CN109403077A - 经轴纱的还原染料染纱方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种经轴纱的还原染料染纱方法，包括前处理、还原氧化一浴工序和后处理；其中，所述还原氧化一浴工序包括如下步骤：于经所述前处理后的经轴纱中加入水，然后加入还原染料，以及碱和还原剂进行还原反应；所述还原反应结束后，再加入氧化剂进行氧化反应。该染纱方法能够有效解决还原染料用于经轴纱染色的色花以及内外层色差问题，使获得的经轴纱颜色均匀，同时色泽鲜艳，皂洗、日晒牢度高。

Description

经轴纱的还原染料染纱方法
技术领域
本发明涉及纺织技术领域，特别是涉及一种经轴纱的还原染料染纱方法。
背景技术
还原染料是染料中各项性能都比较优良的染料。按其主要化学结构可分为靛类和蒽醌两大类。它的色谱较全，色泽鲜艳，皂洗、日晒牢度都比较高。其上染过程为：先在碱液中经还原作用变成可溶性的隐色体盐而为纤维素纤维吸着，再经过氧化，恢复成原来的不溶性染料。
传统还原染料染色一般采用“干缸法(预还原法)”，即将还原染料先进行还原，再加入染缸进行染色。这种方法操作繁琐，且容易产生色花，因此目前还原染料染色一般仅应用于染布。国内多家纺织企业尝试将还原染料应用于纱线(如梭织布的经轴纱)染色，但是因纱线色花问题严重，还未有成功的前例。
发明内容
基于此，有必要提供一种经轴纱的还原染料染纱方法。该染纱方法能够有效解决还原染料用于经轴纱染色的色花以及内外层色差问题，使获得的经轴纱颜色均匀，同时色泽鲜艳，皂洗、日晒牢度高。
一种经轴纱的还原染料染纱方法，包括前处理、还原氧化一浴工序和后处理；
其中，所述还原氧化一浴工序包括如下步骤：
于经所述前处理后的经轴纱中加入水，然后加入还原染料，以及碱和还原剂进行还原反应；所述还原反应结束后，再加入氧化剂进行氧化反应。
在其中一个实施例中，所述还原氧化一浴步骤中，浴比控制为1:5-20。
在其中一个实施例中，所述还原染料的添加量为0.01-1％OWF。
在其中一个实施例中，所述碱为氢氧化钠，所述还原剂为连二亚硫酸钠；以每升水计，所述碱的用量为5-10g/L、所述还原剂的用量为2-6g/L。
在其中一个实施例中，所述经轴纱密度为0.4-0.53g/cm3。
在其中一个实施例中，所述还原反应的步骤包括：
先进行第一次升温，温度升温至70-90℃后，加入所述还原染料，进行第一次升温处理；然后进行第一次降温，温度降至50-60℃，加入所述碱和还原剂，进行第一次降温处理；再进行第二次升温，温度升至85-95℃，进行第二次升温处理；以进行所述还原反应。
在其中一个实施例中，所述第一次升温将温度升至80-90℃。
在其中一个实施例中，所述第一次降温将温度降至55-60℃，所述第二次升温将温度升至85-90℃。
在其中一个实施例中，所述第一升温处理的时间为15-25min；所述第一次降温处理的时间为10-20min，所述第二次升温处理的时间为25-35min。
在其中一个实施例中，所述氧化反应的步骤包括：
于温度50-70℃条件下，加入弱氧化剂处理5-15min，然后加强氧化剂处理5-15min；以进行所述氧化反应。
在其中一个实施例中，所述氧化反应的温度为55-65℃；所述弱氧化剂处理的时间为8-12min，所述强氧化剂处理的时间为8-12min。
在其中一个实施例中，所述弱氧化剂为有机氧化剂，所述强氧化剂为双氧水；以每升水计，所述弱氧化剂的用量为2-4g/L，所述强氧化剂的用量为2-4g/L。
在其中一个实施例中，控制染缸的泵速为1160-1450转/分；所述氧化反应过程中，控制染缸的泵速为580-1015转/分。
在其中一个实施例中，所述还原反应过程中，控制染缸的泵速为1377-1450转/分；所述氧化反应过程中，降低泵速至942-1015转/分。
在其中一个实施例中，所述后处理步骤中，控制染缸的泵速为1160-1450转/分。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明的经轴纱的还原染料染纱方法，将还原染料染色的还原与氧化同浴处理，减少染物在还原和氧化过程与空气的接触，有效减少氧化不匀导致色花的风险。综合各步骤，确保了经轴纱的颜色均匀，无色花或内外层色差，同时色泽鲜艳，皂洗、日晒牢度高。
另外，本发明的经轴纱的还原染料染纱方法，当还原染料总用量OWF值小于1％时，还能保证还原染料在经轴纱上上染均匀，有效减少生产成本。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的经轴纱的还原染料染纱方法作进一步详细的说明。
一种经轴纱的还原染料染纱方法，包括前处理、还原氧化一浴工序和后处理；
其中，所述还原氧化一浴工序包括如下步骤：
于经所述前处理后的经轴纱中加入水，然后加入还原染料，以及碱和还原剂进行还原反应；所述还原反应结束后，再加入氧化剂进行氧化反应。
上述的经轴纱的还原染料染纱方法，将还原染料染色的还原与氧化同浴处理，减少染物在还原和氧化过程与空气的接触，有效减少氧化不匀导致色花的风险。综合各步骤，确保了经轴纱的颜色均匀，无色花或内外层色差，同时色泽鲜艳，皂洗、日晒牢度高。另外，当还原染料总用量OWF值小于1％时，还能保证还原染料在经轴纱上上染均匀，有效减少生产成本。
具体地，采用的经轴纱材质为纯棉，经轴纱密度为0.40-0.53g/cm3，且轴面平整。特别地，上述方法能够适用于梭织布的经轴纱。还原染料的添加量可以为0.01-1％OWF，优选平均粒径小于1微米。采用的碱为氢氧化钠(烧碱)，还原剂为连二亚硫酸钠(保险粉)，以每升水计，所述碱的用量为5-10g/L、所述还原剂的用量为2-6g/L。
可以理解地，为提高还原染料的分散效果，先将还原染料以水进行打浆，另外加入还原染料之前，可先将所述还原染料与分散剂、螯合分散剂相混合，搅拌5-15min，采用的分散剂为木质素磺酸钠，所述螯合分散剂为聚丙烯酸酯；以每升水计，所述分散剂的用量为分散剂1-3g/L、所述螯合分散剂的用量为1-3g/L。加入还原染料之后，加入碱和还原剂之前，还可加入匀染剂处理2-8min，能够获得更优的上染效果，采用的匀染剂为脂肪胺聚氧乙烯醚，用量为0.3-1％OWF。
另外，所述前处理具体可包括如下步骤：
于经轴纱中加入水，加入精炼剂、螯合分散剂、双氧水稳定剂、烧碱、双氧水，升温至90～120℃处理20～40min排液；再入水，加酸进行酸洗，常温处理5min～10min，排液；再入水，加酵素水进行去氧，常温处理5min～10min，排液，即可。其中，所述精炼剂、所述螯合分散剂、双氧水稳定剂可采用常规市售产品；以每升水计，所述精练剂用量为0.5-1g/L、螯合分散剂用量为0.5-1g/L、双氧水稳定剂用量为0.5-1g/L，50％液体烧碱用量为浓度1-5g/L、27.5％H2O2用量为2-6g/L。
所述后处理具体可包括如下步骤：
所述氧化反应结束后，排液；再加水，加分散剂和纯碱，升温至90-110℃处理15-25min，排液；再入水，升温至70-90℃运行5-15min，排液；再入水，加酸调节pH至6-7，即可。其中，所述分散剂为木质素磺酸钠；以每升水计，所述分散剂的用量为0.5-1.5g/L。
进一步地，在上述还原氧化一浴步骤中，采用高水位，尤其是控制浴比(即纱线与染液的重量比)控制为1:5-20，通过一定量水的隔绝，可有效避免氧化阶段染料与空气的不均匀接触，减少氧化不匀以致色花的风险。优选浴比为1:7-15。
进一步地，所述还原反应采用悬浮体染色，直接加入还原染料，还原染料以悬浮体形式存在，在加入碱和还原剂进行还原反应前，于70-90℃对经轴纱进行预处理，使染料在经轴纱的内外层分布均匀。继而进行还原反应时，先降低温度到50-55℃，进行温和还原，有助于均匀上色，然后再升温至85-95℃保温，加剧还原染料可溶性隐色体盐运动，同时利于染料于染物上分布均匀，确保匀染。
具体步骤包括：先进行第一次升温，温度升温至70-90℃后，加入所述还原染料，进行第一次升温处理；然后进行第一次降温，温度降至50-60℃，加入所述碱和还原剂，进行第一次降温处理；再进行第二次升温，温度升至85-95℃，进行第二次升温处理；以进行所述还原反应。作为优选地，所述第一次升温将温度升至75-85℃，所述第一次降温将温度降至50-55℃，所述第二次升温将温度升至90-95℃。所述第一升温处理的时间为15-25min；所述第一次降温处理的时间为10-20min，所述第二次升温处理的时间为25-35min。
进一步地，所述氧化反应在一定温度和时间条件下，先用弱氧化剂氧化，氧化力度温和，可在还原反应结束后的高pH条件下进行均匀的氧化，不会因为经轴纱内外层的pH不一致导致内外层氧化不同步造成内外差；然后再进行强氧化剂氧化，确保氧化充分，颜色发色均匀。
具体步骤包括：于温度50-70℃条件下，加入弱氧化剂处理5-15min，然后加强氧化剂处理5-15min；以进行氧化反应。作为优选地，所述氧化反应的温度为55-65℃；所述弱氧化剂处理的时间为8-12min，所述强氧化剂处理的时间为8-12min。其中，所述弱氧化剂为有机氧化剂，具体可选自3-硝基苯磺酸钠盐，所述强氧化剂为双氧水；以每升水计，所述弱氧化剂的用量为2-4g/L，所述强氧化剂的用量为2-4g/L。
可以理解地，为提高氧化剂的分散效果，加入所述弱氧化剂处理之前，先将所述弱氧化剂与分散剂相混合。具体地，所述分散剂为木质素磺酸钠；以每升所述水计，所述分散剂的用量为1-2g/L。
还可进一步从泵速出发对整个染纱过程进行控制：在还原反应中，采用1160-1450转/分的泵速，以方便染料还原成可溶隐色酸时，于染物上均匀扩散和上染；配合在氧化反应过程中，采用580-1015转/分的泵速，使可溶隐色酸充分均匀的氧化恢复原来色泽，发色均匀。作为优选地，所述还原反应过程中，控制染缸的泵速为1377-1450转/分；所述氧化反应过程中，降低泵速至942-1015转/分。另外，在后处理时采用1160-1450转/分的泵速，可确保后处理(如皂洗和水洗)充分，洗去浮色染料，使经轴纱的颜色均匀、无色花。
实施例1
本实施例一种经轴纱的还原染料染纱方法，在一个直径为1400MM的染缸中投染一缸40S纯棉经轴，且轴面平整，纱重213.15KG，轴密度为0.47g/cm3，浴比为1：11.59，还原染料(平均粒径小于1微米)配方为：士林兰0.0036％OWF、士林橄榄绿0.205％OWF、士林紫0.073％OWF。
步骤如下：
1、前处理：经轴纱入缸后，主缸入水，加入精练剂0.9g/L、螯合分散剂0.8g/L、双氧水稳定剂0.8g/L、50％液体烧碱3.0g/L、27.5％H2O24.5g/L升温至110℃处理30min；排液，再入水，加HAC 0.8g/L进行酸洗，常温处理5min；排水，再入水，加酵素水0.15g/L去氧，常温处理5min；排水，待染色；
2、还原氧化一浴
2.1染色——还原：做完前处理后，主缸入水，高水位，水漫过经轴纱开启主泵，调整泵速至1450转/分，升温至80℃；料缸并行入水，依次加入分散剂1g/L、螯合分散剂1g/L、还原染料同配方用量(已经加水打浆化料)，搅拌10分钟，待主缸达到80℃后，料缸染液抽入主缸，80℃运行20分钟；主缸降温至55℃，主缸回流料缸，加还原染料染色匀染剂0.5％OWF，搅拌5分钟后，抽入主缸，运行5分钟；料缸入清水，依次加烧碱9g/L、保险粉3.5g/L，稍许搅拌，直接抽入主缸，主缸55℃运行15分钟；主缸以1.5℃/分钟升温至90℃，运行30分钟；
2.2染色——氧化：主缸降温至60℃，运行15分钟，降低泵速至1015转/分，主缸回流染液至料缸，用黄色试纸测试脚水，确保黄色试纸变蓝，然后加入分散剂1.0g/L和弱氧化剂2.0g/L，稍许搅拌后抽入主缸，60℃运行10分钟后回流，加双氧水2.0g/L，再抽入主缸，60℃继续运行10分钟，排液；
3、后处理：主缸入水，调整泵速至1450转/分，定时水洗10分钟，排液；主缸入水，回流加分散剂1g/L和纯碱1g/L，主缸升温至100℃运行20分钟，排液；主缸入水，升温至80℃运行10分钟，排液；主缸入水，加醋酸0.5g/L调节pH至6-7，即可。
经上述方法染色获得的经轴纱无色花，表面颜色均匀，后续加工使用工序也无反馈经轴内外层差质量情况；色牢度方面：日晒牢度、水渍牢度、汗渍牢度、水洗牢度、氯漂牢度均达4-5级(ISO，5级评级方法)。
实施例2
本实施例一种经轴纱的还原染料染纱方法，其原料和步骤同实施例1，区别在于：步骤2.1染色——还原的工序如下：
做完前处理后，主缸入水，高水位，水漫过经轴纱，开启主泵，调整泵速至1450转/分，升温至90℃；料缸并行入水，依次加入分散剂1g/L、螯合分散剂1g/L、还原染料同配方用量(已经加水打浆化料)，搅拌10分钟，待主缸达到90℃后，料缸染液抽入主缸，90℃运行20分钟；主缸降温至60℃，主缸回流料缸，加还原染料染色匀染剂0.5％OWF，搅拌5分钟后，抽入主缸，运行5分钟；料缸入清水，依次加烧碱9g/L、保险粉3.5g/L，稍许搅拌，直接抽入主缸，主缸60℃运行15分钟；主缸以1.5℃/分钟升温至85℃，运行30分钟。
经上述方法染色获得的无色花，表面颜色均匀，后续加工使用工序也无反馈经轴内外层差质量情况。色牢度方面：日晒牢度、水渍牢度、汗渍牢度、水洗牢度、氯漂牢度均达4-5级(ISO，5级评级方法)。
实施例3
本实施例一种经轴纱的还原染料染纱方法，其原料和步骤同实施例1，区别在于：步骤2.1染色——还原的工序如下：
做完前处理后，主缸入水，高水位，水漫过经轴纱，开启主泵，调整泵速至1450转/分，升温至70℃；料缸并行入水，依次加入分散剂1g/L、螯合分散剂1g/L、还原染料同配方用量(已经加水打浆化料)，搅拌10分钟，待主缸达到70℃后，料缸染液抽入主缸，70℃运行20分钟；主缸降温至50℃，主缸回流料缸，加还原染料染色匀染剂0.5％OWF，搅拌5分钟后，抽入主缸，运行5分钟；料缸入清水，依次加烧碱9g/L、保险粉3.5g/L，稍许搅拌，直接抽入主缸，主缸50℃运行15分钟；主缸以1.5℃/分钟升温至95℃，运行30分钟。
经上述方法染色获得的经轴纱无色花，表面颜色均匀，后续加工使用工序部分反馈经轴稍有内外层差质量情况；色牢度方面：日晒牢度、水渍牢度、汗渍牢度、水洗牢度、氯漂牢度均达4-5级(ISO，5级评级方法)。
实施例4
本实施例一种经轴纱的还原染料染纱方法，其原料和步骤同实施例1，区别在于：步骤2.2染色——氧化的工序如下：
主缸降温至50℃，运行15分钟，降低泵速至1015转/分，主缸回流染液至料缸，用黄色试纸测试脚水，确保黄色试纸变蓝，然后加入分散剂1.0g/L和弱氧化剂2.0g/L，稍许搅拌后抽入主缸，50℃运行15分钟后回流，加双氧水2.0g/L，再抽入主缸，50℃继续运行15分钟，排液。
经上述方法染色获得的经轴纱无色花，表面颜色均匀，后续加工使用工序部分反馈经轴稍有内外层差质量情况；色牢度方面：日晒牢度、水渍牢度、汗渍牢度、水洗牢度、氯漂牢度均达4-5级(ISO，5级评级方法)。
实施例5
本实施例一种经轴纱的还原染料染纱方法，其原料和步骤同实施例1，区别在于：步骤2.2染色——氧化的工序如下：
主缸降温至70℃，运行15分钟，降低泵速至1015转/分，主缸回流染液至料缸，用黄色试纸测试脚水，确保黄色试纸变蓝，然后加入分散剂1.0g/L和弱氧化剂2.0g/L，稍许搅拌后抽入主缸，70℃运行5分钟后回流，加双氧水2.0g/L，再抽入主缸，70℃继续运行5分钟，排液。
经上述方法染色获得的经轴纱无色花，表面颜色均匀，后续加工使用工序部分反馈经轴稍有内外层差质量情况；色牢度方面：日晒牢度、水渍牢度、汗渍牢度、水洗牢度、氯漂牢度均达4-5级(ISO，5级评级方法)。
实施例6
本实施例一种经轴纱的还原染料染纱方法，其原料和步骤同实施例1，区别在于：
步骤2.1染色——还原中，调整泵速至1160转/分；
步骤2.2染色——氧化中，降低泵速至580转/分；
步骤3后处理中，调节泵速至1450转/分。
经上述方法染色获得的经轴纱无色花，表面颜色均匀，后续加工使用工序部分反馈经轴稍有内外层差质量情况；色牢度方面：日晒牢度、水渍牢度、汗渍牢度、水洗牢度、氯漂牢度均达4-5级(ISO，5级评级方法)。
实施例7
本实施例一种经轴纱的还原染料染纱方法，其原料和步骤同实施例1，区别在于：
步骤2.1染色——还原中，调整泵速至1305转/分；
步骤2.2染色——氧化中，降低泵速至870转/分；
步骤3后处理中，调节泵速至1160转/分。
经上述方法染色获得的经轴纱无色花，表面颜色均匀，后续加工使用工序部分反馈经轴稍有内外层差质量情况；色牢度方面：日晒牢度、水渍牢度、汗渍牢度、水洗牢度、氯漂牢度均达4-5级(ISO，5级评级方法)。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (15)

1.一种经轴纱的还原染料染纱方法，其特征在于，包括前处理、还原氧化一浴工序和后处理；
其中，所述还原氧化一浴工序包括如下步骤：
于经所述前处理后的经轴纱中加入水，然后加入还原染料，以及碱和还原剂进行还原反应；所述还原反应结束后，再加入氧化剂进行氧化反应。
2.根据权利要求1所述的经轴纱的还原染料染纱方法，其特征在于，所述还原氧化一浴步骤中，浴比控制为1:5-20。
3.根据权利要求1所述的经轴纱的还原染料染纱方法，其特征在于，所述还原染料的添加量为0.01-1％OWF。
4.根据权利要求1所述的经轴纱的还原染料染纱方法，其特征在于，所述碱为氢氧化钠，所述还原剂为连二亚硫酸钠；以每升水计，所述碱的用量为5-10g/L、所述还原剂的用量为2-6g/L。
5.根据权利要求1所述的经轴纱的还原染料染纱方法，其特征在于，所述经轴纱密度为0.4-0.53g/cm3。
6.根据权利要求1-5任一项所述的经轴纱的还原染料染纱方法，其特征在于，所述还原反应的步骤包括：
先进行第一次升温，温度升温至70-90℃后，加入所述还原染料，进行第一次升温处理；然后进行第一次降温，温度降至50-60℃，加入所述碱和还原剂，进行第一次降温处理；再进行第二次升温，温度升至85-95℃，进行第二次升温处理；以进行所述还原反应。
7.根据权利要求6所述的经轴纱的还原染料染纱方法，其特征在于，所述第一次升温将温度升至80-90℃。
8.根据权利要求6所述的经轴纱的还原染料染纱方法，其特征在于，所述第一次降温将温度降至55-60℃，所述第二次升温将温度升至85-90℃。
9.根据权利要求6所述的经轴纱的还原染料染纱方法，其特征在于，所述第一升温处理的时间为15-25min；所述第一次降温处理的时间为10-20min，所述第二次升温处理的时间为25-35min。
10.根据权利要求1-5任一项所述的经轴纱的还原染料染纱方法，其特征在于，所述氧化反应的步骤包括：
于温度50-70℃条件下，加入弱氧化剂处理5-15min，然后加强氧化剂处理5-15min；以进行所述氧化反应。
11.根据权利要求10所述的经轴纱的还原染料染纱方法，其特征在于，所述氧化反应的温度为55-65℃；所述弱氧化剂处理的时间为8-12min，所述强氧化剂处理的时间为8-12min。
12.根据权利要求10所述的经轴纱的还原染料染纱方法，其特征在于，所述弱氧化剂为有机氧化剂，所述强氧化剂为双氧水；以每升水计，所述弱氧化剂的用量为2-4g/L，所述强氧化剂的用量为2-4g/L。
13.根据权利要求1-5任一项所述的经轴纱的还原染料染纱方法，其特征在于，所述还原反应过程中，控制染缸的泵速为1160-1450转/分；所述氧化反应过程中，控制染缸的泵速为580-1015转/分。
14.根据权利要求13所述的经轴纱的还原染料染纱方法，其特征在于，所述还原反应过程中，控制染缸的泵速为1377-1450转/分；所述氧化反应过程中，降低泵速至942-1015转/分。
15.根据权利要求13所述的经轴纱的还原染料染纱方法，其特征在于，所述后处理步骤中，控制染缸的泵速为1160-1450转/分。
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