[发明专利]采用钛酸四丁酯和兰纳素染料对羊毛纤维改性染色的方法

说明书

技术领域

本发明属于功能纺织材料制备技术领域，涉及一种羊毛纤维改性与染色的方法，具体涉及采用钛酸四丁酯和兰纳素染料对羊毛纤维改性染色的方法。

背景技术

纳米二氧化钛是一种十分重要的无机半导体材料，其独特的紫外线屏蔽能力、光催化活性和颜色效应使它一经面世而倍受青睐，在防晒、杀菌、废水处理、环保和汽车工业等方面有着广阔的应用前景。利用纳米二氧化钛耐高温、难分解、无毒、功能持久、与聚合物相容性较好等特性，可以制备出具有多种功能的织物。纳米二氧化钛的制备方法主要包括气相法、液相法和固相法。相比之下，液相法具有合成温度低、设备简单、易操作等优点。液相法主要有液相沉淀、溶胶-凝胶、微乳液和水热等方法，其中水热法制备出的纳米晶体具有晶粒发育完整，粒度小，分布均匀，颗粒团聚较轻等优点，而且晶粒物相和形貌可以控制。

目前有关使用钛酸四丁酯与兰纳素染料在水热条件下对羊毛纤维进行改性染色复合整理的研究还没有涉及。纺织纤维改性的方法主要有两种：一是制备含有纳米颗粒的功能性纤维，即在纺丝过程中将纳米颗粒分散在纤维材料中，再纺丝成纤，其优点是性能持久，缺点是纳米颗粒与聚合物材料亲和性较差，纳米颗粒分散不均匀，团聚现象严重，大部分纳米颗粒包埋在纤维基体中，纤维表面的纳米颗粒很少，因此功能性大幅下降；二是采用后整理工艺将纳米颗粒整理到纤维表面，通常使用粘合剂和助剂等原料，因此也同样面临着纳米颗粒团聚的问题，而且整理后的纤维耐洗涤牢度不好，制成的织物服用性能受到影响，手感明显变差。

发明内容

本发明的目的是提供采用钛酸四丁酯和兰纳素染料对羊毛纤维改性染色的方法，不仅实现了羊毛纤维的染色和改性同步进行，而且改性后的羊毛纤维具有良好的抗紫外线性、抗菌性、耐日晒色牢度及耐洗涤性。

本发明所采用的技术方案是，采用钛酸四丁酯和兰纳素染料对羊毛纤维改性染色的方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、将羊毛纤维浸泡在碳酸钠溶液中进行预处理，再将预处理后的羊毛纤维进行洗涤和烘干；

步骤2、配制低分子量的壳聚糖溶液对羊毛纤维进行预处理；

步骤3、配制钛酸四丁酯兰纳素染料改性染色混合溶液对羊毛纤维进行改性染色复合整理；

步骤4、对改性染色后的羊毛纤维进行后处理，完成羊毛纤维钛酸四丁酯兰纳素染料改性染色。

本发明的特点还在于，

步骤1具体按照以下步骤实施：

1.1）称取羊毛纤维的质量；

1.2）按照步骤1.1）中羊毛纤维的质量称取碳酸钠，羊毛纤维与碳酸钠的质量比为1～4：1，量取去离子水，将称取的碳酸钠倒入量取的去离子水中，使碳酸钠充分溶解于去离子水，配制成质量体积百分比浓度为0.5g/L～2g/L的碳酸钠溶液；

1.3）将步骤1.1）中称取的羊毛纤维投入步骤1.2）中配制好的碳酸钠溶液中，在40℃～60℃的条件下，将羊毛纤维在碳酸钠溶液中浸泡10min～30min，完成对羊毛纤维的预处理；

1.4）捞取出步骤1.3）中完成预处理的羊毛纤维，再将预处理的羊毛纤维用40℃～50℃无水乙醇清洗10min～20min，然后用去离子水漂洗1～3次，最后将洗净的羊毛纤维置于60℃～80℃条件下烘干。

步骤2具体按照以下步骤实施：

2.1）配制质量分数为1%～5%的乙酸溶液；

2.2）称取脱乙酰度为75%～95%未降解的壳聚糖，将壳聚糖溶解在步骤2.1）中配制的乙酸溶液中，使得壳聚糖质量浓度为0.5%～3%，并于40℃～80℃条件下搅拌12h～24h，形成低分子量壳聚糖乙酸混合溶液；

2.3）将步骤1得到的预处理羊毛纤维浸渍在步骤2.2）中的壳聚糖乙酸溶液中10min～20min，二浸二扎，扎余率为80%～100%，于80℃～100℃条件下烘干，即得到壳聚糖处理后的羊毛纤维。

步骤3具体按照以下步骤实施：

3.1）称取步骤2中经壳聚糖处理后的羊毛纤维，按照壳聚糖处理后的羊毛纤维质量与钛酸四丁酯的质量比为3～6：1称取钛酸四丁酯，根据壳聚糖处理后的羊毛纤维质量，按照浴比1：30～50量取去离子水，并按照无水乙醇与去离子水体积比1：5～10量取无水乙醇，按照壳聚糖处理后的羊毛纤维质量的0.3%～2%，称取兰纳素蓝3G染料；