本发明属于纺织印染技术领域，更具体地说，它涉及一种包芯纱的染色工艺。
背景技术：
随着经济的发展和人民生活水平的不断提高，越来越多的色彩鲜艳的面料出现在人们的生活中，包芯纱制得的针织物或牛仔裤料以伸缩自如、舒适合体为人们喜欢。其中，包芯纱又称复合纱或包覆纱，它是由两种或两种以上的纤维组合而成的一种新型纱线。例如：最初的包芯纱是以棉纤维为皮、涤纶短纤纱为芯开发的短纤维与短纤维包芯纱。
为了增加织物的优良性能，现有的包芯纱采用粘胶、尼龙和改性涤纶三种纤维制得，根据黏胶、尼龙和改性涤纶的特性，需要对上述包芯纱进行染色时需要用活性、酸洗和分散三种染料才能完成包芯纱的染色。其中酸性和分散染料的染色，与活性染料的染色条件不同；酸性和分散染料需要在酸性条件下染色，而活性染料在碱性条件下染色，所以包芯纱的染色一般需要采用二浴法染色工艺。
目前，包芯纱的二浴法染色工艺为：
步骤s1、首先将包芯纱、清水、酸性和分散染料依次加入到染缸内，再加入醋酸，运转10min后，以1℃/min，温度升高到98℃，保温40min对样，当对样符合要求后将包芯纱放入到清水中清洗两遍后静置待用；
步骤s2、接着将清洗干净的包芯纱放入染缸内，加入清水，升温到40℃后加入活性染料，然后加入元明粉运转10min，以1℃/min，温度升高到60℃后加入纯碱保温40min对样，当对样符合要求后排出染料水，随后在染缸内加入醋酸和清水中和，皂洗后清水冲洗干净，然后加入柔软整理剂进行柔软处理，最后出缸即可得到染色后的包芯纱。
根据上述包芯纱的二浴法染色工艺，需要分别对包芯纱分别进行酸洗染色和碱性染色处理，不仅造成了水资源的浪费，而且染色效率较低，因此需要提出一种新的技术方案来解决上述问题。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种包芯纱的染色工艺，节约了染色用水，同时还减短了染色的时间，提高了生产的效率。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种包芯纱的染色工艺，包括以下操作步骤，
步骤s1、挂纱进缸：将待染色的包芯纱整理后放置在染缸内固定；
步骤s2、在染缸内加入清水，控制水温在35-50℃时分别加入酸洗染料、分散染料和活性染料，运转10-15min得到染浴；
步骤s3、加入元明粉，运转10-15min后按照1℃/min升温至60-65℃，再加入代碱剂保温40-50min；
步骤s4、加入冰醋酸至染液呈酸性，升温至98℃保温40-50min；
步骤s5、皂洗：在染缸内加入清水和专用皂洗剂，升温至70-80℃进行皂洗，10-15min后排出洗涤水；
步骤s6、柔软后整理：在染缸内加入清水洗净后在染缸内添加柔软整理剂进行柔软处理；
步骤s7、出缸。
通过采用上述技术方案，当包芯纱染色时，将包芯纱(即含有粘胶、尼龙和改性涤纶纤维的包芯纱)挂入染缸内固定后一次性加入酸性、分散以及活性三种染料和清水。待染料均匀分散在清水中后加入元明粉和代碱剂，此时染浴呈碱性，因此活性染料能够在上述条件下对包芯纱内的粘胶纤维进行上染处理；与此同时，活性染料在与粘胶纤维或水中能够释放出酸，此时ph值降低，酸性增大，随着上述反应的进行越来越有利于酸性染料和分散染料的上染。接着不需要冲洗对包芯纱进行清洗即可直接开始对包芯纱内尼龙和改性涤纶进行上色，进一步促进了酸性或分散染料的上染。随后在染缸内加入冰醋酸调ph值，使得酸性染料和分散染料能够在酸性条件下对包芯纱的尼龙和改性涤纶纤维进行上染处理。然后对上色后的包芯纱进行皂洗固色处理，有助于提高包芯纱的色牢度。最后在对包芯纱进行清洗和柔软后处理有助于提高包芯纱的柔软度和洁净度。
由此将需要两次染色才能完成的包芯纱，通过合理的布局和上染助剂的添加，不仅节约了染色用水，而且还减短了包芯纱上染的时间，节约了成本，提高了生产的效率。
本发明进一步设置为：所述代碱剂是由氢氧化钾或氢氧化钠为供碱剂，复配碱式盐为缓冲组分以及耐碱螯合分散剂复配而成的，所述复配碱式盐为碳酸钠、磷酸钠、磷酸钾、硅酸钠或碳酸钾中的两种或两种以上组合。
通过采用上述技术方案，代碱剂是一种能够代替纯碱或磷酸三钠与活性染料进行固着反应的碱性试剂。其实就是由氢氧化钾(液体配方)或氢氧化钠(固体配方)为供碱剂，复配碱式盐(碳酸钠、磷酸钠、磷酸钾、硅酸钠、碳酸钾等)为缓冲组分，另外添加少量耐碱螯合分散剂，能够进一步提高分散匀染性。它具体水洗容易，节水，操作工负荷减轻的优点。
本发明进一步设置为：所述代碱剂为代碱剂kl。
通过采用上述技术方案，代碱剂kl在对活性染料进行上染时，对染浴固着反应中的ph值作测定，可发现其固着浴(即固色反应时的水浴环境)ph值稳定范围复合活性染色特征。例如在代碱剂kl在对活性染料的ph值最低在10.1，最高不超过11.5，其动态变化值最大0.3，最小0.01；同时反应完毕后平均降幅仅为0.1，几乎与纯碱的降幅不分伯仲，固色效果较好。
本发明进一步设置为：在步骤s4中，保温40min后取出部分包芯纱作为小样，并按照对样方法的要求跟标准样进行比色对样。
通过采用上述技术方案，进一步优化了后期包芯纱的固色效果，提高了包芯纱的染色效果，同时在中间步骤时就进行检测，实时监控，牢牢掌握包芯纱的上染情况，有助于优化上染工艺，提高了后期上染的效果和质量，进一步降低了包芯纱的不合格率。
本发明进一步设置为：所述对样方法为若小样的色泽符合标准样的要求，则排出染缸内的染料水静置待用；若小样的色泽不符合标准样的要求时，继续保温3-5min后再次进行对样，直至符合标准样的要求为止。
通过采用上述技术方案，在对样的过程中，提高对包芯纱的监控，有助于优化上染工艺，提高了后期上染的效果和质量，进一步提高了包芯纱的合格率。
本发明进一步设置为：所述专用皂洗剂为肥皂或酸性印花防沾皂洗剂goon509或酸性染料印花防玷污皂洗剂sz-1s。
通过采用上述技术方案，酸性印花防沾皂洗剂goon509由特殊高分子化合物复配而成，专用于化纤、真丝、羊毛、天然纤维织物等的印花防沾污皂洗及染色后去除浮色。它可与酸性、直接、活性染料相螯合，使染料在低温时降低对纤维的亲和力，从而达到印花织物的白地防沾污功能。同时还不会对染色的后皂洗和印花的去浮色脱浆皂洗带来不良影响。
酸性染料印花防玷污皂洗剂sz-1s是一种高分子化合物的乳化体，是以优良的性能价格比替代传统洗涤剂和一般皂洗剂的高效浮色去除剂。能高效去除织物上未固着的染料和水解染料，令织物色光鲜艳。且对印花织物可达到白底防玷污和皂洗之双重功效。同时它作酸性染料染色或印花后的浮色清洗与防白底玷污，提高水洗牢度和磨擦牢度。
本发明进一步设置为：所述柔软整理剂为有机硅类柔软整理剂，所述有机硅类柔软整理剂为三元嵌段有机硅柔软整理剂。
通过采用上述技术方案，这类柔软整理剂是聚硅氧烷及其衍生物的乳液或微乳液，能使织物具有良好的柔软和平滑的手感。三元嵌段有机硅柔软整理剂有以下优点：1：耐热稳定；2：抗剪切稳定；3：吸附力强，手感好；4：特别适合化纤织物的柔软整理。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过合理的布局和上染助剂的添加，采用上述方法代替传统的二浴法，不仅节约了染色用水，而且还减短了包芯纱上染的时间，节约了成本，提高了生产的效率；
2、通过添加代碱剂而非纯碱或磷酸三钠，在保证包芯纱上色的固着性，同时具有水洗容易，节水，操作工负荷减轻的优点；
3、通过添加机硅类柔软整理剂，提高了包芯纱的耐热稳定性、抗剪切稳定性以及良好的手感和柔软度。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：一种包芯纱的染色工艺，包括以下步骤：
步骤s1、挂纱进缸：采用喷缸作为染缸，该喷缸产自于东莞市大朗众顺锅炉经营部；将待染色的包芯纱整理后放置在染缸的蒸汽管上固定；
步骤s2、在染缸内加入清水，升高水温至40℃时依次加入酸洗染料、分散染料和活性染料，运转染缸使得酸性染料、分散染料以及活性染料均匀分散在清水中，10min后即可得到染浴；
步骤s3、加入元明粉，运转染缸使元明粉均匀分散在染浴中，10min后再按照1℃/min升温至60℃，接着再加入代碱剂kl保温40min；
步骤s4、加入冰醋酸至染液呈酸性，升温至98℃保温40min；
步骤s5、皂洗：在染缸内加入清水和专用皂洗剂，该专用皂洗剂为酸性印花防沾皂洗剂goon509，随后升温至80℃进行皂洗，10min后排出洗涤水；
步骤s6、柔软后整理：在染缸内加入清水洗净后在染缸内添加清水和柔软整理剂进行柔软处理，该柔软整理剂为三元嵌段有机硅柔软整理剂；
步骤s7、出缸。
实施例2：一种包芯纱的染色工艺，包括以下步骤：
步骤s1、挂纱进缸：采用喷缸作为染缸，该喷缸产自于东莞市大朗众顺锅炉经营部；将待染色的包芯纱整理后放置在染缸的蒸汽管上固定；
步骤s2、在染缸内加入清水，升高水温至50℃时依次加入酸洗染料、分散染料和活性染料，运转染缸使得酸性染料、分散染料以及活性染料均匀分散在清水中，15min后即可得到染浴；
步骤s3、加入元明粉，运转15min后按照1℃/min升温至65℃，再加入代碱剂kl保温50min；
步骤s4、加入冰醋酸至染液呈酸性，升温至98℃保温50min；
步骤s5、皂洗：在染缸内加入清水和专用皂洗剂，该专用皂洗剂为酸性印花防沾皂洗剂goon509，随后升温至70℃进行皂洗，15min后排出洗涤水；
步骤s6、柔软后整理：在染缸内加入清水洗净后在染缸内添加柔软整理剂进行柔软处理，该柔软整理剂为三元嵌段有机硅柔软整理剂；
步骤s7、出缸。
实施例3：一种包芯纱的染色工艺，与实施例1的不同之处在于：在步骤s4中，保温40min后取出部分包芯纱作为小样，并按照对样方法的要求跟标准样进行比色对样。其中，对样方法为若小样的色泽符合标准样的要求，则排出染缸内的染料水静置待用；若小样的色泽不符合标准样的要求时，继续保温3-5min后再次进行对样，直至符合标准样的要求为止。
实施例4：一种包芯纱的染色工艺，与实施例1的不同之处在于：上述代碱剂是由氢氧化钾为供碱剂，复配碱式盐为缓冲组分以及耐碱螯合分散剂复配而成的；其中，耐碱螯合分散剂是以衣康酸、丙烯酸、丙烯酰胺、马来酸、马来酸酐、甲基丙烯酸甲酯为单体合成的具有多基团的高效鳌合分散聚合物；而复配碱式盐为碳酸钠、磷酸钠、磷酸钾、硅酸钠和碳酸钾。
实施例5：一种包芯纱的染色工艺，与实施例1的不同之处在于：上述代碱剂是氢氧化钠为供碱剂，复配碱式盐为缓冲组分以及耐碱螯合分散剂复配而成的；其中，耐碱螯合分散剂是以衣康酸、丙烯酸、丙烯酰胺、马来酸、马来酸酐、甲基丙烯酸甲酯为单体合成的具有多基团的高效鳌合分散聚合物；而复配碱式盐为碳酸和碳酸钾。
实施例6：一种包芯纱的染色工艺，与实施例1的不同之处在于：专用皂洗剂为酸性染料印花防玷污皂洗剂sz-1s。上述酸性染料印花防玷污皂洗剂sz-1s是一种高分子化合物的乳化体，它是以优良的性能价格比替代传统洗涤剂和一般皂洗剂的高效浮色去除剂。能高效去除织物上未固着的染料和水解染料，令织物色光鲜艳。且对印花织物可达到白底防玷污和皂洗之双重功效。同时它作酸性染料染色或印花后的浮色清洗与防白底玷污，提高水洗牢度和磨擦牢度。
工作原理：
当包芯纱染色时，将包芯纱(即含有粘胶、尼龙和改性涤纶纤维的包芯纱)挂入染缸内固定后一次性加入酸性、分散以及活性三种染料和清水。待染料均匀分散在清水中后加入元明粉和代碱剂，此时染浴呈碱性，因此活性染料能够在上述条件下对包芯纱内的粘胶纤维进行上染处理；与此同时，活性染料在与粘胶纤维或水中能够释放出酸，此时ph值降低，酸性增大，随着上述反应的进行越来越有利于酸性染料和分散染料的上染。接着不需要冲洗对包芯纱进行清洗即可直接开始对包芯纱内尼龙和改性涤纶进行上色，进一步促进了酸性或分散染料的上染。随后在染缸内加入冰醋酸调ph值，使得酸性染料和分散染料能够在酸性条件下对包芯纱的尼龙和改性涤纶纤维进行上染处理。然后对上色后的包芯纱进行皂洗固色处理，有助于提高包芯纱的色牢度。最后在对包芯纱进行清洗和柔软后处理后即可出缸得到染色后的包芯纱。
对比例1：一种包芯纱的染色工艺，包括以下步骤：
步骤s1、酸性染料和分散染料的上染
步骤a、首先将包芯纱、清水、酸性和分散染料依次加入到染缸内；
步骤b、再加入醋酸，运转10min后，以1℃/min，温度升高到98℃，保温40min对样；
步骤c、当对样符合要求后将包芯纱放入到清水中清洗两遍后静置待用；
步骤s2、活性染料的上染
步骤d、接着将清洗干净的包芯纱放入染缸内，加入清水，升温到40℃后加入活性染料；
步骤e、然后加入元明粉运转10min，以1℃/min，温度升高到60℃后加入纯碱保温40min对样；
步骤f、当对样符合要求后排出染料水，随后在染缸内加入醋酸和清水中和；
步骤g、对包芯纱进行皂洗，然后清水冲洗干净，静置待用；
步骤h、然后加入柔软整理剂进行柔软处理；
步骤i、出缸。
试验一：包芯纱的着色效果检测
试验对象：将实施例1作为试验样，同时将对比例1作为对比样。选用同一捆待染色的包芯纱，并将其平分为20等分。采用2个试验用的小型喷缸(该小型喷缸的功能与实际使用的喷缸一致)，将每10份包芯纱均放在同一个喷缸内并加入自然水，并同时对喷缸进行编号，分为试验样1-10和对比样1-10，每组10份，共计2组。
试验方法：按照实施例1和对比例1的步骤(同时取出清洗和后期固色的处理步骤)，并在1h、2h、3h、3.3h、3.5h、4h、4.3h和4.5h反应时间段内采用标准样进行比色对样，检测包芯纱的上色效果，同时将上色效果表示为0-1，其中将未上染的白色包芯纱表示为“0”；将标准样的显示颜色表示为“1”。
试验结果：如下表1可知，试验样在1h、2h或3h时试验样1-10与对比样1-10均只有部分完成了上染。此外，试验样1-10在反应为3.3h后与标准样进行比色对样，发现包芯纱的上色基本上与标准样一致；同时对比样1-10在反应3.3h后与标准样进行比色对样，发现只有部分包芯纱完成了上染，且与标准样相比色泽相差较大。另外，当反应到4.3h后试验样1-10与对比样1-10的上染效果与标准样基本一致。
表1包芯纱的着色效果检测数据
具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。