一种新型环保载体用于涤纶织物低温染色的方法
技术领域
本发明属于废料的回收或加工技术领域，具体涉及一种新型环保载体并将其应用于涤纶织物低温染色中。
背景技术
随着经济社会的不断发展，聚酯瓶的数量也将越来越多，由于聚酯瓶自身降解需要较长时间，从而导致了大面积的土地污染，聚酯瓶导致的环境问题已经受到国家的重点关注。近年来我国开始将环境与发展并重，提出了一系列绿色无污染的发展要求和整改方案，为了响应国家的号召，通过微波高温加热对聚酯瓶进行醇解处理，将其降解成无毒无味的物质，由于聚酯瓶的成分与涤纶纤维基本相同，均属于酯类化合物，故可通过相似相溶的原理将聚酯醇解产物作为涤纶织物低温染色的载体。涤纶的传统染色方法为高温高压法，这种方法对染色设备要求较高且能源消耗量大，上染率低，染色牢度差，不符合绿色环保、节能减排的理念。因此，设计制造出一种低能耗、低成本、上染率高且高色牢度的染色方法迫在眉睫。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种新型环保、成本低廉且性能优异的涤纶织物低温染色方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
本发明的新型环保载体用于涤纶织物低温染色的方法，步骤如下：
（1）将废弃的聚酯瓶剪成固体片状物，将固体片状物放进水浴锅中加入去离子水加热以去除固体片状物中杂质；
（2）取适量去除杂质后的固体片状物于三口烧瓶中，加入乙二醇与乙二胺，并以氢氧化锂作为催化剂，放入外接冷凝管的微波反应器中，反应结束后，过滤分离去除少量未反应杂质，得到白色透明液体；再加入90℃去离子水加热至沸腾后，静置于室温下重结晶，再次过滤取上层针状白色晶体，烘干得到醇解产物作为涤纶低温染色的载体；
（3）将染料和醇解产物置于烧杯中，加入冰乙酸调节染液呈弱酸性，加热升温后加入涤纶织物进行低温染色，染色后再将织物用高温水淋洗去除织物表面浮色和多余载体，皂洗、水洗、烘干得到低温染色的涤纶织物。
进一步，所述步骤（1）中固体片状物加热温度为40-60℃，加热时间30min。
进一步，所述步骤（2）中固体片状物、乙二醇和乙二胺的质量比为1:（2-5）:（2-5），氢氧化锂用量为固体片状物质量的1%。
进一步，所述步骤（2）中微波反应器的加热功率为400-900W，反应时间为10-30min。
进一步，所述步骤（3）中染料包括大红、嫩黄或蓝色分散染料。
进一步，所述步骤（3）中染料浓度为0.01-0.05g/mL，载体用量为0.6-1.4g/L，调节染液PH为4-6。
进一步，所述步骤（3）中染液加热温度为40-100℃，浴比为1:30-70。
进一步，所述步骤（3）中染色时间为30-90min。
进一步，所述步骤（3）中皂洗温度为40℃，皂洗时间为30-60min。
本发明的有益效果：本发明利用微波高温反应技术将回收的废旧聚酯瓶加工成一种新型环保的涤纶织物染色载体，再将载体加入染料中经过升温—涤纶织物低温染色—60℃淋洗—40℃皂洗—水洗后处理—烘干处理后，实现一条完整的绿色生态染整技术生产链。这种方法操作方便，工艺简单，成本低廉。本发明自制的载体使涤纶织物在低温染色后染料的上染率有极大的提升，且涤纶织物染色后色差相对于传统高温高压法减小约75%，耐摩擦牢度和耐水洗牢度均提高1-2级，本发明为绿色染整技术，高效低能耗，有着广阔的市场前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为水溶性聚酯瓶醇解后产物；
图2为干燥后醇解后产物；
图3为本发明染色过程图；
图4为各类染料加入不同用量载体和涤纶织物染色后织物的K/S值关系图。
具体实施方式
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
本实施例的新型环保载体用于涤纶织物低温染色的方法，步骤如下：
（1）将废弃的500ml可口可乐瓶（PET瓶）剪成2mm×2mm固体片状，将固体片状物放进水浴锅中加入去离子水在40℃温度下煮30min去除PET中杂质为后续实验做准备。
（2）将PET瓶片、乙二醇与乙二胺按质量比1:2:2的比例加入三口烧瓶中后，以氢氧化锂作为催化剂（含量为PET的1%），将其放入外接冷凝管的微波反应器中，在400W功率下在反应10min，过滤分离去除少量未反应杂质，得到白色透明液体；再加入90℃去离子水加热至沸腾后，静置于室温下重结晶，再次过滤取上层针状白色晶体，在40℃条件下烘干，最终得到醇解产物可作为涤纶低温染色的载体。
（3）将5g染料（大红、嫩黄或蓝色分散染料）和0.3g醇解产物置于1L的烧杯中加入500mL水后，再加入冰乙酸调节染液PH=4。将烧杯放入水浴锅中在3℃/min的加热速率下使其升温到40℃后根据浴比为1:30加入涤纶织物进行低温染色30min，染色后再将织物用60℃水淋洗30-60min去除织物表面浮色和多余载体，接着放到洗涤剂中在40℃下皂洗30min进一步去除浮色提高染色牢度，最后水洗后烘干得到低温染色的涤纶白布，具有较小的色差值，摩擦牢度和色牢度较高。
将上述低温染色后的织物进行颜色和牢度测试。
实施例2
本实施例的新型环保载体用于涤纶织物低温染色的方法，步骤如下：
（1）将废弃的500ml可口可乐瓶剪成2mm×2mm固体片状，将固体片状物放进水浴锅中加入去离子水在50℃温度下煮30min去除PET中杂质为后续实验做准备。
（2）将3gPET瓶片，9g乙二醇和9g乙二胺一起加入三口烧瓶中后，以氢氧化锂作为催化剂（含量为PET的1%），将其放入外接冷凝管的微波反应器中，在600W功率下反应10min，过滤分离去除少量未反应杂质，得到白色透明液体；再加入90℃去离子水加热至沸腾后，静置于室温下重结晶2天后，再次过滤取上层针状白色晶体，在40℃条件下烘干，最终得到醇解产物可作为涤纶低温染色的载体。
（3）将15g染料（大红、嫩黄或蓝色分散染料）和0.4g醇解产物置于1L的烧杯中加入500mL水后，再加入冰乙酸调节染液PH=5。将烧杯放入水浴锅中在3℃/min的加热速率下使其升温到60℃后根据浴比为1:40加入涤纶织物进行低温染色50min，染色后再将织物用60℃水淋洗30-60min去除织物表面浮色和多余载体，接着放到洗涤剂中在40℃下皂洗40min进一步去除浮色提高染色牢度，最后水洗后烘干得到低温染色的涤纶白布，具有较小的色差值，摩擦牢度和色牢度较高。
将上述低温染色后的织物进行颜色和牢度测试。
实施例3
本实施例的新型环保载体用于涤纶织物低温染色的方法，步骤如下：
（1）将废弃的500ml可口可乐瓶剪成2mm×2mm固体片状，将固体片状物放进水浴锅中加入去离子水在50℃温度下煮30min去除PET中杂质为后续实验做准备。
（2）将3gPET瓶片，12g乙二醇和12g乙二胺一起加入三口烧瓶中后，以氢氧化锂作为催化剂（含量为PET的1%），将其放入外接冷凝管的微波反应器中，在600W功率下反应20min，过滤分离去除少量未反应杂质，得到白色透明液体；再加入90℃去离子水加热至沸腾后，静置于室温下重结晶，再次过滤取上层针状白色晶体，在40℃条件下烘干，最终得到醇解产物可作为涤纶低温染色的载体。
（3）将15g染料（大红、嫩黄或蓝色分散染料）和0.5g醇解产物置于1L的烧杯中加入500mL水后，再加入冰乙酸调节染液PH=5。将烧杯放入水浴锅中在3℃/min的加热速率下使其升温到80℃后根据浴比为1:50加入涤纶织物进行低温染色70min，染色后再将织物用60℃水淋洗30-60min去除织物表面浮色和多余载体，接着放到洗涤剂中在40℃下皂洗50min进一步去除浮色提高染色牢度，最后水洗后烘干得到低温染色的涤纶白布，具有较小的色差值，摩擦牢度和色牢度较高。
将上述低温染色后的织物进行颜色和牢度测试。
实施例4
本实施例的新型环保载体用于涤纶织物低温染色的方法，步骤如下：
（1）将废弃的500ml可口可乐瓶剪成2mm×2mm固体片状，将固体片状物放进水浴锅中加入去离子水在60℃温度下煮30min去除PET中杂质为后续实验做准备。
（2）将3gPET瓶片，15g乙二醇和15g乙二胺一起加入三口烧瓶中后，以氢氧化锂作为催化剂（含量为PET的1%），将其放入外接冷凝管的微波反应器中，在900W功率下反应30min，过滤分离去除少量未反应杂质，得到白色透明液体；再加入90℃去离子水加热至沸腾后，静置于室温下重结晶3天后，再次过滤取上层针状白色晶体，在40℃条件下烘干，最终得到醇解产物可作为涤纶低温染色的载体。
（3）将25g染料（大红、嫩黄或蓝色分散染料）和0.7g醇解产物置于1L的烧杯中加入500mL水后，再加入一定量的冰乙酸调节染液PH=6。将烧杯放入水浴锅中在3℃/min的加热速率下使其升温到100℃后根据浴比为1:70加入涤纶织物进行低温染色90min，染色后再将织物用60℃水淋洗30-60min去除织物表面浮色和多余载体，接着放到洗涤剂中在40℃下皂洗60min进一步去除浮色提高染色牢度，最后水洗后烘干得到低温染色的涤纶白布，具有较小的色差值，摩擦牢度和色牢度较高。
将上述低温染色后的织物进行颜色和牢度测试。
实施例1-4中通过新型环保载体对涤纶织物低温染色和高温高压法对涤纶织物染的染色效果分析如下表所示。
由上表可知，配置载体用量为1g/L，染料浓度为0.03g/ml，PH约为5的染液后，将其加热到80℃，设置浴比为1:50加入涤纶织物，经过70min染色后再40℃下皂洗50min去除织物表面浮色，此时所制备出的染色涤纶织物色差值最小，干、湿摩擦牢度最高，皂洗牢度最大。相对于传统的高温高压法染涤纶而言，本发明通过载体对涤纶织物进行低温染色的方法具有较高的上染率，且极大地提高了涤纶织物的染色牢度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
