CN101058899A

CN101058899A - 用于生产纺练染色粘胶纤维的染色粘胶及配制方法

Info

Publication number: CN101058899A
Application number: CN 200710049068
Authority: CN
Inventors: 张勇; 黄仕均
Original assignee: Yibin Haisite Fiber Co Ltd
Current assignee: Yibin Haisite Fiber Co Ltd
Priority date: 2007-05-11
Filing date: 2007-05-11
Publication date: 2007-10-24

Abstract

本发明公开了一种用于生产纺练染色粘胶纤维的染色粘胶及配制方法，以克服现有有色粘胶纤维生产过程中的粘胶配制方法不能保证还原氧化过程得到有效控制的弊端。该方法是先配制色浆，然后对粘胶配色，色浆配制时溶液中加入还原剂和氧化剂，再根据粘胶流量按比例加入一定体积的色浆到粘胶管中，经过混合装置充分混合后，再进入粘胶缓冲罐中搅拌混合。本发明通过对染色机理的研究，打破传统普通粘胶纤维纺前着色，后期染整加工的传统工艺，能实现单丝染色，提高有色丝条的染色均匀性、色牢度、色亮度，丰富色彩品种，达到绣花线的使用标准，同时大幅降低生产成本，后续加工无污染，产品色泽艳丽、染色均匀、手感舒适、应用广泛。

Description

用于生产纺练染色粘胶纤维的染色粘胶及配制方法

技术领域

本发明涉及纺练过程中对丝条进行染色的人造纤维，具体的说是用于纺练染色粘胶纤维生产的色浆与粘胶混合后形成的染色粘胶。

背景技术

人造纤维又称人造丝、粘胶纤维、再生纤维素纤维，通过纺前粘胶注色或后期染整加工，可以制成各种颜色的人造纤维产品，广泛应用于色织、家纺、金银丝、绣花线、纱线领域。

丝条成型后进行染色简称纺后染色已是淘汰工艺，存在工艺复杂、成本高、排污量大等弊端。于是近年提出了纺前着色工艺。即将颜料注入粘胶中成为有色粘胶，再进行纺丝。

传统纺前注色方法生产的着色丝，由于所用颜料颗粒较大，粒度不均一，在粘胶中分散性差，造成可纺性差，生产成本高，产品色光暗淡，并且无法用于绣花线生产(主要因为所做出的绣花线的质量如光泽度、手感等达不到使用要求)；后期染整加工需要排掉大量的剩余染液，不利于环境保护，还要增加水、电、汽能源消耗；后期染整加工还容易受到人造纤维产品质量、染整工艺波动等因素影响，造成染色不均匀、色牢度差等问题。

有人在专利中提到了采用靛类、蒽醌类还原染料的有色粘胶纤维及生产方法。该方法是用靛类、蒽醌类还原染料在碱性条件下还原成隐色体盐对粘胶着色，通过纺丝、精练及烘干制成有色粘胶纤维。由于该方法色浆中所采用的还原染料没有使用氧化剂，粘胶配色过程也没有采取控制措施，也就不能对靛类、蒽醌类还原染料的氧化还原过程进行有效的控制，得到的有色粘胶纤维颜色不稳定、可纺性差，无法实现工业化大生产。

纺练染色粘胶纤维生产方法的原理是：配制还原染液及色浆，然后将其与粘胶混合，在纺练过程中(从喷丝到精练结束的过程)丝条在氧化剂和酸或碱环境下氧化显色。本发明提出的就是前期还原后期氧化的染色粘胶及其配制方法。

发明内容

本发明旨在针对现有有色粘胶纤维生产方法中粘胶配色过程中存在的上述缺陷，提供一种用于生产纺练染色粘胶纤维的染色粘胶及配制方法，采用本发明可实现有色人造纤维工业化大生产及其深加工产品生产。通过对染色机理的研究，打破传统普通粘胶纤维纺前着色，后期染整加工的传统工艺，直接生产出有色粘胶纤维。采用本发明能实现单丝染色，提高有色丝条的染色均匀性、色牢度，色亮度，丰富色彩品种，达到绣花线的使用标准；同时大幅降低生产成本，使用方便，后续加工无污染，保护环境；染色品质满足市场要求，色泽艳丽、染色均匀、手感舒适、应用广泛。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

用于生产纺练染色粘胶纤维的染色粘胶：

甲纤：7.9～8.3％

熟成度：8.0～12.0ml

含碱：5.9～6.1％

表面张力：42～56(dymes/cm)

粘度：25～45秒

粘胶原液的浆种包括木浆、棉浆、竹浆以及相互任意组合中的一种。本发明适用于任何粘胶纤维产品的染色，包括粘胶短纤维、长纤维。

染色粘胶的配制方法，先配制色浆，然后对粘胶进行配色，其特征在于：在色浆配制工序中，根据粘胶纤维颜色的要求，称取一种或几种染料，将其混合分散到除盐水中，加入碱性溶液，在溶液中加入还原剂和氧化剂，最后用除盐水定容，再将溶液过滤，制成色浆备用；在粘胶配色工序中，将备用色浆加入到粘胶中，经充分混合后制得染色粘胶。

在粘胶配色工序中，先将备用色浆装入储备装置中，并隔绝空气保护，根据粘胶流量按比例加入一定体积的色浆到粘胶管中，经过混合装置充分混合后，再进入粘胶缓冲罐中搅拌混合，混合好的染色粘胶用供胶泵输送，通过静态混合器送到机台纺丝。

所述染料采用还原染料、硫化染料或非水溶性有机染料。

所述还原剂和氧化剂的加入量分别为反应摩尔数的1～5倍和0.5～2倍。

所述还原剂为保险粉或二氧化硫脲。

所述氧化剂为H₂O₂、NaNO₂、重络酸钠或亚氯酸钠。

所述碱性溶液可用NaOH水溶液。

定容后的溶液体积为粘胶体积的0.5％～10％。

本发明色浆浓度为0.005％～10％；含碱2～6％。

本发明所述色浆配制中包括的装置有染液调配罐、染液储罐、碾磨机、染液过滤机、染液过滤泵、循环泵、螺杆泵、变频器。

本发明所述粘胶配色中包括的装置有粘胶输送泵、粘胶缓冲罐、静态混合器、螺杆泵、循环泵、计量泵、电磁流量计、差压变送器、电器自动控制系统。

本发明的有益效果表现在：

本发明由于在染料中加入还原剂和氧化剂，由此配制出的染色粘胶可实现后期即纺练过程的氧化反应，使染色粘胶中的染液中的染料分子被氧化析出，均匀分布在纤维内部，与纤维分子形成氢键结合，由此保证了纺前还原、纺练氧化显色的生产要求。

并通过对还原剂和氧化剂的加入量的控制、色浆溶液与粘胶体积比的控制、色浆浓度的控制、色浆与粘胶配制及混合等的控制使得氧化还原过程得到保障，保证了纺练显色过程和最终固色。

该方法可实现工业化大生产及其深加工产品生产，打破传统普通粘胶纤维纺前着色后期染整加工的传统工艺，直接生产出有色粘胶纤维。并具备如下优点：

1、实现单丝染色，提高有色丝条的染色均匀性、色牢度，色亮度，丰富色彩品种，达到绣花线的使用标准；

2、大幅降低生产成本，使用方便，后续加工无污染，保护环境；

3、染色品质满足市场要求，色泽艳丽、染色均匀、手感舒适、应用广泛。

4、可实现工艺化大生产、可纺性好，生产成本低。

采用本发明除了在前期技术的研究和固定设备的少量投入外，在生产过程中的染料和后处理化工料的投入也相对传统染色技术大大减少，减少了制作工序，降低了能耗，节约了生产成本。实现印染废水零排放，在环保费用减少的经济价值以及给社会环境保护带来的较大影响远远高出在使用的直接经济价值。

附图说明

图1为本发明工艺流程图

具体实施方式

本发明提出的是用于纺练染色粘胶纤维生产的染色粘胶及配制方法。

本发明提到的纺练染色粘胶纤维生产方法是在染料中加入还原剂和氧化剂，将上述染料与粘胶混合制得染色粘胶，送机台纺丝获得还原丝条；还原丝条从形成到精练的纺练过程中或纺练过程结束时，在酸或碱环境下氧化、显色，形成纺练染色粘胶纤维。

丝条在酸或碱环境下氧化，是根据染料的不同而进行工艺选择，有些染料在酸环境下氧化，有些染料在碱环境下氧化。由于粘胶从喷头喷到酸浴槽后，其内的酸液本身就是酸环境，再加上硫酸，在酸环境氧化的染色粘胶在酸浴槽内就开始氧化反应，染液中的染料分子被氧化析出，均匀分布在纤维内部，与纤维分子形成氢键结合，开始显色。显色过程贯穿于整个纺练过程，直到固色为预期颜色。

本发明之所以称为纺练染色，其原因在于丝条颜色是在纺练过程中显现，而最终成色在纺练之后。在将染液加入粘胶时，以及在氧化反应过程中的任意时刻，其颜色均不同于预期颜色。此特征明显区别与纺前注色工艺，纺前注色工艺中，预先加什么颜色的颜料，后期就得到什么颜色的丝条，因此称作着色丝。着色丝由于所用颜料颗粒较大，粒度不均一，在粘胶中分散性差，造成可纺性差，生产成本高，产品色光暗淡，并且无法用于绣花线生产；后期染整加工需要排掉大量的剩余染液，不利于环境保护，还要增加水、电、汽能源消耗；后期染整加工还容易受到人造纤维产品质量、染整工艺波动等因素影响，造成染色不均匀、色牢度差等问题。

本发明由于在染料中加入氧化剂，可实现后期即纺练过程的氧化反应，使染色粘胶中的染料分子被氧化析出，均匀分布在纤维内部，与纤维分子形成氢键结合，由此保证了纺前还原、纺练氧化显色的生产要求；通过对还原剂和氧化剂的加入量的控制、色浆溶液与粘胶体积比的控制、色浆浓度的控制、色浆与粘胶配制及混合等的控制使得氧化还原过程得到保障，保证了纺练显色过程和最终固色。采用本发明提高了可纺性、色光度，并去掉了后期染整工艺，减少废液排放和能源消耗，且可直接用于绣花线生产。

实施例1：染色粘胶的配制方法

先配制色浆，然后对粘胶进行配色，在色浆配制工序中，根据粘胶纤维颜色的要求，称取一种或几种染料，将其混合分散到除盐水中，加入碱性溶液，在溶液中加入还原剂和氧化剂，最后用除盐水定容，再将溶液过滤到储罐中，制成色浆备用；在粘胶配色工序中，先将备用色浆装入储备装置中，并隔绝空气保护，根据粘胶流量按比例加入一定体积的色浆到粘胶管中，经过混合装置充分混合后，再进入粘胶缓冲罐中搅拌混合，混合好的染色粘胶用供胶泵输送，通过静态混合器送到机台纺丝。

所述染料采用还原染料、硫化染料或非水溶性有机染料。

所述还原剂为保险粉或二氧化硫脲。

所述氧化剂为H₂O₂、NaNO₂、重络酸钠或亚氯酸钠。

所述碱性溶液可用NaOH水溶液。

定容后的溶液体积为粘胶体积的0.5％～10％。

本发明色浆浓度为0.005％～10％；含碱2～6％。

本发明所述色浆配制中包括的装置有染液调配罐、染液储罐、碾磨机、染液过滤机、染液过滤泵、循环泵、变频器。

本发明所述粘胶配色中包括的装置有粘胶输送泵、粘胶缓冲罐、静态混合器、计量泵、电磁流量计、差压变送器、电器自动控制系统。

实施例2：酸环境氧化的染色粘胶

甲纤：7.9～8.3％

熟成度：8.0～12.0ml

含碱：5.9～6.1％

表面张力：42～56(dymes/cm)

粘度：25～45秒

实施例3：酸环境氧化下的纺丝方法

A、色浆配制：根据粘胶纤维颜色的要求，按照浓度比例称取一定量的一种或几种染料，将其混合分散到除盐水中，加入碱性溶液，再根据反应摩尔比，在溶液中加入还原剂和氧化剂，最后用除盐水定容，再将溶液过滤到储罐中，过滤去掉颗粒杂质，制成色浆备用；

B、粘胶配色：将备用色浆装入储备装置中，并隔绝空气保护，按照溶液体积为粘胶体积的0.5％～10％的比例加入一定体积的染液到粘胶管中，经过混合装置充分混合后，再进入粘胶缓冲罐中搅拌混合，将染色粘胶用供胶泵输送，通过二级静态混合器送到机台纺丝；

C、染色：染液中的染料分子与粘胶分子充分混合均匀后，经喷丝孔进入酸浴中，在氧化剂和酸作用下，染液中的染料分子被氧化析出，均匀分布在纤维内部，与纤维分子形成氢键结合；

D、纺丝：按连续纺、半连续纺或异型扁平纺的生产工序进行纺丝生产，形成纺练染色丝饼或丝绞；

E、后处理：丝饼或丝绞送精练工序，经过氧化反应最终固定成预期的颜色，经压洗、烘干、调湿后络筒，制成纺练染色粘胶纤维产品。

实施例4：碱环境氧化的染色粘胶

甲纤：7.9～8.3％

熟成度：8.0～12.0ml

含碱：5.9～6.1％

表面张力：42～56(dymes/cm)

粘度：25～45秒

实施例5：碱环境氧化的纺丝方法

B、粘胶配色：将备用色浆装入储备装置中，并隔绝空气保护，根据粘胶流量按比例加入一定体积的染液到粘胶管中，经过混合装置充分混合后，再进入粘胶缓冲罐中搅拌混合，将染色粘胶用供胶泵输送，通过二级静态混合器送到机台纺丝；

C、纺丝：染液中的染料分子与粘胶分子充分混合均匀后，经喷丝孔进入酸浴中，按连续纺、半连续纺或异型扁平纺的生产工序进行纺丝生产，形成丝饼或丝绞；

D、染色：丝饼或丝绞去酸后，将其置入碱性环境，比如碱洗，在氧化剂和碱的作用下，染液中的染料分子被氧化析出，均匀分布在纤维内部，与纤维分子形成氢键结合，此时开始显色。

E、后处理：丝饼或丝绞送精练工序，经过氧化反应完全最终固定成预期的颜色，压洗、烘干、调湿后络筒。

碱性环境氧化工艺下，精练工艺可略作适应性调整。

实施例6：H015黄色人造纤维

①根据生产有色人造纤维的重量，计算所需染料用量，按对甲纤比例加入。

②将染料分散于适量除盐水中，加入适量的碱，再加入还原剂和氧化剂，还原剂和氧化剂的加入量分别为反应摩尔数的1～5倍和0.5～2倍，然后用除盐水定容，定容后的溶液体积为粘胶体积的0.5％～10％，再将溶液过滤到储罐中，去掉杂质颗粒，顶部加氮气保护。染液配好后尽快用完，以不超过三天为宜。

③用计量泵将染液加入到粘胶管道中，锁定染液瞬时加入量与粘胶流量比，加入染液后的粘胶首先通过一段静态混合器混合，再进入纺丝胶罐中搅拌混合，然后用供胶泵输送，通过二级静态混合器到机台纺丝。

④按正常工艺进行纺丝操作，送精练工序，经压洗、烘干、调湿后络筒，即可得到成品H015黄色人造纤维。

⑤将④步骤中调湿后的丝饼直接成三元、加捻、成绞或成筒，即可得到成品H015黄色绣花线。

Claims

1、用于生产纺练染色粘胶纤维的染色粘胶，其特征在于：

甲纤：7.9～8.3％

熟成度：8.0～12.0ml

含碱：5.9～6.1％

表面张力：42～56(dymes/cm)

粘度：25～45秒

2、染色粘胶的配制方法，先配制色浆，然后对粘胶进行配色，其特征在于：在色浆配制工序中，根据粘胶纤维颜色的要求，称取一种或几种染料，将其混合分散到除盐水中，加入碱性溶液，在溶液中加入还原剂和氧化剂，最后用除盐水定容，再将溶液过滤制成色浆备用；在粘胶配色工序中，将备用色浆加入到粘胶管，经充分混合后制得染色粘胶。

3、根据权利要求2所述的染色粘胶的配制方法，其特征在于：在粘胶配色工序中，先将备用色浆装入储备装置中，并隔绝空气保护，根据粘胶流量按比例加入一定体积的色浆到粘胶管中，经过混合装置充分混合后，再进入粘胶缓冲罐中搅拌混合，混合好的染色粘胶用供胶泵输送，通过静态混合器送到机台纺丝。

4、根据权利要求2所述的染色粘胶的配制方法，其特征在于：所述染料采用还原染料、硫化染料或非水溶性有机染料。

5、根据权利要求2所述的染色粘胶的配制方法，其特征在于：所述还原剂和氧化剂的加入量分别为反应摩尔数的1～5倍和0.5～2倍。

6、根据权利要求2所述的染色粘胶的配制方法，其特征在于：所述还原剂为保险粉或二氧化硫脲。

7、根据权利要求2所述的染色粘胶的配制方法，其特征在于：所述氧化剂为H₂O₂、NaNO₂、重络酸钠或亚氯酸钠。

8、根据权利要求2所述的染色粘胶的配制方法，其特征在于：所述碱性溶液可用NaOH水溶液。

9、根据权利要求2所述的染色粘胶的配制方法，其特征在于：定容后的溶液体积为粘胶体积的0.5％～10％。

10、根据权利要求2所述的染色粘胶的配制方法，其特征在于：色浆浓度为0.005％～10％；含碱2～6％。