功能性环保精纺面料的制备方法和精纺面料与流程

1.本发明涉及精纺面料的制备方法领域，具体涉及功能性环保精纺面料的制备方法和精纺面料。


背景技术：

2.现代生活中，人们对服饰面料的舒适度、环保和多功能性等有了更高的要求。“科技、时尚、绿色”成为现代纺织行业的新标签、新符号，纺织行业进行绿色转型升级已成为本领域技术人员研究的方向，选择绿色纤维原料是设计和生产绿色生态产品的重要途径，也是提高纺纱品价值的主要手段。
3.咖啡纤维(s.caf
é
纤维)纺织品具有吸臭除味、蓄热保暖、抗紫外等优异性能，是新型绿色环保纤维的代表之一。但咖啡纱面料，尤其咖啡纱混纺混织面料，未能得到大规模的应用。其主要原因为以下几点：第一、咖啡纱纤维由于咖啡碳颗粒的添加使得纤维内部微观结构发生变化，且增大了聚集结构的缝隙和孔洞，降低了纤维的取向度，消弱纤维的伸长弹性和耐疲劳性，易导致纤维在编织中断头，增加了加工纺纱的难度。第二、咖啡纱纤维表面和纤维内部存的缝隙和孔洞，染色时会产生快速芯吸效果，增加咖啡纱混纺混织面料均染加工的难度，染色易存在异色和染色牢色度等问题。第三、后整理过程温度控制不当易产生泳移，使纤维摩擦和耐洗牢度下降，及色光变化等。
4.coolmax纤维为中空纤维，截面为四管状，且纤维管壁透气，具有良好的吸湿、排汗、透气性，再生coolmax纤维也是新型绿色环保纤维的代表之一。coolmax纤维是多孔的超细改性涤纶纤维，用常规涤纶染色方法进行染色时，上染率低，色牢度差，易染花，实际应用中存在较多问题，限制了其广泛地应用。
5.cordura面料的特殊结构赋予它优异的耐磨性，耐撕裂性，无与伦比的强度，良好的手感以有质轻、柔软、色泽稳定用易于护理等特点。但cordura纤维匀染性差，显色性或染深性差，染色牢度低。
6.多功能纤维的混纺可以充分结合不同纤维的优点，编织出综合性能的面料。克服各纤维存在的缺陷开发出集良好的功能性、色牢度和耐磨性为一体的环保纺纱面料，且绿色环保的制备工艺是本领域技术人员需要解决的技术问题。


技术实现要素：

7.本发明的目的之一在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种功能性环保精纺面料的制备方法。
8.为了实现上述工艺效果，本发明的技术方案为：一种功能性环保精纺面料的制备方法，包括纤维分染、纺纱、纺织和后整理，所述纤维包括咖啡纱纤维、再生coolmax纤维、cordura纤维和羊毛纤维；
9.所述咖啡纱纤维的染色工艺，包括以下步骤：
10.s1：咖啡纱纤维松球，并浸入染液，升温上色；
11.s2：上色的后整理；
12.所述s1染液包括第一酸液和分散染料，所得染液的ph为5～6；
13.所述s2上色的后整理包括第一次水洗、还原清洗和第二次水洗，所述第一次水洗和第二次水洗的温度均为50～70℃，时间均为5～10min。
14.纤维分染中条染包括染色、复洗、拼毛、混条、前针梳、精梳和后针梳。纺纱包括混条、头针、二针、三针、头粗、二粗、细纱、络筒、并线、倍捻和蒸纱。纺织包括整经、穿综、织造、坯检和生修。为了充分梳理纤维，减少毛粒，进一步的，梳理上机时速度为780～810r/min。纺纱车间生产时，为了减少纱线毛羽，保证成纱质量，进一步的，前纺温度为25～28℃，相对湿度78～85％；细纱温度为26～27℃，相对湿度70～80％。粗纱捻度决定其强度，捻度过大细纱不易牵开，捻度过小细纱上机时粗纱断头多，易发生意外牵伸，进一步的，出条重量为0.35～0.4g/m，粗纱捻度为40～50捻，出条速度为135～142m/min；更进一步的，细纱机的车速为7500～8000r/min。为了优化并保证纱线的质量，进一步的，络筒车速为780～810m/min，并线车速为480～520m/min，倍捻锭速为7500～8200r/min。为了纱线消除内应力，防止后续织造产生呢面疵点，进一步的，成纱蒸纱后存放24小时以上。为了纱线表面形成毛羽披覆，防止梭口开不清易产生跳花、蛛网等织疵，进一步的，整经为纱线上浆，上浆8～12％；更进一步的，后梁高度-1～1cm，停经架1.5～2.3cm。在织造机为小开口小张力的基础上，更进一步的，综平时间315～320
°
。
15.为了咖啡纱纤维均染，提高咖啡纱纤维的色牢度，防止分散染料出现絮状和凝聚等现象的出现，优选的技术方案为：所述s1升温上色的工序包括第一段升温和第二段升温，所述第一段升温以17～18℃/min的升温速率升温至90～96℃；所述第二段升温以0.5～1.5℃/min的升温速率升温至128～133℃，并保温48～55min。咖啡纱纤维的染液配置步骤：将染缸的水加热至58～62℃，投入第一酸液，再加分散染料混合均匀，所得染液的ph为5～6。ph值过低毛条容易色花，ph值过高染液脚水上不清。进一步的，第一酸液为醋酸。
16.为了去除纤维表层附着的分散染料，进一步提高咖啡纱的色牢度，且实现高效节能的效果，优选的技术方案为：所述s2上色的后整理工序为第一次水洗、还原清洗和第二次水洗，所述还原清洗为酸性还原清洗液，所述还原清洗的清洗液ph为3～3.5，温度为80～90℃，时间为18～25min。进一步的，酸性还原清洗液为酸性还原清洗剂bor。
17.为了提高coolmax纤维的上色率，克服coolmax纤维染花和色牢度差的缺陷，优选的技术方案为：所述coolmax纤维的染色工艺，包括以下步骤：
18.s1’：配置染液；
19.s2’：升温上色，降温进行上色的后整理；
20.所述s2’升温上色的工序包括一段升温、二段升温和三段升温，所述一段升温至68～72℃，升温速度为1～1.5℃/min；所述二段升温至98～102℃，升温速度为0.4～0.5℃/min；所述三段升温至115～120℃，升温速度为0.5～0.6℃/min，并保温30～60min。进一步的，一段升温至70～72℃，升温速度为1～1.3℃/min；二段升温至98～100℃，升温速度为0.4～0.45℃/min；三段升温至117～120℃，升温速度为0.5～0.6℃/min，保温时间为30～60min。三段升温后保温时间由染液中浅色染料的百分含量决定，浅色染料占染液为5％以下，保温时间为30～40min；浅色染料占染液大于5％，保温时间为40～60min。
21.为了优化coolmax纤维的染液，优选的技术方案为：所述s1’染液包括第二酸液、缓
染剂和阳离子染料，所得染液ph为5～6。进一步的，第二酸液为醋酸，缓染剂为元明粉。更进一步的，coolmax纤维的染液包括醋酸1g/l，元明粉6g/l和阳离子染料x％，0《x≤6。阳离子染料x％表示阳离子染料占coolmax纤维染液总质量的百分比。
22.为了提高cordura纤维的吸尽率和色牢度，防止cordura纤维色花或内外色差等缺陷的出现，且实现节能的效果，优选的技术方案为：所述cordura纤维的染色工艺，包括以下步骤：
23.s1”：配置染液，升温上色；
24.s2”：保温上色并皂洗；
25.s3”：固色；
26.所述s1”染液包括渗透剂、酸性均染剂、第三酸液和兰纳洒脱染料，所得染液ph为4～5；
27.所述s1”升温上色工序包括一段升温和二段升温，所述一段升温至65～75℃，升温速度为0.85～1.15℃/min；所述二段升温至95～105℃，升温速度为0.6～0.8℃/min。
28.进一步的，第三酸液为醋酸。更进一步的，渗透剂为albaflow ffw，酸性均染剂为albegal set。更进一步的，按各组分占染液的总质量百分数计，albaflow ffw0.4～0.6％，albegal set0.4～0.6％，醋酸3.5～4.5％，兰纳洒脱染料3.5～4.5％，剩余为水。
29.为了进一步提高cordura纤维的吸尽率和色牢度，优选的技术方案为：所述s2”的具体操作包括：第一段保温上色8～10min，加入第三酸液，所得染液的ph为3～4，第二段保温上色60～70min，第三段保温皂洗10～12min，排水。
30.为了优化固色液，提高cordura纤维的色牢度，优选的技术方案为：所述s3”固色的固色液包括第三酸液和得亚宝asn，所述s3”固色温度为35～40℃，固色保温20～22min。
31.为了成品具有良好的弹性、表观质量、物理形态稳定和色泽均匀，并保证织物手感柔和滑糯及尺寸稳定性，减少织物色光变化，成品织物具有较小的匹差，优选的技术方案为：所述后整理包括第一次烧毛、连煮、洗呢、第一次干燥、热定型、第二次烧毛、冲洗、第二次干燥、罐蒸、亲水整理和蒸呢；所述罐蒸的温度为98～102℃，时间为4～6min。在高温下靠纤维无定形区的分子链段运动强烈，产生瞬间空隙，使纤维的染料小分子溶解于纤维上而上染；低温罐蒸，能改善纤维微孔结构内的空隙因少量染色分子沉积引起堵塞问题，且防止后续亲水整理浸轧后烘干发生泳移导致织物变色。为了实现尺寸稳定和缩率稳定，进一步的，热定型的温度为175～185℃，车速为40～45m/min，喂超为3～6％。为了进一步优化织物快速吸湿的效果和改善布面圈印的问题，以及避免面料在后处理过程中的变色问题，更进一步的，亲水剂为as-23f，亲水剂浸轧后的烘干温度为92～98℃，车速为28～35m/min。为了去除坯布表面的长毛羽，及控制损伤织物的强力，进一步的，第一次烧毛为正反面柔和火焰，机速为95～105m/min。为了清洁表面毛灰，及织物进行初步定型，进一步的，连煮温度为85～92℃，时间为18～22s。为了清洁呢面并冲清浮色，达到较佳手感丰厚，进一步的，洗呢机速为115～125m/min，时间为45～52min。为了由湿到干的定型，进一步的，第一次干燥和第二次干燥均为蒸汽加热烘干。为了织物表面更加光洁，并改善起球指标，进一步的，第二烧毛为正面，机速为95～105m/min。为了保持织物亲水吸湿效果，赋予织物柔顺富有弹性的手感及良好的悬垂性，进一步的，蒸呢为普通常压，温度为85～90℃，进汽时间为10～20min。
32.本发明的目的之二在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种功能性环保精纺面料，所述面料由上述的功能性环保精纺面料的制备方法制得，按质量分数计，所述面料的纤维包括咖啡纱纤维25～30％、再生coolmax纤维20～30％、cordura纤维10～20％和羊毛纤维35～50％。
33.本发明的优点和有益效果在于：
34.纱线为咖啡纱纤维、再生coolmax纤维、羊毛纤维和cordura纤维混纺，增强了纱线的强度便于纺纱，所得面料具有良好的抗紫外线、抑制异味和吸湿速干性；咖啡纱纤维的染色工艺中，s1染液包括第一酸液和分散染料，s2上色的后整理通过第一次水洗、还原清洗和第二次水洗，不仅提高了咖啡纱纤维的色牢度，且解决了同色差异问题，工艺节能高效且绿色环保。
附图说明
35.图1为本发明咖啡纱纤维的染色工艺曲线；
36.图2为本发明再生coolmax纤维的染色工艺曲线；
37.图3为本发明cordura纤维的染色工艺曲线。
具体实施方式
38.下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
39.酸性还原清洗剂bor：永鑫伯灵顿(上海)化工科技有限公司生产；
40.烧毛机：德国osthoff-senge；
41.细纱机精纺ej519；
42.织造机苏尔寿瑞士g6300小剑杆织机；
43.羊毛纤维的染色染色工艺，具体操作包括：将染缸的水加热至40～45℃，加入助剂，再加染料混合均匀，升温以0.4～1.5℃/min的升温速率升温至90～95℃，保温55～60min，保温皂洗10～15min，排水。助剂包括均染剂、ph调节剂和酸液，染料包括selmalan黄s-2g、selmalan红s-gn和selmalan灰s-gs，按各组分占染液的总质量百分数计，染液的组成为albegal set0.5％、硫铵1.5％、醋酸1.5％、selmalan黄s-2g0.14％、selmalan红s-gn0.125％和selmalan灰s-gs1.5％。
44.实施例1
45.如图1～3，功能性环保精纺面料为1/1平纹组织，经纱和纬纱的纱支均为48/2nm，克重为195g/m2，幅宽为156cm，经密为228/10cm，纬密为208/10cm。
46.按质量分数计，纤维的组成为咖啡纱纤维25％、再生coolmax纤维25％、羊毛纤维40％、cordura纤维10％。
47.功能性环保精纺面料的制备方法包括纤维分染、纺纱、纺织和后整理，后整理包括第一次烧毛、连煮、洗呢、第一次干燥、热定型、第二次烧毛、冲洗、第二次干燥、罐蒸、亲水整理和蒸呢；
48.条染包括染色、复洗、拼毛、混条、前针梳、精梳和后针梳。梳理上机时速度为780～810r/min。
49.纺纱包括混条、头针、二针、三针、头粗、二粗、细纱、络筒、并线、倍捻和蒸纱。混条并合的根数为7，混条牵伸为7；头针并合的根数为7，头针牵伸为7.5；二针并合的根数为3，二针牵伸为7.5；三针并合的根数为3，三针牵伸为7；头粗并合的根数为2，头粗牵伸为9.2；二粗并合的根数为4，头针牵伸为9；纺纱车间生产时，前纺温度为26℃，相对湿度82％；细纱温度为27℃，相对湿度74％。出条重量为0.37g/m，粗纱捻度为45捻，出条速度为140m/min。细纱机的车速为7800r/min。络筒车速为800m/min，并线车速为500m/min，倍捻锭速为8000r/min。蒸纱温度为88℃，时间为15min。成纱蒸纱后存放24小时。
50.纺织包括整经、穿综、织造、坯检和生修。整经为纱线上浆，上浆10％；后梁高度0cm，停经架2cm。织造机在小开口小张力的基础上，综平时间318
°
。
51.第一次烧毛为正反面柔和火焰，机速为100m/min；
52.连煮温度为90℃，时间为20s；
53.洗呢机速为120m/min，时间为50min，洗后冲洗20min；
54.第一次干燥和第二次干燥均为蒸汽加热烘干，温度均为120℃，幅宽均为160cm，超喂均为5％；
55.热定型温度180℃，时间30min，车速42m/min，幅宽160cm，超喂5％；
56.第二烧毛为正面，机速为100m/min；
57.罐蒸为罐内封闭式蒸呢，温度100℃，时间5min；
58.亲水整理温度为95℃，车速为30m/min；
59.蒸呢为普通常压，进汽时间为8min。
60.咖啡纱纤维的染色工艺，包括以下步骤：
61.s1：咖啡纱纤维松球，并浸入染液，升温上色；
62.s2：上色的后整理；
63.上色的后整理为第一次水洗、还原清洗和第二次水洗，第一次水洗和第二次水洗的温度均为65℃，时间均为10min；还原清洗为酸性还原清洗液，酸性还原清洗液包括1.0g/l醋酸和1.8g/l酸性还原清洗剂bor，温度为85℃，时间为20min。
64.咖啡纱纤维的染液配置步骤：将染缸的水加热至60℃，投入醋酸0.4g/l，再加分散染料6.7g/l混合均匀，染液的ph为5.7。分散染料为黄棕s-4rl、分散红玉s-5bl和分散深蓝s-2g，黄棕s-4rl、分散红玉s-5bl和分散深蓝s-2g的质量比5：12：50。
65.咖啡纱纤维的上色工序包括第一段升温和第二段升温，第一段升温以17.5℃/min的升温速率升温至95℃；第二段升温以0.9℃/min的升温速率升温至132℃，保温50min。
66.coolmax纤维的染色工艺，包括以下步骤：
67.s1’：配置染液；
68.s2’：升温上色，降温进行上色的后整理；
69.s2’升温上色的工序包括一段升温、二段升温和三段升温，一段升温至70℃，升温速度为1.2℃/min；二段升温至100℃，升温速度为0.43℃/min；三段升温至118℃，升温速度为0.52℃/min，保温时间为60min。
70.coolmax纤维的染液包括醋酸1g/l、元明粉6g/l和阳离子染料。阳离子染料包括阳离子黄x-8g，阳离子红x-grl，阳离子兰x-grrl。
71.按各阳离子染料占染液总质量的百分数计，0.65％阳离子黄x-8g，0.78％阳离子
红x-grl，0.68％阳离子兰x-grrl，剩余为水。
72.coolmax纤维的染液配置步骤：将染缸的水加热至40℃，投入醋酸1g/l和元明粉6g/l，再加阳离子染料混合均匀，coolmax纤维的染液ph为5.6。
73.s2’后进行水洗，水洗温度100℃，时间10min。
74.cordura纤维的染色工艺，包括以下步骤：
75.s1”：配置染液，升温上色；
76.s2”：保温上色并皂洗；
77.s3”：固色；
78.s1”染液为albaflow ffw、albegal set、醋酸和兰纳洒脱染料，将染缸的水加热至40℃，混合均匀染料所得染液ph为4～5；
79.按各组分占染液的总质量百分数计，albaflow ffw0.5％，albegal set0.5％，醋酸4％，兰纳洒脱黑b染料4％，剩余为水。
80.s1”升温上色工序包括一段升温和二段升温，一段升温至70℃，升温速度为1℃/min；二段升温至100℃，升温速度为0.67℃/min。
81.s2”的具体操作包括：第一段保温上色10min，加入醋酸，所得染液的ph为3.7，第二段保温上色60min，第三段保温皂洗10min，排水。
82.s3”固色的固色液为醋酸和得亚宝asn，固色温度为38℃，固色保温20min。
83.实施例2
84.实施例2基于实施例1，区别在于，coolmax纤维的染色工艺中，s1’染液的染料为分散深兰s-3bg5％，起染40℃加入0.42％醋酸和染料液升温至118℃保温60min，还原后处理，放冷出缸。
85.实施例3
86.实施例3基于实施例1，区别在于，cordura纤维的染色工艺中，s2”的具体操作包括：第一段保温上色60min，第二段保温皂洗10min，排水。
87.实施例4
88.实施例4基于实施例1，区别在于，cordura纤维的染色工艺中，s2”的具体操作包括：第一段保温上色10min，加入醋酸，所得染液的ph为3.7，第二段保温上色60min，降温至60℃皂洗10min。
89.实施例5
90.实施例5基于实施例1，区别在于，罐蒸温度为120℃。
91.对比例1
92.对比例1基于实施例1，区别在于，咖啡纱纤维的染色工艺中，s2上色的后整理未包括第一次水洗，直接还原清洗和水洗，水洗的温度65℃，时间20min。
93.对比例2
94.对比例2基于实施例1，区别在于，咖啡纱纤维的染色工艺中，s2上色的后整理未包括还原清洗，仅第一次水洗和第二次水洗。
95.对比例3
96.对比例3基于实施例1，区别在于，咖啡纱纤维的染色工艺中，s2上色的后整理为碱性清洗、再酸性清洗和水洗。
111.评定方法评定级差从1级、1-2级、2级、2-3级、3级、3-4级、4级、4-5级、5级评。1级相差最大、5级相差最小
112.对实施例1和实施例5的面料色光检测标准：按国家标准的评定变色用灰色样卡gb/t250-2008，iso 105/a02-1993。
113.评定级差从1级、1～2级、2级、2～3级、3级、3～4级、4级、4～5级、5级评；1级相差最大，5级相差最小，4～5级为批量生产可接受。参与评价的技术人员人数为10人。综合评价结果见下表：
[0114][0115][0116]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。