CN102031608B

CN102031608B - 再生纤维素纤维色纺纱的生产方法

Info

Publication number: CN102031608B
Application number: CN 201110025579
Authority: CN
Inventors: 郑瑾
Original assignee: Zhongyuan University of Technology
Current assignee: Zhongyuan University of Technology
Priority date: 2011-01-24
Filing date: 2011-01-24
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2031-01-24
Also published as: CN102031608A

Abstract

一种再生纤维素纤维色纺纱的生产方法，以白、红、黄、蓝、紫、橙、绿、黑色再生纤维素纤维中的一种以上混纺得到再生纤维素纤维色纺纱。本发明直接利用有色纤维素纤维，不增加水和能源的消耗，不增加污水的排放，下游纺织印染企业即可获得有色纤维素纱线及其纺织品，与染色纱相比较，每吨可减少水的使用和污水排放50吨，降低蒸汽消耗5吨，省电1000度。七种基本颜色的有色纤维素纤维，可以在纤维生产企业稳定生产，解决频繁更换颜色为再生纤维素纤维生产企业带来的不稳定因素和浪费，降低生产成本。七种基本颜色的再生纤维素纤维混合后所得色纺纱时尚、环保、健康。棉型粘胶纯纺色纺纱可以在现有棉纺设备上生产，无需进行新设备购买或改造。

Description

再生纤维素纤维色纺纱的生产方法

技术领域

本发明涉及一种纱线的生产技术，具体涉及一种再生纤维素纤维色纺纱的生产方法。

背景技术

再生纤维素纤维取之于大自然，其原料是天然的纤维素，比如木浆、竹浆、棉浆等，再生纤维素纤维又可以通过自然界的生物降解作用回归自然。因此，再生纤维素纤维属于环保可再生纤维。

再生纤维素纤维具有良好的吸湿性，在一般大气条件下，回潮率在13%左右，其含湿率最符合人体皮肤的生理要求，具有光滑凉爽、透气、抗静电、染色绚丽等特性。用再生纤维素纤维制作的面料质地柔软、光泽亮丽、垂感好、超强吸湿、穿着光滑舒适。即使经多次水洗后仍能保持鲜艳色彩，在国外也经常被用做是高级成衣的材料。

再生纤维素纤维的特点是将天然纤维豪华质感与合成纤维的实用性合二为一。具有棉的柔软、丝的光泽，麻的滑爽，而且其吸水、透气性能都优于棉，具有较高的上染率，织物颜色明亮而饱满。再生纤维素纤维可与其他纤维混纺，如棉、麻、丝等以提升这些布料的品质，使面料能保持柔软、滑爽。再生纤维素纤维织物经过多次水洗后，依然保持原有的光滑及柔顺手感、柔软与明亮。由于再生纤维素纤维的优良特性和环保性，已被纺织业一致公认为是21世纪最具有潜质的纤维。

再生纤维素纤维可以通过纺纱加工得到纱线，纱线可以通过织造得到坯布，坯布通过染整加工成为面料。面料颜色的获得通常是在染整工序，即对坯布进行染色或印花，称为染色布或印花布；也可以对纱线进行染色，然后进行织造，称为色织布；也可以对纤维进行着色获得有色纤维，然后进行纺纱，其产品称为色纺纱。

色纺纱在同一根纱线上显现出多种颜色，色彩丰富、饱满柔和，用色纺纱织成的面料具有朦胧的立体效果，做出服装后颜色含蓄、自然，这种返璞归真的风格受到了欧美国家以及国内年轻人的喜欢，符合个性化、多样化、时尚化的服装发展趋势。

色纺纱将传统的纺织工序进行了颠倒，把着色的环节提到纺纱之前，工艺改变之后，能够做成由棉、麻、毛、丝、化纤等多种原料混纺而成的纱线，其优点：一是完全解决了坯布染色的缸差问题，色纺只要颜色确定，可以做到批量无限；二是色纺解决了各种不同物理特性织物的染色问题，各种纤维混合纺制，可以产生性能互补的作用，色纺给予了面料无限的发展空间。

由于色纺纱直接对部分纤维染色，染色纤维的平均占比在35%左右，因此使用染料和耗费水的比例也较小，对总体环境污染比传统的“先纺后染”产品减少50%以上，符合“低碳制造”的时代要求，是纺织业中的“节水减排”产品。

色纺纱得以生产的前提是，获得有色纤维。CN1073997A“棉花散纤维染色方法”和 CN1266120A“棉花散纤维染色加工方法”，分别公开了一种有色棉纤维的生产方法。虽然利用有色棉纤维进行色纺纱的加工，可以比传统的“先纺后染”减少对环境的污染，但该专利中披露的技术仍然属于传统的染色方法，棉纤维精练过程中浴比1:15，升温到100℃保温30~60分钟；染色过程中浴比1:15~1:20，升温到100℃保温60分钟。在精练过程和染色过程后还要换水清洗干净，加工1吨棉纤维，整个过程中消耗的水量将会是50吨~100吨，能量的消耗也非常大。

色纺纱属于时尚产品，纺织品的颜色也随着消费者生活水平和消费水平的提高变得越来越多样化。对于纺织企业而言，其产品的生产要求是“小批量、多品种”。有些纺纱企业的产品批量甚至小至几十公斤甚至几公斤，而多品种方面，颜色的变化可谓千变万化。中国纺织信息中心建立的中国国家标准色彩体系——CNCS色彩体系，其CNCS时尚色卡就包含了900种颜色，一般面料或有色纱生产企业的色彩品种都多达上千种。

作为上游的再生纤维素纤维的生产线来说，其生产线高的已经超过10万吨/年的生产能力，低也都在5万吨/年，上游的大型生产设备与下游“小批量、多品种”的要求之间的不能衔接。试以5万吨/年的生产能力进行计算，生产线每小时的生产能力即为7000公斤，而色纺企业棉花染色的批量仅为100公斤。同时，一种颜色的有色纤维品种生产结束后，更换下一个品种，由于色浆附着在生产管道内，需要清楚上一批次产品的影响，至少需要一个小时的放胶和清污。

这就意味着再生纤维素企业不可能接少于10吨的订单，即使接了订单，其生产成本也将远远高于常规品种，其浪费量非常巨大。这也是为什么国内大型纤维素纤维生产企业虽然开发出了有色纤维，但却无法走向市场。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，再生纤维素纤维色纺纱的生产方法。本发明所述的再生纤维素纤维色纺纱，利用七种有色再生纤维素纤维为原料，通过这些有色再生纤维素纤维的复配，获得千变万化的色彩品种，可以解决上游纤维企业“大批量、生产稳定”的要求，同时满足色纺纱“小批量、多品种、颜色多变”的要求。

本发明的再生纤维素纤维色纺纱的生产方法，包括下述生产步骤：

（1）配纤配色：根据色纺纱的花色效果，依据配色原理，按照一定的比例将白色、红、黄、蓝、紫、橙、绿、黑色再生纤维素纤维中的一种以上通过配棉设备进行初步的混合与开松，制成棉卷或直接送给下道梳棉设备，棉卷或棉丛定重为350~450g/m；

（2）梳理：经过配棉设备初步混合后，棉卷或棉丛定量送至梳理设备，经过梳棉机的进一步混合与开松、集束成棉条，称之为生条，生条定重为20g/5m；

（3）并条：生条进一步进行并条工序，并条可以是二道或三道并条，通过并条改善棉条的颜色均匀性和条干均匀度，经并条后的棉条称为熟条，熟条定重为20g/m；

（4）纺纱：使用环锭纺设备或转杯纺设备纺纱。本发明的再生纤维素纤维色纺纱的生产方法，也可以包括下述生产步骤：

（1）配棉：将白色、红、黄、蓝、紫、橙、绿、黑色再生纤维素纤维分别通过配棉设备进行初步的混合与开松，分别制成白色、红、黄、蓝、紫、橙、绿、黑色棉卷或直接送给下道梳棉设备，棉卷或棉丛定重为350~450g/m；

（2）梳理：经过配棉设备初步混合后，白色、红、黄、蓝、紫、橙、绿、黑色棉卷或棉丛定量送至梳理设备，经过梳棉机的进一步混合与开松、集束成白色、红、黄、蓝、紫、橙、绿、黑棉条，称之为白色、红、黄、蓝、紫、橙、绿、黑生条，生条定重为20g/5m；

（3）并条（配条配色）：根据色纺纱的花色效果，依据配色原理，按照一定的比例将白色、红、黄、蓝、紫、橙、绿、黑生条中的一种以上进行并条工序，依据最终色纺纱产品混色要求的效果，并条可以是二道或三道或四道或五道并条，通过并条改善棉条的颜色均匀性和条干均匀度，经并条后的棉条称为熟条，熟条定重为20g/m；

（4）纺纱：使用环锭纺设备或转杯纺设备纺纱。当使用环锭纺设备纺纱时，熟条到粗纱机上进行粗纱，粗纱定重为5g/10m，粗纱再到细纱机上进行细纱。细纱细度可以是5tex~8tex，称为特细号纱，8tex~16tex，细号纱；16tex~32tex中号纱，32tex~60tex，粗号纱，60tex以上，特粗号纱。公制捻系数可以根据厂家要求确定为360~440。

当使用转杯纺设备纺纱时，熟条直接进入转杯纺纱机进行纺纱，纱的细度可以是16tex~32tex中号纱，32tex~60tex，粗号纱，60tex以上，特粗号纱。捻系数定为360~440。

上述七种颜色是红、黄、蓝、黑、橙、绿、紫，特别是红、黄、蓝、黑四种颜色与普通白色纤维素纤维之间可以调制大部分市场所需的颜色，橙、绿、紫颜色品种可以辅助运用，使一些颜色的获得更为简捷。

红色再生纤维素纤维的主波长是610nm-660nm，特别是630nm-650nm，其分光反射率曲线如图1所示。其兴奋纯度为0.35-0.85，特别是0.55-0.65。

黄色再生纤维素纤维的主波长是570nm-590nm，特别是575nm-585nm，其分光反射率曲线如图2所示。其兴奋纯度为0.35-0.85，特别是0.55-0.65。

蓝色再生纤维素纤维的主波长是460nm-490nm，特别是470nm-480nm，其分光反射率曲线如图3所示。其兴奋纯度为0.35-0.85，特别是0.55-0.65。

橙色再生纤维素纤维的主波长是590nm-610nm，特别是595nm-605nm，其分光反射率曲线如图4所示。其兴奋纯度为0.35-0.85，特别是0.55-0.65。

绿色再生纤维素纤维的主波长是500nm-530nm，特别是510nm-520nm，其分光反射率曲线如图5所示。其兴奋纯度为0.35-0.85，特别是0.55-0.65。

紫色再生纤维素纤维的主波长是-560nm~-530nm，特别是-560nm~-550nm，其分光反射率曲线如图6所示。其兴奋纯度为0.35-0.85，特别是0.55-0.65。

黑色再生纤维素纤维的分光反射率曲线如图7所示，表面色深K/S值为20-30，特别是24-28。

测试条件：将纤维梳理成束，制作成厚度为1mm左右的纤维平面色样，用Datacolor SF 600X电脑测色仪进行测色，采用标准D65光源，10度视场，测量360nm至750nm波段的吸收反射率数据以及色坐标数据。

本发明所述的再生纤维素纤维色纺纱可以是棉型纯纺纱，利用环锭纺设备，其生产过程包括配纤配色、梳理、并条、粗纱、细纱等过程。

本发明所述的再生纤维素纤维色纺纱也可以是棉型纯纺纱，利用转杯纺设备，其生产过程包括配纤配色、梳理、并条、纺纱等过程。

本发明与现有技术相比具有如下特点：

（1）直接利用有色纤维素纤维，不增加水和能源的消耗，不增加污水的排放，下游纺织印染企业即可获得有色纤维素纱线及其纺织品，与染色纱相比较，每吨可减少水的使用和污水排放50吨，降低蒸汽消耗5吨，省电1000度。

（2）七种基本颜色的有色纤维素纤维，可以在纤维生产企业稳定生产，解决频繁更换颜色为再生纤维素纤维生产企业带来的不稳定因素和浪费，降低生产成本。

（3）七种基本颜色的再生纤维素纤维混合后所得色纺纱时尚、环保、健康。

（4）棉型粘胶纯纺色纺纱可以在现有棉纺设备上生产，无需进行新设备购买或改造。

图1为本发明所用的红色纤维分光反射率曲线。

图2为本发明所用的黄色纤维分光反射率曲线。

图3为本发明所用的蓝色纤维分光反射率曲线。

图4为本发明所用的橙色纤维分光反射率曲线。

图5为本发明所用的绿色纤维分光反射率曲线。

图6为本发明所用的紫色纤维分光反射率曲线。

图7为本发明所用的黑色纤维分光反射率曲线。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。

实施例1

按照红色:黄色:白色:黑色=4:4:1.8:0.2的比例进行配纤配色，利用配棉及其定重设备定量喂入A104型盖板式梳棉机；梳棉机梳理、集束后，成为具有一定混合度棉条，定重为20g/5m。并条选择二道并条，熟条定重20g/5m。熟条在粗纱机上经8倍牵伸得到粗纱，定重为5g/10m。粗纱在细纱机上经27倍牵伸，得到细度为18.5tex（32英支）的细纱。

实施例2

按照红色:蓝色:白色:黑色=2:4:4:2的比例进行配纤配色，利用配棉及其定重设备定量喂入A104型盖板式梳棉机；梳棉机梳理、集束后，成为具有一定混合度棉条，定重为20g/5m。并条选择二道并条，熟条定重20g/5m。熟条在转杯纺纱机上得到细度为50tex（13英支）的细纱。

实施例3

按照黄色:蓝色:白色:黑色=4:2:1:4的比例进行配纤配色，利用配棉及其定重设备定量喂入A104型盖板式梳棉机；梳棉机梳理、集束后，成为具有一定混合度棉条，定重为20g/5m。并条选择二道并条，熟条定重20g/5m。熟条在转杯纺纱机上得到细度为50tex（13英支）的细纱。

实施例4

利用配棉设备分别将黄色、蓝色、白色、黑色再生纤维素纤维喂入A104型盖板式梳棉机；梳棉机梳理、集束后，分别得到黄色、蓝色、白色、黑色棉条，定重为20g/5m。按照黄色:蓝色:白色:黑色=2:4:1:1的比例进行配条配色，并条选择四道并条，熟条定重20g/5m。熟条在转杯纺纱机上得到细度为50tex（13英支）的细纱。

实施例5

利用配棉设备分别将红色、黄色、白色、黑色再生纤维素纤维喂入A104型盖板式梳棉机；梳棉机梳理、集束后，分别得到黄色、蓝色、白色、黑色棉条，定重为20g/5m。按照红色:黄色:白色:黑色=3:3:1.8:0.2的比例进行配条配色，并条选择四道并条，熟条定重20g/5m。熟条在粗纱机上经8倍牵伸得到粗纱，定重为5g/10m。粗纱在细纱机上经27倍牵伸，得到细度为18.5tex（32英支）的细纱。

本发明所用的有色纤维素纤维的生产方法，包括（1）纺丝原液的制备、（2）纺前准备、（3）纤维的成形和（4）纤维的后处理步骤，其中，在步骤（2）中加入色浆，所述的色浆为水性色浆，色浆中的有色固体物质含量为10%~60%；色浆的加入量以有色固体物质占纺丝液中α-纤维素质量计，为0.5%~4%；脉冲泵供应色浆的量为10ml/min~100ml/min，静态混合机的处理纺丝原液的能力为1.2L/min~12L/min。

其中制备红色再生纤维素的色浆，色浆中有色固体物质含量为10%~60%，着色力的数值为10g-100g，色浆中颜料细度的数值范围为0.05μm-2μm，最大吸收波长为490nm-570nm，最大透过波长为650nm-700nm，色浆的加入量以有色固体物质占纺丝液中α-纤维素的质量百分比计，为1%~2%。

其中制备黄色再生纤维素的色浆，色浆中有色固体物质含量为10%~60%，着色力的数值为10g-100g，色浆中颜料细度的数值范围为0.05μm-2μm，最大吸收波长为420nm-480nm，最大透过波长为580nm-700nm，色浆的加入量以有色固体物质占纺丝液中α-纤维素的质量计百分比，为1%~2%。

其中制备蓝色再生纤维素的色浆，色浆中有色固体物质含量为10%~60%，着色力的数值为10g-100g，色浆中颜料细度的数值范围为0.05μm-2μm，最大吸收波长为580nm-610nm，最大透过波长为435nm-500nm，色浆的加入量以有色固体物质占纺丝液中α-纤维素的质量百分比计，为1%~2%。

其中制备橙色再生纤维素的色浆，色浆中有色固体物质含量为10%~60%，着色力的数值为10g-100g，色浆中颜料细度的数值范围0.05μm-2μm，最大吸收波长为480nm-550nm，最大透过波长为595nm-700nm，色浆的加入量以有色固体物质占纺丝液中α-纤维素的质量百分比计，为1%~2%。

其中制备绿色再生纤维素的色浆，色浆中有色固体物质含量为10%~60%，着色力的数值为10g-100g，色浆中颜料细度的数值范围为0.05μm-2μm，最大吸收波长为620nm-650nm，最大透过波长为500nm-550nm，色浆的加入量以有色固体物质占纺丝液中α-纤维素的质量百分比计，为1%~2%。

其中制备紫色再生纤维素的色浆，色浆中有色固体物质含量为10%~60%，着色力的数值为10g-100g，色浆中颜料细度的数值范围为0.05μm-2μm，最大吸收波长为530nm-580nm，最大透过波长为670nm-700nm，次最大透过波长为400nm-460nm，色浆的加入量以有色固体物质占纺丝液中α-纤维素的质量百分比计，为1%~2%。

其中制备黑色再生纤维素的色浆，色浆中有色固体物质含量为10%~60%，着色力的数值为10g-100g，色浆中颜料细度的数值范围为0.05μm-2μm，在400nm-700nm波段反射率低于10%，色浆的加入量以有色固体物质占纺丝液中α-纤维素的质量百分比计，为1%~2%。

纤维的成形步骤中，纺丝速度为60~100m/min；纺丝凝固浴中H₂SO₄浓度为90~120g/L，Na₂SO₄浓度为290~310g/L，ZnSO₄浓度为13~15g/L；塑化浴含H₂SO₄浓度为8~12g/L，Na₂SO₄浓度为20~30g/L，ZnSO₄浓度通常为1~2g/L；凝固浴温度为45~50℃；塑化浴的温度为95~98℃。

丝条的牵伸分为喷丝头拉伸，纺丝盘拉伸，塑化拉伸。喷丝头拉伸采用-10%~20%，纺丝盘拉伸15%~30%，塑化拉伸采用10%~20%。

Claims

1.一种再生纤维素纤维色纺纱的生产方法，其特征在于：以白、红、黄、蓝、紫、橙、绿、黑色再生纤维素纤维中的一种以上混纺得到再生纤维素纤维色纺纱，具体按下述步骤进行：

（4）纺纱：使用环锭纺设备或转杯纺设备纺纱；

所述的红色再生纤维素纤维的主波长为610nm-660nm，其兴奋纯度为0.35-0.85；

所述的黄色再生纤维素纤维的主波长为570nm-590nm，其兴奋纯度为0.35-0.85；

所述的蓝色再生纤维素纤维的主波长为460nm-490nm，其兴奋纯度为0.35-0.85；

所述的紫色再生纤维素纤维的主波长为-560nm~-530nm，其兴奋纯度为0.35-0.85；

所述的橙色再生纤维素纤维的主波长为590nm-610nm，其兴奋纯度为0.35-0.85；

所述的绿色再生纤维素纤维的主波长为500nm-530nm，其兴奋纯度为0.35-0.85；

所述的黑色再生纤维素纤维表面色深K/S值为20-30。

2.一种再生纤维素纤维色纺纱的生产方法，其特征在于：以白、红、黄、蓝、紫、橙、绿、黑色再生纤维素纤维中的一种以上混纺得到再生纤维素纤维色纺纱，具体按下述步骤进行：

（4）纺纱：使用环锭纺设备或转杯纺设备纺纱；

所述的黑色再生纤维素纤维表面色深K/S值为20-30。