CN114561817A - 一种蚕丝纤维筒子纱及其染色方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及染整技术领域，特别是涉及一种蚕丝纤维筒子纱及其染色方法。所述蚕丝纤维筒子纱由第一染料染制而成，所述蚕丝纤维筒子纱的染色在《国家标准GB/T 3921‑2008》下的皂洗牢度为4‑5级，在《国家标准GB/T 3920‑2008》下的干摩擦牢度为4‑5级，湿摩擦牢度为3‑4级的同时，在《国家标准GB/T 4841.7‑2006》下的颜色深度可达到2/1标准深度。
Description
技术领域
本发明涉及染整技术领域，特别是涉及一种蚕丝纤维筒子纱及其染色方法。
背景技术
目前，蚕丝纤维筒子纱活性染料染色的主要染色方法是染缸水浴染色法。该染色法的染色水浴比大，上染率和固色率较低，有很大一部分染料未能固着到蚕丝纤维上，需要用大量水洗涤，才能将除去纤维表面的浮色，以达到牢度的要求。该染色方法浪费水资源，以及污染水环境。
另外，目前的染缸水浴染色法使用活性染料对蚕丝纤维筒子纱进行染色时，需要加入大量盐促染，大量碱进行固色，染色产生大量染色废水，染色废水难处理且回用率低。蚕丝酸性，中性，直接染料染色，染料的上染率低，染色过程需加入大量促染剂或缓染剂，由于染料于纤维之间主要通过范德华力和氢键结合，染后纤维表面吸附大量浮色，需要大量水进行水洗，产生的成分复杂的染色废水处理难度大且回用率低。
CN107794788A公开了一种适用于筒子纱的硅基非水介质染色方法。在该方案中，染料直接化料加料，这种加料方式，会凸显活性染料非水介质染色的通病。具体而言，由于大部分水都吸附在蚕丝纤维筒子纱上，染料与蚕丝纤维筒子纱接触的机会增加，上染过快，容易产生上染不匀的现象。并且，该方案的加料方式会使染浴中局部的pH急剧上升，导致染料在高pH值的条件下水解现象加剧的同时，也会使局部染料与纤维反应的速度过快，因而导致染色不匀的现象，在非水介质染色中，水用量少，这个现象会更明显。
CN111455699A公开了一种适用于羊毛的微水染色方法，其加料方式为染液与非水介质先混合再加待染物，混合染液和非水介质体积大需要在染缸中进行混合且均匀混合时间长，最终会延长染色时间，降低生产效率。并且，在该方法中，碱液直接加入染液中，在工厂大批量生产化料时，由于染液放置时间较长，加入的碱剂会对染料的水解产生较大的影响，导致活性染料的固色率降低。另外，在该方法中，混合染液和非水介质的加料方式会延长染色时间。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点和存在的问题，本发明的目的在于提供一种蚕丝纤维筒子纱及其染色方法，可以在使用非水介质对蚕丝纤维筒子纱染色时，提高染料的利用率；利用活性染料染色时不加盐，并降低碱的加入，降低碱性；染色的匀染性，并减少染色废水产生，并且减少化学助剂的加入，使得染色废水处理简单，提高染色废水回用率。
第一方面，提供了一种带有颜色的蚕丝纤维筒子纱，所述蚕丝纤维筒子纱由第一染料染制而成，所述蚕丝纤维筒子纱的染色在《国家标准GB/T 3921-2008》下的皂洗牢度为4-5级，在《国家标准GB/T 3920-2008》下的干摩擦牢度为4-5级，湿摩擦牢度为3-4级的同时，在《国家标准GB/T 4841.7-2006》下的颜色深度可达到2/1标准深度。
在一个实施例中，所述蚕丝纤维筒子纱为桑蚕丝筒子纱、绢丝筒子纱中的任一种。
在一个实施例中，所述第一染料的固色率不小于93％，上染率不小于95％，匀染性为4-5级；所述第一染料为活性染料、酸性染料、中性染料、直接染料中的任一种；其中，所述活性染料为均三嗪型活性染料、乙烯砜型活性染料、双官能团型活性染料中的任一种或至少两种的组合。
第二方面，提供了一种基于非水介质的蚕丝纤维筒子染色方法，包括如下步骤：
(1)，榨水：在染缸中对经过水性后的蚕丝纤维筒子纱进行增压榨水，其中，加压压力为0.01MPa—0.5MPa，使得所述蚕丝纤维筒子纱的含水率为10％-200％(owf.)；
(2)，加染液：按照非水介质与蚕丝纤维筒子纱的质量比为(1.5：1)-(30：1)，向所述染缸中加入非水介质；然后，向所述染缸中加入非水介质和染液的第一混合液；其中，在向所述染缸中加入所述第一混合液时，按照先慢后快的第一线性加料方式进行加料，且染浴温度为5-40℃；其中，加完第一混合液后，控制染浴温度为20-40℃，时间为10-60min；加完第一混合液后，所述染缸中非水介质与蚕丝纤维筒子纱的质量比为(2：1)-(30.5：1)；其中，染液由0.1％—30％(owf.)的第一染料和20％-200％(owf.)的水组成；
(3)，升温：升温速率控制在0.1-1.5℃/min，升温后保温温度控制为40—100℃，升温后保温时间为10min—200min；
(4)，洗涤，洗涤次数为2-5次，单次洗涤的用水量为不超过4(owf.)，洗涤温度为20-100℃，单次洗涤时间为1min—30min；
(5)，烘干。
在一个实施例中，所述第一线性加料方式具体为：起始时加料速度为0-10L/min，结束时加料速度为5-100L/min，加料时间为1-100min，加料速度随着时间变化而增大。
在一个实施例中，当所述第一染料为活性染料时，所述方法还包括：在所述步骤(2)之后，加碱液：向所述染缸中加入非水介质和碱液的第二混合液；其中，在向所述染缸中加入所述第二混合液时，染浴温度为5-40℃；其中，加完第二混合液后，控制染浴温度为5-40℃，时间为10-60min；加完第二混合液后，所述染缸中非水介质与蚕丝纤维筒子纱的质量比为(3：1)-(31.5：1)；其中，碱液由0.1％—30％(owf.)的碱和20％-200％(owf.)的水组成；
当所述第一染料为直接染料时，所述第一混合液呈中性；
当所述第一染料为酸性染料时，所述第一混合液呈弱酸性；
当所述第一染料为中性染料时，所述第一混合液中还具有六偏磷酸钠。
在一个实施例中，所述非水介质为液体，且在20℃下的表面张力为1-60mN/m。
在一个实施例中，所述非水介质是烃类、硅基烃类、环状甲基硅氧烷、液体石蜡中的任一种或至少两种的组合。
在一个实施例中，所述第一染料的固色率不小于93％，上染率不小于95％，匀染性为4-5级；所述第一染料为活性染料、酸性染料、中性染料、直接染料中的任一种；其中，所述活性染料为均三嗪型活性染料、乙烯砜型活性染料、双官能团型活性染料中的任一种或至少两种的组合。
第三方面，提供了如第二方面所述方法染色的蚕丝纤维筒子纱。
本申请实施例提供的蚕丝纤维筒子纱染色方法可以使用活性染料，对蚕丝纤维筒子纱进行染色，其中，所采用的蚕丝纤维筒子纱染色浴中，大部分液体为非水介质，水的用量极小，而染料只溶解于水中而不溶解于非水介质中，这些水绝大部分都吸附在蚕丝纤维筒子纱上，因此绝大部分染料都吸附在蚕丝纤维筒子纱上，上染率可以接近100％。另外，由于碱也只溶解于水中而不溶解于非水介质中，上染在蚕丝纤维筒子纱上的活性染料有合适的碱性条件，固色率也随之提高，平均固色率能达到93％以上。另外，本申请实施例提供的蚕丝纤维筒子纱染色方法可以使用酸性染料、中性染料或直接染料，对蚕丝纤维筒子纱进行染色。其中，对于酸性染料，中性染料或直接染料，由于非水介质染色条件下，染液在纤维表面的浓度差远高于传统水浴染色浓度差，因此在染色过程中不需要加入促染剂进行染色便可以获得较高的上染率。因此该染色体系比传统水浴染色节约了25％以上的染料，不需要加盐，降低了化学助剂的使用量，因此降低了染色的物料成本，同时也使需要洗涤的浮色染料占比从35％左右下降到了不到7％，从而减少了染色后道洗涤次数，将洗涤水量从传统水浴染色的约70倍(owf.)降低至20倍(owf.)以内。另外，本申请实施例提供的染色方法的单缸匀染性等级能达到4-5级，明显优于CN107794788A中非水介质染色方法的3-4级，且缸差小，更易于推广和产业化。由于染料染色过程中未加盐，染色废水中的盐含量和染料含量都很低，后续水处理简单。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
本申请实施例提供了一种带有颜色的蚕丝纤维筒子纱，该蚕丝纤维筒子纱由活性染料染制而成，所述蚕丝纤维筒子纱的染色在《国家标准GB/T 3921-2008》下的皂洗牢度为4-5级，在《国家标准GB/T 3920-2008》下的干摩擦牢度为4-5级，湿摩擦牢度为3-4级的同时，在《国家标准GB/T 4841.7-2006》下的颜色深度可达到2/1标准深度。
该蚕丝纤维筒子纱可以通过如下染色方法制备得到。
本申请实施例提供了一种蚕丝纤维筒子纱染色方法采用非水介质染色的方法对蚕丝纤维筒子纱进行染色，不仅提高染料的上染率和固色率，而且也解决了染色过程中染色用水量大，染色助剂使用量多，废水产量大且处理难度高的问题，使得蚕丝筒子纱的清洁生产成为可能。此外，非水介质染色体系中水量小，蚕丝纤维在该体系下进行染色时染料上染过快容易产生匀染性问题。
并且该方法可降低酸性、中性、直接染料染色时化学助剂的加入，减少染色废水产生，不额外加盐，使染色废水处理简单，提高染色废水回用率。
本申请实施例提供了一种蚕丝纤维筒子纱的非水介质染色方法，可以对蚕丝纤维筒子纱实施活性染料染色，也可以实施酸性染料、中性染料或直接染料染色。采用该方法，对蚕丝纤维筒子纱进行染色时，可以将染料的利用率提高到93％以上，即固色率(对于活性染料而言，固色率是指与纤维素纤维发生共价键反应的染料占染料总投入量的百分数)为93％以上。也就是说，93％以上的活性染料固着到蚕丝纤维上，不到7％的活性染料未固着在蚕丝纤维上，因此无需大量水洗涤，减少了染色废水的产生。并且，在染色过程中，无需额外加盐，使得染色废水处理简单，可提高染色废水回用率。并且，该方法固色率高，可以制备出在《国家标准GB/T 3921-2008》下的皂洗牢度为4-5级，且在《国家标准GB/T 3920-2008》下的干摩擦牢度为4-5级，湿摩擦牢度为3-4级的同时，在《国家标准GB/T 4841.7-2006》下的颜色深度可达到2/1标准深度的蚕丝纤维筒子纱。
概括而言，在本申请实施例提供的蚕丝纤维筒子纱染色方法中，引入染前榨水，以精确控制蚕丝纤维筒子纱染色前的含水率，在提高后续染色工艺的染色效果的同时，还可以解决了因染前蚕丝纤维筒子纱含水率不同而导致的缸差问题。
在本申请实施例提供的蚕丝纤维筒子纱染色方法实施过程中，染液在料缸中与非水介质一起搅拌，边搅拌边线性加料，先慢后快，这种加料方式将染液预先分散在非水介质中，减缓了染液与蚕丝纤维筒子纱接触的速度，从而减缓了上染速率，改善了非水介质筒纱染色的匀染性，并且，最终大部分染液还是吸附在蚕丝纤维筒子纱上，对上染率不会产生负面影响。并且本申请实施例中的碱液加料方式将碱液预先分散在非水介质中，使碱液缓慢均匀地吸附到蚕丝纤维筒子纱上，pH缓慢均匀地上升，既减缓了染料水解，也使碱能更快速均匀地分布在蚕丝纤维筒子纱上，不会有局部碱浓度过高的情况出现，从而提高了匀染性。经测试，本申请实施例提供的染色方法染色的蚕丝纤维筒子纱成品匀染性等级不低于4-5级。
本申请实施例提供的染色方法可以省去混合染液和非水介质的时间，实现染色和化料同时进行，提高了染料固色率，缩短了染色时间。
接下来，对本申请实施例提供的蚕丝纤维筒子纱染色方法的工艺流程进行说明。
该方法包括如下工艺步骤。
1.配制染液
配方如下
第一染料：0.1％—30％(owf.)。示例性的，第一染料可以为活性染料可以为均三嗪型活性染料、乙烯砜型活性染料、双官能团型活性染料中的任一种或至少两种的组合。第一染料还可以为酸性染料、中性染料或者直接染料。其中，owf.表示以待染物重量为基准，相对待染物百分比。比如：某种条件下,染100公斤的面料,染料用量是4％(owf)，就是说染这些面料需要:100x0.04＝公斤的染料。
溶剂为水，用量在20％-200％(owf.)之间。
2.配制碱液
碱：0.1％—30％(owf.)
碱可用范围为：磷酸钠，硅酸钠，碳酸钠，氢氧化钠，磷酸一氢钠，磷酸二氢钠，碳酸氢钠的中一种或至少两种的组合。
溶剂为水，用量在20％-200％(owf.)之间。
3.染色
染色流程如下
A.榨水
精练水洗后的蚕丝纤维筒子纱需要增压榨水，此步骤通过非水介质蚕丝纤维筒子纱专用染缸实现，加压压力在0.01MPa—0.5MPa之间，榨水后蚕丝纤维筒子纱含水率在10％-200％(owf.)之间。该方法所用非水介质蚕丝纤维筒子纱专用染缸有增压榨水功能。示例性的，该方法可以采用的非水介质蚕丝纤维筒子纱专用染缸可以为：高勋绿色智能装备(广州)有限公司生产的超低浴比高温高压CLEANCOLOUR非水介质染色机。
B.染色
染色通过上述非水介质蚕丝纤维筒子纱专用染缸来实现，染色时染浴由大量非水介质和少量水组成。其中，在总浴比保持不变的情况下，将传统水浴染色中用于流动和导热等用途的水换成了非水介质(非水介质不溶解活性染料)，只留下少量水用于溶解染料和碱并提供反应环境。在此条件下，绝大部分染料在没有盐促染的情况下都吸附在蚕丝纤维筒子纱上，从而提高了上染率，在此基础上，这部分水中又有较强碱性，上染在纤维上的染料更易于与纤维发生化学反应，固着在纤维上，从而提高了固色率，因而提高了染料利用率。
在利用染缸对蚕丝纤维筒子纱进行榨水处理后，向染缸中加非水介质。其中，加入的非水介质和蚕丝纤维筒子纱的质量比例在(1.5：1)-(30：1)之间。
向染缸中加入染液，其中，染液的量通过步骤1的染液配方和蚕丝纤维筒子纱的质量确定。具体而言，可以将染液在染缸的料缸与另取的非水介质(即非从染缸中取非水介质)一起边搅拌，得到混有非水介质的染液。然后向染红中加入混有非水介质的染液。染缸加染液时，染浴温度控制在5-40℃。其中，温度越低，染料水解越少，控制温度可以达到减少活性染料水解的目的，提高上染率。向染缸加染液时，边搅拌染液，并使用线性加料方式进行加料(即加混有非水介质的染液)，先慢后快，这样操作可以使染液以小液滴的形式相对均匀的分布在非水介质中，染液与蚕丝纤维筒子纱的接触减缓，染料缓慢上染到蚕丝纤维筒子纱上，达到缓染的效果，提高蚕丝纤维筒子纱的匀染性，从而改进非水介质染色上染过快导致的匀染性不佳的缺点。
在该添加染液的方式中，因为染缸内就是非水介质，因此先在料缸内提前将染液和非水介质混合，然后再加入到染缸，防止染液直接加入染缸后在还没有和非水介质混合均匀的情况下，就直接接触纤维，易造成色花。
其中，线性加料方式具体可以为：起始时加料速度为0-10L/min，结束时加料速度为5-100L/min，加料时间为1-100min，加料速度随着时间变化而增大，加料速度变化的参数可调整范围为0-100，参数越大代表起始加料速度越小，开始时一段时间的速度变化也较小。其中，该方法采用的染缸具有线性加料功能，可以实施前述线性加料方式。
加完染液后5-40℃保温时间控制在10-60min之间，此时蚕丝纤维筒子纱与非水介质的质量比例为1:2-1:30.5。
加碱时，染浴温度控制在5-40℃，在碱性条件下，温度控制至关重要，一方面，温度越低，染料水解越少，控制温度可以达到减少活性染料水解的目的，提高固色率，另一方面，碱液需要在低温下均匀分散在蚕丝纤维筒子纱上，否则若是碱液不匀情况下温度过高，会使碱液浓度高的地方快速发生反应，碱液浓度低的地方，基本不发生反应，造成染色不匀的现象。
向染缸中加入碱液。其中，加入的碱液的量通过步骤2的碱液配方和蚕丝纤维筒子纱的质量确定。具体而言，可以将碱液在染缸的料缸与另取的非水介质((即非从染缸中取非水介质))一起边搅拌，得到混有非水介质的碱液。然后向染红中加入混有非水介质的碱液。其中，在向染缸中加碱液时，边搅拌料缸中的碱液与非水介质，边使用线性加料方式进行加料(即混有非水介质的碱液)，先慢后快，这样操作可以使碱液以小液滴的形式相对均匀的分布在非水介质中，染液与蚕丝纤维筒子纱的接触减缓，碱液缓慢吸附到蚕丝纤维筒子纱上，可以使整个染浴的pH值缓慢均匀的上升，避免因为pH值突变造成的色花，提高蚕丝纤维筒子纱的匀染性，从而进一步改进非水介质染色上染过快导致的匀染性不佳的缺点。加完碱后5-50℃保温时间控制在10-60min之间，此时蚕丝纤维筒子纱与非水介质的比例为1:3-1:31.5。
升温：升温时，升温速率控制在0.1-1.5℃/min，升温后保温温度控制在40—100℃之间，升温后保温时间控制在10min—200min之间。
其中，碱液的线性加料方式可以参考染液的线性加料方式实现，在此不再赘述。
其中，该方法采用的非水介质需要为液体，且表面张力控制在1-60mN/m(20℃)。该方法所采用的非水介质可以是烃类、硅基烃类、环状甲基硅氧烷、液体石蜡中的任一种或至少两种的组合。
其中，在本说明书中，如无特殊说明，蚕丝纤维筒子纱的质量为干燥的蚕丝纤维筒子纱的质量，即未经过染前水洗阶段的质量。
C.洗涤
洗涤通过上述非水介质蚕丝纤维筒子纱专用染缸来实现，由于染色步骤提高了染料利用率，使水洗压力减轻，水洗次数减少，且不加盐，染色废水中染料和盐的含量很低，便于处理和回用。整个洗涤过程包括水洗次数控制在2-5次之间，单次洗涤用水量为不超过4倍(owf.)，洗涤总用水控制在8倍-20倍(owf.)以下，洗涤温度控制在20-100℃之间，单次洗涤时间控制在1min—30min之间。
D.烘干
烘干通过烘干机实现。
接下来，在具体实施例中，对本申请实施例提供的蚕丝纤维筒子纱染色方法进行举例说明。
实施例1，制备红色蚕丝纤维筒子纱。
待染的蚕丝纤维筒子纱：1/20/22D桑蚕丝筒子纱。
待染的蚕丝纤维筒子纱：288kg。
染液配方：
活性红195(双官能团型活性染料)：2％(owf.)；
化染料用水：50％(owf.)。
碱液配方：
纯碱：2％(owf.)；
化碱用水：50％(owf.)。
染色过程和参数：
11.称料及化料。
12.染前榨水，将精练榨水后的蚕丝纤维筒子纱放入非水介质蚕丝纤维筒子纱专用染缸中，榨水时，加压压力为0.3MPa，榨水后蚕丝纤维筒子纱含水率为100％(owf.)。其中，在本实施例中，如无特殊说明，非水介质蚕丝纤维筒子纱专用染缸可以简称为染缸。
13.加非水介质，将非水介质放入染缸中，此时，蚕丝纤维筒子纱与非水介质的质量比例为1:4。
14.加染液，将染液通过自动供料系统加入到染缸的料缸中，再加入非水介质，边搅拌，边线性加料(即混有非水介质的染液)，注入染缸中。向染缸中加完染液时的染浴温度为25℃，加染液后28℃保温时间为20min，蚕丝纤维筒子纱与非水介质的比例为1:4.5。
15.加碱，将碱溶液通过自动供料系统加入到染缸的料缸中，再加入非水介质，边搅拌，边线性加料(即混有非水介质的碱液)，注入染缸中。向染缸中加完碱液时的染浴温度为30℃，加碱后35℃保温时间为20min，此时蚕丝纤维筒子纱与非水介质的比例为1:5。
16.升温，升温速率控制在1℃/min。
17.保温，升温后保温温度为90℃，保温时间为60min。
18.洗涤，洗涤温度为80℃，单次洗涤时间为10min，洗涤次数为4次，每次洗涤用水量为4倍(owf.)。4次洗涤的总洗涤用水量为16倍(owf.)。
19.烘干。
20.测试得到上染率(上染率是指染料未经纯碱固色之前，从染液中吸附到纤维上的染料比率)为99％，固色率为95％，匀染性4-5级。其中匀染性可以通过如下方式测定：将筒子纱织成布，在布面取一定数量的位置测DE值，数值小于0.8，为匀染性4-5级。
21.测试成品蚕丝纤维筒子纱各项指标如表1所示。
按照《国家标准GB/T 3921-2008》和《国家标准GB/T 3920-2008》测试成品蚕丝纤维筒子纱主要牢度。测试结果如表1所示。
表1
| 皂洗牢度 | 干摩擦牢度 | 湿摩擦牢度 |
| 4-5级 | 4-5级 | 3-4级 |
另外，经检测，成品蚕丝纤维筒子纱的匀染性能够达到客户要求，且不存在内外层差；成品蚕丝纤维筒子纱的纱线强力能够达到客户要求；纱线柔软性能够达到织造要求；纱线织布后布面效果和手感效果也能达到客户要求。
实施例2，制备蓝色蚕丝纤维筒子纱。
待染的蚕丝纤维筒子纱：60s绢丝筒子纱；其中，蚕丝纤维筒子纱也可以简称为蚕丝筒纱。
待染的蚕丝纤维筒子纱：288kg。
染液配方：
活性蓝19：2％(owf.)；
化染料用水：50％(owf.)。
碱液配方：
纯碱：1.5％(owf.)；
化碱用水：60％(owf.)。
染色过程和数据：
1.称料及化料。
2.染前榨水，将榨水后的筒子纱放入非水介质蚕丝筒纱专用染缸中，榨水时，加压压力为0.3MPa，榨水后蚕丝筒纱含水率为90％(owf.)。
3.加非水介质，将非水介质放入染缸中，此时，蚕丝筒纱与非水介质的比例为1:4。
4.加染料，将染料溶液通过自动供料系统加入到染缸的料缸中，再加入非水介质，边搅拌，边线性加料，注入染缸中。加完染料时的染浴温度为25℃，加染料后27℃保温时间为20min，蚕丝筒纱与非水介质的比例为1:4.5。
5.加碱，将碱溶液通过自动供料系统加入到染缸的料缸中，再加入非水介质，边搅拌，边线性加料，注入染缸中。加完染料时的染浴温度为40℃，加碱后42℃保温时间为30min，此时蚕丝筒纱与非水介质的比例为1:5。
6.升温，升温速率控制在1℃/min。
7.保温，升温后保温温度为85℃，保温时间为60min。
8.洗涤，洗涤温度为60℃，单次洗涤时间为15min，洗涤次数为4次，洗涤用水量为16倍(owf.)。
9.烘干。
10.测试得到上染率为98.5％，固色率为95％，匀染性4-5级。
11.测试成品蚕丝筒纱各项指标如下：
牢度
皂洗牢度：4-5级(测试标准：《国家标准GB/T 3921-2008》)；
干摩擦牢度：4-5级(测试标准：《国家标准GB/T 3920-2008》)；
湿摩擦牢度：3-4级(测试标准：《国家标准GB/T 3920-2008》)；
其他指标：
1.匀染性能够达到客户要求不存在内外层差。
2.纱线强力能够达到客户要求。
3.纱线柔软性能够达到织造要求。
4.纱线织布后布面效果和手感效果也能达到客户要求。
实施例3，制备橙色蚕丝纤维筒子纱。
待染的蚕丝纤维筒子纱：60s绢丝筒纱；其中，蚕丝纤维筒子纱也可以简称为蚕丝筒纱。
蚕丝筒纱质量：288kg。
染液配方：
活性橙122：1％(owf.)；
化染料用水：70％(owf.)。
碱液配方：
纯碱：2％(owf.)；
化碱用水：50％(owf.)。
染色过程和数据：
1.称料及化料。
2.染前榨水，将榨水后的筒子纱放入非水介质蚕丝筒纱专用染缸中，榨水时，加压压力为0.4MPa，榨水后蚕丝筒纱含水率为80％(owf.)。
3.加非水介质，将非水介质放入染缸中，此时，蚕丝筒纱与非水介质的比例为1:4。
4.加染料，将染料溶液通过自动供料系统加入到染缸的料缸中，再加入非水介质，边搅拌，边线性加料，注入染缸中。加完染料时的染浴温度为25℃，加染料后27℃保温时间为20min，蚕丝筒纱与非水介质的比例为1:4.5。
5.加碱，将碱溶液通过自动供料系统加入到染缸的料缸中，再加入非水介质，边搅拌，边线性加料，注入染缸中。加完染料时的染浴温度为45℃，加碱后46℃保温时间为20min，此时蚕丝筒纱与非水介质的比例为1:5。
6.升温，升温速率控制在1℃/min。
7.保温，升温后保温温度为90℃，保温时间为60min。
8.洗涤，洗涤温度为80℃，单次洗涤时间为10min，洗涤次数为3次，洗涤用水量为12倍(owf.)。
9.烘干。
10.测试得到上染率为99.6％，固色率为97％，匀染性4-5级。
11.测试成品蚕丝筒纱各项指标如下：
牢度
皂洗牢度：4-5级(测试标准：《国家标准GB/T 3921-2008》)；
干摩擦牢度：4-5级(测试标准：《国家标准GB/T 3920-2008》)；
湿摩擦牢度：3-4级(测试标准：《国家标准GB/T 3920-2008》)。
其他指标：
1.匀染性能够达到客户要求不存在内外层差。
2.纱线强力能够达到客户要求。
3.纱线柔软性能够达到织造要求。
4.纱线织布后布面效果和手感效果也能达到客户要求。
实施例4，制备蓝色蚕丝筒子纱。
待染的蚕丝纤维筒子纱：1/20/22D桑蚕丝。
待染的蚕丝纤维筒子纱质量：288kg。
染液配方：
天龙蓝A2R(酸性染料)：5％(owf.)；
化染料用水：100％(owf.)；
醋酸-醋酸钠调节染液pH＝6。
染色过程和参数：
21.称料及化料。
22.染前榨水，将精练榨水后的蚕丝纤维筒子纱放入非水介质蚕丝纤维筒子纱专用染缸中，榨水时，加压压力为0.2MPa，榨水后蚕丝纤维筒子纱含水率为80％(owf.)。其中，在本实施例中，如无特殊说明，非水介质蚕丝纤维筒子纱专用染缸可以简称为染缸。
23.加非水介质，将非水介质放入染缸中，此时，蚕丝纤维筒子纱与非水介质的质量比例为1:4.5。
24.加染液，将染液通过自动供料系统加入到染缸的料缸中，再加入非水介质，边搅拌，边线性加料(即混有非水介质的染液)，注入染缸中。向染缸中加完染液时的染浴温度为30℃，加染液后32℃保温时间为30min，蚕丝纤维筒子纱与非水介质的比例为1:5。
25.升温，升温速率控制在1℃/min。
26.保温，升温后保温温度为85℃，保温时间为60min。
27.洗涤，洗涤温度为60℃，单次洗涤时间为10min，洗涤次数为3次，每次洗涤用水量为4倍(owf.)。3次洗涤的总洗涤用水量为12倍(owf.)。
29.烘干。
30.测试得到上染率为99.5％，固色率为93％，匀染性4-5级。
31.测试成品蚕丝纤维筒子纱各项指标如表2所示。
按照《国家标准GB/T 3921-2008》和《国家标准GB/T 3920-2008》测试成品蚕丝纤维筒子纱主要牢度。测试结果如表2所示。
表2
| 皂洗牢度 | 干摩擦牢度 | 湿摩擦牢度 |
| 4-5级 | 4-5级 | 3-4级 |
另外，经检测，成品蚕丝纤维筒子纱的匀染性能够达到客户要求，且不存在内外层差；成品蚕丝纤维筒子纱的纱线强力能够达到客户要求；纱线柔软性能够达到织造要求；纱线织布后布面效果和手感效果也能达到客户要求。
实施例3，制备红色的蚕丝纤维筒子纱。
待染的蚕丝纤维筒子纱：60s绢丝筒子纱。
待染的蚕丝纤维筒子纱质量：288kg。
染液配方：
中性橙RL(中性染料)：0.5％(owf.)；
六偏磷酸钠：0.5％(owf.)；
化碱和六偏磷酸钠用水：120％(owf.)。
染色过程和参数：
31称料及化料。
32将精练榨水后的蚕丝纤维筒子纱放入非水介质蚕丝纤维筒子纱专用染缸中，榨水时，加压压力为0.4MPa，榨水后蚕丝纤维筒子纱含水率为80％(owf.)。其中，在本实施例中，如无特殊说明，非水介质蚕丝纤维筒子纱专用染缸可以简称为染缸。
33.加非水介质，将非水介质放入染缸中，此时，蚕丝纤维筒子纱与非水介质的比例为1:4。
34.加染液，将含有六偏磷酸钠的染料溶液通过自动供料系统加入到染缸的料缸中，再加入非水介质，边搅拌，边线性加料(即混有非水介质的染液)，注入染缸中。向染缸中加完染液时的染浴温度为28℃，加染液后30℃保温时间为40min，蚕丝纤维筒子纱与非水介质的比例为1:5.5。
3.5.升温，升温速率控制在1℃/min。
36.保温，升温后保温温度为90℃，保温时间为60min。
38.洗涤，洗涤温度为30℃，单次洗涤时间为10min，洗涤次数为2次，每次洗涤用水量为4倍(owf.)。2次洗涤的总洗涤用水量为8倍(owf.)。
39.烘干。
40.测试得到上染率为99.6％，固色率为97％，匀染性4-5级。
41.测试成品蚕丝纤维筒子纱各项指标如表3所示。
按照《国家标准GB/T 3921-2008》和《国家标准GB/T 3920-2008》测试成品蚕丝纤维筒子纱主要牢度。测试结果如表3所示。
表3
| 皂洗牢度 | 干摩擦牢度 | 湿摩擦牢度 |
| 4-5级 | 4-5级 | 4-5级 |
另外，经检测，成品蚕丝纤维筒子纱的匀染性能够达到客户要求，且不存在内外层差；成品蚕丝纤维筒子纱的纱线强力能够达到客户要求；纱线柔软性能够达到织造要求；纱线织布后布面效果和手感效果也能达到客户要求。
本申请实施例提供的蚕丝纤维筒子纱染色方法可以使用活性染料，对蚕丝纤维筒子纱进行染色，其中，所采用的蚕丝纤维筒子纱染色浴中，大部分液体为非水介质，水的用量极小，而染料只溶解于水中而不溶解于非水介质中，这些水绝大部分都吸附在蚕丝纤维筒子纱上，因此绝大部分染料都吸附在蚕丝纤维筒子纱上，上染率可以接近100％。另外，由于碱也只溶解于水中而不溶解于非水介质中，上染在蚕丝纤维筒子纱上的活性染料有合适的碱性条件，固色率也随之提高，平均固色率能达到93％以上。另外，本申请实施例提供的蚕丝纤维筒子纱染色方法可以使用酸性染料、中性染料或直接染料，对蚕丝纤维筒子纱进行染色。其中，对于酸性染料，中性染料或直接染料，由于非水介质染色条件下，染液在纤维表面的浓度差远高于传统水浴染色浓度差，因此在染色过程中不需要加入促染剂进行染色便可以获得较高的上染率。因此该染色体系比传统水浴染色节约了25％以上的染料，不需要加盐，降低了化学助剂的使用量，因此降低了染色的物料成本，同时也使需要洗涤的浮色染料占比从35％左右下降到了不到7％，从而减少了染色后道洗涤次数，将洗涤水量从传统水浴染色的约70倍(owf.)降低至20倍(owf.)以内。另外，本申请实施例提供的染色方法的单缸匀染性等级能达到4-5级，明显优于CN107794788A中非水介质染色方法的3-4级，且缸差小，更易于推广和产业化。由于染料染色过程中未加盐，染色废水中的盐含量和染料含量都很低，后续水处理简单。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种带有颜色的蚕丝纤维筒子纱，其特征在于，所述蚕丝纤维筒子纱由第一染料染制而成，所述蚕丝纤维筒子纱的染色在《国家标准GB/T 3921-2008》下的皂洗牢度为4-5级，在《国家标准GB/T 3920-2008》下的干摩擦牢度为4-5级，湿摩擦牢度为3-4级的同时，在《国家标准GB/T 4841.7-2006》下的颜色深度可达到2/1标准深度。
2.根据权利要求1所述的蚕丝纤维筒子纱，其特征在于，所述蚕丝纤维筒子纱为桑蚕丝筒子纱、绢丝筒子纱中的任一种。
3.根据权利要求1或2所述的蚕丝纤维筒子纱，其特征在于，所述第一染料的固色率不小于93％，上染率不小于95％，匀染性为4-5级；所述第一染料为活性染料、酸性染料、中性染料、直接染料中的任一种；其中，所述活性染料为均三嗪型活性染料、乙烯砜型活性染料、双官能团型活性染料中的任一种或至少两种的组合。
4.一种基于非水介质的蚕丝纤维筒子纱染色方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)，榨水：在染缸中对经过水性后的蚕丝纤维筒子纱进行增压榨水，其中，加压压力为0.01MPa—0.5MPa，使得所述蚕丝纤维筒子纱的含水率为10％-200％(owf.)；
(2)，加染液：按照非水介质与蚕丝纤维筒子纱的质量比为(1.5：1)-(30：1)，向所述染缸中加入非水介质；然后，向所述染缸中加入非水介质和染液的第一混合液；其中，在向所述染缸中加入所述第一混合液时，按照先慢后快的第一线性加料方式进行加料，且染浴温度为5-40℃；其中，加完第一混合液后，控制染浴温度为20-40℃，时间为10-60min；加完第一混合液后，所述染缸中非水介质与蚕丝纤维筒子纱的质量比为(2：1)-(30.5：1)；其中，染液由0.1％—30％(owf.)的第一染料和20％-200％(owf.)的水组成；
(3)，升温：升温速率控制在0.1-1.5℃/min，升温后保温温度控制为40—100℃，升温后保温时间为10min—200min；
(4)，洗涤，洗涤次数为2-5次，单次洗涤的用水量为不超过4(owf.)，洗涤温度为20-100℃，单次洗涤时间为1min—30min；
(5)，烘干。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一线性加料方式具体为：起始时加料速度为0-10L/min，结束时加料速度为5-100L/min，加料时间为1-100min，加料速度随着时间变化而增大。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
当所述第一染料为活性染料时，所述方法还包括：在所述步骤(2)之后，加碱液：向所述染缸中加入非水介质和碱液的第二混合液；其中，在向所述染缸中加入所述第二混合液时，染浴温度为5-40℃；其中，加完第二混合液后，控制染浴温度为5-40℃，时间为10-60min；加完第二混合液后，所述染缸中非水介质与蚕丝纤维筒子纱的质量比为(3：1)-(31.5：1)；其中，碱液由0.1％—30％(owf.)的碱和20％-200％(owf.)的水组成；
当所述第一染料为直接染料时，所述第一混合液呈中性；
当所述第一染料为酸性染料时，所述第一混合液呈弱酸性；
当所述第一染料为中性染料时，所述第一混合液中还具有六偏磷酸钠。
7.根据权利要求4-6任一项所述的方法，其特征在于，所述非水介质为液体，且在20℃下的表面张力为1-60mN/m。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述非水介质是烃类、硅基烃类、环状甲基硅氧烷、液体石蜡中的任一种或至少两种的组合。
9.根据权利要求4-6任一项所述的方法，其特征在于，所述第一染料的固色率不小于93％，上染率不小于95％，匀染性为4-5级；所述第一染料为活性染料、酸性染料、中性染料、直接染料中的任一种；其中，所述活性染料为均三嗪型活性染料、乙烯砜型活性染料、双官能团型活性染料中的任一种或至少两种的组合。
10.如权利要求4-9任一项所述方法染色的蚕丝纤维筒子纱。
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