一种山羊绒两型纤维的染色工艺
技术领域
本发明涉及山羊绒纺织行业中的染色过程,特别是山羊绒两型纤维的染色工艺。
背景技术
山羊绒纤维是一种珍稀的纺织原料资源,素有“软黄金”、“钻石纤维”之美称。然而,近年来随着我国“封山禁牧”、“退耕还林”和“退牧还草”等政策的实施,山羊由传统的“放养”向“圈养”模式转变,加上气候变暖和山羊品种改良等原因,山羊绒品质发生了变异。山羊绒品质的变异造成山羊绒中两型纤维和“二细毛”日益增多。由于山羊绒两型纤维根梢部化学成分和蛋白质结构不相同,纤维根梢部粗细明显不一致,纤维根梢部的细度、刚度、卷曲性能和染色性能也不一致,用传统的染色工艺染色,染色上染率很低且色差较大。纤维直径细的部位着色较深,而直径粗的部位着色较浅,造成染色根梢部颜色明显不一致,特别是某些颜色较深的色系,严重影响了染色绒和织物的外观。加上纤维中“二细毛”染色上色率低,着色较浅,影响了染色绒和织物的外观。同时,纺纱和织造的过程中,两型纤维直径细的部分因卷曲大、刚性小包缠在纱线内部,而直径粗的部分和“二细毛”因弯曲小,刚性大,很容易分布在纱线的外层表面。往往翘起而浮在织物表面,造成产品颜色的色差,严重影响织物的外观风格和质量,与高档山羊绒制品的风格格格不入。也造成羊绒衫后道加工的大量摘毛,耗费了大量的人工成本,严重影响了生产加工的效率和成本。
因此,在山羊绒染色加工过程中,提高两型纤维和“二细毛”的上染率,降低两型毛根梢部染色的色差,提高染色的一致性和山羊绒制品的外观质量,减少后道织物加工的摘毛,提高劳动生产率是山羊绒产业亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是解决现有山羊绒纤维染色技术的缺陷,针对山羊绒两型纤维染色困难,上染率低,根梢部染色色差大和“二细毛”着色较浅的特点,通过增加山羊绒两型纤维和“二细毛”表面的氨基酸染座,提高上染率,克服现有两型纤维根梢部染色不一致和“二细毛”染色上染率低的缺点,提供一种针对山羊绒两型纤维和“二细毛”的染色加工方法。
为实现上述目的,本发明技术方案是:一种两型纤维和“二细毛”的染色加工工艺,其特征在于,加工工艺步骤为:
步骤1:蛋白质透析液制备
采用粗毛→剪碎→溶解→过滤→透析→烘干→研磨→粉末的工艺过程。将制备好的粗毛或短绒置于25℃、pH=2的盐酸溶液中浸泡2小时,用去离子水洗净,在50℃的烘干设备中烘干后剪碎,采用还原C法溶解,其中溶解溶液中尿素浓度为6~8mol/L,SDS加入量为1~3%,2-巯基乙醇浓度为5~7%,温度为45~55℃,时间为8~12小时,然后对溶解后的蛋白质粗溶液进行过滤,并采用膜透析法将8000~10000分子量的角蛋白质大分子透析出来,浓缩后得到角蛋白溶液,然后用冰醋酸调节pH值至角蛋白的等电点4-5附近,使角蛋白沉淀析出,最后用离心机除去上层清液后,在50℃的温度条件下低温烘干,再经机械研磨后得到粉末细度达100μm左右的角蛋白粉末,最终制成符合浓度要求的角蛋白质溶液。
步骤2:纤维预处理
采用散纤维染色机进行预处理,预处理分两步进行,预处理的工艺为:
第一步:加入温度为20℃~30℃的清水,并加入羊毛保护剂、络合稳定剂、保险粉和络合剂。羊毛保护剂、络合稳定剂、保险粉和络合剂的质量百分比浓度分别为0.5%~3%、0.5%~5%、0.5%~2%、1%~15%。搅拌均匀后加入两型纤维和“二细毛”纤维,循环10~20min后以1℃/min的速度升温至40~50℃,恒温处理25~35min分钟后,放清水冲洗。
第二步:加入温度为20℃~30℃的清水,并加入复合生物酶氧化稳定剂、羊毛保护剂和双氧水。氧化稳定剂、羊毛保护剂和双氧水的质量百分比浓度为分别为5%~25%、0.5%~4%、10%~60%。搅拌均匀后加入上述处理过的两型纤维和“二细毛”纤维,循环10~20min后以1℃/min的速度升温至40~50℃,恒温处理45~55min后脱水。
步骤3:蛋白质溶液整理
将将经过预处理的两型纤维和“二细毛”纤维放入浓度为8~10 g/L,pH值为4~6.5,温度为55℃~65℃的蛋白质透析液,恒温浸泡55min~65 min,通过透析液中蛋白质活性基与经过预处理的纤维表面二硫键反应,使蛋白质与纤维表面二硫键结合,在山羊绒纤维表面增加一层蛋白质大分子膜,增加氨基酸“染座”后,然后放入离心式脱水机中脱水。
步骤4:烘干
将经过处理的两型纤维和“二细毛”脱水取出,采用射频烘干机在75℃条件下烘燥30min~40 min,在烘干过程中完成纤维与蛋白质分子的交联反应,使山羊绒纤维表面增加一层蛋白质膜。
步骤5:染色
采用毛用活性染料的低温散纤维染色工艺。分两步进行:
第一步:预处理:首先加入20~30℃的清水,加入2%-4%的羊绒低温染色助剂,在恒温处理25min~35min后,以1℃/分钟升温至65~75 ℃,保温25min~35min后排水挤轧。
第二步:采用毛用活性染料和低温染色工艺进行染色。首先加入温度为20℃~30℃的清水,并加入0.5%-1.5%的羊绒低温染色助剂和染料,在pH值为4.5~6.0的条件下恒温处理10min~30min后,以1℃/min的速度升温至80~90℃后保温处理25~50min,然后清洗、脱水和烘干。
本发明采用预处理工艺打开山羊绒两型纤维表面的二硫键,然后用蛋白质透析液处理山羊绒两型纤维和“二细毛”,将蛋白质透析液施加在纤维表面,通过透析液中蛋白质活性基与二硫键反应,使蛋白质与二硫键重新结合,在山羊绒纤维表面增加一层蛋白质膜,然后烘干,增强两型纤维的染色性能,然后进行染色。该染色方法具有上染率高,染色色差小的优越性和减少后道摘毛的优越性。同时采用本方法获得的染色纤维,使得两型纤维跟梢部的色差和色牢度达到4级以上,二细毛着色和羊绒一致。每吨绒减少摘毛工2个,按年产250吨染色绒计算,可减少摘毛工500个,提高产品质量的同时,每年可降低成本1200万元。
具体实施方式:
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实例1:一种山羊绒两型纤维的染色工艺,主要涉及的是两型纤维黑色系染色工艺,其特征在于包括以下步骤:
步骤1:蛋白质透析液的制备:
将制备好的粗毛或短绒置于25℃、pH=2的盐酸溶液中浸泡2小时,用去离子水洗净,在50℃的烘干设备中烘干后剪碎,采用还原C法溶解,其中溶解溶液中尿素浓度为8mol/L,SDS加入量为3%,2-巯基乙醇浓度为7%,温度为55℃,时间为12小时,然后对溶解后的蛋白质粗溶液进行过滤,并采用膜透析法将8000~10000分子量的角蛋白质大分子透析出来,浓缩后得到角蛋白溶液,然后用冰醋酸调节pH值至角蛋白的等电点4-5附近,使角蛋白沉淀析出,最后用离心机除去上层清液后,在50℃的温度条件下烘干低温烘干,再经机械研磨后得到粉末细度达100μm左右的角蛋白粉末,最终制成符合浓度要求的角蛋白质溶液。
步骤2:纤维预处理:
第一步:加入温度为30℃的清水,并加入羊毛保护剂、络合稳定剂、保险粉和络合剂。羊毛保护剂、络合稳定剂、保险粉和络合剂的质量百分比浓度分别为3%、5%、2%、15%。搅拌均匀后加入两型纤维和“二细毛”纤维,循环20min后以1℃/min的速度升温至50℃,恒温处理35min分钟后,放清水冲洗。
第二步:加入温度为30℃的清水,并加入复合生物酶氧化稳定剂、羊毛保护剂和双氧水。氧化稳定剂、羊毛保护剂和双氧水的质量百分比浓度为分别为25%、4%、60%。搅拌均匀后加入上述处理过的两型纤维和“二细毛”纤维,循环20min后以1℃/min的速度升温至50℃,恒温处理55min后脱水。
步骤3:蛋白质溶液整理
将将经过预处理的两型纤维和“二细毛”纤维放入浓度为10 g/L,pH值为4,温度为65℃的蛋白质透析液,恒温浸泡65 min,通过透析液中蛋白质活性基与经过预处理的纤维表面二硫键反应,使蛋白质与纤维表面二硫键结合,在山羊绒纤维表面增加一层蛋白质大分子膜,增加氨基酸“染座”后,然后放入离心式脱水机中脱水。
步骤4:烘干
采用射频烘干机在75℃条件下烘燥40min,在烘干过程中完成纤维与蛋白质分子的交联反应。
步骤5:染色
采用毛用活性染料的低温散纤维染色工艺。分两步进行:
第一步:预处理:首先加入30℃的清水,加入4%的羊绒低温染色助剂,在恒温处理35min后,以1℃/分钟升温至75 ℃,保温35min后排水挤轧。
第二步:采用毛用活性染料和低温染色工艺进行染色。首先加入温度为30℃的清水,并加入1.5%的羊绒低温染色助剂和染料,在pH值为4.5的条件下恒温处理30min后,以1℃/min的速度升温至90℃后保温处理50min,然后清洗、脱水和烘干。
实例二:一种山羊绒两型纤维的染色工艺,主要涉及的是两型纤维粉色系染色,其特征在于包括以下步骤:
步骤1:蛋白质透析液的制备:
将制备好的粗毛或短绒置于25℃、pH=2的盐酸溶液中浸泡2小时,用去离子水洗净,在50℃的烘干设备中烘干后剪碎,采用还原C法溶解,其中溶解溶液中尿素浓度为6mol/L,SDS加入量为1%,2-巯基乙醇浓度为5%,温度为45℃,时间为8小时,然后对溶解后的蛋白质粗溶液进行过滤,并采用膜透析法将8000~10000分子量的角蛋白质大分子透析出来,浓缩后得到角蛋白溶液,然后用冰醋酸调节pH值至角蛋白的等电点4-5附近,使角蛋白沉淀析出,最后用离心机除去上层清液后,在50℃的温度条件下烘干低温烘干,再经机械研磨后得到粉末细度达100μm左右的角蛋白粉末,最终制成符合浓度要求的角蛋白质溶液。
步骤2:纤维预处理:
第一步:加入温度为20℃的清水,并加入羊毛保护剂、络合稳定剂、保险粉和络合剂。羊毛保护剂、络合稳定剂、保险粉和络合剂的质量百分比浓度分别为0.5%、0.5%、0.5%、1%。搅拌均匀后加入两型纤维和“二细毛”纤维,循环10min后以1℃/min的速度升温至40℃,恒温处理25min分钟后,放清水冲洗。
第二步:加入温度为20℃的清水,并加入复合生物酶氧化稳定剂、羊毛保护剂和双氧水。氧化稳定剂、羊毛保护剂和双氧水的质量百分比浓度为分别为5%、0.5%、10%。搅拌均匀后加入上述处理过的两型纤维和“二细毛”纤维,循环20min后以1℃/min的速度升温至40℃,恒温处理45min后脱水。
步骤3:蛋白质溶液整理
将将经过预处理的两型纤维和“二细毛”纤维放入浓度为8 g/L,pH值为6.5,温度为55℃的蛋白质透析液,恒温浸泡65 min,通过透析液中蛋白质活性基与经过预处理的纤维表面二硫键反应,使蛋白质与纤维表面二硫键结合,在山羊绒纤维表面增加一层蛋白质大分子膜,增加氨基酸“染座”后,然后放入离心式脱水机中脱水。
步骤4:烘干
采用射频烘干机在75℃条件下烘燥30min,在烘干过程中完成纤维与蛋白质分子的交联反应。
步骤5:染色
采用毛用活性染料的低温散纤维染色工艺。分两步进行:
第一步:预处理:首先加入30℃的清水,加入2%的羊绒低温染色助剂,在恒温处理25min后,以1℃/分钟升温至75 ℃,保温25min后排水挤轧。
第二步:采用毛用活性染料和低温染色工艺进行染色。首先加入温度为30℃的清水,并加入0.5%的羊绒低温染色助剂和染料,在pH值为6的条件下恒温处理10min后,以1℃/min的速度升温至80℃后保温处理25min,然后清洗、脱水和烘干。