一种棉麻混纺纱线的低温染色工艺的制作方法

技术领域：
：本发明涉及纱线染色
技术领域：
，具体涉及一种棉麻混纺纱线的低温染色工艺。
背景技术：
：：棉麻混纺面料，是指棉与麻按照一定的比例混合后经纺纱成混纺纱线再经织造而成的纺织产品。棉麻混纺面料和其他面料相比的长处在于成本低廉且兼具棉和麻的优点，环保、透气、舒适、垂感好、穿着舒适，在干、湿情况下弹性和耐磨性都较好，并且尺寸稳定，缩水率小，具有挺拔、不易皱褶、易洗、快干的特点。目前，棉麻混纺纱线大多存在上色困难、染色均匀性和色牢度差、染色所产生废水污染性强的缺陷。为了克服这一问题，人们在开发新型染料的基础上，还致力于研发染色助剂，如匀染剂和固色剂，但多数染色助剂的添加又会加重染色废水的污染性。技术实现要素：：本发明所要解决的技术问题在于提供一种重复性好且有利于提高上染率、增强染色均匀度和色牢度的棉麻混纺纱线的低温染色工艺。本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：一种棉麻混纺纱线的低温染色工艺，包括如下步骤：(1)匀染液配制：将匀染剂溶解于水中，并加热至55-60℃保温搅拌10-15min，即得匀染液；所述匀染剂与水的重量比为5:100-200；(2)混纺纱线预处理：将待染色的棉麻混纺纱线于温度75-80℃环境中烘干至恒重，然后通过喷雾方式向棉麻混纺纱线上喷洒匀染液，喷完后于温度55-60℃、相对湿度65-70％环境中静置0.5-1h；所述棉麻混纺纱线与匀染液的重量比为50:50-100；(3)染色液配制：向水中加入染料和匀染剂，搅拌溶解完全，并加热至回流状态保温搅拌10-15min，所得混合液转入球磨机中，球磨至出料粒度小于30μm，即得染色液；所述染料、匀染剂与水的重量比为10:0.5-3:1000-2000；(4)染色固色：将经预处理后的棉麻混纺纱线加入染色机中，同时加入染色液，调节ph值至7-7.5，并于55-60℃下染色处理30-60min，调节ph值至5-5.5，继续于55-60℃下染色处理15-30min，然后加入固色剂，升温至70-75℃固色处理15-30min；所述棉麻混纺纱线、染色液、固色剂的重量比为50:100-200:0.1-1；(5)水洗、烘干：水洗染色后的棉麻混纺纱线，直至水洗液ph值呈中性，并于55-60℃下烘干至恒重；所述染料选自染料黄(i)、染料红(ii)、染料黑(iii)中的一种或几种任意比例的混合物，染料黄(i)、染料红(ii)、染料黑(iii)的结构式如下：所述固色剂选自选自三乙酸铝、三甲酸铝中的一种。所述固色剂由如下重量份数的原料制成：聚天冬氨酸钠10-15份、n-羟甲基丙烯酰胺1-5份、泊洛沙姆4070.5-2份、葡萄糖酸钠0.5-2份，其制备方法为：搅拌下向聚天冬氨酸钠中滴加去离子水直至完全溶解，并滴加5wt％稀硫酸使溶液ph值调至4-4.5，继续搅拌并每隔5min测定一次ph值，当溶液ph值高于4.5时补加5wt％稀硫酸，直至溶液ph值在30min内都稳定在4-4.5，再加入泊洛沙姆407和葡萄糖酸钠，加热至回流状态保温搅拌10min，然后加入n-羟甲基丙烯酰胺，搅拌下补加去离子水直至完全溶解，所得混合液送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经超微粉碎机制成微粉，即得固色剂。所述聚天冬氨酸钠的相对分子质量在2000-3000。所述匀染剂选自匀染剂dc、匀染剂1227、匀染剂bof中的一种。所述步骤(3)中配制染色液前先利用预混装置将染料和匀染剂混合均匀，所述预混装置包括进料部和混料部，所述进料部由筛料室、进料室和支撑台组成，筛料室与进料室之间横向设有过料筛网，筛料室顶部设有袋装染料进料口和匀染剂进料口，筛料室侧壁设有一个排渣气缸和两个相对称的切袋气缸，切袋气缸的导杆垂直穿入筛料室中且前端设有半环形切袋刀片，排渣气缸的导杆垂直穿入筛料室中且前端设有与过料筛网垂直贴合的排渣板，排渣板正对的筛料室侧壁上设有排渣门，所述进料室底部设有垂直伸入混料部中的进料管，进料室上侧外壁对称设有振动电机、下侧外壁对称设有与支撑台垂直连接的振动弹簧；所述混料部由支架、混料筒、电机、排料板和控制排料板开闭的液压缸组成，混料筒内部设有一组轴心在同一水平线上的混料转轴，混料转轴上设有螺旋混料叶片且混料转轴端部设有第一齿轮盘，电机利用设在电机中心转轴上的第二齿轮盘并通过链条传动驱动第一齿轮盘旋转，混料筒底部设有与排料板结构相匹配的排料口。所述切袋刀片闭合后形成的圆环内径小于袋装染料的横向直径。所述袋装染料进料口上垂直设有一对进料限位板，两个进料限位板之间形成卡合袋装染料的限位空间。所述支撑台上垂直设有套在振动弹簧内部的弹簧限位柱。所述筛料室与进料室连接处设有安装过料筛网的筛网置台。本装置的工作原理：使用时，先打开液压缸工作开关以关闭排料板，再打开袋装染料进料口和振动电机开关，利用起吊设备将袋装染料垂直卡在限位空间中且袋装染料底部伸入筛料室中，然后打开切袋气缸工作开关，利用切袋刀片将袋装染料的包装袋切开，流出的染料在振动电机作用下通过过料筛网进入进料室，待袋中染料完全流出后利用起吊设备将染料包装袋提起并送至指定位置，切袋刀片往复运动以逐一对后续利用起吊设备送入进料室中的袋装染料进行切袋放料；并打开排渣气缸工作开关，利用排渣板和排渣门将切割下的染料包装袋和未过筛的结块染料排出筛料室；同时打开电机工作开关和匀染剂进料口向筛料室加入匀染剂，染料与匀染剂通过过料筛网后经进料室和进料管进入混料筒，在电机驱动下利用螺旋混料叶片将匀染剂均匀分散于染料中，混料结束后液压缸带动排料板离开混料筒，混料筒内的物料通过排料口排出，为了方便物料的输送可在排料口底部设置输送设备，从而将物料直接利用输送设备输送至染色液配制罐中。本发明的有益效果是：(1)本发明所用自制染料与棉麻混纺纱线的亲和力强，能快速附着于棉麻纤维上且附着性好，有效提高上染率和染色后棉麻混纺纱线的色牢度；(2)本发明采用匀染剂预处理棉麻混纺纱线的方法以活化棉麻纤维结构，促使染料对棉麻纤维均匀染色，同时提高染料的上染率(3)本发明以自制固色剂替代常规固化剂三乙酸铝、三甲酸铝，以增强固色效果，该固色剂因含有羧基可与染料分子结构中的氨基或羟基反应生成酰胺或酯，从而发挥固色效果，提高色牢度；(4)本发明采用低温染色法，染色温度控制在55-60℃，从而降低染色能耗；并且染色时间短、上染率高、染色均匀度好，460nm下的k/s值大于4，decmc值小于0.3；同时色牢度强，耐干摩擦色牢度达到4.5-5级，耐湿摩擦色牢度达到4-4.5级，从而保证棉麻混纺纱线的色彩使用质量；(5)通过该装置的结构设置，实现染料与匀染剂的自动化混料，节省人力的同时提高混料均匀度，使匀染剂均匀分散于染料中；并减轻染料切袋过程中所产生粉尘对工作环境的污染，同时实现染料与匀染剂的过筛，防止结块染料在混料过程中发生团聚现象从而影响匀染剂的均匀分散；还通过振动电机和振动弹簧的设置，加快染料与匀染剂的过筛速度，从而提高混料效率。附图说明：图1为本发明的结构正视图；图2为本发明的结构后视图；图3为本发明混料转轴的结构示意图；图4为本发明第一齿轮盘与第二齿轮盘的结构连接图；图5为本发明切袋刀片的结构示意图；其中：1-筛料室；2-进料室；3-支撑台；4-过料筛网；5-袋装染料进料口；6-匀染剂进料口；7-排渣气缸；8-切袋气缸；9-切袋刀片；10-排渣板；11-排渣门；12-进料管；13-振动电机；14-振动弹簧；15-支架；16-混料筒；17-电机；18-排料板；19-液压缸；20-混料转轴；21-螺旋混料叶片；22-第一齿轮盘；23-第二齿轮盘；24-排料口；25-进料限位板；26-限位空间；27-弹簧限位柱；28-筛网置台；29-电机中心转轴。具体实施方式：为了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，下面结合具体图示和实施例，进一步阐述本发明。下述实施例和对照例中染料黄(i)、染料红(ii)、染料黑(iii)的结构式如下：实施例1(1)匀染液配制：将5kg匀染剂bof溶解于100kg水中，并加热至55-60℃保温搅拌10min，即得匀染液；(2)混纺纱线预处理：将待染色的棉麻混纺纱线于温度75-80℃环境中烘干至恒重，然后通过喷雾方式向50kg棉麻混纺纱线上喷洒50kg匀染液，喷完后于温度55-60℃、相对湿度65-70％环境中静置30min；(3)染色液配制：向1500kg水中加入10kg染料黑(iii)和1.5kg匀染剂bof，搅拌溶解完全，并加热至回流状态保温搅拌15min，所得混合液转入球磨机中，球磨至出料粒度小于30μm，即得染色液；(4)染色固色：将经预处理后的50kg棉麻混纺纱线加入染色机中，同时加入150kg染色液，调节ph值至7-7.5，并于55-60℃下染色处理30min，调节ph值至5-5.5，继续于55-60℃下染色处理30min，然后加入0.5kg三乙酸铝，升温至70-75℃固色处理20min；(5)水洗、烘干：水洗染色后的棉麻混纺纱线，直至水洗液ph值呈中性，并于55-60℃下烘干至恒重。实施例2(1)匀染液配制：将5kg匀染剂dc溶解于150kg水中，并加热至55-60℃保温搅拌10min，即得匀染液；(2)混纺纱线预处理：将待染色的棉麻混纺纱线于温度75-80℃环境中烘干至恒重，然后通过喷雾方式向50kg棉麻混纺纱线上喷洒50kg匀染液，喷完后于温度55-60℃、相对湿度65-70％环境中静置30min；(3)染色液配制：向1500kg水中加入10kg染料黄(i)和2kg匀染剂dc，搅拌溶解完全，并加热至回流状态保温搅拌15min，所得混合液转入球磨机中，球磨至出料粒度小于30μm，即得染色液；(4)染色固色：将经预处理后的50kg棉麻混纺纱线加入染色机中，同时加入200kg染色液，调节ph值至7-7.5，并于55-60℃下染色处理30min，调节ph值至5-5.5，继续于55-60℃下染色处理30min，然后加入0.5kg三乙酸铝，升温至70-75℃固色处理20min；(5)水洗、烘干：水洗染色后的棉麻混纺纱线，直至水洗液ph值呈中性，并于55-60℃下烘干至恒重。实施例3(1)匀染液配制：将5kg匀染剂1227溶解于100kg水中，并加热至55-60℃保温搅拌10min，即得匀染液；(2)混纺纱线预处理：将待染色的棉麻混纺纱线于温度75-80℃环境中烘干至恒重，然后通过喷雾方式向50kg棉麻混纺纱线上喷洒50kg匀染液，喷完后于温度55-60℃、相对湿度65-70％环境中静置30min；(3)染色液配制：向1500kg水中加入10kg染料红(ii)和2kg匀染剂1227，搅拌溶解完全，并加热至回流状态保温搅拌15min，所得混合液转入球磨机中，球磨至出料粒度小于30μm，即得染色液；(4)染色固色：将经预处理后的50kg棉麻混纺纱线加入染色机中，同时加入150kg染色液，调节ph值至7-7.5，并于55-60℃下染色处理30min，调节ph值至5-5.5，继续于55-60℃下染色处理30min，然后加入0.5kg三甲酸铝，升温至70-75℃固色处理20min；(5)水洗、烘干：水洗染色后的棉麻混纺纱线，直至水洗液ph值呈中性，并于55-60℃下烘干至恒重。实施例4(1)匀染液配制：将5kg匀染剂1227溶解于100kg水中，并加热至55-60℃保温搅拌10min，即得匀染液；(2)混纺纱线预处理：将待染色的棉麻混纺纱线于温度75-80℃环境中烘干至恒重，然后通过喷雾方式向50kg棉麻混纺纱线上喷洒50kg匀染液，喷完后于温度55-60℃、相对湿度65-70％环境中静置30min；(3)染色液配制：向1500kg水中加入10kg染料红(ii)和2kg匀染剂1227，搅拌溶解完全，并加热至回流状态保温搅拌15min，所得混合液转入球磨机中，球磨至出料粒度小于30μm，即得染色液；(4)染色固色：将经预处理后的50kg棉麻混纺纱线加入染色机中，同时加入150kg染色液，调节ph值至7-7.5，并于55-60℃下染色处理30min，调节ph值至5-5.5，继续于55-60℃下染色处理30min，然后加入0.5kg固色剂，升温至70-75℃固色处理20min；(5)水洗、烘干：水洗染色后的棉麻混纺纱线，直至水洗液ph值呈中性，并于55-60℃下烘干至恒重。固色剂的制备：搅拌下向10g聚天冬氨酸钠中滴加去离子水直至完全溶解，并滴加5wt％稀硫酸使溶液ph值调至4-4.5，继续搅拌并每隔5min测定一次ph值，当溶液ph值高于4.5时补加5wt％稀硫酸，直至溶液ph值在30min内都稳定在4-4.5，再加入1g泊洛沙姆407和0.5g葡萄糖酸钠，加热至回流状态保温搅拌10min，然后加入2gn-羟甲基丙烯酰胺，搅拌下补加去离子水直至完全溶解，所得混合液送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经超微粉碎机制成微粉，即得固色剂。其中，聚天冬氨酸钠的相对分子质量在2000-3000。实施例5(1)匀染液配制：将5kg匀染剂1227溶解于100kg水中，并加热至55-60℃保温搅拌10min，即得匀染液；(2)混纺纱线预处理：将待染色的棉麻混纺纱线于温度75-80℃环境中烘干至恒重，然后通过喷雾方式向50kg棉麻混纺纱线上喷洒50kg匀染液，喷完后于温度55-60℃、相对湿度65-70％环境中静置30min；(3)染色液配制：向1500kg水中加入10kg染料红(ii)和2kg匀染剂1227，搅拌溶解完全，并加热至回流状态保温搅拌15min，所得混合液转入球磨机中，球磨至出料粒度小于30μm，即得染色液；(4)染色固色：将经预处理后的50kg棉麻混纺纱线加入染色机中，同时加入150kg染色液，调节ph值至7-7.5，并于55-60℃下染色处理30min，调节ph值至5-5.5，继续于55-60℃下染色处理30min，然后加入0.5kg固色剂，升温至70-75℃固色处理20min；(5)水洗、烘干：水洗染色后的棉麻混纺纱线，直至水洗液ph值呈中性，并于55-60℃下烘干至恒重。固色剂的制备：搅拌下向15g聚天冬氨酸钠中滴加去离子水直至完全溶解，并滴加5wt％稀硫酸使溶液ph值调至4-4.5，继续搅拌并每隔5min测定一次ph值，当溶液ph值高于4.5时补加5wt％稀硫酸，直至溶液ph值在30min内都稳定在4-4.5，再加入2g泊洛沙姆407和0.5g葡萄糖酸钠，加热至回流状态保温搅拌10min，然后加入3gn-羟甲基丙烯酰胺，搅拌下补加去离子水直至完全溶解，所得混合液送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经超微粉碎机制成微粉，即得固色剂。其中，聚天冬氨酸钠的相对分子质量在2000-3000。对照例1(1)混纺纱线预处理：将待染色的棉麻混纺纱线于温度75-80℃环境中烘干至恒重，然后通过喷雾方式向50kg棉麻混纺纱线上喷洒50kg水，喷完后于温度55-60℃、相对湿度65-70％环境中静置30min；(2)染色液配制：向1500kg水中加入10kg染料红(ii)和2kg匀染剂1227，搅拌溶解完全，并加热至回流状态保温搅拌15min，所得混合液转入球磨机中，球磨至出料粒度小于30μm，即得染色液；(3)染色固色：将经预处理后的50kg棉麻混纺纱线加入染色机中，同时加入150kg染色液，调节ph值至7-7.5，并于55-60℃下染色处理30min，调节ph值至5-5.5，继续于55-60℃下染色处理30min，然后加入0.5kg三甲酸铝，升温至70-75℃固色处理20min；(4)水洗、烘干：水洗染色后的棉麻混纺纱线，直至水洗液ph值呈中性，并于55-60℃下烘干至恒重。对照例2(1)匀染液配制：将5kg匀染剂1227溶解于100kg水中，并加热至55-60℃保温搅拌10min，即得匀染液；(2)混纺纱线预处理：将待染色的棉麻混纺纱线于温度75-80℃环境中烘干至恒重，然后通过喷雾方式向50kg棉麻混纺纱线上喷洒50kg匀染液，喷完后于温度55-60℃、相对湿度65-70％环境中静置30min；(3)染色液配制：向1500kg水中加入10kg染料红(ii)，搅拌溶解完全，并加热至回流状态保温搅拌15min，所得混合液转入球磨机中，球磨至出料粒度小于30μm，即得染色液；(4)染色固色：将经预处理后的50kg棉麻混纺纱线加入染色机中，同时加入150kg染色液，调节ph值至7-7.5，并于55-60℃下染色处理30min，调节ph值至5-5.5，继续于55-60℃下染色处理30min，然后加入0.5kg三甲酸铝，升温至70-75℃固色处理20min；(5)水洗、烘干：水洗染色后的棉麻混纺纱线，直至水洗液ph值呈中性，并于55-60℃下烘干至恒重。对照例3(1)混纺纱线预处理：将待染色的棉麻混纺纱线于温度75-80℃环境中烘干至恒重，然后通过喷雾方式向50kg棉麻混纺纱线上喷洒50kg水，喷完后于温度55-60℃、相对湿度65-70％环境中静置30min；(2)染色液配制：向1500kg水中加入10kg染料红(ii)，搅拌溶解完全，并加热至回流状态保温搅拌15min，所得混合液转入球磨机中，球磨至出料粒度小于30μm，即得染色液；(3)染色固色：将经预处理后的50kg棉麻混纺纱线加入染色机中，同时加入150kg染色液，调节ph值至7-7.5，并于55-60℃下染色处理30min，调节ph值至5-5.5，继续于55-60℃下染色处理30min，然后加入0.5kg固色剂，升温至70-75℃固色处理20min；(4)水洗、烘干：水洗染色后的棉麻混纺纱线，直至水洗液ph值呈中性，并于55-60℃下烘干至恒重。实施例6分别利用实施例1-5、对照例1-3所述染色工艺对同批等重棉麻混纺纱线进行染色，参照gb/t6688-2008标准，利用爱色丽x-ritecolori7测色仪测定染色棉麻混纺纱线的平均表观深度值(k/s)和两测试点相距20cm位置下的色差(decmc)。表1本发明染色工艺对棉麻混纺纱线的染色效果组别k/s(460nm)decmc耐干摩擦色牢度耐湿摩擦色牢度实施例114.480.264.5-5级4级实施例214.670.254.5-5级4级实施例314.230.274.5-5级4级实施例416.540.225级4-4.5级实施例516.860.215级4-4.5级对照例112.350.354.5-5级4级对照例28.420.424.5-5级3.5-4级对照例37.180.484.5-5级3.5-4级注：k/s值越大，则表示染料与皮革纤维的结合量越多，匀染剂对染料的上染率提高越多；decmc值越小，则表示匀染剂的匀染性越好；耐干摩擦色牢度、耐湿摩擦色牢度级数越高，色牢度越强。实施例7(1)匀染液配制：将5kg匀染剂1227溶解于100kg水中，并加热至55-60℃保温搅拌10min，即得匀染液；(2)混纺纱线预处理：将待染色的棉麻混纺纱线于温度75-80℃环境中烘干至恒重，然后通过喷雾方式向50kg棉麻混纺纱线上喷洒50kg匀染液，喷完后于温度55-60℃、相对湿度65-70％环境中静置30min；(3)染色液配制：向1500kg水中加入10kg染料红(ii)和2kg匀染剂1227，搅拌溶解完全，并加热至回流状态保温搅拌15min，所得混合液转入球磨机中，球磨至出料粒度小于30μm，即得染色液；(4)染色固色：将经预处理后的50kg棉麻混纺纱线加入染色机中，同时加入150kg染色液，调节ph值至7-7.5，并于55-60℃下染色处理30min，调节ph值至5-5.5，继续于55-60℃下染色处理30min，然后加入0.5kg固色剂，升温至70-75℃固色处理20min；(5)水洗、烘干：水洗染色后的棉麻混纺纱线，直至水洗液ph值呈中性，并于55-60℃下烘干至恒重。步骤(3)中配制染色液前先利用预混装置将染料和匀染剂混合均匀，如图1-5所示，预混装置包括进料部和混料部，进料部由筛料室1、进料室2和支撑台3组成，筛料室与进料室之间横向设有过料筛网4，筛料室顶部设有袋装染料进料口5和匀染剂进料口6，筛料室侧壁设有一个排渣气缸7和两个相对称的切袋气缸8，切袋气缸的导杆垂直穿入筛料室中且前端设有半环形切袋刀片9，排渣气缸的导杆垂直穿入筛料室中且前端设有与过料筛网垂直贴合的排渣板10，排渣板正对的筛料室侧壁上设有排渣门11，进料室底部设有垂直伸入混料部中的进料管12，进料室上侧外壁对称设有振动电机13、下侧外壁对称设有与支撑台垂直连接的振动弹簧14；所述混料部由支架15、混料筒16、电机17、排料板18和控制排料板开闭的液压缸19组成，混料筒内部设有一组轴心在同一水平线上的混料转轴20，混料转轴上设有螺旋混料叶片21且混料转轴端部设有第一齿轮盘22，电机利用设在电机中心转轴29上的第二齿轮盘23并通过链条传动驱动第一齿轮盘旋转，混料筒底部设有与排料板结构相匹配的排料口24。切袋刀片闭合后形成的圆环内径小于袋装染料的横向直径，袋装染料进料口上垂直设有一对进料限位板25，两个进料限位板之间形成卡合袋装染料的限位空间26，支撑台上垂直设有套在振动弹簧内部的弹簧限位柱27，筛料室与进料室连接处设有安装过料筛网的筛网置台28。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。当前第1页12