本发明涉及功能纤维素纤维技术领域，具体涉及一种免印染黑色粘胶短纤维制备技术。
背景技术：
随着社会的进步，人们对于纺织产品的要求也不仅仅停留在保暖、耐用层面，而是更加注重其美观性、舒适性等方面，这一市场需求极大程度上推动了粘胶纤维在差别化领域的发展，免印染黑色粘胶短纤维便是其中的一种。
免印染黑色粘胶短纤维在纺丝液中加入黑色色浆，经凝固成型制得，保证了着色剂在纤维内部的均匀分布，极大程度上提高了成品纤维的耐水洗性，同时纤维本身的色泽亮丽，具有良好的悬垂性、保湿性、透气性，具有优越的市场前景。
但是现在市场上所使用的黑色粘胶短纤维，普遍存在着色不均匀、色牢度低、服用性能差等缺点，所以开发一种新型免印染黑色粘胶短纤维具有良好的社会效益与经济效益。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种颜色分布均匀、耐水洗性能优越、服用性能好的免印染黑色粘胶短纤维的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种免印染黑色粘胶短纤维的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备色浆：将黑色色浆加入到色浆罐中，加入高分子嵌段共聚物分散剂，分散剂加入量为所述色浆中炭黑含量的2～4wt％，将色浆罐中的浆料进入砂磨机进行研磨，砂磨机分散轴转速为1030～3000r/min，再经过研磨泵继续进行二次分散、研磨，研磨泵转速为960～2950r/min，二次分散研磨至浆料中颗粒度粒径为0.1～1um，平均粒径为0.5um以下；制备好的色浆保持搅拌，搅拌速度为20～100r/min。
(2)共混纺丝：通过柱塞式计量泵将色浆注射到制备好的粘胶纺丝液中，色浆的加入量为粘胶纺丝液中甲种纤维素含量的3～8wt％；然后将共混粘胶先经过静态混合器混合后，再经过均质泵混合均匀，依次经过脱泡、过滤步骤，进入纺丝机进行纺丝。
(3)后处理：经过纺丝成型后的黑色粘胶纤维经包括切断、水洗、上油和烘干步骤的后处理工序得到所述黑色粘胶短纤维。
作为一种优选的技术方案，所述黑色色浆中的着色剂为色素炭黑，色浆中固体物质含量为15～25％。
作为一种优选的技术方案，所述高分子嵌段共聚物分散剂为分散剂KOS190，分散剂KOS190中不挥发组分含量为40±1％。所述分散剂KOS190可选用广州康欧双贸易有限公司提供的，是一种高分子型嵌段共聚超分散剂，在水性系统中，对于高表面碳黑/难分散有机颜料/无机颜料展现出优异的研磨分散性能，可提高研磨配方中色粉的添加量，同时仍具有较低的粘度、良好流动性及储存安定性。
作为一种优选的技术方案，所述砂磨机分散轴转速为2000～2500r/min，研磨泵转速为2000～2200r/min。
作为一种优选的技术方案，所述研磨泵由3～5层转子和定子组成，转子和定子间隙为0.03～7mm。
作为一种优选的技术方案，将共混粘胶注入静态混合器使用正弦泵，正弦泵与静态混合器之间的压力为0.8～1.0Mpa；所述静态混合器，采用SV型静态混合器，材质为不锈钢材料；静态混合器共12段，每段长度为20cm，直径50cm。
作为一种优选的技术方案，所述均质泵与纺丝机之间的压力为0.35～0.45Mpa。
作为一种优选的技术方案，上油步骤使用的油剂为脂肪酰胺衍生物和酯类化合物复配油剂。
所述脂肪酰胺衍生物为弱阳离子型油剂，可选用汕头市德港贸易公司提供的FRF-1油剂；所述酯类化合物为非离子型油剂，与其他离子型油剂能够兼容，可选用汕头市德港贸易公司提供的NT100A油剂。两者可以以任意比例复配。
作为一种优选的技术方案，将色浆注射到制备好的粘胶纺丝液时，所述粘胶纺丝液的落球粘度为40～65s、含碱4.5～7.0wt％、甲纤含量为8.5～9.5wt％、氯化铵检测法检测的熟成度为5.0～8.0ml。
所述的后处理工序中不包括漂白步骤。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明在制备色浆时经过砂磨机和研磨泵的二次研磨，并控制砂磨机和研磨泵的合理转速，使得加入黑色色浆的颗粒度在0.1～1um之间，大大提高了共混后的黑色粘胶的可纺性，同时制得的成品在疵点、胶块等方面也有明显的减少；在共混纺丝时采用了纺前注射的工艺，使得着色剂在纤维内部均匀分布，提高了纤维耐水洗性能；为了充分混合均匀，使用了动态、静态混合器两种混合装置，保证了黑色色浆与粘胶纺丝液的充分混合，并且使用静态混合器一定程度上减少了能源损耗，降低了成品的生产成本。
本发明在制备色浆时采用高分子型嵌段共聚超分散剂KOS190作为色浆的分散剂，不仅使得碳黑分散效果好，色浆流动性好、热稳定性好，而且提高了色素的加入量，提高了纤维色度和色牢度。
本发明上油采用脂肪酰胺衍生物和酯类化合物复配油剂，脂肪酰胺衍生物为弱阳离子型油剂，酯类化合物为非离子型油剂，与其他离子型油剂能够兼容，两者可以以任意比例复配，此复配油剂的使用，有效提高了纤维的手感和舒适度，并提高了黑色纤维的耐水洗性能。
本发明制备的黑色粘胶短纤维的干断裂强度为2.0～3.0CN/dtex，湿断裂强度为0.8～1.6CN/dtex,干断裂伸长率为10～25％，线密度为1.0～6.0dtex，色牢度≥4级。
具体实施方式
下面结合具体的实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
将黑色色浆加入到色浆罐中，所述黑色色浆中的着色剂为色素炭黑，色浆中固体物质含量为22.5％；加入高分子嵌段共聚物分散剂，分散剂中不挥发组分含量为39％，分散剂加入量为所述色浆中炭黑含量的2.5wt％，将色浆罐中的浆料进入砂磨机进行研磨，砂磨机分散轴转速为1290r/min，再经过研磨泵继续进行二次分散、研磨，研磨泵转速为2950r/min，所述研磨泵由4层转子和定子组成，转子和定子间隙为0.5mm，二次分散研磨至浆料中颗粒度粒径为0.1～0.5um，平均粒径为0.5um以下；制备好的色浆保持搅拌，搅拌速度为50r/min。
通过柱塞式计量泵将色浆注射到制备好的粘胶纺丝液中，色浆的加入量为粘胶纺丝液中甲种纤维素含量的4.0wt％；然后使用正弦泵将共混粘胶送入静态混合器混合，正弦泵与静态混合器之间的压力为0.8Mpa；静态混合器采用SV型静态混合器，材质为不锈钢材料；静态混合器共12段，每段长度为20cm，直径50cm，从静态混合器出来再经过均质泵混合均匀，均质泵与纺丝机之间的压力为0.35Mpa，依次经过脱泡、过滤步骤，进入纺丝机进行纺丝。
经过纺丝成型后的黑色粘胶纤维经包括切断、水洗、上油和烘干步骤的后处理工序得到所述黑色粘胶短纤维；上油使用的油剂为脂肪酰胺衍生物和酯类化合物复配油剂。
实施例2
将黑色色浆加入到色浆罐中，所述黑色色浆中的着色剂为色素炭黑，色浆中固体物质含量为20％；加入高分子嵌段共聚物分散剂KOS190，分散剂KOS190中不挥发组分含量为40％，分散剂KOS190加入量为所述色浆中炭黑含量的3.0wt％，将色浆罐中的浆料进入砂磨机进行研磨，砂磨机分散轴转速为2030r/min，再经过研磨泵继续进行二次分散、研磨，研磨泵转速为1960r/min，所述研磨泵由4层转子和定子组成，转子和定子间隙为0.1mm，二次分散研磨至浆料中颗粒度粒径为0.1～0.5um，平均粒径为0.5um以下；制备好的色浆保持搅拌，搅拌速度为80r/min。
通过柱塞式计量泵将色浆注射到制备好的粘胶纺丝液中，所述粘胶纺丝液的落球粘度为52s、含碱5.8wt％、甲纤含量：9.2wt％、氯化铵检测法检测的熟成度为6.5ml；色浆的加入量为粘胶纺丝液中甲种纤维素含量的5.5wt％；然后使用正弦泵将共混粘胶送入静态混合器混合，正弦泵与静态混合器之间的压力为0.9Mpa；静态混合器采用SV型静态混合器，材质为不锈钢材料；静态混合器共12段，每段长度为20cm，直径50cm，从静态混合器出来再经过均质泵混合均匀，均质泵与纺丝机之间的压力为0.40Mpa，依次经过脱泡、过滤步骤，进入纺丝机进行纺丝。
经过纺丝成型后的黑色粘胶纤维经包括切断、水洗、上油和烘干步骤的后处理工序得到所述黑色粘胶短纤维；上油使用的油剂为脂肪酰胺衍生物和酯类化合物复配油剂。
实施例3
将黑色色浆加入到色浆罐中，所述黑色色浆中的着色剂为色素炭黑，色浆中固体物质含量为19.5％；加入高分子嵌段共聚物分散剂KOS190(广州康欧双贸易有限公司提供的)，分散剂KOS190中不挥发组分含量为40％，分散剂KOS190加入量为所述色浆中炭黑含量的3.5wt％，将色浆罐中的浆料进入砂磨机进行研磨，砂磨机分散轴转速为2500r/min，再经过研磨泵继续进行二次分散、研磨，研磨泵转速为2950r/min，所述研磨泵由5层转子和定子组成，转子和定子间隙为0.1mm，二次分散研磨至浆料中颗粒度粒径为0.1～0.6um，平均粒径为0.5um以下；制备好的色浆保持搅拌，搅拌速度为100r/min。
通过柱塞式计量泵将色浆注射到制备好的粘胶纺丝液中，所述粘胶纺丝液的落球粘度为55s、含碱6.0wt％、甲纤含量：9.1wt％、氯化铵检测法检测的熟成度为6.8ml；色浆的加入量为粘胶纺丝液中甲种纤维素含量的5.0wt％；然后使用正弦泵将共混粘胶送入静态混合器混合，正弦泵与静态混合器之间的压力为0.9Mpa；静态混合器采用SV型静态混合器，材质为不锈钢材料；静态混合器共12段，每段长度为20cm，直径50cm，从静态混合器出来再经过均质泵混合均匀，均质泵与纺丝机之间的压力为0.4Mpa，依次经过脱泡、过滤步骤，进入纺丝机进行纺丝。
经过纺丝成型后的黑色粘胶纤维经包括切断、水洗、上油和烘干步骤的后处理工序得到所述黑色粘胶短纤维；上油使用的油剂为汕头市德港贸易公司提供的脂肪酰胺衍生物FRF-1和酯类化合物NT100A等质量比的复配油剂。
实施例1-3制备得到的阻燃纤维的性能指标见表1。
表1