。

具体地，所述步骤二中染料微球的具体制备过程为：将L-丙交酯和染料粉末按照1：3的质量比混合均匀后，再加入分散剂进行研磨分散得到混合粉末，分散剂与L-丙交酯的质量比为0.02：1，再将混合粉末转移至反应器中，在保护气氛围中加入引发剂，发剂与L-丙交酯的质量比为0.002：1，在温度为90℃预聚反应至少2h，再加入丙烯酸调节黏度为
1000cps，再进行喷雾得到微米级染料微球。

具体地，所述分散剂为硬脂酸；所述引发剂为辛酸亚锡。

对比例1
一种化纤纺织品无水生物质染料染色的方法，包括如下步骤：
步骤一、将化纤纺织布采用定型辊筒进行定型预热，定型辊筒的预热温度为40℃、压辊速度为10m/min，牵引经过夹缝中填充有预浸剂的第一组压辊，第一组压辊的温度为50℃、压辊速度为10m/min，压制得到浸透化纤纺织布；预浸剂由如下重量份的组分组成：丙烯酸10份，苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规共聚物3份；预浸表面厚度为
0.02mm；
步骤二、将浸透化纤纺织布继续牵引进入喷涂室，将染料喷涂在浸透化纤纺织布的一面上，染料微球的喷涂厚度为0.01mm，继续牵引至第二组压辊，第二组压辊的温度为80℃、压辊速度为10m/min，压制得到预染色化纤纺织布；
步骤三、将预染色化纤纺织布继续牵引至第三组压辊，第三组压辊的温度为10℃、压辊速度为10m/min，冷却定型即得染色的化纤纺织布。

上述对比例1相对于实施例1，没有采用丙交酯分散染料在聚合，而是直接喷覆染料，影响染料的附着牢固度。

对比例2
一种化纤纺织品无水生物质染料染色的方法，包括如下步骤：
步骤一、将化纤纺织布采用定型辊筒进行定型预热，定型辊筒的预热温度为40℃、压辊速度为10m/min，牵引经过夹缝中填充有预浸剂的第一组压辊，第一组压辊的温度为50℃、压辊速度为3m/min，压制得到浸透化纤纺织布；预浸剂为丙烯酸；预浸表面厚度为0.02mm；
步骤二、将浸透化纤纺织布继续牵引进入喷涂室，将染料微球均匀喷涂在浸透化纤纺织布的一面上，染料微球的喷涂厚度为0.01mm，继续牵引至第二组压辊，第二组压辊的温度为80℃、压辊速度为5m/min，压制得到预染色化纤纺织布；染料微球的具体制备过程为：将L-丙交酯和染料粉末按照1：2的质量比混合均匀后，再加入分散剂硬脂酸进行研磨分散得到混合粉末，分散剂与L-丙交酯的质量比为0.01：1，再将混合粉末转移至反应器中，在保护气氛围中加入辛酸亚锡，辛酸亚锡与L-丙交酯的质量比为0.001：1，在温度为70℃预聚反应至少2h，再加入丙烯酸调节黏度为1500cps，再进行喷雾得到微米级染料微球；
步骤三、将预染色化纤纺织布继续牵引至第三组压辊，第三组压辊的温度为10℃、压辊速度为10m/min，冷却定型即得染色的化纤纺织布。

上述对比例2相比于实施例1，在预浸时没有使用苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规共聚物，影响染料微球的连接效果，从而影响染料牢固度。

对实施例1-5、对比例1-2进行色牢固度的测定分析：
参考GB/T3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测试，裁切50mm×140mm样品；圆形摩擦头直径为(16±0.1)mm；摩擦压力为(9±0.2)N；摩擦直线往复动程为104mm，摩擦10次后，用评定沾色用灰色样卡评定摩擦布的沾色级数。

具体结果如表1所示。

表1：
通过在同等环境下定性的测试比较，本技术染色方法牢固度高，没有采用丙交酯分散染料在聚合，而是直接喷覆染料的对比例1，染料的附着牢固度降低明显；没有使用苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规共聚物的对比例2，降低了染料微球与基布的连接，对染料微球的连接有一定的影响。