一种粘胶纱线的复合纺纱工艺
阅读说明：本技术 一种粘胶纱线的复合纺纱工艺 (Composite spinning process of viscose yarn ) 是由 金国周 何林伟 孙国军 任勇梁 江建峰 杨杰 应平 陶华冠 俞诚 金芳 郑国全 于 2021-09-27 设计创作，主要内容包括：本申请提供一种粘胶纱线的复合纺纱工艺,属于以采用特殊纱线原料为主要特征的产品技术领域。以粘胶纤维为原料,将粘胶纤维分为两部分,一部分采用活性染料形成散纤维一,另一部分采用硫化染料染色形成散纤维二,且散纤维一与散纤维二色牢度、鲜艳度均不同,散纤维一与散纤维二按比例以涡流纺方式形成粘胶纱线,粘胶纱线依颜色构成不同分为黑色纱线和彩色纱线,彩色纱线呈越洗越鲜艳效果,黑色纱线呈洗白效果,具有不会污染车间环境和设备等优点。(The application provides a composite spinning process of viscose yarns, and belongs to the technical field of products which are mainly characterized by adopting special yarn raw materials. The viscose fiber is used as a raw material and is divided into two parts, one part adopts reactive dye to form a first loose fiber, the other part adopts sulfur dye to form a second loose fiber, the first loose fiber and the second loose fiber have different color fastness and brightness, the first loose fiber and the second loose fiber form viscose yarns in a vortex spinning mode according to a proportion, the viscose yarns form black yarns and color yarns according to different color compositions, the color yarns have a more bright effect when being washed, the black yarns have a white washing effect, and the viscose fiber has the advantages of no pollution to workshop environment and equipment and the like.)
技术领域
本申请涉及一种粘胶纱线的复合纺纱工艺，属于以采用特殊纱线原料为主要特征的产品技术领域。
背景技术
粘胶作为一种最早投入工业化生产的再生纤维素纤维，由于吸湿性好、穿着舒适、可纺性优良、染色牢度高等优点，在纺纱、织造过程中应用较为普遍。而牛仔面料引起耐用性高和普适性好等优点，应用较为普遍，以粘胶作为原料的牛仔面料刚好可以兼容两者的优点。
然而，为实现后期应用的特殊化与多样化，牛仔面料多采用套染等方式，进行多重染色方法的叠加，来满足不同应用所要求的诸如复古等效果的体现。但这种方式通常会存在褪色严重、色牢度差、清洗污水太多等缺陷，具体描述如下：
(1)牛仔布的染色方式，分为靛蓝染和浆染两种，不同染色方法对成布有相应的要求，传统靛蓝染色方法所得纱线以针织和经编为主，浆染以梭织为主，因此，染色原料(包括纱线原料和染料原料)存在限制，产品单一。
(2)染织过程中靛蓝等染料的使用会在周围环境严重滞留，当该车间染过牛仔布的，无法或需要进行非常大量的清洗工作，才能再进行其他布料上染。因此，靛蓝染后的及其只能用于靛蓝染，换做其他类型时，需要进行大量的彻底清洗才能实现转换。
(3)靛蓝染的牛仔面料，其染料多固着于纤维表面，故纤维外部着色，而内侧始终为白芯，色牢度低/差，洗涤过程中，通过天然掉色虽然可以形成做旧效果，但做旧过程与做旧程度不可控。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种粘胶纱线的复合纺纱工艺，该工艺不仅引入多种色彩的纱线实现复合混纺，还兼容了做旧与色牢度两方面的需求。
具体地，本申请是通过以下方案实现的：
一种粘胶纱线的复合纺纱工艺，以粘胶纤维为原料，将粘胶纤维分为两部分，一部分采用活性染料染色形成散纤维一，另一部分采用硫化染料染色形成散纤维二，且散纤维一与散纤维二色牢度、鲜艳度均不同，散纤维一与散纤维二按比例以涡流纺方式形成粘胶纱线，粘胶纱线依颜色构成不同分为黑色纱线和彩色纱线，彩色纱线呈越洗越鲜艳效果，黑色纱线呈洗白效果。
以粘胶纤维为原料，采用不同的染色方式，分别形成色牢度、鲜艳度均不同的两个纱线组分即散纤维一、散纤维二，散纤维一是由粘胶纤维经活性染料染色形成的纱线原料，色牢度高、不褪色；散纤维二是由粘胶纤维经硫化染料染色而成的纱线原料，色牢度相对散纤维一较差，散纤维一与散纤维二两者按照设定比例进行混纺，即可形成一种全新的混合色粘胶纱线。
该复合纺纱工艺中，将两种染色方式形成的粘胶纱线进行混纺，其中硫化染料、活性染料分别侵染进纤维内部，呈现内外皆上染的结果，染料也由单一的硫化染料拓宽至硫化染料+活性染料，色牢度得到改善；而硫化染料染色形成的部分颜色偏暗，易压制其他染色，无鲜艳度，可以赋予洗旧复古效果的体现，而活性染料染色后的粘胶纤维，色牢度好、鲜艳度高(如牛仔蓝)，两者配合，对比明显，不仅可以弥补粘胶纱线整体的色牢度，当进行水洗后，硫化部分随水洗褪去，不再压制活性染料的色泽与鲜艳，凸显活性等的染色效果，最终留下的大多是活性染料，当纱线的两部分均为黑色时，为黑色纱线，此时呈洗白效果，而当纱线的两部分中有黑色以外的彩色时，则呈越洗越鲜艳的效果。水洗程度不同，上述水洗效果不同，基于色牢度相对可观，通过水洗程度的控制，实现水洗效果的可控性。
进一步的，作为优选：
所述粘胶纤维为人造棉。人造棉为粘胶纤维中的一种，可染性好、鲜艳度和牢度高、穿着舒适、耐稀碱、吸湿性与棉接近，可以充分发挥其亲肤性好、质优易得的优点，且对不同染料的上染性能俱佳，可满足不同染色方式的上染要求。
质量比方面，散纤维一与散纤维二可以采用任意比例混合(0＜散纤维一质量＜100％，0％＜散纤维二＜100％)。散纤维一与散纤维二的配比，既要满足强力拉伸等物理性能，还要兼顾外观与色牢度上的要求。该过程虽然可以通过大量的实验进行实验获取，但考虑其他因素的影响，其工作量显然是非常巨大的，而本案在进行配比选择时，首先考量的是不同配比对洗旧与越洗越鲜艳这个效果上的影响，染色效果上的该要求主要来自于不同染色方法的配合，以及各染色方法与粘胶纤维的匹配性两方面，并具体体现为硫化染料染色部分与活性染料染色部分的占比问题。
在染色过程中，核心的控制参数是染料浓度、染液pH、处理温度和时长，申请人在选定的原料植物纤维基础上，对上述染色参数进行控制，以满足染色效果与机械性能上的要求。
散纤维二采用硫化染料染色，所述硫化染料染色工艺为：硫化染料用量15-18％，染液pH为11-12.5，80-100℃染色处理40-60min。更优选的：
所述硫化染料为硫化深兰3R、硫化宝兰CV、硫化红棕B3R、硫化灰、硫化黄棕5G、硫化红LGF、硫化墨绿511、硫化亮绿7713、硫化深棕GD、硫化草绿715、硫化黑BR、硫化兰BRN、硫化红酱3B或硫化红GGF中的任一种。
散纤维一是由粘胶采用活性染料染色时，染色的核心参数控制如下：
所述活性染料染色工艺如下：活性染料染色工艺条件如下：活性染料用量6-8％，染液pH 11-12，55-60℃处理20-60min。
上述复合纺纱时，散纤维一还可以采用如下平行方案：
方案一：由涤纶采用分散染料染色形成，或者由改性涤纶采用阳离子染料染色形成；此时，质量比方面，0＜散纤维一质量≤50％，100％＜散纤维二≤50％。
方案二：由腈纶采用阳离子染料染色形成；此时，质量比方面，0＜散纤维一质量≤50％，100％＜散纤维二≤50％。
方案三：由锦纶采用酸性染料染色形成；此时，质量比方面，0＜散纤维一质量≤10％，100％＜散纤维二≤90％。
方案四：散纤维一包括两部分：阳离子染料染色的腈纶和酸性染料染色的锦纶，阳离子染料染色的腈纶：酸性染料染色的锦纶：散纤维二＝20-40:5-10：55-75。
当采用分散染料染色涤纶时，染色的核心参数控制如下：分散染料染色涤纶工艺如下：分散染料用量0.9-5％，染液pH 3-5，120-130℃处理40-50min。
当采用阳离子染料染色改性涤纶时，染色的核心参数控制如下：阳离子染料用量0.6-2.0％，染液pH 4-6，110-130℃处理30-50min。
当采用阳离子染料染色腈纶时，染色的核心参数控制如下：阳离子染料用量0.01-0.03％，染液pH 4-6，90-100℃处理30-50min。
当采用酸性染料染色锦纶时，染色的核心参数控制如下：酸性染料用量0.3-3.0％，染液pH 4-5，95-100℃处理50-60min。
以硫化染料和活性染料/分散染料/阳离子染料/酸性染料染色配合，硫化染色的色泽较浓、较暗，活性染料/分散染料/阳离子染料/酸性染料染色的色泽较为显眼，采用该复合纺纱工艺所得纱线制成牛仔面料，在后续水洗中，硫化染色的纤维被洗白，活性染料/分散染料/阳离子染料/酸性染料染色的纤维因水洗牢度优异而不会退变色，因此可以处理成部分洗白、而鲜艳突出显现的效果，也就是黑色越洗越白、彩色越洗越鲜艳的效果。特别是对于形成黑牛仔的硫化黑BR，用上述工艺染色，主要体现的是洗白效果，硫化黑的乌黑程度是其他染料无法比的。
本申请加工过程分为两部分：第一，散纤维的染色：粘胶纤维配以不同染色方法，形成色牢度高和色牢度差的两种(或三种)成纱原料，为后续的水洗与磨白过程中不同纤维呈现不同效果提供基础；第二，成纱：成纱原料按照不同比例，该色纺牛仔纱部分纱线有洗旧效果，部分色牢度高，使整体色牢度改善；硫化等染料染色形成的颜色偏暗，无鲜艳度，活性染料等染色形成的颜色色牢度好、鲜艳度高，两者配合，对比明显，当硫化等部分随水洗褪去，最终留下的大多是活性等染料，使面料呈越洗越鲜艳的效果，不同磨白程度、水洗程度、不同纱线配比，可形成不同的面料效果。
为增加产品类型、降低生产成本，纱线还可以包括有散纤维三，散纤维三有两种形式：(1)以粘胶纤维作为原料，该粘胶纤维可以不经染色步骤，作为本色纤维；或者将该粘胶纤维采用硫化染料染色或活性染料染色；(2)以涤纶、改性涤纶、腈纶、锦纶为原料，不经染色步骤，作为本色纤维直接；上述两种形式的散纤维三，与散纤维一、散纤维二一起成纱，保证散纤维一、散纤维二和散纤维三三者色牢度均不相同，三者成纱形成色牢度多样的粘胶纱线。
常规色纺纱加工过程一般采用多种染料混染的方式，即对纱线进行靛蓝或硫化染色后，再以活性染料进行套染，而后进行纺纱，这种方式在水洗前的效果较好，但随着水洗次数的增加，靛蓝或硫化染色的颜色越洗越浅，整体呈灰旧状态；而本方案中，分为硫化染料染色的粘胶纤维和其他染色的其他纤维两部分(有散纤维三时，还包括有本色纤维)，一部分是粘胶纤维进行活性染色/涤纶进行分散染料染色/改性涤纶进行阳离子染色/锦纶进行阳离子染色/锦纶进行酸性染色，另一部分是粘胶纤维进行硫化染料染色，形成的两种(或三种)原料成纱，形成的成品粘胶纱线部分有洗旧效果，部分色牢度高，使整体色牢度改善；硫化染料染色形成的颜色偏暗，无鲜艳度，活性染料染色形成的颜色色牢度好、鲜艳度高，两者配合，对比明显，当硫化部分随水洗褪去，最终留下的大多是活性染料，面料呈越洗越鲜艳效果。
附图说明
图1为传统靛蓝染与本申请染色纱线的截面对照图。
具体实施方式
本实施例的流程概括如下：
以粘胶纤维为原料时，粘胶纤维分为两部分：
一部分粘胶纤维进行活性染料染色，形成散纤维一；
一部分粘胶纤维经硫化染料染色形成散纤维二；
散纤维一、散纤维二以涡流纺方式成纱成粘胶纱线。
其中，影响粘胶纱线效果的参数分为以下几部分：
(1)原料：纤维原料包括粘胶(如：人造棉)、涤纶、改性涤纶、腈纶、锦纶；染料包括硫化染料、活性染料、分散染料、阳离子染料和酸性染料。
(2)配比：散纤维一与散纤维二的配比。
(3)染色工艺条件的影响：粘胶纤维可进行硫化染料染色，也可进行活性染料染色，涤纶对应的是分散染料，改性涤纶、腈纶对应阳离子染色，锦纶对应酸性染色，因此染色工艺的工作重点在于：
①染色工艺对粘胶纤维的不同影响；
②不同染色工艺对成品纱线的影响。
(4)成纱方式的选择：常见成纱方式包括环锭纺、转杯纺、喷气纺、涡流紧密纺，粘胶纤维以环锭纺和涡流纺为主，并以涡流纺为佳。
以下结合案例进行具体参数的分析。
实施例1：不同染色方式对粘胶纱线性能的影响
本案中处理对象为粘胶纤维，原料上的区别主要体现在染料上的差异。结合不同染色方法，形成如表1所示几种构成的粘胶纱线。
表1粘胶纱线的构成
上述表1分别提供了硫化染粘胶+活性染粘胶系列、硫化染粘胶+分散染涤纶系列、硫化染粘胶+阳离子染腈纶、硫化染粘胶+酸性染锦纶四个系列，每种系列按照第三组分即散纤维三的差异，又分为四组。
本色粘胶纤维的添加，减少了染色过程，并在染色后的散纤维成纱过程中帮助形成麻点效果，有利于降低生产成本，也方便控制纱线强度和色差配合；同色散纤维的加入相当于是增加散纤维一或散纤维二的占比，但在成纱和织造时，由于将纱线分为更多份，故加工难度上大大改善，并使颜色配伍更加便利和均匀；异色散纤维三的加入，则赋予粘胶纱线更多色彩，实现多色纱线的加工。
实施例2：不同配比对粘胶纱线性能的影响
在本实施例中，粘胶纱线分为两种形式：
(1)散纤维一+散纤维二；(2)散纤维一+散纤维二+散纤维三。
以下分别以表1中的序号1、2、3作为代表，就配比的影响进行比较分析。
1.工艺流程：以粘胶纤维为原料，粘胶纤维分为两部分，一部分采用活性染料染色形成散纤维一，另一部分采用硫化染料染色形散纤维二，散纤维一与散纤维二采用涡流纺得到粘胶纱线。
2.参数说明
(1)散纤维一：活性黑W-N 8％(o.w.f)，pH11.5，60℃，60min。
(2)散纤维二：硫化黑BR 18％(o.w.f)，pH 12.5，100℃，60min。
(3)涡流纺工艺条件：速度控制在350m/min，喂入比0.97，赋予含有粘胶的粘胶纱线毛羽率较低，纱线更加正、直。
(4)散纤维一与散纤维二的配比：散纤维一与散纤维二的配比(散纤维一与散纤维二的质量比)分别采用10:90、20:80、30:70、40:60、50:50、60:40、70:30、80:20、90:10作为代表，进行两色(指活性染色和硫化染色两种染色方式，并不局限于上染的颜色为两种)构成粘胶纱线的实验。
实验结构表明：基于不同组分的特性较为显著，如活性染料染色后的纤维色牢度较高、颜色鲜艳，适宜做颜色鲜亮的纱线和成品布匹，对于渐变色、做旧色、磨白(而这正是牛仔纱线在颜色上的要求)等方面的效果则表现不够理想；硫化染料染色的颜色偏暗，无鲜艳度；因此比例的控制必须非常严苛，确保两者实现外观上的配合性和物理性能上的兼容性，并体现为采用该粘胶纱线织造的布匹色牢度在4级以上，表面可实现麻点、洗旧等效果的体现，且在使用的水洗过程中，当硫化等部分随水洗褪去，最终留下的大多是活性等染料，对比明显，使面料呈越洗越鲜艳的效果，发挥硫化部分效果的同时，还克服了其色彩暗淡的缺陷。
进一步对粘胶的三色构成也进行了实验，散纤维一、散纤维二、散纤维三的配比(质量比)分别采用10:80:10、20:70:10、25:65:10、30:60:10、30:50:20、20:60:20、25:55:20、25:50:25、30:45:25、35:40:25、40:35:25、45:30:25、45:25:30、50:20:30、60:10:30作为代表，进行三色(指活性染色、硫化染色和本色，并不局限于颜色有三种)。呈现出与二色相似的趋势：散纤维一、散纤维二、散纤维三的质量配比为35:35:30时，效果较好。
结合图1，靛蓝染仅能染到表层，内芯仍旧是白色(存在白芯)；而本申请方法则可实现染透效果，内外均有染剂。
上述趋势在其他三个系列上也有相同体现。
实施例3：不同染色工艺对粘胶纱线性能的影响
以表1中的序号1的方案为例，
散纤维一是由粘胶纤维经活性染料染色形成，散纤维二则是由粘胶纤维经硫化染料染色形成，两种散纤维混纺成纱成粘胶色纱，成纱采用涡流纺。
以染黑色为例，对染色后的纱线进行色牢度测试，结果如表2所示。
表2不同染色工艺下的粘胶纱线色牢度
上述方案对形成的纱线色牢度在4级以上，不同染料染色形成的粘胶纤维上染率不同，采用该方法所得的最终粘胶纱线表面会存在麻点，当进行织造后，可将该特性延展至面料上(面料在不同色深位置也存在麻点效果)，进行复古、洗旧等效果的体现，并在水洗过程中，硫化等部分随水洗褪去，最终留下的大多是活性等染料，对比明显，使面料呈越洗越鲜艳的效果。在采用腈纶、锦纶加工时，考虑到物理性能和加捻抱合度的问题，序号8的效果要优于序号5、7的加工效果。
上述趋势对于表1中的其他方案具有相同或者差异较小的趋势。
与常规套染(棉纤维、棉麻纤维)方式相比，本案避免了易脱色硫化染料的大量使用，不仅解决了印染领域废水这一最大问题，通过粘胶纤维与不同染色方法的匹配，以及不同染色后的粘胶纤维之间的匹配性，在保持了硫化染料在牛仔纱等领域中的特殊效用的同时，还实现了最终彩色面料越洗越鲜艳、黑色牛仔洗白做旧的特殊效果。
本案所形成的粘胶纱线，用于彩色牛仔(如牛仔蓝)来讲，硫化染色方式会赋予纱线暗沉效果，颜色较浓，极易压制其他染料的颜色，而粘胶纤维以还原染料上染色泽较亮，洗后硫化染料不再压制活性染料等鲜艳色差，并凸显活性染色效果，可赋予纱线及纱线所织造的面料以色彩鲜艳的效果；而在黑牛仔上，则呈现为洗白效果。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种纺织用具有调节机构的纺织整经机