一种乙烯砜活性染料的非水无盐无碱染色方法
【专利摘要】本发明涉及一种乙烯砜活性染料的非水无盐无碱染色方法，包括：将染料加入极性有机溶剂中，溶解，得到染浴；其中染料和极性有机溶剂的比例关系为0.5-30g:1L；将纯棉织物浸入极性有机溶剂中，在35-180℃条件下，预溶胀处理0.5-24h，然后浸入染浴中染色，温度为45-130℃，浸染时间为0.5-3h，清洗，干燥，得到染色织物。本发明中无盐无碱的染浴大大简化了未固色染料的回收再利用与染浴的循环回用。
【专利说明】—种乙烯砜活性染料的非水无盐无碱染色方法
【技术领域】
[0001]本发明属于染色方法领域，特别涉及一种乙烯砜活性染料的非水无盐无碱染色方法。【背景技术】
[0002]活性染料自1956年面世至今，因色谱齐全、颜色鲜艳、使用方便而得到快速的发展，已经广泛用于纤维素染色。另一方面，随着生态环境问题的日趋严峻，活性染料所造成的问题愈加突出。染色残液中含有30-40%的水解染料，以及染色过程中大量无机盐的添力口，都增加了废水治理难度。
[0003]在非水体系中进行染色，被认为是可能大大降低印染非水排放的环保染色技术。此类研究多用临界二氧化碳或低级性卤代烃类溶剂作为染色介质。由于这些介质与极性较大的纤维素纤维以及活性染料相容性较差，在纤维素纤维染色方面往往效果不佳，需要在体系中引入少量水对纤维素纤维进行溶胀并促进染化料的溶解(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.)。这样的体系并非严格意义上的“无水”,不能完全避免染料的水解。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种乙烯砜活性染料的非水无盐无碱染色方法，该发明为无盐无碱染色；该发明避免了染色过程中活性染料的无效水解，回用简单，有利于印染加工减排，甚至实现“零排放。
[0005]本发明的一种乙烯砜活性染料的非水无盐无碱染色方法，包括:
[0006](I)将乙烯砜类活性染料加入极性有机溶剂中，溶解，得到染浴；其中染料和极性有机溶剂的比例关系为0.5-30g:1L ；
[0007](2)将纯棉织物浸入极性有机溶剂中，在35-180°C条件下，预溶胀处理0.5_24h，然后浸入染浴中染色，温度为45-130°C，浸染时间为0.5-3h，清洗，干燥，得到染色织物。
[0008]所述步骤(I)中的极性有机溶剂为混合极性有机溶剂体系。
[0009]所述步骤(I)中的乙烯砜类活性染料为经脱硫酸酯处理的单反应基团乙烯砜染料，双反应基团乙烯砜染料、含乙烯砜结构的混合反应基团活性染料中的一种或几种。
[0010]所述乙烯砜类活性染料为经脱硫酸酯处理步骤:CI活性乙烯砜染料与水比例为2-5g:50 mL，通过碳酸氢钠与碳酸钠缓冲体系将pH调节至7.5_9，在30°C _60°C反应10-90分钟。反应结束后将PH调节为中性，并通过盐析、除水、溶解于二甲基乙酰胺DMAC、过滤除盐以及溶剂蒸发得到消去硫酸酯的乙烯砜类活性染料。
[0011]所述步骤(2)中极性有机溶剂为单一极性溶剂。
[0012]所述极性有机溶剂为碳酸酯、二烷基酰胺、小分子寡聚醚、亚砜类溶剂中的一种或几种。所述碳酸酯为碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯中的一种或两种；二烷基酰胺为二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺中的一种或两种；小分子寡聚醚为二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚中的一种或几种；亚砜类溶剂为二甲基亚砜。
[0013]所述步骤(2)中预溶胀浴比为1:8-1:50，温度为50-150°C;染色浴比为1:8-1:50 ；染色温度为50-100°C。
[0014]所述步骤(2)中清洗为在极性有机溶剂中进行，清洗温度为80-130°C，浴比为1:15-1:30，清洗时间为10-40分钟，清洗次数为2-5次；干燥工艺条件为真空度10_150mbar，温度80-150°C，干燥时间20-90min。
[0015]所述步骤(2 )中染色后的染色残液经补充染料至初始染料浓度即可直接再次用于染色。
[0016]本发明中纯棉纺织品首先在有机溶剂中经过一定时间的高温预溶胀，然后在含有活性染料的混合有机溶剂染浴中以1:8-1:50的浴比浸染，在50-100°C条件下乙烯砜型活性染料与棉纤维发生反应固色。固色完成后的染液直接补充一定量染料后即可再次使用。纺织品经有机溶剂清洗、干燥后即可得到染色织物成品。不使用固色剂的条件下，染色织物皂洗牢度4-5级，干摩擦色牢度4-5级，湿摩擦色牢度3-5级。
[0017]本发明通过选择合适的有机溶剂对棉织物进行高温预溶胀处理，通过对预先对商品化乙烯砜染料作脱硫酸酯处理，免去在染浴中加入碱的必要，通过混入不良溶剂调节染料在染浴中的化学势，免去加盐促染的必要，真正实现了乙烯砜型活性染料的无盐无碱染色，同时从根本上杜绝了染料的水解。由于残液中不含水解染料、盐或碱，通过补加消耗掉的染料即可实现染色残液的直接回用。该技术能从根本上避免了活性染料染色高盐、高色度废水的排放，染浴回用简单易操作，对最终实现“零排放”染色有重要意义，符合生态纺织的要求。
[0018]有益.效果
[0019](I)本发明为无盐无碱染色；
[0020](2)本发明避免了染色过程中活性染料的无效水解；
[0021](3)本发明的回用简单，有利于印染加工减排，甚至实现“零排放”。
【具体实施方式】
[0022]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。
[0023]实施例1
[0024]将5g Cl活性黑5溶于50mL去离子水，加入碳酸氢钠3g，碳酸钠Ig调节至ρΗ8.3，在50°C下反应I小时。反应结束后加氯化氢调节pH至中性，加无水硫酸钠盐析染料、干燥，随后将干燥后的染料滤饼溶于DMAC溶液中、过滤、干燥滤液，得到去除硫酸酯的Cl活性黑5。
[0025]将纯棉平纹织物6.7g (退煮漂40X40，133X72，123g/m2)浸溃在300mL 二甲基乙酰胺中以150°C预溶胀I小时。将0.3g脱硫酸酯Cl活性黑5溶解于SOmL 二甘醇二甲醚与20mL 二甲基乙酰胺组成的混合溶液，超声或加热得到均一染液。将上述预溶胀处理过的织物浸染染液，升温并保持在95°C染色4小时。待染浴冷却，取出织物离心后以IOOmL 二甲基乙酰胺清洗并收集洗液，清洗为130°C、20分钟，重复清洗过程3次或至二甲基乙酰胺洗液澄清，合并洗液并蒸发浓缩后回收染料。清洗后的织物经离心，在1301:，201^&1'干燥0.5小时至恒重，得到染色织物。在染色残液中补充染料至染料初始浓度，重复上述步骤并循环10次，染色织物Κ/S平均18，耐洗牢度4级，耐干磨擦牢度5级，耐湿摩擦牢度4-5级。10次染色后织物色差δε〈ι。
[0026]实施例2
[0027]将5g Cl活性黑5溶于50mL去离子水，加入碳酸氢钠3g，碳酸钠Ig调节至ρΗ8.3，在50°C下反应I小时。反应结束后加氯化氢调节pH至中性，加无水硫酸钠盐析染料、干燥，随后将干燥后的染料滤饼溶于DMAC溶液中、过滤、干燥滤液，得到去除硫酸酯的Cl活性黑5。
[0028]将纯棉平纹织物6.7g (退煮漂40\40，133父72，1238/1112)浸溃在3001^二甲基乙酰胺中以150°C预溶胀I小时。将0.3g脱硫酸酯Cl活性黑5溶解于IOOmL碳酸二甲酯中，超声或加热得到均一染液。将上述预溶胀处理过的织物浸染染液，升温并保持在75V染色4小时。待染浴冷却，取出织物离心后以IOOmL 二甲基乙酰胺清洗并收集洗液，清洗为120°C、25分钟，重复清洗过程3次直至二甲基乙酰胺洗液澄清，合并洗液并蒸发浓缩后回收染料。清洗后的织物经离心，在130°C，20mbar干燥0.5小时至恒重，得到染色织物。染色残液通过旋蒸分离为反应染料与剩余溶剂可直接再次用于染色。染色织物Κ/S平均18，耐洗牢度4级，耐干磨擦牢度5级，耐湿摩擦牢度4-5级。
[0029]实施例3
[0030]将20g Cl活性蓝19溶于200mL去离子水，加入碳酸氢钠12g，碳酸钠4g调节至PH8.3，在50°C下反应1.5小时。反应结束后加氯化氢调节pH至中性，加无水硫酸钠盐析染料、干燥，随后将干燥后的染料滤饼溶于DMAC溶液中并过滤、干燥滤液，得到去除硫酸酯的Cl活性蓝19。
[0031]将纯棉平纹织物6.7g (退煮漂40X40，133X72，123g/m2)浸溃在300mL 二甲基亚砜中以150°C预溶胀I小时。将0.3g脱硫酸酯Cl活性蓝19溶解于90mL碳酸二甲酯和IOmL三甘醇二甲醚的混合溶剂中，超声或加热得到均一染液。将上述预溶胀处理过的织物浸染染液，升温并保持在95°C染色4小时。待染浴冷却，取出织物离心后以IOOmL 二甲基亚砜清洗并收集洗液，清洗为120°C、25分钟，重复清洗过程3次直至二甲基亚砜洗液澄清，合并洗液并蒸发浓缩后回收染料。清洗后的织物经离心，在140°C，20mbar干燥I小时或至恒重，得到染色织物。在染色残液中补充染料至染料初始浓度，重复上述步骤并循环10次，染色织物Κ/S平均17，耐洗牢度4级，耐干磨擦牢度5级，耐湿摩擦牢度4级。10次染色后织物色差ΛΕ〈1。
[0032]实施例4
[0033]将20g Cl活性蓝19溶于200mL去离子水，加入碳酸氢钠12g，碳酸钠4g调节至PH8.3，在50°C下反应1.5小时。反应结束后加氯化氢调节pH至中性，加无水硫酸钠盐析染料、干燥，随后将干燥后的染料滤饼溶于DMAC溶液中并过滤、干燥滤液，得到去除硫酸酯的Cl活性蓝19。
[0034]将纯棉平纹织物6.7g (退煮漂40X40，133X72，123g/m2)浸溃在300mL 二甲基亚砜中以130°C预溶胀2小时。将0.3g脱硫酸酯Cl活性蓝19溶解于50mL三甘醇二甲醚和50mL碳酸丙烯酯组成的混合溶剂中，超声或加热得到均一染液。将上述预溶胀处理过的织物浸染染液，升温并保持在115°C染色3小时。待染浴冷却，取出织物离心后以IOOmL 二甲基亚砜清洗并收集洗液，清洗为120°C、25分钟，重复清洗过程3次直至二甲基亚砜洗液澄清，合并洗液并蒸发浓缩后回收染料。清洗后的织物经离心，在140°C，20mbar干燥I小时或至恒重，得到染色织物。染色残液通过旋蒸分离为反应染料与剩余溶剂可直接再次用于染色。染色织物Κ/S平均18，耐洗牢度4级，耐干磨擦牢度5级，耐湿摩擦牢度4级。
【权利要求】
1.一种乙烯砜活性染料的非水无盐无碱染色方法，包括: (1)将乙烯砜类活性染料加入极性有机溶剂中，溶解，得到染浴；其中染料和极性有机溶剂的比例关系为0.5-30g:lL ； (2)将纯棉织物浸入极性有机溶剂中，在35-180°C条件下，预溶胀处理0.5-24h，然后浸入染浴中染色，温度为45-130°C，浸染时间为0.5-3h，清洗，干燥，得到染色织物。
2.根据权利要求1所述的一种乙烯砜染料的非水无盐无碱染色方法，其特征在于:所述乙烯砜类活性染料为经脱硫酸酯处理的单反应基团乙烯砜、双反应基团乙烯砜、含乙烯砜结构的混合反应基团活性染料中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种乙烯砜染料的非水无盐无碱染色方法，其特征在于:所述步骤(I)、(2)中极性有机溶剂为碳酸酯、二烷基酰胺、小分子寡聚醚、亚砜类溶剂中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的一种乙烯砜染料的非水无盐无碱染色方法，其特征在于:所述碳酸酯为碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯中的一种或两种；二烷基酰胺为二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺中的一种或两种；小分子寡聚醚为二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚中的一种或几种；亚砜类溶剂为二甲基亚砜。
5.根据权利要求1所述的一种乙烯砜染料的非水无盐无碱染色方法，其特征在于:所述步骤(2)中预溶胀浴比为1:8-1:50，温度为50-150°C ;染色浴比为1:8-1:50 ;染色温度为 50-100。。。
6.根据权利要求1所述的一种乙烯砜染料的非水无盐无碱染色方法，其特征在于:所述步骤(2)中清洗为在极性有机溶剂中进行，清洗温度为80-130°C，浴比为1:15-1:30，清洗时间为10-40分钟，清洗次数为2-5次；干燥工艺条件为真空度10-150mbar，温度80-150°C，干燥时间 20-90min。
7.根据权利要求1所述的一种乙烯砜染料的非水无盐无碱染色方法，其特征在于:所述步骤(2 )中染色后的染色残液经补充染料至初始染料浓度即可直接再次用于染色。
【文档编号】D06P5/04GK103590267SQ201310596929
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月22日 优先权日:2013年11月22日
【发明者】陈璐怡, 王碧佳, 阮馨慧 申请人:东华大学