CN107558253A - 一种用还原染料染色人棉纤维的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用还原染料染色人棉纤维的方法，属于纤维染色技术领域。所述方法包括：A.预处理：将人棉纱线运至浴缸中，并加入水、染料和平平加o后，保持9min，然后加入烧碱，再加入骨胶、三乙醇胺和水，保持9min后，加入保险粉；B.染色：将浴缸的温度升温至60℃后，保温45min，然后再加入步骤A保险粉总量5%的保险粉；继续保持15min；C.水洗：将染色后的纤维进行水洗，每次9min；D.氧化：将冰醋酸、双氧水加入浴缸中，保持27min后，进行水洗；E.皂洗；F.后处理。本发明方法解决了现有技术中还原染料染色过程中出现的一系列问题，且是针对人棉纤维染色进行设计的，具有染色均匀，无白芯的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种用还原染料染色人棉纤维的方法，属于纤维染色技术领域。
背景技术
棉是棉花，棉纤维，属于天然植物纤维，人棉不是天然纤维，是人造纤维，化学纤维，也叫做粘胶纤维，特性与棉类似，手感更柔软，和棉一样易皱。现有技术中纤维的染色包括直接染料染色、活性染料染色、不溶性偶氮染料染色、还原染料染色、暂溶性还原染料染色、硫化染料染色、苯胺黑和酞菁蓝染色，其中的还原染料染色，由于还原染料本身的分子结构特点，使得还原染料在非常短的时间内上染到纤维上，染色太快，造成纤维的匀染性不好，易出现白芯，并且在染色过程中，常用的还原剂保险粉容易被氧化，导致燃料氧化洗出，影响染色效果。染料本身的缺陷以及现有技术中的工艺水平一直制约着纤维纱线还原染料染色的发展。
筒子纱染色由于生产工序少，纱线退绕快速、干净相互不缠绕，废纱和断头少，生产效率高，布面效果好，生产容易实现自动化控制，匀染性和重现性良好，劳动强相对较低，能实现低浴比染色，从而使得染化料和水电汽的相对耗用量降低，生产成本低，环境污染少，所需要的场地小，是先进的染色技术，国内出现了涤纶，腈纶以及棉纤维的活性染料染色，但是人棉纤维筒子纱还原染料的染色，由于对染色工艺以及生产设备和员工的操作水平要求较高，因此使得人棉纤维筒子纱还原染料的染色在以往的生产应用上存在一定的难度。
关于筒子纱还原染料染色的方法，如公开号为CN101792976A，名称为“棉纤维筒子纱还原染料染色方法”的发明专利，该专利公开的步骤为松纱；染色：在存放纱线的染缸内注入水，升温后向附缸内加入染料、分散剂和螯合助剂，保温后再加入烧碱、匀染剂，进行第二次保温，再加入烧碱、保险粉，保温后降温，再次保温后排出残液，再经还原、氧化，排出残液，然后充分皂洗，排出残液，得到染色纱线；后处理。该染色方法适用于棉纤维的染色，不适用于人棉纤维的染色。
发明内容
本发明旨在提供一种用还原染料染色人棉纤维的方法，弥补行业空白。
为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
一种用还原染料染色人棉纤维的方法，其特征在于：包括以下步骤：
A.预处理
将人棉纱线运至浴缸中，并加入水、染料和平平加o后，保持8～12min，然后加入烧碱，再加入骨胶、三乙醇胺，保持8～12min后，加入保险粉；
本步骤中的平平加o和骨胶的作用均是匀染剂，起到减缓染色速率的效果，以防止染色过快，造成纤维染色不匀的问题。
三乙醇胺作为助溶剂，可以提高隐色体的分散性能，降低聚集，提高隐色体的扩散性和移染性。
保险粉即连二亚硫酸钠NaSO2- NaSO2，状态为白色粉末，含有两个结晶水。
B.染色
将浴缸的温度升温至60～65℃后，保温40～45min，然后再加入步骤A保险粉总量5～10%的保险粉；继续保持15～20min；
本步骤再次补充保险粉，目的是防止保险粉被氧化，影响染色效果的问题。
C.水洗
将染色后的纤维进行2～4次水洗，每次8～12min；
D.氧化
将冰醋酸、双氧水加入浴缸中，保持25～30min后，进行水洗；
E.皂洗
将纯碱、皂洗剂加入到浴缸中，升温至90～100℃，保持15～20min，然后排水，进行洗涤，得到染色纱线；
F.后处理
将经皂洗后的纤维进行固色、制软的后处理操作，得到成品染色后的人棉纤维筒子纱。
为了更好地实现本发明，进一步地，本发明步骤A中，所述染料、平平加o加入到浴缸所需要的时间为8～10min。
本发明步骤A中，所述烧碱加入到浴缸所需要的时间为8～10min。
本发明步骤A中，所述保险粉加入到浴缸所需要的时间为15～20min。
本发明步骤B中，染色的浴比为1：（8～8.5）。
本发明步骤C中，水洗进行四次，包括两次整缸水水洗和两侧正反泵溢流水洗。
本发明步骤B中，升温速率为0.6～0.8℃/min，步骤E中，升温速率为1～3℃/min。
本发明步骤A中，每升溶液，平平加o的添加量为1.5～3g；烧碱添加量为5～8g；骨胶的添加量为1.5～3g；三乙醇胺的添加量为0.5～1g；保险粉的添加量为5～8g。
本发明步骤D中，每升溶液，冰醋酸的加入量为0.5～1mL；双氧水的加入量为1.5～2.5mL；所述冰醋酸的浓度为0.15～0.2g/L。
本发明步骤E中，每升溶液，皂洗剂的加入量为0.8～1.5g，纯碱的加入量为0.8～1.5g。
本发明的有益效果：
（1）本发明针对还原染料自身的缺陷问题，对染色工艺进行改进，特别地加入助溶剂，提高隐色体的分散性能，降低聚集，提高隐色体的扩散性和移染性，并且在染色末期，再补充少量的保险粉，弥补保险粉被氧化带来的染色不均带来的问题，并根据工艺参数的特定设计，使得本发明的工艺尤其适用于人棉纤维的染色，弥补现有技术中人棉纤维采用还原染料染色的技术空白,具有染色均匀，无白芯的优点。
（2）本发明中的染料、平平加o、烧碱、保险粉的加入方式均是缓慢加入，而非一次性大流量通入，其目的是使人棉纤维的上色更加均匀，进一步提高染色的均匀性，白芯的产生。
（3）本发明步骤B中，染色的浴比为1：（8～8.5），助剂的用量更少，利用率更高，生产成本大大降低。
（4）本发明步骤C中，水洗进行四次，包括两次整缸水水洗和两侧正反泵溢流水洗，采用这种水洗方式能够使纤维缓慢均匀地氧化，防止产生内外层差。
（5）本发明通过严格地控制平平加o、烧碱、骨胶、三乙醇胺、冰醋酸、双氧水、皂洗剂和纯碱的加入量，与本发明的工艺步骤相适配，提高原料的利用率，降低生产成本，并通过特定比例的原料配合，大大提高纤维染色的均匀性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
一种用还原染料染色人棉纤维的方法，包括以下步骤：
A.预处理
将人棉纱线运至浴缸中，并加入水、染料和平平加o后，保持9min，然后加入烧碱，再加入骨胶、三乙醇胺和水，保持9min后，加入保险粉；
B.染色
将浴缸的温度升温至60℃后，保温45min，然后再加入步骤A保险粉总量5%的保险粉；继续保持15min；
C.水洗
将染色后的纤维进行4次水洗，每次9min；
D.氧化
将冰醋酸、双氧水加入浴缸中，保持27min后，进行水洗；
E.皂洗
将纯碱、皂洗剂加入到浴缸中，升温至95℃，保持18min，然后排水，进行洗涤，得到染色纱线；
F.后处理
将经皂洗后的纤维进行固色、制软的后处理操作，得到成品染色后的人棉纤维筒子纱。
本实施例染色后纤维的颜色为灰色，使用的染料为：0.005%的还原染料3RT黄，0.1%的还原染料F3B红，和0.05%的还原染料BG灰。
本实施例中，实际操作时，将筒子纱放在主缸内，将助剂从副缸抽入，并采用自动计量的方式进行控制。
本实施例步骤A中，所述染料、平平加o加入到浴缸所需要的时间为9min。
本实施例步骤A中，所述烧碱加入到浴缸所需要的时间9min。
本实施例步骤A中，所述保险粉加入到浴缸所需要的时间为18min。
本实施例步骤B中，染色的浴比为1：8。
本实施例步骤C中，水洗进行四次，包括两次整缸水水洗和两侧正反泵溢流水洗。
本实施例步骤B中，升温速率为0.8℃/min，步骤E中，升温速率为2℃/min。
本实施例步骤A中，每升溶液，平平加o的添加量为1.5g；烧碱添加量为5g；骨胶的添加量为1.5g；三乙醇胺的添加量为0.5g；保险粉的添加量为5g。
本实施例步骤D中，每升溶液，冰醋酸的加入量为0.5mL；双氧水的加入量为1.5mL；所述冰醋酸的浓度为0.15g/L。
本实施例步骤E中，每升溶液，皂洗剂的加入量为0.8g，纯碱的加入量为0.8g。
本实施例中的皂洗剂为皂洗剂BF-516。
本实施例中的后处理步骤中吗，制软工序采用的试剂为德美软片。
本实施例处理的纤维重量为：663.5kg，步骤A中的加水量为5639.75 kg。
实施例2
一种用还原染料染色人棉纤维的方法，包括以下步骤：
A.预处理
将人棉纱线运至浴缸中，并加入水、染料和平平加o后，保持8min，然后加入烧碱，再加入骨胶、三乙醇胺和水，保持8min后，加入保险粉；
B.染色
将浴缸的温度升温至65℃后，保温40min，然后再加入步骤A保险粉总量5%的保险粉；继续保持20min；
C.水洗
将染色后的纤维进行2次水洗，每次8min；
D.氧化
将冰醋酸、双氧水加入浴缸中，保持25min后，进行水洗；
E.皂洗
将纯碱、皂洗剂加入到浴缸中，升温至90℃，保持15min，然后排水，进行洗涤，得到染色纱线；
F.后处理
将经皂洗后的纤维进行固色、制软的后处理操作，得到成品染色后的人棉纤维筒子纱。
本实施例染色后纤维的颜色为灰色，使用的染料为：0.095%的还原染料3RT黄，0.09 %的还原染料F3B红，和0.06 %的还原染料BG灰。
本实施例中，实际操作时，将筒子纱放在主缸内，将助剂从副缸抽入，并采用自动计量的方式进行控制。
本实施例步骤A中，所述染料、平平加o加入到浴缸所需要的时间为8min。
本实施例步骤A中，所述烧碱加入到浴缸所需要的时间8min。
本实施例步骤A中，所述保险粉加入到浴缸所需要的时间为15min。
本实施例步骤B中，染色的浴比为1：8.5。
本实施例步骤B中，升温速率为0.6℃/min，步骤E中，升温速率为1℃/min。
本实施例步骤A中，每升溶液，平平加o的添加量为3g；烧碱添加量为8g；骨胶的添加量为3g；三乙醇胺的添加量为 0.8 g；保险粉的添加量为8g。
本实施例步骤D中，每升溶液，冰醋酸的加入量为1mL；双氧水的加入量为2.5mL；所述冰醋酸的浓度为0.2g/L。
本实施例步骤E中，每升溶液，皂洗剂的加入量为1.5g，纯碱的加入量为1.5g。
本实施例中的后处理步骤为将制软试剂加入浴缸中，升温至40℃，保持18min；其中，制软试剂为德美软片。
本实施例处理的纤维重量为：664.8kg，步骤A中的加水量为5639.75kg。
实施例3
一种用还原染料染色人棉纤维的方法，包括以下步骤：
A.预处理
将人棉纱线运至浴缸中，并加入水、染料和平平加o后，保持12min，然后加入烧碱，再加入骨胶、三乙醇胺和水，保持12min后，加入保险粉；
B.染色
将浴缸的温度升温至60℃后，保温45min，然后再加入步骤A保险粉总量10%的保险粉；继续保持18min；
C.水洗
将染色后的纤维进行3次水洗，每次12min；
D.氧化
将冰醋酸、双氧水加入浴缸中，保持30min后，进行水洗；
E.皂洗
将纯碱、皂洗剂加入到浴缸中，升温至100℃，保持20min，然后排水，进行洗涤，得到染色纱线；
F.后处理
将经皂洗后的纤维进行固色、制软的后处理操作，得到成品染色后的人棉纤维筒子纱。
本实施例染色后纤维的颜色为灰色，使用的染料为：0.0045%的还原染料3RT黄，0.095 %的还原染料F3B红，和0.075 %的还原染料BG灰。
本实施例中，实际操作时，将筒子纱放在主缸内，将助剂从副缸抽入，并采用自动计量的方式进行控制。
本实施例步骤A中，所述染料、平平加o加入到浴缸所需要的时间为10min。
本实施例步骤A中，所述烧碱加入到浴缸所需要的时间10min。
本实施例步骤A中，所述保险粉加入到浴缸所需要的时间为20min。
本实施例步骤B中，染色的浴比为1：8.5。
本实施例步骤B中，升温速率为0.8℃/min，步骤E中，升温速率为3℃/min。
本实施例步骤A中，每升溶液，平平加o的添加量为2g；烧碱添加量为8g；骨胶的添加量为3g；三乙醇胺的添加量为1g；保险粉的添加量为8g。
本实施例步骤D中，每升溶液，冰醋酸的加入量为0.8mL；双氧水的加入量为2mL；所述冰醋酸的浓度为0.18g/L。
本实施例步骤E中，每升溶液，皂洗剂的加入量为1.0g，纯碱的加入量为1.0g。
本实施例处理的纤维重量为：663.2kg，步骤A中的加水量为 5637.2kg。
实施例4
一种用还原染料染色人棉纤维的方法，包括以下步骤：
A.预处理
将人棉纱线运至浴缸中，并加入水、染料和平平加o后，保持10min，然后加入烧碱，再加入骨胶、三乙醇胺和水，保持10min后，加入保险粉；
B.染色
将浴缸的温度升温至62℃后，保温42min，然后再加入步骤A保险粉总量8%的保险粉；继续保持16min；
C.水洗
将染色后的纤维进行4次水洗，每次10min；
D.氧化
将冰醋酸、双氧水加入浴缸中，保持28min后，进行水洗；
E.皂洗
将纯碱、皂洗剂加入到浴缸中，升温至95℃，保持18min，然后排水，进行洗涤，得到染色纱线；
F.后处理
将经皂洗后的纤维进行固色、制软的后处理操作，得到成品染色后的人棉纤维筒子纱。
本实施例染色后纤维的颜色为灰色，使用的染料为：0.005%的还原染料3RT黄，0.095 %的还原染料F3B红，和0.078 %的还原染料BG灰。
本实施例中，实际操作时，将筒子纱放在主缸内，将助剂从副缸抽入，并采用自动计量的方式进行控制。
本实施例步骤A中，所述染料、平平加o加入到浴缸所需要的时间为9min。
本实施例步骤A中，所述烧碱加入到浴缸所需要的时间9min。
本实施例步骤A中，所述保险粉加入到浴缸所需要的时间为18min。
本实施例步骤B中，染色的浴比为1：8.5。
本实施例步骤B中，升温速率为0.8℃/min，步骤E中，升温速率为2℃/min。
本实施例步骤A中，每升溶液，平平加o的添加量为2g；烧碱添加量为8g；骨胶的添加量为3g；三乙醇胺的添加量为0.5g；保险粉的添加量为5g。
本实施例步骤D中，每升溶液，冰醋酸的加入量为0.8mL；双氧水的加入量为2mL；所述冰醋酸的浓度为0.2g/L。
本实施例步骤E中，每升溶液，皂洗剂的加入量为1.0g，纯碱的加入量为1.0g。
本实施例处理的纤维重量为：664.8kg，步骤A中的加水量为5650.8 kg。
实施例5
将实施例1~4得到的染色后的纤维与对照组（常规染色方法）的纤维进行染色均匀性检测，检测结果如下表1所示：
表1：
其中，DE*表示总色差，DE*值越小，表示颜色与标准颜色接近，DE*值越大，表示和标准颜色差距越大，内层DE*值和外层DE*值越接近，表示筒子纱的内层和外层染色均匀性越好。
现有技术的染色方法，步骤如下：
A．吊入筒纱，向染缸加入适量的温水（30±2℃的水），使染液循环10min；
B．加入烧碱溶液，保持10min，然后加入染料和平平加0溶液，运转10min，最后加入保险粉，运转10min；
C．开启加热装置，使染液以1℃/min的速率升温至温度65℃，续染40min，排液；
D．水洗3次；
E．加入预先稀释的H2O2（浓度为27%），升温至40±2℃，运转15min，排液，水洗,3次；
F．加入预先稀释的皂洗剂，升温至98±2℃，运转10min，排液，水洗；
G．根据需要进行柔软或其它功能处理。
需要说明的是，上述染色均匀性的检测方法为：使用爱色丽测色仪在D65光源和10°观察的条件下测定，选用30mm孔径进行测量，测色时要求纱线平整，测色面尽量不用手压或擦织物，从而影响测色结果，每个试样测4次取平均值，根据内层，外层色差和标准颜色比较，从而进行染色均匀性的判断。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用还原染料染色人棉纤维的方法，其特征在于：包括以下步骤：
A.预处理
将人棉纱线运至浴缸中，并加入水、染料和平平加o后，保持8～12min，然后加入烧碱，再加入骨胶、三乙醇胺，保持8～12min后，加入保险粉；
B.染色
将浴缸的温度升温至60～65℃后，保温40～45min，然后再加入步骤A保险粉总量5～10%的保险粉；继续保持15～20min；
C.水洗
将染色后的纤维进行2～4次水洗，每次8～12min；
D.氧化
将冰醋酸、双氧水加入浴缸中，保持25～30min后，进行水洗；
E.皂洗
将纯碱、皂洗剂加入到浴缸中，升温至90～100℃，保持15～20min，然后排水，进行洗涤，得到染色纱线；
F.后处理
将经皂洗后的纤维进行固色、制软的后处理操作，得到成品染色后的人棉纤维筒子纱。
2.如权利要求1所述的用还原染料染色人棉纤维的方法，其特征在于：步骤A中，所述染料、平平加o加入到浴缸所需要的时间为8～10min。
3.如权利要求1所述的用还原染料染色人棉纤维的方法，其特征在于：步骤A中，所述烧碱加入到浴缸所需要的时间为8～10min。
4.如权利要求1所述的用还原染料染色人棉纤维的方法，其特征在于：步骤A中，所述保险粉加入到浴缸所需要的时间为15～20min。
5.如权利要求1所述的用还原染料染色人棉纤维的方法，其特征在于：步骤B中，染色的浴比为1：（8～8.5）。
6.如权利要求1所述的用还原染料染色人棉纤维的方法，其特征在于：步骤C中，水洗进行四次，包括两次整缸水水洗和两侧正反泵溢流水洗。
7.如权利要求1所述的用还原染料染色人棉纤维的方法，其特征在于：步骤B中，升温速率为0.6～0.8℃/min，步骤E中，升温速率为1～3℃/min。
8.如权利要求1所述的用还原染料染色人棉纤维的方法，其特征在于：步骤A中，每升溶液，平平加o的添加量为1.5～3g；烧碱添加量为5～8g；骨胶的添加量为1.5～3g；三乙醇胺的添加量为0.5～1g；保险粉的添加量为5～8g。
9.如权利要求1所述的用还原染料染色人棉纤维的方法，其特征在于：步骤D中，每升溶液，冰醋酸的加入量为0.5～1mL；双氧水的加入量为1.5～2.5mL；所述冰醋酸的浓度为0.15～0.2g/L。
10.如权利要求1所述的用还原染料染色人棉纤维的方法，其特征在于：步骤E中，每升溶液，皂洗剂的加入量为0.8～1.5g，纯碱的加入量为0.8～1.5g。
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