CN110230135A - 一种纺纱染色用染料、装置及工艺 - Google Patents

一种纺纱染色用染料、装置及工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纺纱染色装置，包括染色容器，在所述染色容器的底部开设有纱线孔，在所述染色容器的顶部设有染色板，在染色板内部设有贯穿的沟槽，沟槽底部的出纱口正对纱线孔，沟槽和纱线孔构成用于纱线通过的染色通道；在沟槽底部的进纱口处设有输液管，输液管与储液池连通，输液管用于将储液池中的染液输送至沟槽的进纱口；在染色容器底部设有排液管路、以及安装在排液管路上的水泵，排液管路的一端与染色容器连通，排液管路的另一端与储液池连通，水泵用于将染色容器内的染液回收至储液池。

Description

一种纺纱染色用染料、装置及工艺
技术领域
本发明涉及纺纱领域，具体地说，特别涉及到一种纺纱染色用染料、装置 及工艺。
背景技术
色纱织造工艺中，现行的纱线染色工艺可分为两种，一种是将细纱机纺出 的细纱经过松筒、装笼、前处理、染色，其缺陷是工序较多，工艺复杂。
另一种是针对纤维原料进行染色，但是却会导致原料性能下降。如染色后 的原棉纤维，其强度下降10％以上，短绒率则增加3％以上，且纤维弹性变差， 并出现纤维并结等现象。这导致随后的纺纱工序中，纱线不匀率提高，且毛羽 增多，影响最终的成纱质量。
所以，倘若能在细纱机上实现纺纱染色同时进行则不仅可以节省色织工序 和原料，而且节约时间和人力。本装置就是为了提供该技术而发明，采用本装 置，对色纺工艺改进具有重要意义。
关于纱线染色专利较多，但是可以纺纱与染色同步进行的装置专利和论文 却未见报道。在相近文献中，美国专利(US3906757)提出一种连续化纱线在线 染色的方法，即在络筒过程中用几只空心小夹子夹住纱线，夹子中有塑料管连 接储液槽，纱线通过夹子时染色液将均匀涂抹在纱线表面。然而由于络筒时， 纱线已经成形，此时进行染色，染液难以进入纱线内部，会出现染色不均，色 牢度不高，该专利的实施例中也出现了纱线表面着色但纱线内部纤维仍未着色 的“染花”的现象。
另一项美国专利(US4452605)在此基础上进行了改进，在纱线被涂抹染液 后，通过高温烘干，该方法一定程度上解决了色牢度问题，然而仍没有解决染 液难以进入纱线内部的问题。
中国发明专利(专利号200610085843.1)提出的涂料连续染色工艺，也同 样存在涂料无法渗透纱线纤维内部及染色牢度不高的问题。为了解决上述纱线 色牢度不高，染液无法进入纱线内部的问题，需要在纱线形成阶段就进行染色。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种纺纱染色装置，安装 在细纱机前罗拉处，具有在细纱成型的同时实施染色的功能，装置便于拆卸， 体积小巧，不会影响工人操作，更不会对纱线质量产生负面影响。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种纺纱染色装置，包括染色容器，在所述染色容器的底部开设有纱线孔， 在所述染色容器的顶部设有染色板，在染色板内部设有贯穿的沟槽，沟槽底部 的出纱口正对纱线孔，沟槽和纱线孔构成用于纱线通过的染色通道；
在沟槽底部的进纱口处设有输液管，输液管与储液池连通，输液管用于将 储液池中的染液输送至沟槽的进纱口；
在染色容器底部设有排液管路、以及安装在排液管路上的水泵，排液管路 的一端与染色容器连通，排液管路的另一端与储液池连通，水泵用于将染色容 器内的染液回收至储液池。
进一步的，所述染色容器通过连杆与横梁连接，横梁位于细纱机前罗拉下 方。
进一步的，在所述染色容器的侧方设有挡板，其用于阻挡细纱机运行产生 的短纤和飞花。
一种染料，包括6％的活性染料、20％的增稠剂、20％的粘合剂、1.5％的固色 剂和52.5％的蒸馏水。
一种纺纱染色工艺，采用纯棉纤维为原料纺制7支的纯棉纱线，工艺参数 为：后牵伸倍数1.3，总牵伸倍数20，捻度800，锭速为3000r/min，纺纱后将纱 线织造成普通平针针织物。
一种纺纱染色工艺，采用棉纤维与涤纶纤维混纺为原料纺制7支的混纺纱 线；工艺参数为：后牵伸倍数1.3，总牵伸倍数20，捻度800，锭速为9000r/min， 纺纱后将纱线织造成普通平针针织物。
一种纺纱染色工艺，采用纯涤纶纤维混纺为原料纺制10支的涤纶纱线；工 艺参数为：后牵伸倍数1.3，总牵伸倍数20，捻度800，锭速为15000r/min，纺 纱后将纱线织造成普通平针针织物。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.纺纱与染色同时进行，节省工序和时间。
2.由于在纤维形成纱线过程中染色，解决了目前某些在线染色技术的难题， 如：染色不均，色牢度低，纱线内部没有上染等问题。
3.染液循环利用，无污染无浪费。
4.装置精致小巧，拆卸方便，且可在高速环锭机上安装。
5.该装置不仅可以染色，只要是可以改善纱线性能的液态助剂，皆可采用 该装置在纺纱的同时添加进纱线内部。
附图说明
图1为本发明所述的纺纱染色装置的示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解， 下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
参见图1，本发明所述的一种纺纱染色装置，包括染色容器(1)，在所述染 色容器(1)的底部开设有纱线孔(8)，在所述染色容器(1)的顶部设有染色板 (11)，在染色板(11)内部设有贯穿的沟槽(2)，沟槽(2)底部的出纱口正对纱线 孔(8)，沟槽(2)和纱线孔(8)构成用于纱线通过的染色通道；
在沟槽(2)底部的进纱口处设有输液管(3)，输液管(3)与储液池(4)连通， 输液管(3)用于将储液池(4)中的染液输送至沟槽(2)的进纱口；
在染色容器(1)底部设有排液管路(5)、以及安装在排液管路(5)上的水泵 (6)，排液管路(5)的一端与染色容器(1)连通，排液管路(5)的另一端与储液池(4) 连通，水泵(6)用于将染色容器(1)内的染液回收至储液池(4)。
沟槽(2)是装置的核心部位，其固定于染色容器(1)的上部，可在一定程度 上倾斜，以匹配纱线经过的角度，沟槽(2)的高度应低于染色容器(1)的高度。 沟槽(2)的设计尺寸宽度应与纱线直径相匹配，深度也应大于纱线直径，可根据 纱线直径设计不同的沟槽尺寸。同时槽壁需保持光滑，否则易引起纱线断头和 表面毛羽增多。此外，沟槽(2)的长度直接影响纱线染色的均匀程度。较短的沟 槽(2)会缩减染液包裹纱线的时间，造成染液不能更好地浸入纱线内部，会出现 染色不均匀的问题。然而较长的沟槽(2)虽然会增加染液包裹纱线的时间，让染 色更均匀。然而这导致沟槽(2)到容器尾端距离较短，脱离沟槽(2)的染液在惯 性下会流至染色容器(1)的外部，造成染液的浪费。所以沟槽(2)的长度应根据染色容器(1)长度进行设计，在反复试验过程中，确定了沟槽(2)长度与染色容 器(1)最佳长度之比为2:5。
根据不同型号的细纱机的尺寸，染色容器(1)可以不同。但是由于细纱机工 作时导纱板的上升，染色容器(1)的最大长度应该短于导纱板与前罗拉的最小距 离。相较于容器长度，其宽度并不重要，但是宽度应在不影响其他锭子工作为 前提下，越小越好。
输液管(3)固定于沟槽(2)上方，管口与沟槽(2)的进纱口相对，实际操作时， 排液管路(5)内的染液可由水泵(6)抽出为沟槽(2)输料。
容器顶端加装一可活动的挡板(7)，挡板(7)大小以正好盖住容器为宜，纺 纱时将挡板(7)盖上用以阻挡纺纱车间的飞花和其他灰尘，接头时将挡板(7)打 开以方便接头。
本发明另包括一种专用染料，该染料的特点是常温快速上染，色牢度高， 粘度较低不会妨碍纱线加捻。其主要由活性染料(6％，本专利以活性靛蓝染料 为例)，增稠剂(20％)，粘合剂(20％)，固色剂(1.5％)蒸馏水(52.5％)组 成。实际使用中，应该根据细纱机纺纱速度进行调节，纺纱速度较快则增加增 稠剂和粘合剂用量，反之则减少这两类助剂用量。
实施例一
采用纯棉纤维为原料纺制7支的纯棉纱线。工艺参数为：后牵伸倍数1.3， 总牵伸倍数20，捻度800，锭速为3000r/min。纺纱后将纱线织造成普通平针针 织物，采用Datacolor测色配色仪对织物染色均匀性进行检测，其K/S值如下 表所示：
表1纯棉织物K/S值
K/S值越大，表明织物均染性越好，表中各波长的K/S值并没有很大，显示 其均染性一般。
再根据国标GB/T 3921-2008标准，对织物进行水洗实验后，颜色些许变淡， 经皂洗后颜色进一步变淡，根据色牢度比色卡对比后，耐水洗和皂洗色牢度为3 级。
实施例二
采用棉纤维与涤纶纤维混纺为原料纺制7支的混纺纱线。工艺参数为：后 牵伸倍数1.3，总牵伸倍数20，捻度800，锭速为9000r/min。纺纱后将纱线织 造成普通平针针织物，采用Datacolor测色配色仪对织物染色均匀性进行检测， 其K/S值如下表所示：
表2涤棉混纺织物K/S值
表2中各波长的K/S值明显高于实施例一，这表明均染性较好。对织物进 行水洗实验后几乎无掉色，皂洗后稍许掉色。耐水洗色牢度为4级，耐皂洗色 牢度为3-4级。
实施例三
采用纯涤纶纤维混纺为原料纺制10支的涤纶纱线。工艺参数为：后牵伸倍 数1.3，总牵伸倍数20，捻度800，锭速为15000r/min。纺纱后将纱线织造成 普通平针针织物，采用Datacolor测色配色仪对织物染色均匀性进行检测，其 K/S值如下表所示：
表3涤纶织物K/S值
表3中各波长的K/S值低于表2而高于表1，说明实施例三中的织物均染性 介于实施例一与实施例二之间。经水洗后，颜色些许变淡，经皂洗后颜色进一 步变淡，耐水洗和皂洗色牢度为3级。
经过上述三个实施例的实验后，锭速是直接影响染色效果的加工因素。因 为锭速越快，纱线经过沟槽的时间越短，染液与纱线接触时间越短，导致染液 不能完全浸入纱线内部；然而若锭速越慢，则染液与纱线接触时间虽然延长， 但是纱线运动不稳定，易滑出沟槽造成染花的现象。所以，锭速为9000r/min 时，其染色效果最好。且所有织物染色牢度均达国家标准。
所以本发明涉及的装置与方法基本可以满足当前工业化纺纱。此装置可以 在任何环锭细纱机上使用，适应性广泛，且适用于各速度下纺纱。同时不仅可 以用于染色，也可以用于在纺纱同时添加液态助剂的方法中。该方法为色纱或 其他功能性纱线的织造方法提出了新的思路。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业 的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中 描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明 还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本 发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种纺纱染色装置，其特征在于，包括染色容器(1)，在所述染色容器(1)的底部开设有纱线孔(8)，在所述染色容器(1)的顶部设有染色板(11)，在染色板(11)内部设有贯穿的沟槽(2)，沟槽(2)底部的出纱口正对纱线孔(8)，沟槽(2)和纱线孔(8)构成用于纱线通过的染色通道；
在沟槽(2)底部的进纱口处设有输液管(3)，输液管(3)与储液池(4)连通，输液管(3)用于将储液池(4)中的染液输送至沟槽(2)的进纱口；
在染色容器(1)底部设有排液管路(5)、以及安装在排液管路(5)上的水泵(6)，排液管路(5)的一端与染色容器(1)连通，排液管路(5)的另一端与储液池(4)连通，水泵(6)用于将染色容器(1)内的染液回收至储液池(4)。
2.根据权利要求1所述的纺纱染色装置，其特征在于，所述染色容器(1)通过连杆(9)与横梁(10)连接，横梁(10)位于细纱机前罗拉下方。
3.根据权利要求1所述的纺纱染色装置，其特征在于，在所述染色容器(1)的侧方设有挡板(7)，其用于阻挡细纱机运行产生的短纤和飞花。
4.一种染料，其特征在于，包括6％的活性染料、20％的增稠剂、20％的粘合剂、1.5％的固色剂和52.5％的蒸馏水。
5.一种纺纱染色工艺，其特征在于，采用纯棉纤维为原料纺制7支的纯棉纱线，工艺参数为：后牵伸倍数1.3，总牵伸倍数20，捻度800，锭速为3000r/min，纺纱后将纱线织造成普通平针针织物。
6.一种纺纱染色工艺，其特征在于，采用棉纤维与涤纶纤维混纺为原料纺制7支的混纺纱线；工艺参数为：后牵伸倍数1.3，总牵伸倍数20，捻度800，锭速为9000r/min，纺纱后将纱线织造成普通平针针织物。
7.一种纺纱染色工艺，其特征在于，采用纯涤纶纤维混纺为原料纺制10支的涤纶纱线；工艺参数为：后牵伸倍数1.3，总牵伸倍数20，捻度800，锭速为15000r/min，纺纱后将纱线织造成普通平针针织物。
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