CN112226862A - 一种高上染率、高强度棉纺织纱线的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高上染率、高强度棉纺织纱线的制备方法，属于纺织品加工技术领域，包括如下步骤：（1）清花；（2）连续闪爆处理；（3）电子束辐照处理；（4）梳棉、并条；（5）粗纱；（6）细纱。本发明提供了一种高上染率、高强度棉纺织纱线的制备方法，在没有改变传统的先织后染的前提下，对棉纺织纱线的制备方法进行改善，从而来提升棉纺纱产品的染色特性以及强度特性，通过本发明方法制得的棉纺织纱线所得的织带耐摩擦色牢度以及耐压色牢度基本一致，均能达到5级，在物理作用下，颜色保持坚定，K/S值明显高于对照组，本发明有较好的的匀染性及高的上染百分率，很好地解决了现今棉纺织纱线色牢度低的问题。

Description

一种高上染率、高强度棉纺织纱线的制备方法
技术领域
本发明属于纺织品加工技术领域，具体涉及一种高上染率、高强度棉纺织纱线的制备方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高以及印染技术的不断提升，企业之间的产品越来越类同质化，竞争比较激烈，消费者对棉纺织布的各项指标要求也越来越高。另外，常规的全棉纺织布面料具有全棉的优良性能，但是在纺织工艺上往往采用先织后染的方式，所以割开后纱的颜色因染色不均会泛白色本纱的颜色，而且，采用先染后织的方式在某种程度上满足不了色牢度及顶破强度的相关要求。因此，亟需开发一种新的染整工艺来满足市场需求。
现有方法对其加工工艺进行改善处理，如申请号为：CN03130836.8公开了一种棉花散纤维染色和纺纱的方法【公开】/一种染色后棉花散纤维的纺纱方法【授权】，包括将传统的先纺后染棉纺工艺变成先染后纺工艺，本发明的方法不要特殊设备就可生产，特别适宜小企业生产。生产出的色棉色光缸差小、手感柔软、膨楹，解决了浮色、褪色、沾色、棉结、色牢度差等问题，减少了返纱、络筒多道重复工艺。用色纱织成的布面风格是用普通染整工艺所不能达到的，其布面颜色层次清晰，色泽自然美观。虽然该发明将传统的先纺纱后染色的工艺方法改变成直接用棉花散纤维染色加工的工艺方法，为丰富人们生活提供更多花色品种的服装及服装面料。但是其仅仅解决了浮色、褪色、沾色、棉结、色牢度差等问题，其加工工艺不仅不能提升纺织品强度，甚至其强度弱于传统的先纺后染棉纺工艺。本发明在不改变尼龙织带染色方式的前提下，对尼龙织带的制备方法进行改善，从而来提升尼龙织带的染色特性。
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高上染率、高强度棉纺织纱线的制备方法，在没有改变传统的先织后染方式的前提下，对棉纺织纱线的制备方法进行改善，从而来提升棉纺纱产品的染色特性以及强度特性。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种高上染率、高强度棉纺织纱线的制备方法，包括如下步骤：
（1）清花：先将原棉开松后去掉杂质，然后将散开的棉花纤维在气流负压的吸引下，经过组合管道，最后成卷状棉絮备用；
（2）连续闪爆处理：将步骤（1）中清花处理后所得的卷状棉絮置于连续式螺杆闪爆机内进行连续闪爆处理，完成后取出烘干备用；
（3）电子束辐照处理：将步骤（2）中闪爆处理后所得的棉絮和处理液按照重量比为1:40~100投入搅拌罐内，充分搅拌直至棉絮完全浸透后，置于GJ-1.5型高频高压大功率电子加速器上进行电子束辐照处理，在辐照处理的同时进行匀速搅拌处理，辐照处理16~22min后，滤出棉絮烘干备用；
（4）梳棉、并条：将步骤（3）中处理后所得的棉絮经过梳棉机梳理，制成棉条，然后将所得的棉条经二道并条机多根多次并在一起，形成熟棉条；
（5）粗纱：用粗砂机将步骤（4）所得的熟棉条进行粗纱，然后将成品卷绕在粗纱简管上，再将处理液均匀的喷覆在粗纱的表面，自然风干后备用；
（6）细纱：将步骤（5）中所得的粗纱经过高倍欠伸加捻成细纱，制成纱线即可。
进一步地，步骤（2）中所述的连续闪爆处理的工作参数为：卷状棉絮的含水率为65~75%，工作压力为0.2~0.5Mpa，温度为200~240℃，闪爆处理的次数为6~10次。
通过采用上述技术方案，将清花后的棉絮置于连续闪爆机内进行连续多次闪爆处理，通过调节棉絮的含水率，以及闪爆处理的工作压力与温度，来改变棉絮纤维的一个结构，纤维的径向尺寸及长度尺寸均减小且细胞腔增大，细胞壁变薄，在连续闪爆处理过程中，棉絮纤维的超微结构层次遭到破坏，复合胞间层逐渐被剥离，次生壁外层逐渐被破怀，同时伴随有部分次生壁中层裸露、纹孔膜及次生壁内层的破裂现象，削弱纤维之间的粘结作用，为后续的处理奠定了一个很好的基础。
进一步地，步骤（3）和步骤（5）中所述的处理液中各成分及对应重量百分比为：碳酸镧0.8~0.9%、凹凸棒土1~2%、大豆卵磷脂9~10%、酒石酸4~5%、多元醇5~7%，余量为无水乙醇。
进一步地，步骤（3）中所述的充分搅拌的搅拌速度为600~1000rpm，搅拌处理的搅拌速度为100~180rpm。
进一步地，步骤（3）中所述的电子束辐照处理的剂量为2.3~2.5×105rad/s。
通过采用上述技术方案，将连续闪爆处理后所得的棉絮浸入处理液中进行电子束辐照处理，处理液中的有效成分碳酸镧、凹凸棒土、大豆卵磷脂、酒石酸、多元醇相互协同，粘附到经过闪爆处理后的棉絮纤维之间，同时结合电子束处理以及搅拌处理，电子束辐照促进纤维结晶区和非结晶区的分子链发生部分降解，辐照过程中不断搅拌，处理液中的有效成分均匀紧密的粘附到纤维的表面以及纤维细胞的层间，从而来改善棉絮纤维的物理性能。
进一步地，步骤（5）中所述的处理液喷覆的量为：3~4mL/cm2。
通过采用上述技术方案，进一步利用处理液来加强改善棉絮纤维的染色特性和强度特性。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明提供了一种高上染率、高强度棉纺织纱线的制备方法，在没有改变传统的先织后染的前提下，对棉纺织纱线的制备方法进行改善，从而来提升棉纺纱产品的染色特性以及强度特性，通过本发明方法制得的棉纺织纱线所得的织带耐摩擦色牢度以及耐压色牢度基本一致，均能达到5级，在物理作用下，颜色保持坚定，K/S值明显高于对照组，本发明有较好的的匀染性及高的上染百分率，很好地解决了现今棉纺织纱线色牢度低的问题。
具体实施方式
一种高上染率、高强度棉纺织纱线的制备方法，包括如下步骤：
（1）清花：先将原棉开松后去掉杂质，然后将散开的棉花纤维在气流负压的吸引下，经过组合管道，最后成卷状棉絮备用；
（2）连续闪爆处理：将步骤（1）中清花处理后所得的卷状棉絮置于连续式螺杆闪爆机内进行连续闪爆处理，卷状棉絮的含水率为65~75%，工作压力为0.2~0.5Mpa，温度为200~240℃，闪爆处理的次数为6~10次，完成后取出烘干备用；
（3）电子束辐照处理：将步骤（2）中闪爆处理后所得的棉絮和处理液按照重量比为1:40~100投入搅拌罐内，以600~1000rpm的转速充分搅拌直至棉絮完全浸透后，置于GJ-1.5型高频高压大功率电子加速器上进行电子束辐照处理，辐照处理的剂量为2.3~2.5×105rad/s，在辐照处理的同时以100~180rpm的转速进行匀速搅拌处理，辐照处理16~22min后，滤出棉絮烘干备用；
（4）梳棉、并条：将步骤（3）中处理后所得的棉絮经过梳棉机梳理，制成棉条，然后将所得的棉条经二道并条机多根多次并在一起，形成熟棉条；
（5）粗纱：用粗砂机将步骤（4）所得的熟棉条进行粗纱，然后将成品卷绕在粗纱简管上，再将处理液均匀的喷覆在粗纱的表面，喷覆量为3~4mL/cm2，自然风干后备用；
（6）细纱：将步骤（5）中所得的粗纱经过高倍欠伸加捻成细纱，制成纱线即可。
步骤（3）和步骤（5）中所述的处理液中各成分及对应重量百分比为：碳酸镧0.8~0.9%、凹凸棒土1~2%、大豆卵磷脂9~10%、酒石酸4~5%、多元醇5~7%，余量为无水乙醇。
为了对本发明做更进一步的解释，下面结合下述具体实施例进行阐述。
实施例1
一种高上染率、高强度棉纺织纱线的制备方法，包括如下步骤：
（1）清花：先将原棉开松后去掉杂质，然后将散开的棉花纤维在气流负压的吸引下，经过组合管道，最后成卷状棉絮备用；
（2）连续闪爆处理：将步骤（1）中清花处理后所得的卷状棉絮置于连续式螺杆闪爆机内进行连续闪爆处理，卷状棉絮的含水率为65%，工作压力为0.2Mpa，温度为200℃，闪爆处理的次数为6次，完成后取出烘干备用；
（3）电子束辐照处理：将步骤（2）中闪爆处理后所得的棉絮和处理液按照重量比为1:40投入搅拌罐内，以600rpm的转速充分搅拌直至棉絮完全浸透后，置于GJ-1.5型高频高压大功率电子加速器上进行电子束辐照处理，辐照处理的剂量为2.3×105rad/s，在辐照处理的同时以100~180rpm的转速进行匀速搅拌处理，辐照处理16min后，滤出棉絮烘干备用；
（4）梳棉、并条：将步骤（3）中处理后所得的棉絮经过梳棉机梳理，制成棉条，然后将所得的棉条经二道并条机多根多次并在一起，形成熟棉条；
（5）粗纱：用粗砂机将步骤（4）所得的熟棉条进行粗纱，然后将成品卷绕在粗纱简管上，再将处理液均匀的喷覆在粗纱的表面，喷覆量为3mL/cm2，自然风干后备用；
（6）细纱：将步骤（5）中所得的粗纱经过高倍欠伸加捻成细纱，制成纱线即可。
步骤（3）和步骤（5）中所述的处理液中各成分及对应重量百分比为：碳酸镧0.8%、凹凸棒土1%、大豆卵磷脂9%、酒石酸4%、多元醇5%，余量为无水乙醇。
实施例2
一种高上染率、高强度棉纺织纱线的制备方法，包括如下步骤：
（1）清花：先将原棉开松后去掉杂质，然后将散开的棉花纤维在气流负压的吸引下，经过组合管道，最后成卷状棉絮备用；
（2）连续闪爆处理：将步骤（1）中清花处理后所得的卷状棉絮置于连续式螺杆闪爆机内进行连续闪爆处理，卷状棉絮的含水率为70%，工作压力为0.35Mpa，温度为220℃，闪爆处理的次数为8次，完成后取出烘干备用；
（3）电子束辐照处理：将步骤（2）中闪爆处理后所得的棉絮和处理液按照重量比为1:70投入搅拌罐内，以800rpm的转速充分搅拌直至棉絮完全浸透后，置于GJ-1.5型高频高压大功率电子加速器上进行电子束辐照处理，辐照处理的剂量为2.4×105rad/s，在辐照处理的同时以140rpm的转速进行匀速搅拌处理，辐照处理19min后，滤出棉絮烘干备用；
（4）梳棉、并条：将步骤（3）中处理后所得的棉絮经过梳棉机梳理，制成棉条，然后将所得的棉条经二道并条机多根多次并在一起，形成熟棉条；
（5）粗纱：用粗砂机将步骤（4）所得的熟棉条进行粗纱，然后将成品卷绕在粗纱简管上，再将处理液均匀的喷覆在粗纱的表面，喷覆量为3.5mL/cm2，自然风干后备用；
（6）细纱：将步骤（5）中所得的粗纱经过高倍欠伸加捻成细纱，制成纱线即可。
步骤（3）和步骤（5）中所述的处理液中各成分及对应重量百分比为：碳酸镧0.85%、凹凸棒土1.5%、大豆卵磷脂9.5%、酒石酸4.5%、多元醇6%，余量为无水乙醇。
实施例3
一种高上染率、高强度棉纺织纱线的制备方法，包括如下步骤：
（1）清花：先将原棉开松后去掉杂质，然后将散开的棉花纤维在气流负压的吸引下，经过组合管道，最后成卷状棉絮备用；
（2）连续闪爆处理：将步骤（1）中清花处理后所得的卷状棉絮置于连续式螺杆闪爆机内进行连续闪爆处理，卷状棉絮的含水率为75%，工作压力为0.5Mpa，温度为240℃，闪爆处理的次数为10次，完成后取出烘干备用；
（3）电子束辐照处理：将步骤（2）中闪爆处理后所得的棉絮和处理液按照重量比为1:100投入搅拌罐内，以1000rpm的转速充分搅拌直至棉絮完全浸透后，置于GJ-1.5型高频高压大功率电子加速器上进行电子束辐照处理，辐照处理的剂量为2.5×105rad/s，在辐照处理的同时以180rpm的转速进行匀速搅拌处理，辐照处理22min后，滤出棉絮烘干备用；
（4）梳棉、并条：将步骤（3）中处理后所得的棉絮经过梳棉机梳理，制成棉条，然后将所得的棉条经二道并条机多根多次并在一起，形成熟棉条；
（5）粗纱：用粗砂机将步骤（4）所得的熟棉条进行粗纱，然后将成品卷绕在粗纱简管上，再将处理液均匀的喷覆在粗纱的表面，喷覆量为4mL/cm2，自然风干后备用；
（6）细纱：将步骤（5）中所得的粗纱经过高倍欠伸加捻成细纱，制成纱线即可。
步骤（3）和步骤（5）中所述的处理液中各成分及对应重量百分比为：碳酸镧0.9%、凹凸棒土2%、大豆卵磷脂10%、酒石酸5%、多元醇7%，余量为无水乙醇。
实施例4
一种高上染率、高强度棉纺织纱线的制备方法，包括如下步骤：
（1）清花：先将原棉开松后去掉杂质，然后将散开的棉花纤维在气流负压的吸引下，经过组合管道，最后成卷状棉絮备用；
（2）电子束辐照处理：将步骤（1）中所得的卷状棉絮和处理液按照重量比为1:70投入搅拌罐内，以800rpm的转速充分搅拌直至棉絮完全浸透后，置于GJ-1.5型高频高压大功率电子加速器上进行电子束辐照处理，辐照处理的剂量为2.4×105rad/s，在辐照处理的同时以140rpm的转速进行匀速搅拌处理，辐照处理19min后，滤出棉絮烘干备用；
（3）梳棉、并条：将步骤（2）中处理后所得的棉絮经过梳棉机梳理，制成棉条，然后将所得的棉条经二道并条机多根多次并在一起，形成熟棉条；
（4）粗纱：用粗砂机将步骤（3）所得的熟棉条进行粗纱，然后将成品卷绕在粗纱简管上，再将处理液均匀的喷覆在粗纱的表面，喷覆量为3.5mL/cm2，自然风干后备用；
（5）细纱：将步骤（4）中所得的粗纱经过高倍欠伸加捻成细纱，制成纱线即可。
步骤（2）和步骤（4）中所述的处理液中各成分及对应重量百分比为：碳酸镧0.85%、凹凸棒土1.5%、大豆卵磷脂9.5%、酒石酸4.5%、多元醇6%，余量为无水乙醇。
实施例5
一种高上染率、高强度棉纺织纱线的制备方法，包括如下步骤：
（1）清花：先将原棉开松后去掉杂质，然后将散开的棉花纤维在气流负压的吸引下，经过组合管道，最后成卷状棉絮备用；
（2）连续闪爆处理：将步骤（1）中清花处理后所得的卷状棉絮置于连续式螺杆闪爆机内进行连续闪爆处理，卷状棉絮的含水率为70%，工作压力为0.35Mpa，温度为220℃，闪爆处理的次数为8次，完成后取出烘干备用；
（3）梳棉、并条：将步骤（2）中处理后所得的棉絮经过梳棉机梳理，制成棉条，然后将所得的棉条经二道并条机多根多次并在一起，形成熟棉条；
（4）粗纱：用粗砂机将步骤（3）所得的熟棉条进行粗纱，然后将成品卷绕在粗纱简管上，再将处理液均匀的喷覆在粗纱的表面，喷覆量为3.5mL/cm2，自然风干后备用；
（5）细纱：将步骤（4）中所得的粗纱经过高倍欠伸加捻成细纱，制成纱线即可。
步骤步骤（4）中所述的处理液中各成分及对应重量百分比为：碳酸镧0.85%、凹凸棒土1.5%、大豆卵磷脂9.5%、酒石酸4.5%、多元醇6%，余量为无水乙醇。
实施例6
一种高上染率、高强度棉纺织纱线的制备方法，包括如下步骤：
（1）清花：先将原棉开松后去掉杂质，然后将散开的棉花纤维在气流负压的吸引下，经过组合管道，最后成卷状棉絮备用；
（2）连续闪爆处理：将步骤（1）中清花处理后所得的卷状棉絮置于连续式螺杆闪爆机内进行连续闪爆处理，卷状棉絮的含水率为70%，工作压力为0.35Mpa，温度为220℃，闪爆处理的次数为8次，完成后取出烘干备用；
（3）梳棉、并条：将步骤（2）中处理后所得的棉絮经过梳棉机梳理，制成棉条，然后将所得的棉条经二道并条机多根多次并在一起，形成熟棉条；
（4）粗纱：用粗砂机将步骤（3）所得的熟棉条进行粗纱，然后将成品卷绕在粗纱简管上备用；
（5）细纱：将步骤（4）中所得的粗纱经过高倍欠伸加捻成细纱，制成纱线即可。
对照组
申请号为：CN03130836.8棉花散纤维染色和纺纱的方法【公开】/一种染色后棉花散纤维的纺纱方法【授权】。
为了对比本发明效果，首先参照GB/T 3916-1997的规定对上述实施例1~6以及对照组对应方法制备的纱线进行强度测试，然后分别将实施例1~6以及对照组对应方法制备的纱线采用平纹组织进行编织成织带，分别以分散红3B、分散黄S-4GL、分散深蓝HGL为分散染料，参照（黄永东.涤纶织带染色技术探讨[J]. 科研与生产, 2019(3):1~2.）的方法对各组织带进行染色染色后，使用电脑测色仪8层测量，光源为D65光源，视角10°；参照GB/T3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》规定的方法测定耐摩擦色牢度（干摩擦）；参照GBGB/T 5718-1997《纺织品色牢度试验耐干热（热压除外）色牢度》规定的方法测定耐热压色牢度。每组做6个平行试验，取平均值作为最终试验结果。具体试验对比数据如下表1所示：
表1
Figure 93716DEST_PATH_IMAGE002
由上表1可以看出，本发明提供了一种高上染率、高强度棉纺织纱线的制备方法，在没有改变传统的先织后染的前提下，改善了棉纺织纱线的强度，通过本发明方法制得的棉纺织纱线所得的织带耐摩擦色牢度以及耐压色牢度基本一致，均能达到5级，在物理作用下，颜色保持坚定，K/S值明显高于对照组，本发明有较好的的匀染性及高的上染百分率，很好地解决了现今棉纺织纱线色牢度低的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种高上染率、高强度棉纺织纱线的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）清花：先将原棉开松后去掉杂质，然后将散开的棉花纤维在气流负压的吸引下，经过组合管道，最后成卷状棉絮备用；
（2）连续闪爆处理：将步骤（1）中清花处理后所得的卷状棉絮置于连续式螺杆闪爆机内进行连续闪爆处理，完成后取出烘干备用；
（3）电子束辐照处理：将步骤（2）中闪爆处理后所得的棉絮和处理液按照重量比为1:40~100投入搅拌罐内，充分搅拌直至棉絮完全浸透后，置于GJ-1.5型高频高压大功率电子加速器上进行电子束辐照处理，在辐照处理的同时进行匀速搅拌处理，辐照处理16~22min后，滤出棉絮烘干备用；
（4）梳棉、并条：将步骤（3）中处理后所得的棉絮经过梳棉机梳理，制成棉条，然后将所得的棉条经二道并条机多根多次并在一起，形成熟棉条；
（5）粗纱：用粗砂机将步骤（4）所得的熟棉条进行粗纱，然后将成品卷绕在粗纱简管上，再将处理液均匀的喷覆在粗纱的表面，自然风干后备用；
（6）细纱：将步骤（5）中所得的粗纱经过高倍欠伸加捻成细纱，制成纱线即可。
2.根据权利要求1所述一种高上染率、高强度棉纺织纱线的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的连续闪爆处理的工作参数为：卷状棉絮的含水率为65~75%，工作压力为0.2~0.5Mpa，温度为200~240℃，闪爆处理的次数为6~10次。
3.根据权利要求1所述一种高上染率、高强度棉纺织纱线的制备方法，其特征在于，步骤（3）和步骤（5）中所述的处理液中各成分及对应重量百分比为：碳酸镧0.8~0.9%、凹凸棒土1~2%、大豆卵磷脂9~10%、酒石酸4~5%、多元醇5~7%，余量为无水乙醇。
4.根据权利要求1所述一种高上染率、高强度棉纺织纱线的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的充分搅拌的搅拌速度为600~1000rpm，搅拌处理的搅拌速度为100~180rpm。
5.根据权利要求1所述一种高上染率、高强度棉纺织纱线的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的电子束辐照处理的剂量为2.3~2.5×105rad/s。
6.根据权利要求1所述一种高上染率、高强度棉纺织纱线的制备方法，其特征在于，步骤（5）中所述的处理液喷覆的量为：3~4mL/cm2。
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