一种丝素蛋白涂层织物染色方法

摘要

本发明涉及一种丝素蛋白涂层织物的染色方法，采用阳离子染料和酸性染料对涂层后棉、锦纶、涤纶等织物进行染色。包括下列步骤：(1)涂层处理：将织物在丝素蛋白/二氧化硅纳米溶胶整理，40～80℃烘干、甲醇处理再烘干、在100～150℃焙烘数分钟、水洗晾干；(2)染前处理：①将涂层织物润湿并配置阳离子染液，阳离子染料为被染物重量的0.1～2.0％，浴比为1∶50～1∶100，用醋酸调整pH值为4.0.～8.0；②将涂层织物润湿并配置酸性染料染液，酸性染料为被染物重量的0.1～2.0％，浴比为1∶50～1∶100，用醋酸调整pH值为2.0～3.5；(3)染色处理：①阳离子染料染色过程：②酸性染料染色过程：(4)被染物的烘干、烫平。本发明提供的染色方法，工艺简单，上染率和色牢度高；而且染色过程中不添加各种助剂，对环境污染小，具有较高的经济效益和社会效益。

说明书

技术领域

本发明属纺织染料领域，特别是涉及一种丝素蛋白涂层织物的染色方法。

背景技术

目前直接染料可染纤维素及真丝类织物，但直接染料因光色欠佳及皂洗牢度不好，尤其因环保因素，29种直接染料的应用受到出口限制。活性染料可染蛋白质类以及纤维素类织物，有印染工作者逐步以活性染料代替直接染料，但活性染料工艺条件、设备条件、原材料准备，与直接染料染色工艺有较大差距，不是每个工厂都可以一步到位、取而代之，而且活性染料价钱昂贵，工艺条件苛刻。酸性染料和阳离子染料不仅价格比活性染料便宜，花色品种多，色泽鲜艳，而且工艺设备和工艺条件与直接染料染色设备相近，所以可以考虑用酸性染料和阳离子染料在现有染色设备条件下染纤维素和蛋白质类织物。因为酸性染料多用于羊毛、蚕丝、锦纶织物的染色，不能与纤维素织物结合成牢固的离子键，阳离子染料是染整腈纶等化学纤维的专用染料，不具备与丝绸纤维结合的离子键，故色牢度都极差，所以通过对织物进行表面改性，使整理后织物适合酸性染料和阳离子染料染色。

发明内容

本发明的目的是提供一种丝素蛋白涂层织物的染色方法，采用阳离子染料和酸性染料对涂层后棉、锦纶、涤纶等织物进行染色。该方法工艺简单，上染率和色牢度高，染色过程中不添加各种助剂，对环境污染小。

本发明的一种丝素蛋白涂层织物的染色方法，包括下列步骤：

(1)涂层处理：将织物在丝素蛋白/二氧化硅纳米溶胶整理液中二浸二轧(压力2～3kgf/cm²)，整理后40～80℃烘干、用60～80％甲醇处理10～30min.、再烘干、然后在100～150℃焙烘数分钟、水洗、晾干；

(2)染前处理：

①将涂层织物润湿并配置阳离子染液，阳离子染料为被染物重量的0.1～2.0％，浴比为1∶50～1∶100，用醋酸调整染液pH值为4.0.～8.0；

②将涂层织物润湿并配置酸性染料染液，酸性染料为被染物重量的0.1～2.0％，浴比为1∶50～1∶100，用醋酸调整染液pH值为2.0～3.5；

(3)染色处理：

①阳离子染料染色过程：将被染涂层织物投入阳离子染料染液中，初始温度为20～25℃，然后升温，升温速度以1℃/min为宜，升至98～100℃后，保温30～60分钟，然后温度降低至40℃以下。完成染色后的织物用20～35℃清水洗涤，以除去浮色；

②酸性染料染色过程：将被染涂层织物投入酸性染料染液中，初始温度为20～25℃，然后升温，升温速度以1℃/min为宜，升至90～95℃后，保温30～60分钟，保温15min时加入一定量醋酸，控制pH值为2.0～3.5，然后温度降低至40℃以下。完成染色后的织物用20～35℃清水洗涤，以除去浮色。

(4)被染物的烘干、烫平。

所述的二氧化硅纳米溶胶是由正硅酸乙酯水溶液经水解缩聚而成。

所述的丝素蛋白涂层织物的涂层整理液为丝素蛋白/二氧化硅纳米溶胶，纳米溶胶中丝素蛋白与正硅酸乙酯的投料比为SF∶TEOS＝5∶5～7∶3，丝素蛋白与二氧化硅的质量百分比浓度之和为2～10％。

所述的丝素蛋白涂层织物的织物基材是棉、锦纶、涤纶等织物。

本发明采用阳离子染料和酸性染料对涂层织物染色过程中，染液pH值的大小是染色的关键因素。阳离子染料染色过程中pH值控制在4.0.～8.0以内，酸性染料染色过程中pH值控制在2.0～3.5以内时。pH值在此范围内染料的上染率高，同时能得到较好的色牢度。

控制染液pH值的原因是：丝素蛋白是两性电解质，pH值高于SF的等电点pl＝3.8-3.9[Ayub，Zuglul Haider；Hirabayashi，Kiyoshi；et al.Effect of pH on silk fibroingelation，Sen’l Gakkaishi，1992，48(3)：141～144.]时，SF大分子上的羧基(-COOH)失去一个质子，变成-COO^-，同时，SF/SiO₂纳米杂化物中SiO₂无机相含有大量未缩合的极性-OH，涂层织物带负电荷，能与阳离子染料中带正电荷的季胺离子以离子键方式结合。pH值在SF的等电点以下时，SF大分子上的氨基(-NH₂)结合一个质子，变成-NH⁺₃，使整理织物带正电荷，可与酸性染料带负电荷的磺酸基结合。所以当染液pH值控制在合适的范围内阳离子染料、酸性染料能与丝素蛋白涂层织物之间有较强的离子键作用，可以获得较高的染料上染率和色牢度，同时纳米涂层具有庞大的比表面积，有效地增加了染料的吸附面积，也有利于染料的上染。

本发明提供的染色方法，在染色过程中，不需添加各种助剂(如媒染剂、扩散剂、柔软剂、固色剂等)就能获得优良的染色质量，色牢度高，色泽鲜艳。而且染色过程中不排放剧毒残液，对环境污染小。

附图说明

图1阳离子红SD-GRL对锦纶织物的上染率，

其中-●-对应于整理后锦纶织物；-○-对应于未涂层锦纶织物。

图2阳离子红SD-GRL对锦纶织物的耐洗色牢度，

其中-●-对应于整理后锦纶织物；-○-对应于未涂层锦纶织物。

图3酸性红GSF对棉织物的上染率，

其中-●-对应于涂层后棉织物，-○-对应于未涂层棉织物。

图4酸性红GSF对棉织物的耐洗色牢度，

其中-●-对应于涂层后棉织物，-○-对应于未涂层棉织物。

具体体实施方式

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

纳米溶胶中丝素蛋白与正硅酸乙酯的投料比为SF∶TEOS＝7∶3，丝素蛋白与二氧化硅的质量百分比浓度之和为5％，被涂层织物为锦纶织物，染料为阳离子红SD-GRL。

(1)涂层处理：将织物在丝素蛋白/二氧化硅纳米溶胶整理液中二浸二轧，压力设定为3kgf/cm²，带液率为70％。随后将织物在60℃的鼓风烘箱中烘干，然后再将织物放入75％的甲醇溶液中处理15min，取出织物预烘(60℃，20min)，焙烘(120℃，3min)，最后水洗并干燥。

(2)染前处理：将涂层织物润湿并配置阳离子染料染液，阳离子染料为被染物重量的2.0％，浴比为1∶100，调整染液pH值至6.8。

(3)染色处理：阳离子染料染色过程：将被染涂层织物投入阳离子染料染液中，不断搅拌，从23℃开始以1℃/min的升温速度升温至98℃，保温50min，然后降温至40℃以下。染色完成后，将织物用清水洗净，除去浮色。

(4)将被染织物烘干、烫平。上染率和染色牢度见图1，图2。

实施例2.

纳米溶胶中丝素蛋白与正硅酸乙酯的投料比为SF∶TEOS＝5∶5，丝素蛋白与二氧化硅之和的质量分数为6％，被涂层织物为棉织物，染料为酸性红GSF。

(1)涂层处理：将织物在丝素蛋白/二氧化硅纳米溶胶整理液中二浸二轧压力3kgf/cm²，带液率为70％。随后将织物在60℃的鼓风烘箱中烘干，然后将织物放入70％的甲醇溶液中处理20min，取出织物预烘(55℃，20min)，焙烘(150℃，2min)，最后水洗后干燥。

(2)染前处理：将涂层织物润湿并配置酸性染料染液，酸性染料为被染物重量的1.0％，浴比为1∶50，用醋酸调整染液pH值为2.6。

(3)染色处理：将被染涂层织物投入酸性染料染液中，不断搅拌，开始从20℃升温，升温速度为1℃/min，升至90℃后，保温40min，然后降至40℃以下，染色完成后，将织物用清水洗净，以除去浮色。

(4)将被染物烘干、烫平。上染率及染色牢度见图3，图4。