1.本发明涉及纺织纤维制备技术领域，特别是涉及一种提高原液着色粘胶纤维黑度的方法。
背景技术：
2.目前主流的纤维着色方法是对纤维或纱线进行染色处理，传统染色工艺的工序较多，耗水耗电量大，且产品容易产生色差，会出现色牢度偏差等情况。采用常规染色方法制备粘胶纤维的吨丝成本为6000～10000元，而采用原液着色的方式制得的黑色粘胶纤维的吨丝成本为800～1500元，采用原液着色制备粘胶纤维能够有效控制能耗和成本，因此，采用原液着色的方式制备有色纤维具备广阔的应用前景，逐渐获得推广。
3.然而，目前采用原液着色方式制得的纤维黑度难以取得与染色纤维近似的效果。现有技术通常是采用提高炭黑添加量、对炭黑进行改性、优化炭黑品质、添加其他调色颜色的方法提高纤维黑度，该类方法会提高成本，且纤维黑度达到瓶颈后难以再次提升。目前市面上还有一种提高纤维黑度的方法是酸刻蚀，将原液着色粘胶纤维放置在酸溶液中浸泡，在纤维表面刻蚀，使得纤维原本规整的表面形成坑洼状，以减少光的反射，增加原液着色粘胶纤维的黑度，但该方法会导致纤维的强力下降，同时影响了下游的可纺性。
技术实现要素：
4.本发明的目的在于提供一种提高原液着色粘胶纤维黑度的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.本发明是通过以下技术方案实现的：
6.一种提高原液着色粘胶纤维黑度的方法，包括以下步骤：
7.s1、制备二氧化锆分散液：所述二氧化锆分散液包括以下质量份数的组分：二氧化锆50～60份，增稠剂1～2份，表面活性剂2～5份，去离子水33～47份；
8.根据上述组分配比，将增稠剂、表面活性剂和去离子水加入调配罐中混合搅拌，使得增稠剂和表面活性剂分散均匀，再加入二氧化锆搅拌得到浆液，将所得浆液送入磨砂机内研磨，得到二氧化锆分散液；
9.s2、制备原液着色粘胶纤维：将炭黑与上述二氧化锆分散液按20：1～3的质量比混合，得到混合液，再将所得混合液与纺丝粘胶原液加入纺前注射的静态混合器中连续共混，得到混合均匀的粘胶原液，所得粘胶原液经计量泵计量后，由喷丝头送入凝固浴进行纺丝，依次经牵伸、切断、第一次水洗、脱硫、第二次水洗、酸洗、第三次水洗、上油、脱水、烘干的步骤制得纤度小于2.2dtex的原液着色粘胶纤维。
10.由于二氧化锆具备耐酸碱的特性，且对纤维颜色的影响度小，与黑炭混合能够增加纤维的粗糙度，改变光的吸收、漫反射程度，以提高纤维黑度。
11.优选的，所述二氧化锆为粉状颗粒，其粒径为20～50μm。
12.优选的，所述二氧化锆分散液中的颗粒粒径为1.0～3.0μm，其平均粒径低于1.5μ
m。
13.优选的，所述炭黑的平均粒径低于300nm。
14.优选的，纺前注射设备中炭黑的注射量为3.5～4％(对甲纤)。
15.优选的，所述凝固浴是由硫酸、硫酸钠和硫酸锌配成的水溶液，其中，硫酸的含量为110～130g/l，硫酸钠的含量为330～350g/l，硫酸锌的含量为11～12g/l。
16.优选的，脱硫步骤采用的脱硫剂为6～8g/l的naoh溶液；酸洗步骤采用的试剂为硫酸。
17.优选的，所述增稠剂选自丙烯酸类增稠剂或粘土类增稠剂。
18.作为本发明的进一步方案，上油步骤采用的纺纱油剂中添加有改性剂，所述纺纱油剂的浓度为8～9g/l。
19.优选的，所述改性剂包括增深剂，增深剂能够加速炭黑及二氧化锆的分散，用于优化纤维颜色深度，所述增深剂为有机硅树脂或以丙烯酸铵为基础的聚合物，所述增深剂的浓度为1～2g/l。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
21.本发明采用二氧化锆和增深剂提高纤维黑度，本技术能够取得与染色纤维近似的黑度，且不会影响纤维强力与可纺性能，能够有效满足黑色纤维的市场需求。
具体实施方式
22.结合以下实施例，对本发明的具体技术方案作进一步说明。
23.实施例1：
24.本实施例提供了一种提高原液着色粘胶纤维黑度的方法，包括以下步骤：
25.s1、制备二氧化锆分散液：二氧化锆分散液包括以下质量份数的组分：二氧化锆55份，丙烯酸类增稠剂2份，表面活性剂4份，去离子水39份；由于二氧化锆具备耐酸碱的特性，且对纤维颜色的影响度小，与黑炭混合能够增加纤维的粗糙度，改变光的吸收、漫反射程度，以提高纤维黑度；
26.根据上述组分配比，将增稠剂、表面活性剂和去离子水加入调配罐中混合搅拌，使得增稠剂和表面活性剂分散均匀，再加入粒径为20～50μm的二氧化锆粉体搅拌得到浆液，将所得浆液送入磨砂机内研磨，得到二氧化锆分散液，所得二氧化锆分散液中的颗粒粒径为1.0～3.0μm，其平均粒径低于1.5μm；
27.s2、制备原液着色粘胶纤维：将炭黑与上述二氧化锆分散液按20：1的质量比混合，得到混合液，炭黑的平均粒径低于300nm，再将所得混合液与纺丝粘胶原液加入纺前注射的静态混合器中连续共混，得到混合均匀的粘胶原液，纺前注射设备中炭黑的注射量为4％(对甲纤)，所得粘胶原液经计量泵计量后，由喷丝头送入凝固浴进行纺丝，凝固浴是由硫酸、硫酸钠和硫酸锌配成的水溶液，其中，硫酸的含量为130g/l，硫酸钠的含量为340g/l，硫酸锌的含量为11～12g/l，依次经牵伸、切断、第一次水洗、采用6～8g/l的naoh溶液进行脱硫处理、第二次水洗、硫酸洗涤、第三次水洗、上油、脱水、烘干的步骤制得目标原液着色粘胶纤维。
28.对本实施例制得的原液着色粘胶纤维进行检测，平行采样并检测，样本数量为5～10次，检测结果如下：本实施例制得的原液着色粘胶纤维的纤度为1.33～1.67dtex，长度为
32～38mm，干断裂强度不低于2.3cn/dtex，干断裂伸长率为21
±
2％，含油率为0.35～0.45％，产品回潮率为13％，疵点含量≤1.5mg/100g，残硫含量≤8mg/100g，白度≤2％，耐色牢度≥4级。
29.实施例2：
30.本实施例提供了一种提高原液着色粘胶纤维黑度的方法，本实施例与实施例1的不同之处在于，二氧化锆的用量增加至0.4％，即炭黑与二氧化锆分散液的质量比为10：1，其余均与实施例1相同。
31.实施例3：
32.本实施例提供了一种提高原液着色粘胶纤维黑度的方法，本实施例与实施例2的不同之处在于，本实施例上油步骤采用的纺纱油剂中添加有改性剂，纺纱油剂的浓度为8～9g/l，改性剂包括浓度为1～2g/l的增深剂，增深剂为有机硅树脂或以丙烯酸铵为基础的聚合物，增深剂能够加速炭黑及二氧化锆的分散，用于优化纤维颜色深度，其余步骤均与实施例2一致。
33.对比例1：不添加二氧化锆，且不添加增深剂，其余步骤采用常规纺前注射技术制备得到原液着色粘胶纤维。
34.对比例2：采用染料进行常规染色制得的黑色粘胶纤维。
35.分别对实施例1-3及对比例1-2制得的纤维黑度及性能进行检测，检测结果如下表所示。
[0036] 炭黑增深剂二氧化锆k/slab纤维强力实施例14.0％/0.2％34.5612.980.08-0.412.31cn实施例24.0％/0.4％36.4712.540.07-0.512.29cn实施例34.0％1～2g/l0.4％37.4212.420.06-0.522.24cn对比例14.0％//30.2513.560.08-0.342.34cn对比例2///37.3812.430.04-0.54/
[0037]
由上表可知，本发明提供的原液染色粘胶纤维与对比例1制得的黑色纤维的纤维强力相近，黑度明显拓宽；随着二氧化锆用量的增加，所得纤维的k/s值随浓度增加而增加，l值逐渐减小，黑度有一定程度提高；本发明实施例3提供的含有增深剂的原液染色粘胶纤维与常规染色制得的黑色粘胶纤维相比，k/s值、l值均近似，因此本发明提供的原液染色粘胶纤维能够取得与常规染色纤维近似的黑度。
[0038]
综上所述，本发明采用二氧化锆增加纤维的粗糙度，增加光的漫反射程度，同时本技术采用改性剂以提高纤维黑度，较普通的提高炭黑添加量、对炭黑进行改性、添加其他调色颜色的方法，本发明能够取得与染色纤维近似的黑度，且不会影响纤维强力与可纺性能，能够有效满足黑色纤维的市场需求。
[0039]
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。