一种提高染色均匀性的纤维混合物制备方法及染色布料与流程

本发明涉及非织造布及纺织品染色，尤其指一种提高染色均匀性的纤维混合物制备方法及染色布料。

背景技术：

1、在非织造布及纺织品染色技术领域，染色均匀性一直是制约产品质量提升的关键难题。传统的纤维混合方法通常将不同种类的纤维简单机械混合后直接成网，由于各类纤维的表面性质、长度、挺度和滤水性能存在差异，在湿法成网过程中，纤维容易发生选择性沉积或团聚，导致纤维网内部出现局部密度不均和纤维分布偏析。不均匀的纤维分布会直接影响后续染色工序中染料的吸附和固着，使得布料表面出现明显的色花、色斑或条花等缺陷。现有技术中，虽然有通过调整染色工艺参数如温度、时间、浴比来改善均匀性的尝试，但效果有限，且往往增加生产成本和能耗。单纯依靠染色工序的优化无法从根本上解决纤维网本身的结构不均问题。因此，开发一种能够从纤维混合和成网环节入手，显著提高纤维网匀度并进而改善染色均匀性的方法，具有重要的工业应用价值。

2、另一方面，表面整理剂在改善纤维织物染色性能方面也发挥着重要作用。目前常用的整理剂包括单一的苯丙乳液型施胶剂或松香基施胶剂，前者成膜性好但亲疏水调控能力不足，后者能调节表面电荷但成膜强度较低，单独使用时难以兼顾染料均匀吸附和染色牢度。部分技术虽然采用浸渍法施加整理剂，但由于纤维网结构本身不够均匀，整理剂渗透分布也不一致，进一步加剧了染色不均。为了提高产品性能或降低成本，有时会向纤维浆料中添加无机填料如碳酸钙、滑石粉等，但这些填料在后续水洗、皂洗过程中极易流失，不仅浪费原料，还会造成废水污染。现有助留技术效果有限，填料留着率普遍偏低。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足，本发明公开了一种能够协同改善纤维网结构、整理剂成膜效果以及填料保留能力，并且能够提升染色布料的均匀性、色牢度和综合性能的一种提高染色均匀性的纤维混合物制备方法及染色布料。

2、本发明公开了一种提高染色均匀性的纤维混合物制备方法，其包括以下依次进行的步骤：

3、s1：将骨架纤维与蓬松纤维投入混合容器中，加入水，充分搅拌分散，形成均匀的纤维浆料；

4、其中，骨架纤维的纤维滤水性能值大于蓬松纤维的纤维滤水性能值，使得骨架纤维在浆料中保持较高的排水速率，而蓬松纤维则提供更好的蓬松结构和柔软度；

5、s2：对步骤s1得到的纤维浆料进行湿法成网处理，使纤维在三维空间中重新排列分布，形成具有预定克重和厚度的纤维网；

6、s3：配制一种表面整理剂，表面整理剂至少包含松香基施胶剂和苯丙乳液型施胶剂，然后将该表面整理剂以浸渍方式或喷涂方式均匀施加于步骤s2得到的纤维网的至少一个表面上，使整理剂充分渗透至纤维网内部；

7、s4：将经步骤s3处理后的纤维网送入染色工序，采用活性染料、直接染料或还原染料进行染色处理，得到染色均匀的布料成品；

8、并且，在步骤s3之后、步骤s4之前，可选地对纤维网进行干燥固化处理。

9、进一步地，骨架纤维在纤维浆料中的质量占比为17%-20%。

10、进一步地，骨架纤维的纤维滤水性能控制在290-310ml范围内，蓬松纤维的纤维滤水性能控制在210-230ml范围内；骨架纤维与蓬松纤维的纤维滤水性能差值至少为60ml。

11、进一步地，骨架纤维选自高强度合成纤维或天然长纤维中的一种或多种；高强度合成纤维包括但不限于聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维；天然长纤维包括但不限于棉纤维、麻纤维、羊毛纤维；

12、蓬松纤维选自经机械梳理加工的高蓬松性纤维，该高蓬松性纤维为卷曲度大于15个/英寸的化学短纤维或经过机械开松处理的再生纤维素纤维；

13、蓬松纤维的平均长度短于骨架纤维的平均长度。

14、进一步地，纤维浆料中还混入有基础纤维；

15、基础纤维与骨架纤维、蓬松纤维共同构成三元纤维体系；

16、骨架纤维、蓬松纤维与基础纤维三者的绝干质量比为(17-20)：(5-15)：(65-78)。

17、进一步地，基础纤维的纤维滤水性能控制在240-280ml范围内，且基础纤维选自短切天然纤维或再生纤维；短切天然纤维包括短切棉纤维、短切麻纤维或短切竹纤维；再生纤维包括粘胶纤维、莱赛尔纤维或莫代尔纤维；

18、基础纤维的平均长度小于骨架纤维的平均长度，且大于蓬松纤维的平均长度，形成梯度纤维长度分布。

19、进一步地，表面整理剂中，松香基施胶剂和苯丙乳液型施胶剂两者在表面整理剂中的总质量分数为4%-6%；

20、表面整理剂的余量为水或水与少量乳化剂的混合物。

21、进一步地，松香基施胶剂与苯丙乳液型施胶剂在表面整理剂中的质量份数相等；

22、松香基施胶剂采用阳离子分散松香胶，其阳离子电荷密度为0.3-0.8meq/g，固含量为35%-45%；

23、苯丙乳液型施胶剂为非离子型苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液，其玻璃化转变温度为-10℃-10℃，最低成膜温度为0℃-5℃。

24、进一步地，在执行步骤s2之前，向纤维浆料中添加无机填料、天然淀粉以及阳离子聚丙烯酰胺助留剂；

25、无机填料选自轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉、高岭土中的一种或多种；

26、天然淀粉选自玉米淀粉、木薯淀粉或马铃薯淀粉，且预先经过糊化处理；

27、阳离子聚丙烯酰胺助留剂的分子量为500万-1000万，电荷密度为20%-40%；

28、无机填料、天然淀粉、阳离子聚丙烯酰胺助留剂三者的添加量之和为纤维浆料绝干质量的1%-3%。

29、本发明公开了一种染色布料，其包括：

30、染色布料是由上述中任一项的方法直接制备得到；

31、或者，染色布料是通过以下方式获得：先按照上述中任一项方法中的步骤s1-s3制备得到纤维混合物，然后将该纤维混合物进行干燥处理，获得纤维混合物中间体，再将该纤维混合物中间体经过染色工序制得染色布料。

32、本发明的有益效果：

33、本发明通过构建骨架纤维、基础纤维与蓬松纤维的三元纤维体系，并精确控制三种纤维的滤水性能梯度和长度梯度，实现了纤维网成型过程中的自发有序分布。骨架纤维的滤水性能控制在290-310ml，基础纤维控制在240-280ml，蓬松纤维控制在210-230ml，三者形成从高到低的梯度排列。在湿法成网过程中，不同纤维因排水速率差异而自动分层，骨架纤维形成致密支撑层，蓬松纤维提供蓬松柔软层，基础纤维起到过渡连接作用。这种梯度结构显著提高了纤维网的匀度，避免了传统方法中因纤维混合不均导致的局部密度差异。同时，蓬松纤维的占比控制在5%-15%，既能有效撑开纤维网结构、保证蓬松度和柔软手感，又不会因占比过高而破坏骨架纤维的支撑作用。实验证明，采用本发明方法制得的布料，色差δe值可控制在0.9以下，染色均匀性显著优于现有技术。

34、本发明采用松香基施胶剂与苯丙乳液型施胶剂等质量复配的表面整理剂，并在施加后进行干燥固化处理，使纤维表面形成一层均匀、连续且具有适当亲疏水性的薄膜。该薄膜为后续染料吸附提供了均一的界面，有效防止了色花、色斑等染色缺陷。松香基施胶剂赋予纤维表面适当的疏水性和阳离子电荷，苯丙乳液型施胶剂提供成膜性和粘合强度，二者协同作用既保证了染料在纤维上的均匀固着，又提高了染色牢度。实验结果表明，本发明实施例的干摩擦牢度达到4级或4-5级，湿摩擦牢度和耐水牢度达到4级以上，均显著优于对比例。通过添加无机填料、天然淀粉和阳离子聚丙烯酰胺助留剂，并结合纤维梯度结构，填料留着率可达70%以上，提高了原料利用率。整个方法工艺简单，适用于工业化连续生产，对活性染料、直接染料和还原染料均具有良好的适应性，制得的布料综合性能优异。