一种远红外抗菌面料的染色工艺
技术领域
本发明涉及纺织面料染色技术领域，尤其是一种远红外抗菌面料的染色工艺。
背景技术
为顺应保健、环保的市场需求，功能性和高科技纤维在纺织面料中的运用最为丰富，赋予织物优异的发热、阻燃、调温等多种功能。随着科学技术的发展，在护肤、保健品中出现了一些加入具有生物活性的有机锗化合物。锗是一种银灰色的金属元素，和硒、锌等一样，是人体必需的微量元素，它广泛分布于人参、枸杞、大蒜、灵芝、芦荟、茶叶及药用植物中。科学还发现，有机锗化合物具有广泛的有益生物深效应，如能刺激造血系统功能，能明显增强抗氧化系统功能，有效的清除组织和血液中的自由基，具有明显抗衰老的功效。锗石是自然界中含有锗元素的一类矿石的统称，锗石含有人体所需的硒锌、镁、钙等30多种对人体有益的微量元素，这些元素散发的启动波和人体细胞的启动波是同一种波动状态，人体细胞随着从锗石散发出的波动产生共鸣和共振，使人体细胞组织更具有活力，并促进血液循环，增强新陈代谢，及体内废物。
锗纤维是将经过1500℃高温烧结锗石，使其粉体上出现无数孔洞，再经过二次研磨成纳米颗粒，纺丝时加入到涤纶纤维中，制成一种合金锗改性纤维。该纤维具有多孔结构，比表面积大，吸附力强，具有释放负离子、远红外发射、抗静电、除臭等特性。
活化生物电流,促进血液循环,改善及预防身体的不适感。锗是被称之为半导体的元素，温度达到32度以上，就会释放出阴离子，即负离子，对人体的生物电流起作用。如果人体的生物电流紊乱，血液和淋巴的循环不好，废物在体内堆积，人体就会出现肩颈背痛，腰痛，关节痛和眩晕等各种身体不适症状。这时就需要用外部的电流刺激那些疼痛僵硬的部位，以调整人体内紊乱的生物电流。而这种情况下的锗就能发挥其恢复正常的生物电流的作用。关于用量多少的问题，《健康报》1993年9月28日“卫生部新资源食品专家评审委员会认为应给有机锗一个公正评价”，强调指出有机锗实际上摄取量不超过30mg/d，绝对安全无副作用。有机锗参与体内代谢，含有多个Ge-0键，具有很强的氧化脱氢能力。与人体血红蛋白结合，保证细胞的有氧代谢。由于它所载负电荷氧原子能捕捉代谢产物中的氢，从而起到部分净化血液作用，因此有益于老年性痴呆症等病人的康复。提高人体的免疫功能。有机锗能诱导人体细胞产生γ干扰素，提高NK细胞(天然杀伤细胞)和巨噬细胞(Mφ)的活性，从而提高免疫功能。有机锗化合物Ge-132于体内也能激活小鼠的MTC(肿瘤细胞毒)，将经Ge-132在体内激活的Mφ(巨噬细胞)再于体外以低浓度的GM3处理，其Mφ介导的MTC比GM3与Ge-132单独激活效应之和要大，表现出协同作用，这相当于Mφ激活的双信号途径。有机锗有生血刺激作用。表现在增加红细胞和血红蛋白数量，刺激血小板生成，消除血管壁上的脂类附着物，所以对贫血和高胆固醇血脂及糖尿病有一定的疗效。
锗纱为面料提供功能特性，棉纱则是改善面料的柔软手感及亲肤特性，以提升织物的穿着舒适性。采用合金锗纤维为原料设计的面料作用于人体，可以有效的促进血液循环和氧气循环，促进新陈代谢，调节生理功能，减少疲劳感，给消费者提供心情愉悦而富有活力的穿着体验。
现有的含有锗的织物在进行染色时，存在染色牢度不高等问题。并且在染色时采用二浴法先后对涤棉进行染色，增加了染色的成本和废水的排放。
发明内容
本发明的目的是提供一种远红外抗菌面料的染色工艺，采用一浴法对含锗涤纶及氨纶包芯纱的面料针织面料进行染色，使得两组分的染色同色性好，并且色牢度高。
为解决上述技术问题，本发明的目的是这样实现的：
本发明所涉及一种远红外抗菌面料的染色工艺，包括如下步骤：
(1)坯布的制备：所述坯布是将75D/72F的含锗涤纶丝与氨纶包芯纱采用双面大圆机按照20-25针每英才的密度进行编织；所述氨纶包覆纱是40s精梳棉纱包覆2.2tex的氨纶长丝；
(2)染色前处理：将面料置于染色前处理液中，浴比为1：15-20，加温至60-70℃；所述的染色前处理液中包括除油剂、渗透剂、浴中防皱剂、软水剂、低温精炼剂TF-189；所加入的软水剂使得水的硬度为5-7；
(3)染色：将经过染色前处理的面料按照1：5-8的浴比浸入染液中，室温入染，按照0.7-1℃/min的升温速率升温至85-90℃，加入氯化钠、棉用匀染剂Goon%20301、固色碱XH-01，保持15-20min，再按照0.7-1℃/min的升温速率升温至115-120℃，加入涤纶纤维匀染剂UNIVADINE%20TOP，保持30-40min，再按照2-3℃/min的降温速率降温至90-100℃，保持20-30min，再降温至室温；
所述染液中含有0.05％～0.28％owf的分散染料，0.17％～0.3％owf的中性固色活性染料，5-10％o.w.f的紫外线吸收剂HLF，0.5g/L的三苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚按质量比7：1的复配物，0.5g/L的苯甲酸二丁酯和月桂醇聚氧乙烯醚苯甲酸酯按质量比6：1的复配物，2.0g/L的烷基酚聚氧烯醚磷酸酯，10-15g/L的分散剂DM-2961，5-8g/L的匀染剂DMF，5-8g/L的防泳移剂；
(4)皂洗后处理：调节水洗溶液的水温至40-45℃，洗涤时间为10-15min；再向水洗溶液加碱性皂洗剂1.3-1.7g/L后，将温度提升至65-70℃，加入雅可赛TCW5-15g/L，运转17min～25min，再将温度升至85-90℃洗涤17min～25min；再加入醋酸调节洗涤溶液pH至6.8～7.2，洗涤17min～25min；
(5)定型后整理：将经过上一步骤所处理的面料浸渍含有抗菌剂、吸湿排汗剂及柔软剂的定型后整理液，并轧到待液率为80-100％，再经拉幅定型机进行定型，定型的温度为150-160℃，超喂20-30％，定型时间为1-1.5分钟。
作为上述方案的进一步说明，步骤(2)中，所述的除油剂的含量为1-2g/L，渗透剂的含量为1-2g/L，浴中防皱剂的含量为0.5-1.5g/L，低温精炼剂精炼剂的含量为5-10g/L。
作为上述方案的进一步说明，步骤(3)中，所述棉用匀染剂Goon%20301的用量为0.5-2％o.w.f；所述涤纶纤维匀染剂UNIVADINE%20TOP的量为1-2g/L；所加入的氯化钠为20-40g/L，固色碱XH-01的用量为10-20g/L。
作为上述方案的进一步说明，所述的定型后整理液中含有30-40g/L的抗菌剂、30-40g/L的硅油、20-30g/L的的吸湿排汗剂QF-13、30-50g/L的亲水性有机硅柔软剂。
作为上述方案的进一步说明，所述抗菌剂为抗菌剂Silvadur930。
本发明的有益效果是：本发明所涉及的一种远红外抗菌面料的染色工艺，采用一浴法对含锗涤纶及氨纶包芯纱的面料针织面料进行染色，使得两组分的染色同色性好，并且色牢度高。采用一浴一步法，生产时间较原工艺缩短50％，生产效率大幅提高，同比两浴两步工艺，一浴两步工艺，能有效提高产量。由于生产时间缩短，水、电、蒸汽消耗也相应减少，降低了生产成本。主要是减少了中间的升温，降温过程，及还原清洗。报生产颜色色光纯正，符样率高，对样难度降低。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步说明。
实施例一
本实施例所涉及的一种远红外抗菌面料的染色工艺，包括如下步骤：(1)坯布的制备、(2)染色前处理、(3)染色、(4)皂洗后处理和(5)定型后整理。
在步骤(1)坯布的制备中，坯布是将75D/72F的含锗涤纶丝与氨纶包芯纱采用双面大圆机按照20-25针每英才的密度进行编织。所述氨纶包覆纱是40s精梳棉纱包覆2.2tex的氨纶长丝。
在步骤(2)染色前处理：将面料置于染色前处理液中，浴比为1：15-20，加温至60-70℃；所述的染色前处理液中包括除油剂、渗透剂、浴中防皱剂、软水剂、低温精炼剂TF-189；所加入的软水剂使得水的硬度为5-7。
除油剂的含量为1-2g/L，渗透剂的含量为1-2g/L，浴中防皱剂的含量为0.5-1.5g/L，低温精炼剂精炼剂的含量为5-10g/L。
在步骤(3)染色中，将经过染色前处理的面料按照1：5-8的浴比浸入染液中，室温入染，按照0.7-1℃/min的升温速率升温至85-90℃，加入氯化钠、棉用匀染剂Goon%20301、固色碱XH-01，保持15-20min，再按照0.7-1℃/min的升温速率升温至115-120℃，加入涤纶纤维匀染剂UNIVADINE%20TOP，保持30-40min，再按照2-3℃/min的降温速率降温至90-100℃，保持20-30min，再降温至室温。
染液中含有0.05％～0.28％owf的分散染料，0.17％～0.3％owf的中性固色活性染料，5-10％o.w.f的紫外线吸收剂HLF，0.5g/L的三苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚按质量比7：1的复配物，0.5g/L的苯甲酸二丁酯和月桂醇聚氧乙烯醚苯甲酸酯按质量比6：1的复配物，2.0g/L的烷基酚聚氧烯醚磷酸酯，10-15g/L的分散剂DM-2961，5-8g/L的匀染剂DMF，5-8g/L的防泳移剂。
棉用匀染剂Goon%20301的用量为0.5-2％o.w.f；涤纶纤维匀染剂UNIVADINE%20TOP的量为1-2g/L；所加入的氯化钠为20-40g/L，固色碱XH-01的用量为10-20g/L。
在步骤(4)皂洗后处理中，调节水洗溶液的水温至40-45℃，洗涤时间为10-15min；再向水洗溶液加碱性皂洗剂1.3-1.7g/L后，将温度提升至65-70℃，加入雅可赛TCW5-15g/L，运转17min～25min，再将温度升至85-90℃洗涤17min～25min；再加入醋酸调节洗涤溶液pH至6.8～7.2，洗涤17min～25min。
在步骤(5)定型后整理中，将经过上一步骤所处理的面料浸渍含有抗菌剂、吸湿排汗剂及柔软剂的定型后整理液，并轧到待液率为80-100％，再经拉幅定型机进行定型，定型的温度为150-160℃，超喂20-30％，定型时间为1-1.5分钟。
定型后整理液中含有30-40g/L的抗菌剂Silvadur930、30-40g/L的硅油、20-30g/L的的吸湿排汗剂QF-13、30-50g/L的亲水性有机硅柔软剂。
实施例二
本实施例所涉及的一种远红外抗菌面料的染色工艺，包括如下步骤：(1)坯布的制备、(2)染色前处理、(3)染色、(4)皂洗后处理和(5)定型后整理。
在步骤(1)坯布的制备中，坯布是将75D/72F的含锗涤纶丝与氨纶包芯纱采用双面大圆机按照20-25针每英才的密度进行编织。所述氨纶包覆纱是40s精梳棉纱包覆2.2tex的氨纶长丝。
在步骤(2)染色前处理：将面料置于染色前处理液中，浴比为1：15-20，加温至60-70℃；所述的染色前处理液中包括除油剂、渗透剂、浴中防皱剂、软水剂、低温精炼剂TF-189；所加入的软水剂使得水的硬度为5-7。
除油剂的含量为1-2g/L，渗透剂的含量为1-2g/L，浴中防皱剂的含量为0.5-1.5g/L，低温精炼剂精炼剂的含量为5-10g/L。
在步骤(3)染色中，将经过染色前处理的面料按照1：5-8的浴比浸入染液中，室温入染，按照0.7-1℃/min的升温速率升温至85-90℃，加入氯化钠、棉用匀染剂Goon%20301、固色碱XH-01，保持15-20min，再按照0.7-1℃/min的升温速率升温至115-120℃，加入涤纶纤维匀染剂UNIVADINE%20TOP，保持30-40min，再按照2-3℃/min的降温速率降温至90-100℃，保持20-30min，再降温至室温。
染液中含有0.05％～0.28％owf的分散染料，0.17％～0.3％owf的中性固色活性染料，5-10％o.w.f的紫外线吸收剂HLF，0.5g/L的三苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚按质量比7：1的复配物，0.5g/L的苯甲酸二丁酯和月桂醇聚氧乙烯醚苯甲酸酯按质量比6：1的复配物，2.0g/L的烷基酚聚氧烯醚磷酸酯，10-15g/L的分散剂DM-2961，5-8g/L的匀染剂DMF，5-8g/L的防泳移剂。
棉用匀染剂Goon%20301的用量为0.5-2％o.w.f；涤纶纤维匀染剂UNIVADINE%20TOP的量为1-2g/L；所加入的氯化钠为20-40g/L，固色碱XH-01的用量为10-20g/L。
在步骤(4)皂洗后处理中，调节水洗溶液的水温至40-45℃，洗涤时间为10-15min；再向水洗溶液加碱性皂洗剂1.3-1.7g/L后，将温度提升至65-70℃，加入雅可赛TCW5-15g/L，运转17min～25min，再将温度升至85-90℃洗涤17min～25min；再加入醋酸调节洗涤溶液pH至6.8～7.2，洗涤17min～25min。
在步骤(5)定型后整理中，将经过上一步骤所处理的面料浸渍含有抗菌剂、吸湿排汗剂及柔软剂的定型后整理液，并轧到待液率为80-100％，再经拉幅定型机进行定型，定型的温度为150-160℃，超喂20-30％，定型时间为1-1.5分钟。
定型后整理液中含有30-40g/L的抗菌剂Silvadur930、30-40g/L的硅油、20-30g/L的的吸湿排汗剂QF-13、30-50g/L的亲水性有机硅柔软剂。
实施例三
本实施例所涉及的一种远红外抗菌面料的染色工艺，包括如下步骤：(1)坯布的制备、(2)染色前处理、(3)染色、(4)皂洗后处理和(5)定型后整理。
在步骤(1)坯布的制备中，坯布是将75D/72F的含锗涤纶丝与氨纶包芯纱采用双面大圆机按照20-25针每英才的密度进行编织。所述氨纶包覆纱是40s精梳棉纱包覆2.2tex的氨纶长丝。
在步骤(2)染色前处理：将面料置于染色前处理液中，浴比为1：15-20，加温至60-70℃；所述的染色前处理液中包括除油剂、渗透剂、浴中防皱剂、软水剂、低温精炼剂TF-189；所加入的软水剂使得水的硬度为5-7。
除油剂的含量为1-2g/L，渗透剂的含量为1-2g/L，浴中防皱剂的含量为0.5-1.5g/L，低温精炼剂精炼剂的含量为5-10g/L。
在步骤(3)染色中，将经过染色前处理的面料按照1：5-8的浴比浸入染液中，室温入染，按照0.7-1℃/min的升温速率升温至85-90℃，加入氯化钠、棉用匀染剂Goon%20301、固色碱XH-01，保持15-20min，再按照0.7-1℃/min的升温速率升温至115-120℃，加入涤纶纤维匀染剂UNIVADINE%20TOP，保持30-40min，再按照2-3℃/min的降温速率降温至90-100℃，保持20-30min，再降温至室温。
染液中含有0.05％～0.28％owf的分散染料，0.17％～0.3％owf的中性固色活性染料，5-10％o.w.f的紫外线吸收剂HLF，0.5g/L的三苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚按质量比7：1的复配物，0.5g/L的苯甲酸二丁酯和月桂醇聚氧乙烯醚苯甲酸酯按质量比6：1的复配物，2.0g/L的烷基酚聚氧烯醚磷酸酯，10-15g/L的分散剂DM-2961，5-8g/L的匀染剂DMF，5-8g/L的防泳移剂。
棉用匀染剂Goon%20301的用量为0.5-2％o.w.f；涤纶纤维匀染剂UNIVADINE%20TOP的量为1-2g/L；所加入的氯化钠为20-40g/L，固色碱XH-01的用量为10-20g/L。
在步骤(4)皂洗后处理中，调节水洗溶液的水温至40-45℃，洗涤时间为10-15min；再向水洗溶液加碱性皂洗剂1.3-1.7g/L后，将温度提升至65-70℃，加入雅可赛TCW5-15g/L，运转17min～25min，再将温度升至85-90℃洗涤17min～25min；再加入醋酸调节洗涤溶液pH至6.8～7.2，洗涤17min～25min。
在步骤(5)定型后整理中，将经过上一步骤所处理的面料浸渍含有抗菌剂、吸湿排汗剂及柔软剂的定型后整理液，并轧到待液率为80-100％，再经拉幅定型机进行定型，定型的温度为150-160℃，超喂20-30％，定型时间为1-1.5分钟。
定型后整理液中含有30-40g/L的抗菌剂Silvadur930、30-40g/L的硅油、20-30g/L的的吸湿排汗剂QF-13、30-50g/L的亲水性有机硅柔软剂。
对比例
本对比例所涉及的含锗纤维面料的染色工艺，是坯布及染色前处理是实施例一相同。其染色工艺为二浴法分别对涤和棉进行染色。
在对涤纶进行染色时，包括低温染涤和低温氧漂，两者采用一浴进行处理。低温染涤/低温氧漂一浴工艺是在120℃条件下进行低温染涤。所使用染液中含有1％的分散剂DM-2961、0.5％的匀染剂DMF、0.4％的中和酸NA、0.07％的分散红HWF-JJ、0.55％分散黄棕HWF-JJ、0.006％的分散深蓝S-2G。浴比为1：5，染色温度为120℃，染色时间为30min。再降温至80℃进行氧漂，是在染色结束后，加入1％的低温精炼剂TF-189、3.5％的液碱(360Be)、5％的双氧水，处理50min。
将上述的染液排放后，再使用水洗5min。再对棉组份进行染色。工艺处方及条件如下：l.6％的活性嫩黄3GL、40％的元明粉、3％的纯碱、3.5％的固色碱XH-01、1：5的浴比、温度为60℃、时间为60min。再进行皂洗，皂洗工艺处方及条件如下：0.4％的中和酸NA、3％的雅可赛TCW；浴比为1：5，温度为90℃，时间为15min。
为了使面料获得优异的抗菌防护性能，持续提供人体健康保障，通过采用抗菌剂Silvadur930，在定型工序中与柔软、吸湿排汗等助剂一起添加，赋予面料抗菌性的同时，提升面料的手感及吸湿排汗特性。
定型浆方及工艺参数如下：3％的抗菌剂Silvadur930、3％的硅油T718、2％的吸湿排汗QH-13。温度为130℃，机速为16m/min。
对实施例一至实施例三、对比例进同色性测试。每个实施例及对比例均在同样的条件下对平纹涤纶织物及平纹纯棉面料进行染色处理。即采用实施例一的染色工艺，对平纹涤纶织物及平纹纯棉面料进行染色；采用实施例二的染色工艺，对平纹涤纶织物及平纹纯棉面料进行染色；采用实施例三的染色工艺，对平纹涤纶织物及平纹纯棉面料进行染色；采用对比例的染色工艺，对平纹涤纶织物及平纹纯棉面料进行染色。
染色后织物用307颜色分析仪测定每块织物的L*、a*、b*，将测定的数据L*、a*和b*用CIE%20LAB色差公式进行计算：
总色差ΔE＝[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2
浓度差ΔL＝Lt-Ls
式中，Lt为涤纶或纯棉面料的深度；
Ls为实施例一、二、三及对比例涤棉面料的深度。
艳度差ΔC＝Ct-Cs
式中，Ct为涤纶或锦纶面料的艳度；
Cs为实施例一、二、三及对比例涤棉面料的艳度。
色相差ΔH＝[(ΔE)2-(ΔL)2-(ΔC)2]1/2
在各相色差参数中，若ΔL大于0为正值，则实施例一、二、三及对比例比涤纶或锦纶面料浓，反之则淡；若ΔC大于0为正值，则实施例一、二、三及对比例比涤纶或锦纶面鲜艳，反之则萎暗；若ΔH大于0为正，则实施例一、二、三及对比例的色相角在涤纶或锦纶面料的基础上向逆时针集团，数值越大偏转程度越大；若ΔH小于0，则顺时针偏转；ΔE为综合色差，它同时考虑了明暗、色调等因素，ΔE越大则色光变化越大。ΔL、ΔC同样是数值越大，说明浓淡度、鲜艳度变化越大。另外根据a*、b*可确定色相角所处的象限，如a*大于0，b*小0，则色相角在第四象限，色相角在同一象限内偏转，自然要比跨象限偏所引起的色光变化小。
对实施例一、二、三及对比例与各自对比样进行测试计算后的结果如下：
其中，下标为1是涤纶与涤棉面料相比的色差参数；下标为2是锦纶与涤棉面料的色差参数。
由上表可以看出，实施例一至实施例三，所测得到ΔE1、ΔE2、ΔH1、ΔH2数值相接近，且色相角处理同一象限。尽管ΔL、ΔC值有些差异，但结合目测，我们认为实施例一至实施例三在两组份上的同色性好。
采用下列标准GB/T30127-2013《纺织品远红外性能的检测和评价》，GB/T30127-2013《纺织品负离子发生量的检测和评价》，GB/T20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分：振荡法》对实施例一实施例三、对比例所涉及的面料进行负离子、远红外性能的检测，检测结果见下表。
由上表可知，实施例一至实施三及对比例所涉及的面料的远红外发射率和远红外辐射升温均高于标准要求，满足标准的要求，穿着时对人体具有远红外保健功能。并在穿着时面料可有效释放对人体有益的氧负离子。
采用下述标准GB/T18401-2010《国家纺织产品基本安全技术规范》，GB/T22848-2009《针织成品布》，GB/T21655.1-2008《纺织品吸湿速干性的评定第1部分：单向组合试验法》，对实施例一至实施例三、对比例所涉及的面料进行测试。测试结果如下表。
实施例一至实施三及对比例所涉及的面料主要技术指标均满足GB/T18401-2010中B类、GB/T22848.2009、GB/T21655.1-2008的技术要求。
按照标准GB/T20944.3-2008，对实施例一至实施三及对比例所涉及的面料进行金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌的抑菌率进行测试，测试结果见下表。
由上表可知，实施例一至实施三及对比例所涉及的面料具有优异的抗菌特性，能有效提供对各类细菌的防护。而且实施例一至实施三较对比例具有更好的抑菌功能。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
