本發明屬于粘膠筒子紗染色方法,具體涉及一種粘膠纖維筒子紗低浴比染色方法。
背景技術:
浴比是紡織染整用語,指浸染方式織物與染液的比值。浴比是染色工藝的三要素之一,浴比的大小影響用水的多少以及染料、助劑的用量,隨著浴比的增加,噸紗用量的水、蒸汽、電、染料、助劑等消耗增加,如何合理控制浴比,降低浴比,是節能減排的主要途徑之一。紗線染色浴比分為3大類,1∶8以上為大浴比,1∶5-6為低浴比,1∶4以下以下為超低浴比。目前粘膠纖維(長絲、短纖等人造絲)染色都是在大浴比(1∶8-10)的條件下進行,粘膠纖維大浴比染色仍然無法解決色花的問題,不能滿足針織面料的生產要求,染色質量與工藝也無法滿足低能耗高質量和環保要求,導致生產成本高達噸紗耗水100-130噸.對應蒸汽耗汽量達到5.0-7.0噸/噸紗,電耗也是染色企業最大的負擔與壓力。粘膠長絲還無法實現筒子紗大浴比的生產。
技術實現要素:
本發明的目的是針對現有技術存在的問題,提供一種節能、環保的粘膠纖維筒子紗低浴比染色方法。本發明的技術方案是這樣實現的:粘膠纖維筒子紗低浴比染色方法,其特征是采用密度為0.30~0.53g/cm3的筒子紗在染色機中按酸性去油工藝進行染色;染色機的主泵循環方式為染液由筒子紗內向筒子紗外的單方向運行,筒子紗內外染液的壓差控制在1.0~3.0bar之間。所述酸性去油工藝包括酸洗去油、酸洗、染色步驟;所述酸洗去油步驟是加入滲透劑0.5~2.5g/L和醋酸(HAC)1.0~1.8g/L,在80℃~110℃的溫度下適當保溫;或者是加入滲透劑0.5~2.5g/L、精煉劑或分散劑0.5~1.5g/L和醋酸(HAC)1.0~1.8g/L,在90℃~100℃的溫度下保溫15~25分鐘;所述酸洗步驟是加入分散劑或勻染劑0.5~1.0g/L、醋酸(HAC)0.5~1.5g/L,在45℃~70℃的溫度下保溫5—10分鐘;所述染色步驟是加入對應的染料和促染劑,在55℃~90℃的溫度下根據不同顏色或染料要求進行保溫20~80分鐘。本發明方法還包括固著色和后處理步驟:所述固著色步驟是加入以堿性為主的助劑如純堿、代用堿等,在55℃~90℃的溫度下根據不同顏色或染料要求進行保溫20—80分鐘;所述后處理步驟是清洗浮色,保證牢度,包括:水洗,先加入醋酸(HAC)0.5-3g/L,在25-70℃下保溫5~10分鐘后排水,再加入皂洗劑0.5~3g/L,在45~100℃下保溫10~20分鐘后排水;固色,按紗的重量0.5~2.0%加入固色劑,在45~60℃下保溫10~20分鐘排水;柔軟,加入柔軟劑0.3~5.0g/L,液蠟0.3~5.0g/L,在45~55℃下保溫10~20分鐘;對于淺色筒子紗(由于染料與鹽堿量很低浮色較少,染料的色牢度不存在脫色嚴重問題),水洗后只進行柔軟,加入柔軟劑0.3~5.0g/L,液蠟0.3~5.0g/L,在45~55℃下保溫10~20分鐘。所述固著色步驟中,可在加堿前先在55℃—90℃的溫度下進行升溫勻染。所述筒子紗的規格為:高度148~230mm;直徑135~160mm;重量600~1100g。所述主泵循環的泵速為額定速度的80~95%,頻率為40~47.5HZ,最佳壓差為1.3~2.5bar之間。粘膠長絲是一種低溫條件下遇水膨脹率很高,能達到本身纖維的幾倍數而形成的高密度筒子紗;而筒子紗的密度受到轉繞方式的制約始終無法避免低密度的合理滿足工藝;在粘膠筒子紗尤其是長絲對于筒子的上下端的密度均勻性要求高,假如出現整個筒子的哪個部位有密度稍大的前提下就會出現染色不勻色花。因為交換的壓力與次數是決定染色質量的重點,壓力差的控制標準與密度在實際過程中是決定染色質量的關鍵因素之一;長絲對于熱膨脹與冷水的縮率系數(內部組織結構的吸水度很高)造成干纖維與濕纖維條件的變化非常明顯是大浴比無法控制以及滿足循環交換的關鍵;大浴比的長絲粘膠纖維染色在受到浸染外部循環壓力的條件下循環主泵的壓力不能大于外部的壓力是造成交換染色的障礙所以無法滿足纖維的標準筒子質量(0.8—1.0KG)的染色要求;大浴比在加快循環主泵的過程中會受到過多的水循環沖擊導致纖維毛羽受傷形成機械損傷而無法滿足質量,假如采取這個設備的功能進行生產則染色纖維物理傷害成為不合格品;粘膠短纖在實際生產過程中大浴比也是只能在低密度的條件下進行生產,但是長絲較短纖要求與變化更高,這是本身材料對轉繞、設備、工藝的要求發生很多的變化;尤其是長絲的化纖絲成型工藝的不穩定是對所有工藝條件的一個新的阻礙,一般的長絲在生產成型工藝中(高溫--高堿--脫硫--軋洗)工藝中會存在纖維的局部清洗不到位,這種質量是對成品長絲染色工藝是一個大的調整也是目前市場技術很難解決的問題,露白色花非常容易產生。本發明在上述研究的基礎上主要解決了筒子紗染色工藝中的密度、壓差、酸堿度等相關問題,從而實現了超低浴比染色。1、本發明通過對筒子紗的密度控制,滿足了低浴比染液交換的快速穿透滿足勻染性;在壓差條件下解決了染料與纖維鍵基的結合問題。2、筒子紗內外染液的壓差與筒子紗的密度密切相關,壓差高能夠加快纖維內部至外部的循環速度,增加染液在筒子紗循環交換過程中的次數,提高染液的穿透力,滿足染色的勻染要求,壓差的大小直接決定了染色質量。3、在堿性條件下由于纖維本身上染率太高形成快速上染吸附導致染色不勻是傳統工藝技術的缺點。長期以來人們對于如何解決筒子紗內部上染速度存在以下誤區:解決染料的上染性能是唯一途徑。本申請人經過長期工藝技術研究與試驗,發現實際上影響筒子紗上染速度的關鍵因素與染色前的酸堿度有關。人造絲在高堿條件下成型加工過程中會殘留堿性物質,導致纖維的上染過快。筒子紗在原有密度下使得染液由內至外通過時,內層上染過快,出現內外染色不均勻的現象。在酸性條件下中和清洗筒子紗中的堿性物質可以對染料上染速度起到減緩的作用,消除了纖維內部殘留堿在上染中的影響。本發明的有益效果:1、有效解決了粘膠纖維(人造絲)筒子紗不能低浴比生產的技術難題,可實現超低浴比1:3的工藝要求,是染整節能環保技術的重大突破;COD總量減少60%以上。2、與現有技術比較,本發明可節省水,節約能耗,減少排污,噸紗耗水在40噸以下,比傳統工藝技術節約60-80噸,按照目前的污水處理市場價格7元計算,節約400-560元/噸紗,即排污量減少;蒸汽耗能在1.5-3噸/紗,比傳統工藝技術節約3噸蒸汽以上,節約標煤耗量0.4噸以上,按照市場價180元每噸蒸汽交易價,節約400-500元,按照燃氣標準300計算節約800-900元/噸。3、在低浴比的條件下,能夠保證單絲以及股線的染色質量要求,滿足市場對針織面料以及所有繡花線等高端產品(層差、手感、勻染)的需要。4、減少了助劑的消耗和污染,降低了人工勞動強度,符合清潔生產的要求。5、填補了人造絲低浴比染色技術的空白,將人造絲的高端品質與生態文明染整技術有效結合在一起推動清潔生產;為十三五節水節能綠色環保做出了新的努力。下面結合實施例進一步說明本發明的技術方案。具體實施方式粘膠纖維筒子紗低浴比染色方法為:0.30~0.53g/cm3的筒子紗在染色機中按酸性去油工藝進行染色;染色機的主泵循環方式為染液由筒子紗內向筒子紗外的單方向運行(IN-OUT),壓差控制在1.0~3.0bar之間,最佳壓差為1.3~2.5bar之間;筒子紗的規格為:高度148~230mm;直徑135~160mm;重量600~1100g;主泵循環的泵速為額定速度的80~95%,頻率為40~47.5HZ;酸性去油工藝包括酸洗去油、酸洗、染色等步驟。具體實施例如下表:上述各實施例中,所述酸洗去油步驟也可以是加入滲透劑0.5~2.5g/L、精煉劑或分散劑0.5~1.5g/L和醋酸(HAC)1.0~1.8g/L,在90℃~100℃的溫度下保溫15~25分鐘。上述各實施例中的各助劑均為常規助劑。