CN116121897A - 一种植物靛蓝染料染色竹浆纤维的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种植物靛蓝染料染色竹浆纤维的制备方法，包括步骤：将竹浆粕粉碎，浸渍于碱溶液中进行碱化处理、磺化处理，同时加入靛蓝染料、还原剂，使竹浆粕、靛蓝染料、还原剂溶解于碱溶液中，经过滤，熟成后得到纺丝液；将纺丝液搅拌均匀，并进行湿法纺丝，经凝固成型、牵伸、切断、水洗、脱硫、漂白、上油、脱水和烘干处理，得到靛蓝染料染色竹浆纤维。本发明通过在竹浆纤维制备纺丝液过程中直接加入靛蓝染料、蛋白质及还原剂，在竹浆纤维制备过程中靛蓝染料还原后均匀分散到纺丝液中，并上染到蛋白质颗粒上，在纤维固化时蛋白质与靛白一同均匀固化到纤维内部，然后再经过氧化形成靛蓝完成染色，本发明的方法上染率高、染色均匀、色牢度高。
Description
技术领域
本发明涉及竹浆纤维染色技术领域，具体涉及一种植物靛蓝染料染色竹浆纤维的制备方法。
背景技术
竹浆纤维是以竹子为原料制备得到的再生纤维素纤维，竹浆纤维使用植物染料染色具有良好的市场前景。但使用植物染料，如靛蓝染料对竹浆纤维染色普遍存在染色不匀、上染率低和色牢度低的问题。
目前，使用靛蓝染料对竹浆纤维染色的方法通常是将竹浆纤维置入染缸中，加入靛蓝染料、烧碱和还原剂连二亚硫酸钠进行染色，染色后水洗烘干，再通过氧化完成染色。但由于染色过程中靛蓝染料是需要先还原成水溶性靛白，与纤维素纤维结合后染色，再然后经过后续的烘干和氧化环节使靛白氧化成靛蓝，完成染色，将导致靛蓝染料容易在纤维表面附着形成浮色，产生染色不匀、色牢度低的问题，且这种方法的上染率低。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种植物靛蓝染料染色竹浆纤维的制备方法，能得到染色均匀、色牢度高且上染率高的植物靛蓝染料染色竹浆纤维。
本发明所采用的技术方案是：
一种植物靛蓝染料染色竹浆纤维的制备方法，包括如下步骤：
(1)将竹浆粕粉碎，浸渍于第一碱溶液中进行碱化处理，然后加入CS2进行磺化处理，然后加入第二碱溶液，并同时加入靛蓝染料、还原剂，使竹浆粕、靛蓝染料、还原剂溶解于碱溶液中，经过滤，熟成后得到纺丝液；
(2)将纺丝液搅拌均匀，并进行湿法纺丝，经凝固成型、牵伸、切断、水洗、脱硫、漂白、上油、脱水和烘干处理，得到靛蓝染料染色竹浆纤维。
进一步地，所述步骤(1)中在加入靛蓝染料、还原剂的同时还加入蛋白质纳米颗粒。
进一步地，所述步骤(1)中蛋白质纳米颗粒的粒径为100～1000nm。
进一步地，所述步骤(1)中靛蓝染料、还原剂、蛋白质纳米颗粒的加入量分别为竹浆粕质量的0.1～1％、1～3％、0.5～1％。
进一步地，所述步骤(1)中还原剂为连二亚硫酸钠。
进一步地，所述步骤(1)中第一碱溶液及第二碱溶液均为NaOH溶液，且第一碱溶液浓度为10～15wt％，第二碱溶液浓度为3～8wt％。
进一步地，所述步骤(1)中磺化处理过程中CS2的添加量为(占浆粕质量30-40％)。
进一步地，所述步骤(2)进行凝固成型时所采用的凝固浴溶液的组分为：硫酸6～12％、硫酸钠18～26％。
进一步地，所述步骤(2)湿法纺丝过程中，纺丝温度为35-60℃。
本发明所提供的一种植物靛蓝染料染色竹浆纤维的制备方法，主要通过以下两个方面解决靛蓝染料对竹浆纤维染色不匀、上染率低和色牢度低的问题。其中，第一方面：本发明将靛蓝染料直接混入竹浆粕中，并加入还原剂连二亚硫酸钠制备纺丝液，使得靛蓝染料在纺丝前还原成水溶性的靛白，从而使靛白均匀的分散到纺丝液中，然后纺丝液纺丝过程中含有水溶性靛白的纺丝液进入凝固浴固化成竹浆纤维，且得到的竹浆纤维内均匀分散有靛白，再经烘干和氧化，均匀分散到竹浆纤维内部的靛白被氧化成靛蓝，通过这种方式使靛蓝染料均匀共混加入至竹浆纤维内部；第二方面：虽然靛蓝染料共混加入至竹浆纤维内部，但靛蓝染料与竹浆纤维的纤维素结合存在结合牢度低的问题，其在外界环境刺激特别是光照处理时仍会降低靛蓝染料与纤维素的结合力，造成光照色牢度低，因此，本发明还加入了蛋白质颗粒，使将蛋白质颗粒与竹浆粕均匀共混制备纺丝液，且靛蓝染料与蛋白质结合牢度高(靛白及靛蓝均与蛋白质结合牢度高)，水溶性靛白上染到蛋白质颗粒上，在纤维固化时蛋白质与靛白一同均匀固化到纤维内部不容易脱落，然后竹浆纤维经烘干氧化后，靛白被氧化所形成的靛蓝主要集中在蛋白质颗粒上，且外界刺激不容易使得靛蓝染料脱落，从而提高了上染率及色牢度，且保证染色均匀。
本发明的有益效果是：
本发明所提供的一种植物靛蓝染料染色竹浆纤维的制备方法，利用靛蓝染料的氧化还原性能及靛蓝染料与蛋白质结合牢度高的性质，通过在竹浆纤维制备纺丝液过程中直接加入靛蓝染料、蛋白质及还原剂，在竹浆纤维制备过程中靛蓝染料还原成水溶性靛白均匀分散到纺丝液中，并上染到蛋白质颗粒上，在纤维固化时蛋白质与靛白一同均匀固化到纤维内部不容易脱落，然后再经过氧化形成靛蓝完成染色，本发明的制备方法上染率高、染色均匀、色牢度高。
具体实施方式
本发明提供了一种植物靛蓝染料染色竹浆纤维的制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例提供一种植物靛蓝染料染色竹浆纤维，其制备步骤如下：
(1)将竹浆粕粉碎，浸渍于浓度为12wt％的第一碱溶液中进行碱化处理，然后加入CS2(CS2的添加量为：占浆粕质量30％)进行磺化处理，然后加入5wt％的第二碱溶液，并同时加入靛蓝染料、还原剂连二亚硫酸钠及200～500nm的蛋白质纳米颗粒，且靛蓝染料、还原剂、蛋白质纳米颗粒的加入量分别为竹浆粕质量的0.2％、2％、0.8％，使竹浆粕、靛蓝染料、还原剂及蛋白质纳米颗粒溶解于碱溶液中，经过滤，熟成后得到纺丝液；
(2)将纺丝液搅拌均匀，并在50℃下进行湿法纺丝，经凝固成型、牵伸、切断、水洗、脱硫、漂白、上油、脱水和烘干处理，得到靛蓝染料染色竹浆纤维，该步骤中进行凝固成型时所采用的凝固浴溶液的组分为：硫酸8％、硫酸钠20％。
对本实施例所制备得到的植物靛蓝染料染色竹浆纤维进行检测，其湿摩擦色牢度为4级，耐日晒色牢度为7级，按照FZ/T50015-2009黏胶长丝染色均匀度试验和评定标准评定为合格品；另外，本实施例中，上染率达到90％。
实施例2
本实施例提供一种植物靛蓝染料染色竹浆纤维，其制备步骤如下：
(1)将竹浆粕粉碎，浸渍于浓度为15％的第一碱溶液中进行碱化处理，然后加入CS2(CS2的添加量为：占浆粕质量30％)进行磺化处理，然后加入8wt％的第二碱溶液，并同时加入靛蓝染料、还原剂连二亚硫酸钠及500～1000nm的蛋白质纳米颗粒，且靛蓝染料、还原剂、蛋白质纳米颗粒的加入量分别为竹浆粕质量的1％、3％、1％，使竹浆粕、靛蓝染料、还原剂及蛋白质纳米颗粒溶解于碱溶液中，经过滤，熟成后得到纺丝液；
(2)将纺丝液搅拌均匀，并在40℃下进行湿法纺丝，经凝固成型、牵伸、切断、水洗、脱硫、漂白、上油、脱水和烘干处理，得到靛蓝染料染色竹浆纤维，该步骤中进行凝固成型时所采用的凝固浴溶液的组分为：硫酸12％、硫酸钠18％。
对本实施例所制备得到的植物靛蓝染料染色竹浆纤维进行检测，其湿摩擦色牢度为4级，耐日晒色牢度为7级，按照FZ/T50015-2009黏胶长丝染色均匀度试验和评定标准评定为合格品；另外，本实施例中，上染率达到92％。
实施例3
本实施例提供一种植物靛蓝染料染色竹浆纤维，其制备步骤如下：
(1)将竹浆粕粉碎，浸渍于浓度为12％的第一碱溶液中进行碱化处理，然后加入CS2(CS2的添加量为：占浆粕质量30％)进行磺化处理，然后加入4wt％的第二碱溶液，并同时加入靛蓝染料、还原剂连二亚硫酸钠，且靛蓝染料、还原剂的加入量分别为竹浆粕质量的0.2％、2％，使竹浆粕、靛蓝染料、还原剂溶解于碱溶液中，经过滤，熟成后得到纺丝液；
(2)将纺丝液搅拌均匀，并在60℃下进行湿法纺丝，经凝固成型、牵伸、切断、水洗、脱硫、漂白、上油、脱水和烘干处理，得到靛蓝染料染色竹浆纤维，该步骤中进行凝固成型时所采用的凝固浴溶液的组分为：硫酸8％、硫酸钠20％。
对本实施例所制备得到的植物靛蓝染料染色竹浆纤维进行检测，其湿摩擦色牢度为4级，耐日晒色牢度为4级，按照FZ/T50015-2009黏胶长丝染色均匀度试验和评定标准评定为合格品；另外，本实施例中，上染率达到90％。
对比例1
本对比例提供一种植物靛蓝染料染色竹浆纤维，其制备步骤如下：
(1)将竹浆粕粉碎，浸渍于浓度为12％的第一碱溶液中进行碱化处理，然后加入CS2(CS2的添加量为：占浆粕质量30％)进行磺化处理，然后加入5wt％的第二碱溶液，，使竹浆粕溶解于碱溶液中，经过滤，熟成后得到纺丝液；
(2)将纺丝液搅拌均匀，并在50℃下进行湿法纺丝，经凝固成型、牵伸、切断、水洗、脱硫、漂白、上油、脱水和烘干处理，得到竹浆纤维，该步骤中进行凝固成型时所采用的凝固浴溶液的组分为：硫酸8％、硫酸钠20％；
(3)将步骤(2)所得到的竹浆纤维置于染缸中，并加入靛蓝染料及还原剂连二亚硫酸钠进行染色，得到植物靛蓝染料染色竹浆纤维，该步骤中靛蓝染料及还原剂连二亚硫酸钠的加入量分别为竹浆纤维质量的0.2％、2％。
对本对比例所制备得到的植物靛蓝染料染色竹浆纤维进行检测，其湿摩擦色牢度为3级，耐日晒色牢度为3级，按照FZ/T50015-2009黏胶长丝染色均匀度试验和评定标准评定为等外品；另外，本对比例中，上染率仅为43％。
需要说明的是，本发明的上述实施例及对比例所采用的湿法纺丝具体操作步骤及参数，本领域技术人员可从现有技术获取，具体到本发明的实施例及对比例中，湿法纺丝过程中牵伸比为1.05，含油率为0.16％，烘干温度为60℃；但在实施本发明过程中不限于上述工艺参数。
另外，还需要说明的是，本发明中未述及的部分采用或借鉴已有技术即可实现。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种植物靛蓝染料染色竹浆纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将竹浆粕粉碎，浸渍于碱溶液中进行碱化处理以及磺化处理，同时加入靛蓝染料、还原剂，使竹浆粕、靛蓝染料、还原剂溶解于碱溶液中，经过滤，熟成后得到纺丝液；
(2)将纺丝液搅拌均匀，并进行湿法纺丝，经凝固成型、牵伸、切断、水洗、脱硫、漂白、上油、脱水和烘干处理，得到靛蓝染料染色竹浆纤维。
2.根据权利要求1所述的一种植物靛蓝染料染色竹浆纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中在加入靛蓝染料、还原剂的同时还加入蛋白质纳米颗粒。
3.根据权利要求2所述的一种植物靛蓝染料染色竹浆纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中蛋白质纳米颗粒的粒径为100～1000nm。
4.根据权利要求2所述的一种植物靛蓝染料染色竹浆纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中靛蓝染料、还原剂、蛋白质纳米颗粒的加入量分别为竹浆粕质量的0.1～1％、1～3％、0.5～1％。
5.根据权利要求1所述的一种植物靛蓝染料染色竹浆纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中还原剂为连二亚硫酸钠。
6.根据权利要求1所述的一种植物靛蓝染料染色竹浆纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)进行凝固成型时所采用的凝固浴溶液的组分为：硫酸6-12％、硫酸钠18-26％。
7.根据权利要求1所述的一种植物靛蓝染料染色竹浆纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)湿法纺丝过程中，纺丝温度为35-60℃。
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