CN107964813B - 一种巴素兰羊毛的染色工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种巴素兰羊毛的染色工艺，纺织印染技术领域，其作用工艺具体包括：挂纱进缸、洗纱、加入活性染料和助剂、升温上染、保温和纱线出缸。本发明的有益效果如下：其一、通过升温洗纱，有利于浸透纱线，提高染色的后期染色的效果，较少纱线出现色花的现象；其二、通过控制入料时清水的温度，能够减少纱线表面会出现较大色差或色花的现象，提高了巴素兰羊毛制品的整体质量和美观度；其三、在升温上染过程中，待温度上升至85℃以后，通过观察染料水的颜色，可以适当调整升温的速度，加快反应速度，提高染色的效率。

Description

一种巴素兰羊毛的染色工艺
技术领域
本发明属于纺织印染技术领域，更具体地说，它涉及一种巴素兰羊毛的染色工艺。
背景技术
巴素兰羊毛是指经过巴素兰工艺处理过的羊毛。它具有蓬松、柔软性，色泽艳丽，纤维强力损伤小的优点。
酸性染料是指带有酸性基团，能在酸性、弱酸性或中性染浴中上染蛋白质纤维和聚酰胺纤维的染料。其中酸性基团大多数为磺酸基，少数为羧基，易溶于水，在水中电离成为染料阴离子。同时。上述染料分子结构比较简单，多数为单偶氮类染料，少数为双偶氮类染料，分子中缺少较长的共轭双键系统，分子芳环共平面性或线型特征不强，因此对纤维素缺乏亲和力。主要用于羊毛、蚕丝和锦纶等染色，也可以用于皮革、墨水、造纸和化妆品的着色以及食用色素。
酸性染料对羊毛、蚕丝、聚酰胺纤维的基本染色原理如下：
羊毛、蚕丝、聚酰胺纤维几乎含有等当量的氨基和羧基：H2N-W-COOH。在水中，氨基和羧基发生水解，形成两性离子：+H3N-W-COO-。酸性染料在染浴中能够电离成为钠离子和酸性染料负离子D-SO3 -；而羊毛等纤维带正电荷，并在染浴中形成+H3N-W-COOH-与+H3N-W-COOH的可逆平衡，因此羊毛等纤维能够吸引染料负离子上染。
目前，对于现有的巴素兰羊毛在染色过程中，将巴素兰羊毛在洗纱后直接将酸性染料和助剂添加到染缸内进行升温染色处理，或者将常温下的自然水直接排入染缸内进行入料处理，并不考虑入料时的水温、巴素兰羊毛纤维以及酸性染料的性质。
若当入料时染浴内水温过高会进一步加剧酸性染料分子的分子间运动，具有一定的促染作用，能够加快上染。当上染深色纱线时，由于颜色较深在后期质量或者色差上差别不大，但是上染浅色纱线时，纱线表面多会出现较大的色滞、色差或者色花现象，影响浅色巴素兰羊毛制品的整体质量和美观程度。
若当入料时染浴内水温过低会减弱分子间运动，使得巴素兰羊毛纱线在前期扩散或上染时速度过慢，降低了效率，同时巴素兰羊毛纱线长时间在水中冲刷会将纱线冲乱，影响巴素兰羊毛制品的整体质量。因此需要提出一种新的技术方案来解决上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种巴素兰羊毛的染色工艺，减少纱线表面会出现较大的色差或者色花现象，提高了巴素兰羊毛制品的整体质量和美观度。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种巴素兰羊毛的染色工艺，包括以下步骤，
步骤S1、挂纱进缸：将待染色的巴素兰羊毛纱线整理后放置在染缸内进行固定；
步骤S2、洗纱：在染缸内加清水洗纱至60-65℃，10-15min后排出洗纱水；
步骤S3、在染缸内再次加入清水，将清水的水温控制在35-40℃时加入酸性染料，静置保温5-8min后得到染浴；
步骤S4、按照0.45-0.7℃/min的升温速度将染浴的温度升高至96-98℃；
步骤S5、保温52-58min后降至室温后排出染料水；
步骤S6、纱线出缸。
通过采用上述技术方案，在步骤S1中，首先将待染色的巴素兰羊毛整理后放置在蒸汽管内固定；在步骤S2中，再将待染色的巴素兰羊毛纱线进行洗纱，使60-65℃的温水能够完全浸透纱线，为纱线的上染做好的准备，同时也能避免干纱线局部上染不均的情况发生；在步骤S3中，将60-65℃的温水排出并重新加入清水(此时水温大致控制在35-40℃左右)，由此能够减少后期染色时发生色花的现象。
纱线色花的原理是：当入料时染浴内水温过高会进一步加剧酸性染料分子的分子间运动，具有一定的促染作用，能够加快染料附着在巴素兰羊毛纤维的表面。由于酸性染料的总量是一定的，局部上染过快，会使得一部分的纱线上吸附过多的染料，而剩余部分因缺少酸性染料而只有吸附较少的染料，造成纱线整体颜色深浅不一的现象，即纱线表面多会出现较大的色滞、色差或者色花现象，从而会影响到巴素兰羊毛制品，尤其是浅色的巴素兰羊毛制品的整体质量和美观程度。
在步骤S4中，操作者可以采用酸性染料的不同深浅，在0.45-0.7℃/min的升温方式中选取所需的升温速度，例如在采用浅色酸洗染料时，操作者可以选取较慢的升温方式，例如0.45-0.55℃/min，此时酸性染料分子的分子间运动相对较缓，由此上染速度相对较缓且上述巴素兰羊毛在上染时色泽相均匀，纱线质量较好；而当采用深色酸洗染料时，可以选取较快的升温方式，例如0.65-0.7℃/min，能够在保持纱线良好的上染效果的同时减少染色时间，提高染色效率，同时也提高了染色工艺整体的工作效率。
在步骤S5中，在96-98℃保温52-58min，使得酸性染料分子能够充分吸附在纱线内进行上染，提高纱线的上染过程更加的充分和完全，使得酸性染料被充分的吸附在纤维分子表面，随后在通过排出染料水，并将纱线从染缸内取出即可。
本发明进一步设置为：在步骤S3中，所述清水的水温大于等于35℃时，直接在染缸内加入清水、酸性染料，静置保温5-8min。
通过采用上述技术方案，在夏季，温度较高，自然水温较高能达到35℃或35℃以上，此时操作者只需将清水、酸性染料和助剂一起加入到染缸内进行入料处理即可，十分的方便。
本发明进一步设置为：在步骤S3中，所述清水的水温小于35℃时，升温至35-40℃后再加入酸性染料，静置保温5-8min。
通过采用上述技术方案，其他温度较低的季节，自然水温也相对较低，若此时直接在冷水下入料，酸性染料分子运动过慢，扩散效率较低；而通过升高温度，能够加快酸性染料分散的速度，有助于提高效率。
本发明进一步设置为：当步骤S3中加入的酸性染料为浅色酸性染料时，在步骤S4中，按照0.45-0.55℃/min的速度将染缸内的染浴进行升温处理，待温度达到85℃时观察染料水颜色，若染料水较深时，按照0.45-0.55℃/min的速度继续升高染浴的温度至97-98℃。
通过采用上述技术方案，在步骤S4中，首先采用0.45-0.55℃/min进行染色升温，此时升温较慢，酸性染料分子的分子间运动较缓慢，由此在上染时较为缓慢且相对均匀；而当温度升到至85℃后，当查看到染料水仍旧比较深时，说明在染色过程中酸性染料分子大部分还在水中，还未较好地附着在纱线表面，由此需要继续控制升温的速率，减缓酸性染料分子的分子间运动，使得纱线能够缓慢且均匀的上染。由此能够减少酸性染料染花的现象，提高纱线的上染效果和质量。
本发明进一步设置为：当步骤S3中加入的酸性染料为浅色酸性染料时，在步骤S4中，按照0.45-0.55℃/min的速度将染缸内的染浴进行升温处理，待温度达到85℃时观察染料水颜色，若染料水较浅时，按照0.65-0.7℃/min的速度升高染浴的温度至97-98℃。
通过采用上述技术方案，在步骤S4中，首先采用0.45-0.55℃/min进行染色升温，此时升温较慢，酸性染料分子的分子间运动较缓慢，由此在上染时较为缓慢且相对均匀；而当温度升到至85℃后，当查看到染料水较浅时，说明在染色过程中酸性染料大部分已经附着在纱线表面上，染料水中的酸性染料分子较少，即使加快升温速率，适当提高酸性染料分子间的相对运动，同时也不会对纱线上染造成较大的影响；因此将升温速率提高到0.65-0.7℃/min时，不仅能够保证纱线不至于染花，而且还能加快染色反应的进行，减少染色时间，提高了工作效率，减少了成本。
本发明进一步设置为：当步骤S3中加入的酸性染料为深色酸性染料时，在步骤S4中，按照0.7℃/min的升温方式将染浴的温度升高至97-98℃。
通过采用上述技术方案，在上述0.7℃/min的升温方式进行深色酸性染料的上染，不需要观察温度变化，步骤简单，操作方便，使得操作者在上染深色纱线时更加的轻松和方便。同时，通过提高速度还能减少在染缸内的染色时间，即减少了纱线在染浴中被水冲刷的时间，降低了纱线被冲乱的机率，提高了纱线的质量。
本发明进一步设置为：当步骤S3中加入的酸性染料为深色酸性染料时，在步骤S4中，按照0.45-0.55℃/min的升温方式将染浴的温度升高至85℃的过程中将NaCl或Na2SO4助剂分三次加入到染缸内，每次间隔5-10min。
由于在对巴素兰羊毛进行染色时，未添加硫酸或醋酸等酸性试剂，因此整个染浴呈中性或近中性，同时在对巴素兰羊毛进行染色时大多采用酸性染料进行染色，由于染浴呈中性或近中性，PH在7左右，当加入NaCl或Na2SO4助剂，即中性电解质时，能够降低酸性染料表面的ζ电位的绝对值，降低酸性染料对巴素兰羊毛纤维上染时的静电斥力，提高吸附速率，起到促染作用。同时由于中性电解质容在染浴中电离出氯离子和硫酸根离子，使得酸性染料阴离子和-NH3+的结合速度降低，使得扩散性和移染性能提高，使得巴素兰羊毛纤维在染色时更加的均匀。
本发明进一步设置为：在步骤S5中，待染料水排出后在染缸内添加清水冲洗2-3遍。
通过采用上述技术方案，由于在采用深色酸性染料时，在完成上染后的纱线表面还会粘附有多余的酸性染料分子，仅仅通过排出染料水是无法将其去除的，因此通过清水冲洗能够有效的去除上述粘附的多余的酸性染料分子，从而提高了深色纱线的清洁度。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、通过提高洗纱的温度，巴素兰羊毛纱线浸透的更加充分，有利于提高染色的后期染色的效果，较少了后期巴素兰羊毛纱线出现色滞、色斑或者色花的现象。
2、通过控制入料时清水的温度，减缓了酸性染料分子扩散的速度，减少了纱线表面会出现较大色差或色花的现象，提高了巴素兰羊毛制品的整体质量和美观度。
3、在升温上染的过程中，根据加入酸性染料时，染料的深浅选定升温的速度，在保证纱线的上染质量的同时还能加快纱线染色的速度，加快染色工艺的进行，提高了效率。
4、在采用浅色酸性染料进行染色时，待温度上升至85℃以后，通过观察染料水的颜色，可以适当调整升温的速度，加快染色工艺的进行，提高了染色的效率。
5、在采用深色酸性染料进行染色时，通过加入NaCl或Na2SO4助剂，能够促进上染，减少了纱线在喷缸内被染浴冲刷的时间，提高了纱线整体的质量，提高了染色的效率，同时也能使得后期得到的纱线更加的整齐，打结较少，有利于后期倒纱的进行。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：一种巴素兰羊毛的染色工艺，包括以下具体操作步骤：
步骤S1、挂纱进缸：采用喷缸作为染缸，该喷缸产自于东莞市大朗众顺锅炉经营部；操作者将待染色的巴素兰羊毛纱线整理后放置在蒸汽管内进行固定；
步骤S2、洗纱：在染缸内加清水洗纱至60℃，10-15min后排出洗纱水；
步骤S3、在染缸内再次加入清水，将清水的水温控制在35℃时加入深色或浅色染料，静置保温6min后得到染浴；
步骤S4、按照0.5℃/min的升温速度将染缸内的染浴升温至98℃；
步骤S5、保持染浴的温度为98℃时，保温55min后将染浴的温度下降至室温，然后排出染料水；
步骤S6、纱线出缸。
实施例2：一种巴素兰羊毛的染色工艺，与实施例1的不同之处在于：在步骤S3中，夏季时，清水(即管道内的自然水)的水温大于35℃，在38℃时，操作者可以直接在染缸内加入清水、酸性染料，静置保温5-8min后得到染浴。
实施例3：一种巴素兰羊毛的染色工艺，与实施例1的不同之处在于：在步骤S3中，春、秋以及冬季时，清水的水温小于35℃，将在染缸内加入的清水的水温升高至40℃后再加入酸性染料，静置保温5-8min后得到染浴。
实施例4：一种巴素兰羊毛的染色工艺，包括以下具体操作步骤：
步骤S1、挂纱进缸：采用喷缸作为染缸，该喷缸产自于东莞市大朗众顺锅炉经营部；操作者将待染色的巴素兰羊毛纱线整理后放置在蒸汽管内进行固定；
步骤S2、洗纱：在染缸内加清水洗纱至60℃，保持60℃水温下持续洗纱10-15min后排出洗纱水，同时也将可以上述排出的洗纱水经排水管道流入到集水箱内进行冷却和储存以便下次使用。
步骤S3、在染缸内再次加入清水，将清水的水温控制在35℃时加入浅色染料，静置保温5-8min后得到染浴；
步骤S4、首先按照0.5℃/min的速度进行升温处理，温度升高至85℃时观察染料水颜色，若染料水仍旧较深时，继续按照0.5℃/min的速度升温至98℃；若当染料水较浅时，则按照0.7℃/min的升温方式将温度至97℃。
步骤S5、控制染浴的温度为97℃时，保温55min后，将染浴的温度下降至室温后再排出染料水。
步骤S6、纱线出缸。
实施例5：一种巴素兰羊毛的染色工艺，包括以下具体操作步骤：
步骤S1、挂纱进缸：采用喷缸作为染缸，该喷缸产自于东莞市大朗众顺锅炉经营部；操作者将待染色的巴素兰羊毛纱线整理后放置在蒸汽管内进行固定；
步骤S2、洗纱：在染缸内加清水洗纱至60℃，10-15min后排出洗纱水，同时也将可以上述排出的洗纱水经排水管道流入到集水箱内进行冷却和储存以便下次使用。
步骤S3、在染缸内再次加入清水，将清水的水温控制在35℃时加入深色染料，静置保温6min后得到染浴；
步骤S4、按照0.7℃/min的升温方式将染浴的温度升高至98℃。
步骤S5、保持染浴的温度为98℃时保温55min，然后再将染浴的温度下降至室温，待染料水排完后在染缸内添加清水冲洗2-3遍，排出洗涤水。
步骤S6、纱线出缸。
实施例6：一种巴素兰羊毛的染色工艺，与实施例5的不同之处在于：在步骤S4中，按照0.5℃/min的升温方式将染浴的温度升高至85℃的过程中将NaCl助剂分三次加入到染缸内，每次间隔8min，随后当染浴的温度达到85℃后按照0.7℃/min的升温方式将染浴的温度升高至98℃。
实施例7：一种巴素兰羊毛的染色工艺，与实施例5的不同之处在于：在步骤S4中，按照0.5℃/min的升温方式将染浴的温度升高至85℃的过程中将Na2SO4助剂分三次加入到染缸内，每次间隔8min，，随后当染浴的温度达到85℃后按照0.7℃/min的升温方式将染浴的温度升高至98℃。
对比例1：一种巴素兰羊毛的染色工艺，与实施例1的不同之处在于：在步骤S2和步骤S3中，在染缸内加清水洗纱至60℃，10-15min后直接加入深色或浅色染料，静置保温6min后得到染浴。
对比例2：一种巴素兰羊毛的染色工艺，与实施例1的不同之处在于：在步骤S3中，春或秋季，清水的水温在20℃时直接加入酸性染料，静置保温5-8min后得到染浴。
对比例3：一种巴素兰羊毛的染色工艺，与实施例1的不同之处在于：在步骤S3中，冬季时清水的水温在10℃时直接加入酸性染料，静置保温5-8min后得到染浴。
对比例4：一种巴素兰羊毛的染色工艺，与实施例4的不同之处在于：在步骤S4中，按照0.2℃/min的升温速度将染缸内的染浴升温至98℃。
对比例5：一种巴素兰羊毛的染色工艺，与实施例4的不同之处在于：在步骤S4中，按照0.3℃/min的升温速度将染缸内的染浴升温至98℃。
试验一：入料时水温对纱线颜色的影响
试验对象：将实施例1-3作为试验样1-3，将对比例1-3作为对比样1-3。选用同一捆待染色的巴素兰羊毛纱线，并将其平分成30等份。采用6个试验用的小型喷缸(该小型喷缸的功能和实用方法均与实际使用的喷缸一致)，将每份纱线均放入各自的喷缸内并加入自然水，并同时对喷缸进行编号，每组5份，共计6组。
试验方法：冬季时，自然水的水温在8-10℃左右，将同一组的5份纱线放入到同一喷缸的蒸汽管内进行固定，然后调节6个喷缸的温度，加热喷缸，使喷缸内的水温分别为10℃、20℃、35℃、38℃、40℃和60℃。待每个喷缸内的水温固定在上述温度时，操作者依次将在喷缸内加入酸性红AFN，然后静置保温6min，然后观察上染前染浴的颜色变化；接着按照0.5℃/min的升温速度将喷缸内的水温，待水温至98℃后保温55min；随后将喷缸的染料水排出，并干燥巴素兰羊毛纱线后对上述巴素兰羊毛纱线进行颜色比较。
试验结果：如表1可知，在试验样1-3中，在上染前染浴的颜色均为深红色，且酸性染料分散较好；在上染后的纱线颜色均匀，没有明显的色差和色斑现象。而在对比样1-3中，随者入料温度的降低，在上染前染浴的颜色依次变淡，同时酸性染料的分散效果也逐渐变差；另外在上染后的纱线在对比例1和对比例3中的纱线上均出现较为明显的色差和色斑现象，而在对比例2中仅有少量纱线出现色差和色斑现象，但是整体上色差现象不太明显。
由此可知，控制入料时的温度十分必要，当入料温度过低时，因为酸性染料分散较慢且不均匀，影响上色；而当入料温度过高时，因为酸性染料的分子间运动加快，导致在加入纱线时，酸性染料分子上染速度过快，导致局部纱线吸附酸性染料过多，而致使其他部位的纱线吸附的酸性染料较少，从而出现了明显的色斑或色差现象。
表1试验样1-3和对比样1-3入料时水温对纱线颜色的影响
试验二：上染时水温变化对纱线的影响
试验对象：将实施例4-7作为试验样4-7，将对比例4-5作为对比样4-5。选用同一捆待染色的巴素兰羊毛纱线，并将其平分成30等份。采用6个试验用的小型喷缸(该小型喷缸的功能和实用方法均与实际使用的喷缸一致)，将每份纱线均放入各自的喷缸内并加入自然水，并同时对喷缸进行编号，每组5份，共计6组。
试验方法：将同一组的5份纱线放入到同一喷缸的蒸汽管内进行固定，然后调节6个喷缸的温度，加热喷缸，使喷缸内的水温均为35℃。待每个喷缸内的水温固定在35℃时，操作者依次将在喷缸内加入酸性红AFN，然后静置保温6min，然后观察上染前染浴的颜色变化；接着按照如表2的升温速度将温度升高到98℃，然后保温55min；随后将喷缸的染料水排出，并干燥巴素兰羊毛纱线后对上述巴素兰羊毛纱线进行颜色比较。
试验结果：如表2可知，试验4-7中，在上染后的纱线上颜色均匀，没有明显的色差和色斑现象，同时试验5-7中的纱线也比较整齐，没有明显打结现象；而在试验样4中纱线有少量打结的现象，相比较有些乱。而对比样4和5中，在上染后的纱线上非常颜色均匀，没有色差和色斑现象，上染效果较好；而纱线有打结的现象，相比较纱线比较乱。由此可知，通过在85℃后根据情况加快升温速度或者加入NaCl或Na2SO4助剂能够促进上染的速度，降低了纱线在喷缸内被染浴冲刷的时间也会提高纱线整体的质量，使得后期得到的纱线更加的整齐，打结较少，有利于后期倒纱的进行。
表2试验样4-7和对比样4-5上染时水温变化对纱线的影响
具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (4)

1.一种巴素兰羊毛的染色工艺，其特征在于：包括以下步骤，
步骤S1、挂纱进缸：将待染色的巴素兰羊毛纱线整理后放置在染缸内进行固定；
步骤S2、洗纱：在染缸内加清水洗纱至60-65℃，10-15min后排出洗纱水；
步骤S3、在染缸内再次加入清水，将清水的水温控制在35-38℃时加入酸性染料，静置保温5-8min后得到染浴；
步骤S4、按照0.45-0.7℃/min的升温速度将染浴的温度升高至97-98℃；
步骤S5、保温52-58min后降至室温后排出染料水；
步骤S6、纱线出缸；
当步骤S3中加入的酸性染料为浅色酸性染料时，在步骤S4中，按照0.45-0.55℃/min的速度将染缸内的染浴进行升温处理，待温度达到85℃时观察染料水颜色，若染料水较深时，按照0.45-0.55℃/min的速度继续升高染浴的温度至97-98℃；
当步骤S3中加入的酸性染料为浅色酸性染料时，在步骤S4中，按照0.45-0.55℃/min的速度将染缸内的染浴进行升温处理，待温度达到85℃时观察染料水颜色，若染料水较浅时，按照0.65-0.7℃/min的速度升高染浴的温度至97-98℃；
当步骤S3中加入的酸性染料为深色酸性染料时，在步骤S4中，按照0.7℃/min的升温方式将染浴的温度升高至97-98℃；或者在步骤S4中，按照0.45-0.55℃/min的升温方式将染浴的温度升高至85℃过程中将NaCl或Na2SO4助剂分三次加入到染缸内，每次间隔5-10min。
2.根据权利要求1所述的一种巴素兰羊毛的染色工艺，其特征在于：在步骤S3中，所述清水的水温大于等于35℃时，直接在染缸内加入清水和酸性染料，静置保温5-8min。
3.根据权利要求1所述的一种巴素兰羊毛的染色工艺，其特征在于：在步骤S3中，所述清水的水温小于35℃时，升温至35-38℃后再加入酸性染料，静置保温5-8min。
4.根据权利要求1所述的一种巴素兰羊毛的染色工艺，其特征在于：在步骤S5中，待染料水排出后在染缸内添加清水冲洗2-3遍。
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