專利名稱：含棉紗線的染色方法
技術領域：
本發明涉及紡織印染領域，尤其涉及針織、色織、牛仔等面料所用含棉色紗的染整處理。
背景技術：
針織、色織、牛仔等面料所用的、含有棉成分的色紗的染色，通常采用絞紗染色、筒 子紗染色、經軸染色、漿染聯合機染色等染色技術。這些染色技術具有明顯的缺點一是染 色過程用水量大、耗能高、廢水排放重；二是都要在染色前對紗線進行煮練或起到煮練效果 的前處理，去除棉纖維上的果膠、蠟質和雜質，以改善紗線的親水性能、毛細管效應性能，便 于染料的滲透。但前處理過程同樣用水量大、耗能高、污水排放重，同時因前處理去除下來 的果膠、蠟質、雜質以及前處理工藝中所采用的表面活性劑，造成廢水中最難以處理的COD 的濃度大幅提高。為了解決以上問題，印染界一直在進行有關紗線染色的清潔生產技術的研究，希 望實現在節能減排意義上的技術突破。發明專利《一種涂料染色色織物的生產方法》(專利 號200610085843. 1)提出了一種涂料經紗連續染色的工藝，理論上在節能減排方面具有顯 著的進步。但在該技術的應用中，涂料不能有效滲透到紗線纖維內部，由此造成諸多嚴重的 技術和質量問題一是染色牢度差，特別是摩擦牢度差，只能生產用于成衣打磨、水洗方面 所需的色紗；二是染色透芯度差，紗線表面染上顏色、但內部泛白，紗線在后續處理過程中 捻度松動即露出白點；三是上染率低，染深色時難度高、質量不穩定，粘合劑沾輥嚴重。針對 這些問題，采用如實用新型專利《多功能紗線涂料染色上漿機》(專利號2006200750 . 4) 所述的紗線成環狀多次循環反復浸軋的方法，采用增加滲透劑、粘合劑的方法，都無法取得 明顯的效果。因為以上問題的存在，造成本專利申請人引進的采用以上所述兩項專利技術 的設備，在安裝后長達兩年的時間里一直不能投入正常生產。目前圍繞解決以上問題的研究方向有二 一是按照傳統染整技術的思路，在染色 之前進行煮練前處理，去除棉纖維上的果膠、蠟質、雜質，提高毛效。該方法經過試驗是具有 較好效果的，但由此會增加大量的在煮練前處理過程中的能源消耗和廢水排放，更重要的 是在前處理的設備、生產效率和斷紗處置上存在嚴重制約。二是按照目前超聲波染色研究 的思路，在浸軋涂料時采用超聲波方式對涂料溶液進行空化，該方法經過試驗驗證，效果并 不理想。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是解決含棉紗線連續軋染中涂料、染料不能有效滲 透到紗線纖維內部的問題，改善染色牢度，改進染色透芯度，提高染色深度，解決染深色時 難度高、質量不穩定的難題。為達到上述目的，本發明采用的技術方案是含棉原紗經整經成軸后，以連續軋染 的方式，在染色過程中依次進行浸軋陽離子改性溶液工序、烘干工序、浸軋染色溶液工序以及固色工序，在浸軋陽離子改性溶液工序中，將原紗浸軋以超聲波空化處理的陽離子改性 溶液，原紗在染色過程之前或之中可不經過煮練工序或具有煮練效果的前處理工序。這一技術方案在應用中進一步優化的方案是對陽離子改性溶液進行超聲波空 化處理的超聲波的頻率為20-100kHz，功率密度為0. l-10ff/cm2 ；陽離子改性溶液中含有 l-50g/L的陽離子改性劑、l-10g/L的滲透劑、1-20 g/L的純堿，陽離子改性劑選用陽離子 型的紡織染整棉纖維用改性劑，滲透劑選用非離子型的紡織染整用滲透劑；浸軋陽離子改 性溶液工序中的浸軋為一浸一軋或多浸多軋；浸軋染色溶液工序中所使用的染色溶液為涂 料染色溶液、活性染料染色溶液或涂料活性染料共浴染色溶液；浸軋陽離子改性溶液工序 中，浸軋的持續時間為3-60S，浸軋的溫度為40-70°C，超聲波空化處理是持續不間斷進行 的。這一技術方案的適用對象為含棉紗線，包括全部成分是棉纖維的純棉紗線，或者 棉纖維與其他纖維混紡或交織的紗線，如棉纖維與滌綸、錦綸、腈綸、氨綸、羊毛、麻、粘膠、 天絲、莫代爾、竹中的一種或多種纖維混紡或交織的紗線。此外，為了進一步提高染色的效果，可以在浸軋陽離子改性溶液工序之前，將原紗 經過等離子電暈工序處理；也可在浸軋染色溶液工序中，將原紗浸軋以超聲波空化處理的 染色溶液。本發明所采用技術方案的內在機理是在含棉紗線浸軋陽離子改性溶液時，陽離 子改性劑分子在超聲波的空化作用下，擴散性能得到顯著提升，能夠克服棉纖維因未經煮 練前處理或煮練前處理效果不好而親水性能差這一因素的阻礙，大量地上染到棉纖維上并 滲透到棉纖維內部，進而通過化學反應而接枝到棉纖維上，并使棉纖維接枝后帶上正電荷。 這使得棉纖維在浸軋涂料、活性染料等染色溶液時，能夠因正負電荷的相互吸引而有效吸 附帶負電荷的涂料、染料并促使涂料、染料上染，產生化學健的結合。這樣一方面提高了染 色深度，同時也提高了染色滲透性和染色牢度。本發明所采用技術方案的創造性表現在以超聲波對染色溶液進行空化處理時， 染料或涂料分子在超聲波的空化作用下，擴散性能得以提升，更容易擴散到紗線和纖維的 內部，染料或涂料分子的親水性越差則這種擴散性能的提升越明顯，這一現象目前已被技 術界所認識，通過試驗也表明超聲波對染色溶液進行空化處理后，在染色深度、染色滲透性 方面有一定的提高，但這種提高是有限的；而以超聲波對陽離子改性溶液進行空化處理時， 由于陽離子改性劑具有與涂料、染料完全不同的分子結構和較好的上染性能，陽離子改性 劑分子在超聲波的空化作用下，擴散性能得到質的提升，以至于能夠克服未經煮練前處理 或煮練前處理效果不好的棉纖維上含有的果膠、蠟質和雜質等疏水成分的阻礙，擴散和滲 透進入紗線和纖維內部，并在棉纖維浸軋染色溶液時通過正負電荷的相互吸引使染料或涂 料分子獲得較好的上染和滲透效果。與以超聲波對染色溶液進行空化處理這一方法的技 術效果相比，以超聲波對陽離子改性溶液進行空化處理的方法，在提升分子對棉纖維特別 是對未經煮練前處理或煮練前處理效果不好的棉纖維的擴散和滲透性能上，取得了預料不 到的技術效果，也解決了人們一直渴望解決但始終未能獲得成功的技術難題一省去棉纖 維染色之前的煮練工序或具有煮練效果的前處理工序。本發明申請人的小試、中試以及商 業化批量生產的實踐表明，本發明所述技術方案是可行、成功的，取得了如前所述的技術效
本發明的有益效果是解決了含棉紗線連續軋染技術的染色牢度、透芯度和染色 深度的問題，并且可以省去在染色過程之前或之中的煮練工序或具有煮練效果的前處理工 序，從源頭上消除了煮練或具有煮練效果的前處理工序中的能源消耗、污染排放。
附圖1是本發明所述技術方案的工藝流程圖。
具體實施例方式本實施例32s/2純棉色紗的生產工藝流程如圖1所示，主要工藝條件如下
1、浸軋陽離子改性溶液。整經成軸的3k/2純棉原紗，不經煮練工序或具有煮練效果 的前處理工序的處理，直接浸入軋槽中的陽離子改性溶液，并經軋車壓軋，如此方式二浸二 軋。陽離子改性溶液的構成為購自廣州市湘中紡織化工有限公司的陽離子改性劑CL-200 20g/L，購自廣東靈捷制造化工有限公司的非離子滲透劑AG-310 3g/L，純堿8g/L。超聲波先于紗線進入軋槽前3分鐘開啟，并一直持續至染色結束后關閉。超聲波 頻率為40kHz，功率密度為0.5W/cm2。陽離子改性溶液溫度保持在55士2°C。由于在陽離子 改性溶液的軋槽中設置超聲波，減少了軋槽中的溶液數量，浴比較小；并且對軋槽溶液進行 保溫，克服超聲波空化時帶來的溫度不穩定而使改性溶液溫度始終保持在55°C左右。小浴 比與溫度條件穩定這兩個因素共同作用，有效克服了染色的前后色差。2、烘干紗線經烘筒烘干。3、浸軋涂料溶液涂料溶液的構成為購自香港新力華國際有限公司的涂料 DAF403 30g/L，購自上海譽輝化工有限公司的粘合劑AFlOl 50g/L，購自廣東靈捷制造化工 有限公司的非離子滲透劑AG-310 lg/L。溫度為常溫，浸軋方式為一浸一軋。4、固色紗線經紅外線預烘裝置預烘后，經烘筒烘干和焙烘，經3格水洗箱水洗后經以上工藝染色后產品的質量指標與其他工藝對比情況見表1。表1中工藝1為 以上所述工藝，工藝2、3使用與工藝1相同的原料、工藝流程、染色濃度，只是對超聲波的使 用進行調整；產品顏色測試為使用美國進口測色儀Gretag Macbeth Color-Eye 7000A進行 的測試。
權利要求
1.一種含棉紗線的染色方法，其特征在于該染色方法中包括依次進行的浸軋陽離子 改性溶液工序、烘干工序、浸軋染色溶液工序以及固色工序，在所述的浸軋陽離子改性溶液 工序中，將所述的原紗浸軋以超聲波空化處理的陽離子改性溶液。
2.根據權利要求1所述的含棉紗線的染色方法，其特征在于所述的超聲波的頻率為 20-100kHz，功率密度為 0. l-10ff/cm2。
3.根據權利要求1所述的含棉紗線的染色方法，其特征在于所述的陽離子改性溶液 中含有l-50g/L的陽離子改性劑、l-10g/L的滲透劑、1-20 g/L的純堿。
4.根據權利要求3所述的含棉紗線的染色方法，其特征在于所述的陽離子改性劑選 用陽離子型的紡織染整棉纖維用改性劑。
5.根據權利要求3所述的含棉紗線的染色方法，其特征在于所述的滲透劑選用非離 子型的紡織染整用滲透劑。
6.根據權利要求1所述的含棉紗線的染色方法，其特征在于所述的浸軋陽離子改性 溶液工序中的浸軋為一浸一軋或多浸多軋。
7.根據權利要求1所述的含棉紗線的染色方法，其特征在于所述的浸軋染色溶液 工序中所使用的染色溶液為涂料染色溶液、活性染料染色溶液或涂料活性染料共浴染色溶 液。
8.根據權利要求1所述的含棉紗線的染色方法，其特征在于所述的浸軋陽離子改性 溶液工序中，浸軋的持續時間為3-60S。
9.根據權利要求1所述的含棉紗線的染色方法，其特征在于所述的浸軋陽離子改性 溶液工序中，浸軋的溫度為40-70°C。
10.根據權利要求1所述的含棉紗線的染色方法，其特征在于在所述的浸軋陽離子 改性溶液工序中，對所述的陽離子改性溶液進行的超聲波空化處理是持續不間斷進行的。
11.根據權利要求1所述的含棉紗線的染色方法，其特征在于所述的含棉紗線為全 部成分是棉纖維的純棉紗線，或者棉纖維與滌綸、錦綸、腈綸、氨綸、羊毛、麻、粘膠、天絲、竹 纖維、莫代爾中的一種或多種纖維混紡或交織的紗線。
12.根據權利要求1所述的含棉紗線的染色方法，其特征在于在所述的浸軋陽離子 改性溶液工序之前，將所述的原紗經過等離子電暈工序處理。
13.根據權利要求1所述的含棉紗線的染色方法，其特征在于在所述的浸軋染色溶 液工序中，將所述的原紗浸軋以超聲波空化處理的染色溶液。
全文摘要
本發明涉及一種含棉紗線的染色方法，該染色方法中包括依次進行的浸軋陽離子改性溶液工序、烘干工序、浸軋染色溶液工序以及固色工序，在所述的浸軋陽離子改性溶液工序中，將所述的原紗浸軋以超聲波空化處理的陽離子改性溶液。本發明解決了含棉紗線連續軋染技術的染色牢度、透芯度和染色深度的問題，并且可以省去在染色過程之前或之中的煮練工序或具有煮練效果的前處理工序，從源頭上消除了煮練或具有煮練效果的前處理工序中的能源消耗、污染排放。
文檔編號D06M101/06GK102127870SQ20101058070
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月9日 優先權日2010年12月9日
發明者朱禮青, 李汝龍, 梅建忠, 蔡慧琴, 郝彥磊, 馬新華 申請人:張家港三得利染整科技有限公司