锦纶花式纱在线染色工艺的制作方法

1.本发明属于纺织品染色技术领域，具体的涉及一种锦纶花式纱在线染色工艺。


背景技术：

2.锦纶属于合成纤维，其突出的优点包括：耐磨性高于其他纤维，其耐磨性比棉花高10倍，比羊毛高20倍，其耐用性极佳；拉伸弹性回复率高，当拉伸3～6％时，弹性回复率可达100％，能经受上万次折挠而不断裂；强力高，锦纶纤维的强度比棉花高1～2倍、比羊毛高4～5倍，是粘胶纤维的3倍。
3.此外，锦纶面料的吸湿性在合成纤维面料中属较好的品种，因此用锦纶制作的服装比涤纶服装穿着舒适。锦纶面料属轻型织物，在合成纤维面料中仅列于丙纶、腈纶面料之后，因此，适合制作登山服、冬季服装等。
4.花式纱通常指在纱的表面附着各色花式子的纱线，也可以是在深色底纱上附着浅色花式的纱线或在浅底纱上附着深色花式的纱线。目前尼龙花式纱一般用各种短纤维先制成粒子，经染色后在纺纱时加入，不论棉纺设备还是粗梳毛纺设备均可搓制彩色毛粒子，加入短纤维粒子纺制的段彩纱一般较粗，纱线风格单一且加工流程长。
5.目前，关于锦纶纤维直接染色制备花式纱的加工工艺方法尚且没有文献报道。


技术实现要素：

6.本发明要解决的技术问题是：提供一种锦纶花式纱在线染色工艺。该工艺生产操作简单、显著降低染助剂的用量、加工流程短且染色过程绿色环保，能够实现面料风格多样化，适应小批量、快节奏的生产模式。
7.本发明所述的锦纶花式纱在线染色工艺，由以下步骤组成：
8.(1)染液配制
9.采用水和乙醇组成的混合体系对锦纶用酸性或活性染料进行溶解，然后以有机酸调节溶液的ph至3.0～5.5；
10.(2)锦纶染色
11.将配好的染液加入带有染色装置的松式络筒机的染槽内，然后对锦纶纱线进行松式络筒，锦纶纱线高速通过染色装置中表面带有染液的转轮表面，染液粘附并渗透到纱线内部，最终形成锦纶花式纱；
12.(3)蒸纱固色
13.将锦纶花式纱于高温高压条件下进行蒸纱固色处理；
14.(4)后处理。
15.其中：
16.步骤(1)中，还加入渗透剂调节染液对纱线的渗透性，所述的渗透剂为非离子表面活性剂，用量为水、乙醇、染料和渗透剂质量和的0～1％。
17.非离子表面活性剂优选wa-m，生产厂家为鲁瑞精细化工。
18.步骤(1)中所述的水占混合体系质量的10～90％，乙醇占混合溶液体系的10～90％。
19.步骤(1)中所述的有机酸为醋酸或柠檬酸中的一种或两种混合。
20.步骤(1)中所述的活性染料为huntsman艳丽牢系列染料。
21.步骤(1)中所述的酸性染料为常用酸性染料。
22.步骤(1)中所述的酸性染料或活性染料的浓度为0.1～2％，浓度是染料相对于染液总质量的百分含量。
23.步骤(2)中所述的带有染色装置的松式络筒机，染色装置由染色转轮、伺服电机和染色槽三部分组成。
24.步骤(2)中所述的锦纶纱线的在线染色，染色时松式络筒机的转速为100～1000m/min，优选300～900m/min，染色转轮的速度为5～80rpm，优选10～80r/min；大量的实验结果与现象说明松式络筒机染色后纱线之所以呈现花式彩点效果的主要原理正是由于机器速度与染色转轮间的速度相差1～2个数量级而引起的。
25.步骤(2)中所述的锦纶纱线为锦纶6、锦纶66或锦纶56的一种，纱线旦数为40～100d。
26.步骤(2)中所述的锦纶纱线为锦纶原纱或染色后的锦纶浅色色纱中的一种。
27.步骤(2)所述的锦纶花式纱的成型密度控制在0.35～0.45g/cm3。
28.步骤(3)所述的锦纶花式纱采用高温高压蒸纱锅进行蒸纱固色处理，蒸纱温度为90～110℃，蒸纱时间为30～60min，压力为0.05～0.09mpa；蒸纱的目的是为了将染料固着在纤维上，汽蒸条件下活性染料或酸性染料能够快速进入锦纶纤维内部，进而与纤维形成共价键、离子键或范德华力、氢键等形式的结合。
29.步骤(4)所述的锦纶花式纱的后处理由皂洗和烘干两个步骤组成；皂洗后处理温度为70～90℃，皂洗时间为10～30min，皂洗是为了去除纤维表面未反应的染料，保证纤维的色牢度；烘干方式为热风烘干，烘干温度为60～120℃，烘干时间为1～3h。
30.本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
31.(1)本发明所述的锦纶花式纱在线染色工艺，生产的锦纶长丝花式纱风格独特，常规染色方法无法实现。
32.(2)本发明所述的锦纶花式纱在线染色工艺，花式纱染色流程短且上色快，生产操作简单、加工流程短、效率高。
33.(3)本发明所述的锦纶花式纱在线染色工艺，能够显著降低染料、助剂用量、节能减排，染色过程绿色环保。
34.(4)本发明所述的锦纶花式纱在线染色工艺，可适应小批量、快节奏的生产模式。
附图说明
35.图1是实施例1制备的尼龙花式纱面料的布面风格；
36.图2是对比例1制备的染色尼龙纱面料的布面风格。
具体实施方式
37.以下结合实施例对本发明作进一步描述。
38.实施例1
39.本实施例1所述的锦纶花式纱在线染色工艺，由以下步骤组成：
40.(1)染液配制：将乙醇10％(质量百分比)、水87％(质量百分比)、渗透剂wa-m用量为1％、酸性染料红red b-ng 2％(质量百分比，约克夏)混合后搅拌至染料完全溶解，最后以醋酸调节溶液的ph值至5.0；
41.(2)锦纶染色：将配好的染液加入带有染色装置的松式络筒机的染槽内，然后对纱线旦数40d的锦纶66原纱进行松式络筒，络筒机车速为400m/min，转轮的转速为15r/min，锦纶纱高速通过表面带有染液的转轮表面时，染液可快速粘附并渗透到纱线内部，染色后纱线为红色花式纱，锦纶66花式松式筒纱的成型密度为0.35g/cm3；
42.(3)蒸纱固色：将松式锦纶66花式纱放入高温高压蒸锅内进行蒸纱处理，蒸纱温度90℃，蒸纱时间为60min，压力为0.07mpa；
43.(4)后处理：对蒸纱后的锦纶66花式纱进行皂洗、烘干后处理，皂洗温度为90℃，皂洗时间为30min，烘干温度为80℃，烘干时间为2h。
44.实施例2
45.本实施例2所述的锦纶花式纱在线染色工艺，由以下步骤组成：
46.(1)染液配制：将乙醇80％(质量百分比)、水19.0％(质量百分比)、渗透剂wa-m用量为0.5％、活性染料蓝b3g 0.5％(质量百分比，huntsman亨斯迈)进行混合使染料完全溶解，最后以柠檬酸调节溶液的ph值至3.0；
47.(2)锦纶染色：将配好的染液加入带有染色装置的松式络筒机的染槽内，然后对纱线旦数60d的锦纶6纱进行松式络筒，络筒机车速为600m/min，转轮的转速为30r/min，锦纶纱高速通过表面带有染液的转轮表面时，染液可快速粘附并渗透到纱线内部，染色后纱线为蓝色花式纱，锦纶6花式松式筒纱的成型密度为0.38g/cm3；
48.(3)蒸纱固色：将松式锦纶6花式纱放入高温高压蒸锅内进行蒸纱处理，蒸纱温度100℃，蒸纱时间为45min，压力为0.07mpa；
49.(4)后处理：对蒸纱后的锦纶6花式纱进行皂洗、烘干后处理，皂洗温度为80℃，皂洗时间为10min，烘干温度为90℃，烘干时间为1.5h。
50.实施例3
51.本实施例3所述的锦纶花式纱在线染色工艺，由以下步骤组成：
52.(1)染液配制：将酸性染料藏青navy m-brx 2％(质量百分比)加入到80％纯水和18％乙醇(质量百分比)的混合液中搅拌至染料完全溶解，最后以醋酸和柠檬酸的混合溶液(体积比为1:1)调节溶液的ph值至5.0；
53.(2)锦纶染色：将配好的染液加入带有染色装置的松式络筒机的染槽内，然后对纱线旦数100d的锦纶56纱进行松式络筒，络筒机车速为800m/min，转轮的转速为50r/min，锦纶纱高速通过表面带有染液的转轮表面时，染液可快速粘附并渗透到纱线内部，染色后纱线为藏青色花式纱，锦纶56松式筒纱的成型密度为0.45g/cm3；
54.(3)蒸纱固色：将松式锦纶56花式纱放入高温高压蒸锅内进行蒸纱处理，蒸纱温度105℃，蒸纱时间为40min，压力为0.08mpa；
55.(4)后处理：对蒸纱后的锦纶花式纱进行皂洗、烘干后处理，皂洗温度为75℃，皂洗时间为15min，烘干温度为100℃，烘干时间为1h。
56.实施例4
57.本实施例4所述的锦纶花式纱在线染色工艺，由以下步骤组成：
58.(1)染液配制：将纯水87.7％(质量百分比)、乙醇10％、渗透剂0.3％、活性染料黄yellow r 2％(质量百分比)进行混合后搅拌至染料完全溶解，最后以柠檬酸调节溶液的ph值至4.0；
59.(2)锦纶染色：将配好的染液加入带有染色装置的松式络筒机的染槽内，然后对纱线旦数80d锦纶66纱进行松式络筒，络筒机车速为900m/min，转轮的转速为80r/min，锦纶纱高速通过表面带有染液的转轮表面时，染液可快速粘附并渗透到纱线内部，染色后纱线为黄色花式纱，锦纶66花式松式筒纱的成型密度为0.42g/cm3；
60.(3)蒸纱固色：将松式锦纶66花式纱放入高温高压蒸锅内进行蒸纱处理，蒸纱温度110℃，蒸纱时间为30min，压力为0.07mpa；
61.(4)后处理：对蒸纱后的锦纶花式纱进行皂洗、烘干后处理，皂洗温度为70℃，皂洗时间为20min，烘干温度为110℃，烘干时间为60min。
62.对比例1
63.采用常规筒纱染色的方法以活性染料蓝b3g 0.5％(质量百分比，huntsman亨斯迈)对锦纶筒纱进行染色，染色浴比为1:10，染色温度为95℃，染色时间为50min；染色结束后进行2次皂洗、固色、烘干，皂洗温度为80℃、每次时间为10min；固色温度为55℃，时间为20min，压力为常压；烘干温度为110℃，时间为2h。
64.对以上实施例1-4及对比例1所得到的纱线进行性能测试对比，测定染色纱线的各项色牢度，用灰卡进行评定。
65.表1实施例1-4花式纱及对比例1纱线的不同染色牢度测试
66.检测内容实施例1实施例2实施例3实施例4对比例1干摩擦(gb/t 3920-2008)4-5级4-5级4-5级4-5级4-5级湿摩擦(gb/t 3920-2008)4级4-5级4级4级4级皂洗(iso 105c06:2010)4-5级4-5级4-5级4-5级4级
67.对实施例1-4及对比例1染色后纱线的色牢度数据分析可知，在线染色的尼龙花式纱的各项牢度均能达到4级以上，与对比例1中的常规尼龙染色纱线的各项色牢度相当；此外，相比于对比例1，本发明专利所述的尼龙花式纱的在线染色工艺可降低80％左右的染色用水量、减少65％左右的染色助剂用量、染色时间缩短25％左右；采用实施例1尼龙花式纱线织成的面料如附图1所示，采用对比例1染色纱线织成的面料如附图2所示。
68.染色用水量(以染1kg锦纶纱线计算)：本发明方法实施例1染色1kg锦纶筒纱的用水量可低至0.5l，染色后水洗用水量10l(水洗1次)；锦纶纱线采用对比例1所述方法染色时的用水量为10l，染色后皂洗、固色用水量为40l(水洗3次、固色1次)；相比于对比例1常规水染本发明实施例1方法节约用水量为39.5l，相比于常规对比例1染色降低了79％(39.5/50)。
69.染色助剂用量(以染1kg锦纶纱线计算)：采用本发明方法实施例1染色时原纱不进行前处理(前处理助剂用量100％节约)、皂洗减少1次(皂洗剂助剂用量降低50％)、不进行固色处理(不使用固色剂，节约100％)，因此，相比于常规对比例1锦纶染色本发明方法可至少降低65％染色助剂用量。
70.染色时间(以染1kg 40d锦纶纱线计算)：本发明方法实施例1的络筒染色时间为200min，蒸纱固色时间为40min，皂洗30min，烘干时间为120min；常规对比例1染色的络筒时间为200min，染色时间为60min，皂洗固色时间120min，烘干时间为120min；相比与常规对比例1染色，本发明方法实施例1全流程的染色时间可节约110min，染色时间缩短22％(110min/500min)。