專利名稱：再生纖維素纖維與棉混紡色紡紗的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紗線生產(chǎn)技術(shù)，具體涉及一種再生纖維素纖維與棉混紡色紡紗的 生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
染整過程是紡織行業(yè)耗能高、污水排放較高的工序，一直以來為社會所詬病。傳統(tǒng) 認識上，對于天然纖維來說，其顏色的獲得又必須通過印染加工來獲得。
色紡紗將傳統(tǒng)的紡織工序進行了顛倒，把著色的環(huán)節(jié)提到紡紗之前，工藝改變之 后，能夠做成由棉、麻、毛、絲、化纖等多種原料混紡而成的紗線，其優(yōu)點一是完全解決了坯 布染色的缸差問題，色紡只要顏色確定，可以做到批量無限；二是色紡解決了各種不同物理 特性織物的染色問題，各種纖維混合紡制，可以產(chǎn)生性能互補的作用，色紡給予了面料無限 的發(fā)展空間。
由于色紡紗直接對部分纖維染色，染色纖維的平均占比在35%左右，因此使用染 料和耗費水的比例也較小，對總體環(huán)境污染比傳統(tǒng)的“先紡后染”產(chǎn)品減少50%以上，符合 “低碳制造”的時代要求，是紡織業(yè)中的“節(jié)水減排”產(chǎn)品。
色紡紗得以生產(chǎn)的前提是，獲得有色纖維。CN1073997A “棉花散纖維染色方法”和 CN1266120A “棉花散纖維染色加工方法”，分別公開了一種有色棉纖維的生產(chǎn)方法。雖然利 用有色棉纖維進行色紡紗的加工，可以比傳統(tǒng)的“先紡后染”減少對環(huán)境的污染，但該專利 中披露的技術(shù)仍然屬于傳統(tǒng)的染色方法，棉纖維精練過程中浴比1:15，升溫到100°C保溫 3(Γ60分鐘；染色過程中浴比1:15 1:20，升溫到100°C保溫60分鐘。在精練過程和染色過 程后還要換水清洗干凈，加工1噸棉纖維，整個過程中消耗的水量將會是50噸 100噸，能 量的消耗也非常大。
色紡紗屬于時尚產(chǎn)品，紡織品的顏色也隨著消費者生活水平和消費水平的提高變 得越來越多樣化。對于紡織企業(yè)而言，其產(chǎn)品的生產(chǎn)要求是“小批量、多品種”。有些紡紗企 業(yè)的產(chǎn)品批量甚至小至幾十公斤甚至幾公斤，而多品種方面，顏色的變化可謂千變?nèi)f化。中 國紡織信息中心建立的中國國家標準色彩體系——CNCS色彩體系，其CNCS時尚色卡就包 含了 900種顏色，一般面料或有色紗生產(chǎn)企業(yè)的色彩品種都多達上千種。
作為上游的再生纖維素纖維的生產(chǎn)線來說，其生產(chǎn)線高的已經(jīng)超過10萬噸/年 的生產(chǎn)能力，低也都在5萬噸/年，上游的大型生產(chǎn)設備與下游“小批量、多品種”的要求之 間的不能銜接。試以5萬噸/年的生產(chǎn)能力進行計算，生產(chǎn)線每小時的生產(chǎn)能力即為7000 公斤，而色紡企業(yè)棉花染色的批量僅為100公斤。同時，一種顏色的有色纖維品種生產(chǎn)結(jié)束 后，更換下一個品種，由于色漿附著在生產(chǎn)管道內(nèi)，需要清楚上一批次產(chǎn)品的影響，至少需 要一個小時的放膠和清污。
這就意味著再生纖維素企業(yè)不可能接少于10噸的訂單，即使接了訂單，其生產(chǎn)成 本也將遠遠高于常規(guī)品種，其浪費量非常巨大。這也是為什么國內(nèi)大型纖維素纖維生產(chǎn)企 業(yè)雖然開發(fā)出了有色纖維，但卻無法走向市場。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，提供一種再生纖維素纖 維與棉混紡色紡紗的生產(chǎn)方法。
而利用有色再生纖維素纖維與棉混紡，完全不用對棉染色，可以徹底解決染色過 程對環(huán)境的影響。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下本發(fā)明的再生纖維素纖維與棉混紡色紡紗的生產(chǎn)方法，以白、紅、黃、藍、紫、橙、綠、黑 色再生纖維素纖維中的一種以上與棉進行混紡得到再生纖維素纖維與棉混紡色紡紗。
本發(fā)明方法中再生纖維素纖維和棉的混合可以在配棉時混合也可以在并條時混 合，在配棉時混合的生產(chǎn)步驟如下(1)配纖配色根據(jù)色紡紗的花色效果，依據(jù)配色原理，按照一定的比例將白、紅、黃、 藍、紫、橙、綠、黑色再生纖維素纖維中的一種以上與經(jīng)前處理的棉纖維，通過配棉設備進行 初步的混合與開松，制成棉卷或直接送給下道梳棉設備，棉卷或棉叢定重為35(T450g/m ；(2)梳理經(jīng)過配棉設備初步混合后，棉卷或棉叢定量送至梳理設備，經(jīng)過梳棉機的進 一步混合與開松、集束成棉條，稱之為生條，生條定重為20g/5m ；(3)并條生條進一步進行并條工序，并條可以是二道或三道并條，通過并條改善棉條 的顏色均勻性和條干均勻度，經(jīng)并條后的棉條稱為熟條，熟條定重為20g/m ；(4)紡紗使用環(huán)錠紡設備或轉(zhuǎn)杯紡設備紡紗。
并條時混合的生產(chǎn)步驟如下(1)配纖配色分別對棉及將白、紅、黃、藍、紫、橙、綠、黑色再生纖維素纖維中的一種以 上通過配棉設備進行初步的混合與開松，制成棉卷或直接送給下道梳棉設備，棉卷或棉叢 定重為 35(T450g/m ；(2)梳理將棉卷或棉叢定量送至梳理設備，經(jīng)過梳棉機的進一步混合與開松、集束成 棉條，稱之為生條，生條定重為20g/5m ；(3)并條根據(jù)色紡紗的花色效果，依據(jù)配色原理，按照一定的比例單色再生纖維素纖 維生條和棉纖維生條，進行預并后進行復并，得到顏色混合均勻的熟條，熟條定重為20g/ m ；(4)紡紗使用環(huán)錠紡設備或轉(zhuǎn)杯紡設備紡紗。
本發(fā)明所述構(gòu)成混紡紗的原料之一，有色再生纖維素纖維的顏色是紅、黃、藍、黑、 橙、綠、紫。
測試條件將纖維梳理成束，制作成厚度為Imm左右的纖維平面色樣，用 Datacolor SF 600X電腦測色儀進行測色，采用標準D65光源，10度視場，測量360nm至 750nm波段的吸收反射率數(shù)據(jù)以及色坐標數(shù)據(jù)。
紅色再生纖維素纖維的主波長是610nm-660nm，特別是630nm-650nm，其分光反射 率曲線如

圖1所示。其興奮純度為0.35-0. 85，特別是0.55-0. 65。
黃色再生纖維素纖維的主波長是570nm-590nm，特別是575nm-585nm，其分光反射 率曲線如圖2所示。其興奮純度為0. 35-0. 85，特別是0. 55-0. 65。
藍色再生纖維素纖維的主波長是460nm-490nm，特別是470nm-480nm，其分光反射率曲線如圖3所示。其興奮純度為0. 35-0. 85，特別是0. 55-0. 65。
橙色再生纖維素纖維的主波長是590nm-610nm，特別是595nm-605nm，其分光反射 率曲線如圖4所示。其興奮純度為0. 35-0. 85，特別是0. 55-0. 65。
綠色再生纖維素纖維的主波長是500nm-530nm，特別是510nm-520nm，其分光反射 率曲線如圖5所示。其興奮純度為0. 35-0. 85，特別是0. 55-0. 65。
紫色再生纖維素纖維的主波長是-560nnT-530nm，特別是-560nnT-550nm，其分光 反射率曲線如圖6所示。其興奮純度為0. 35-0. 85，特別是0. 55-0. 65。
黑色再生纖維素纖維的分光反射率曲線如圖7所示，表面色深K/S值為20-30，特 別是對-沘。
本發(fā)明所述的混紡紗原料之一的棉，為經(jīng)機械除雜，精練及漂白處理后的白色棉。
當使用環(huán)錠紡設備紡紗時，使用環(huán)錠紡設備紡紗，熟條到粗紗機上進行粗紗，粗紗 定重為5g/10m，粗紗再到細紗機上進行細紗。細紗細度可以是5tex、tex，稱為特細號紗， 8tex 16tex，細號紗；16tex 32tex中號紗，32tex 60tex，粗號紗，60tex以上，特粗號紗。公 制捻系數(shù)可以根據(jù)廠家要求確定為36(Γ440。
當使用轉(zhuǎn)杯紡設備紡紗時，熟條直接進入轉(zhuǎn)杯紡紗機進行紡紗，紗的細度可以是 16tex^32tex中號紗，32tex 60tex，粗號紗，60tex以上，特粗號紗。捻系數(shù)定為360 440。
本發(fā)明所述構(gòu)成混紡紗的原料之一，有色再生纖維素纖維的顏色是紅、黃、藍、黑、 橙、綠、紫。
測試條件將纖維梳理成束，制作成厚度為Imm左右的纖維平面色樣，用 Datacolor SF 600X電腦測色儀進行測色，采用標準D65光源，10度視場，測量360nm至 750nm波段的吸收反射率數(shù)據(jù)以及色坐標數(shù)據(jù)。
紅色再生纖維素纖維的主波長是610nm-660nm，特別是630nm_650nm，其分光反射 率曲線如圖1所示。其興奮純度為0.35-0. 85，特別是0.55-0. 65。
黃色再生纖維素纖維的主波長是570nm-590nm，特別是575nm-585nm，其分光反射 率曲線如圖2所示。其興奮純度為0. 35-0. 85，特別是0. 55-0. 65。
藍色再生纖維素纖維的主波長是460nm-490nm，特別是470nm-480nm，其分光反射 率曲線如圖3所示。其興奮純度為0. 35-0. 85，特別是0. 55-0. 65。
橙色再生纖維素纖維的主波長是590nm-610nm，特別是595nm-605nm，其分光反射 率曲線如圖4所示。其興奮純度為0. 35-0. 85，特別是0. 55-0. 65。
綠色再生纖維素纖維的主波長是500nm-530nm，特別是510nm-520nm，其分光反射 率曲線如圖5所示。其興奮純度為0. 35-0. 85，特別是0. 55-0. 65。
紫色再生纖維素纖維的主波長是-560nnT-530nm，特別是-560nnT-550nm，其分光 反射率曲線如圖6所示。其興奮純度為0. 35-0. 85，特別是0. 55-0. 65。
黑色再生纖維素纖維的分光反射率曲線如圖7所示，表面色深K/S值為20-30，特 別是對-沘。
本發(fā)明所述的混紡紗原料之一的棉，為經(jīng)機械除雜，精練及漂白處理后的白色棉。
本發(fā)明所述的有色再生纖維素纖維與棉混紡的色紡紗，利用七種有色再生纖維素 纖維為有色原料，通過這些有色再生纖維素纖維與本色棉的復配，獲得千變?nèi)f化的色彩品 種，可以滿足消費者對棉質(zhì)產(chǎn)品的需求，同時又不會由于棉的染色而產(chǎn)生對環(huán)境的影響。同時，可以解決上游纖維企業(yè)“大批量、生產(chǎn)穩(wěn)定”的要求，同時滿足色紡紗“小批量、多品種、 顏色多變”的要求。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點(1)直接利用有色纖維素纖維，不增加水和能源的消耗，不增加污水的排放，完全解決 棉纖維染色所帶來的問題；與染色紗相比較，每噸可減少水的使用和污水排放50噸，降低 蒸汽消耗5噸，省電1000度。
(2)七種基本顏色的有色纖維素纖維，可以在纖維生產(chǎn)企業(yè)穩(wěn)定生產(chǎn)，解決頻繁更 換顏色為再生纖維素纖維生產(chǎn)企業(yè)帶來的不穩(wěn)定因素和浪費，降低生產(chǎn)成本。
(3)七種基本顏色的再生纖維素纖維混合后所得色紡紗時尚、環(huán)保、健康。
(4)該混紡紗可以在現(xiàn)有棉紡設備上生產(chǎn)，無需進行新設備購買或改造。
圖1為本發(fā)明所用的紅色纖維分光反射率曲線。
圖2為本發(fā)明所用的黃色纖維分光反射率曲線。
圖3為本發(fā)明所用的藍色纖維分光反射率曲線。
圖4為本發(fā)明所用的橙色纖維分光反射率曲線。
圖5為本發(fā)明所用的綠色纖維分光反射率曲線。
圖6為本發(fā)明所用的紫色纖維分光反射率曲線。
圖7為本發(fā)明所用的黑色纖維分光反射率曲線。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進一步詳細說明，但本發(fā)明不限于這些實施例。
實施例1按照紅色黃色本色棉黑色=1:1:7. 8:0. 2的比例進行配纖配色，利用配棉及其定 重設備定量喂入A104型蓋板式梳棉機；梳棉機梳理、集束后，成為具有一定混合度棉條，定 重為20g/5m。并條選擇二道并條，熟條定重20g/5m。熟條在粗紗機上經(jīng)8倍牽伸得到粗紗， 定重為5g/10m。粗紗在細紗機上經(jīng)27倍牽伸，得到細度為18. 5tex (32英支)的細紗。
實施例2按照紅色藍色本色棉黑色=1:1:7:1的比例進行配纖配色，利用配棉及其定重設 備定量喂入A104型蓋板式梳棉機；梳棉機梳理、集束后，成為具有一定混合度棉條，定重為 20g/5m。并條選擇二道并條，熟條定重20g/5m。熟條在轉(zhuǎn)杯紡紗機上得到細度為50tex( 13 英支)的細紗。
實施例3按照黃色藍色本色棉黑色=3:2:4:1的比例進行配纖配色，利用配棉及其定重設 備定量喂入A104型蓋板式梳棉機；梳棉機梳理、集束后，成為具有一定混合度棉條，定重為 20g/5m。并條選擇二道并條，熟條定重20g/5m。熟條在轉(zhuǎn)杯紡紗機上得到細度為50tex( 13 英支)的細紗。
實施例4利用配棉設備分別將黃色、藍色、黑色再生纖維素纖維、本色棉纖維喂入A104型蓋板 式梳棉機；梳棉機梳理、集束后，分別得到黃色、藍色、黑色再生纖維素纖維生條及本色棉纖 維生條，定重為20g/5m。按照黃色藍色黑色本色棉=2:4:1:1的比例進行配條配色，并條選擇四道并條，熟條定重20g/5m。熟條在轉(zhuǎn)杯紡紗機上得到細度為50tex (13英支)的 細紗。
實施例5利用配棉設備分別將紅色、黃色、黑色再生纖維素纖維、本色棉纖維喂入A104型蓋板 式梳棉機；梳棉機梳理、集束后，分別得到黃色、藍色、黑色再生纖維素生條及本色棉生條， 定重為20g/5m。按照紅色黃色黑色本色棉=3:3:0. 2:1.8的比例進行配條配色，并條 選擇四道并條，熟條定重20g/5m。熟條在粗紗機上經(jīng)8倍牽伸得到粗紗，定重為5g/10m。粗 紗在細紗機上經(jīng)27倍牽伸，得到細度為18. 5tex (32英支)的細紗。
本發(fā)明所用的有色纖維素纖維的生產(chǎn)方法，包括(1)紡絲原液的制備、(2)紡前準 備、(3)纖維的成形和(4)纖維的后處理步驟，其中，在步驟(2)中加入色漿，所述的色漿為 水性色漿，色漿中的有色固體物質(zhì)含量為10%飛0% ；色漿的加入量以有色固體物質(zhì)占紡絲 液中α -纖維素質(zhì)量計，為0. 59Γ4% ；脈沖泵供應色漿的量為lOml/mirTlOOml/min，靜態(tài)混 合機的處理紡絲原液的能力為1. 2L/mirTl2L/min。
其中制備紅色再生纖維素的色漿，色漿中有色固體物質(zhì)含量為10%飛0%，著色 力的數(shù)值為lOg-lOOg，色漿中顏料細度的數(shù)值范圍為0. 05μπι-2μπι，最大吸收波長為 490nm-570nm,最大透過波長為650nm-700nm，色漿的加入量以有色固體物質(zhì)占紡絲液中 α -纖維素的質(zhì)量百分比計，為1%1%。
其中制備黃色再生纖維素的色漿，色漿中有色固體物質(zhì)含量為10%飛0%，著色 力的數(shù)值為10g-100g，色漿中顏料細度的數(shù)值范圍為0. 05μπι-2μπι，最大吸收波長為 420nm-480nm,最大透過波長為580nm-700nm，色漿的加入量以有色固體物質(zhì)占紡絲液中 α -纖維素的質(zhì)量計百分比，為1%1%。
其中制備藍色再生纖維素的色漿，色漿中有色固體物質(zhì)含量為10%飛0%，著色 力的數(shù)值為10g-100g，色漿中顏料細度的數(shù)值范圍為0. 05μπι-2μπι，最大吸收波長為 580nm-610nm,最大透過波長為435nm-500nm，色漿的加入量以有色固體物質(zhì)占紡絲液中 α -纖維素的質(zhì)量百分比計，為1%1%。
其中制備橙色再生纖維素的色漿，色漿中有色固體物質(zhì)含量為10%飛0%，著 色力的數(shù)值為10g-100g，色漿中顏料細度的數(shù)值范圍0. 05μπι-2μπι，最大吸收波長為 480nm-550nm,最大透過波長為595nm-700nm，色漿的加入量以有色固體物質(zhì)占紡絲液中 α -纖維素的質(zhì)量百分比計，為1%1%。
其中制備綠色再生纖維素的色漿，色漿中有色固體物質(zhì)含量為10%飛0%，著色 力的數(shù)值為10g-100g，色漿中顏料細度的數(shù)值范圍為0. 05μπι-2μπι，最大吸收波長為 620nm-650nm,最大透過波長為500nm_550nm，色漿的加入量以有色固體物質(zhì)占紡絲液中 α -纖維素的質(zhì)量百分比計，為1%1%。
其中制備紫色再生纖維素的色漿，色漿中有色固體物質(zhì)含量為10%飛0%，著色 力的數(shù)值為10g-100g，色漿中顏料細度的數(shù)值范圍為0. 05μπι-2μπι，最大吸收波長為 530nm-580nm,最大透過波長為670nm-700nm，次最大透過波長為400nm-460nm，色漿的加入 量以有色固體物質(zhì)占紡絲液中α-纖維素的質(zhì)量百分比計，為1%1%。
其中制備黑色再生纖維素的色漿，色漿中有色固體物質(zhì)含量為10%飛0%，著色力 的數(shù)值為lOg-lOOg，色漿中顏料細度的數(shù)值范圍為0. 05 μ m-2 μ m，在400nm-700nm波段反射率低于10%，色漿的加入量以有色固體物質(zhì)占紡絲液中α-纖維素的質(zhì)量百分比計，為1% 2%。
纖維的成形步驟中，紡絲速度為6(Tl00m/min ；紡絲凝固浴中H2SO4濃度為 90 120g/L，Na2SO4濃度為290 310g/L，ZnSO4濃度為13 15g/L ；塑化浴含H2SO4濃度為 8 12g/L，Na2SO4濃度為2(T30g/L，ZnSO4濃度通常為廣2g/L ；凝固浴溫度為45 50°C ；塑化 浴的溫度為95 98°C。
絲條的牽伸分為噴絲頭拉伸，紡絲盤拉伸，塑化拉伸。噴絲頭拉伸采用-109Γ20%， 紡絲盤拉伸15% 30%，塑化拉伸采用10% 20%。
權(quán)利要求
1.一種再生纖維素纖維與棉混紡色紡紗的生產(chǎn)方法，其特征在于以白、紅、黃、藍、 紫、橙、綠、黑色再生纖維素纖維中的一種以上與棉進行混紡得到再生纖維素纖維與棉混紡 色紡紗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生纖維素纖維與棉混紡色紡紗的生產(chǎn)方法，其特征在于 包括下述生產(chǎn)步驟(1)配纖配色根據(jù)色紡紗的花色效果，依據(jù)配色原理，按照一定的比例將白、紅、黃、 藍、紫、橙、綠、黑色再生纖維素纖維中的一種以上與經(jīng)前處理的棉纖維，通過配棉設備進行 初步的混合與開松，制成棉卷或直接送給下道梳棉設備，棉卷或棉叢定重為35(T450g/m ；(2)梳理經(jīng)過配棉設備初步混合后，棉卷或棉叢定量送至梳理設備，經(jīng)過梳棉機的進 一步混合與開松、集束成棉條，稱之為生條，生條定重為20g/5m ；(3)并條生條進一步進行并條工序，并條可以是二道或三道并條，通過并條改善棉條 的顏色均勻性和條干均勻度，經(jīng)并條后的棉條稱為熟條，熟條定重為20g/m ；(4)紡紗使用環(huán)錠紡設備或轉(zhuǎn)杯紡設備紡紗。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生纖維素纖維與棉混紡色紡紗的生產(chǎn)方法，其特征在于 包括下述生產(chǎn)步驟(1)配棉分別對棉及白、紅、黃、藍、紫、橙、綠、黑色再生纖維素纖維通過配棉設備進行 初步的混合與開松，分別制成純棉纖維棉卷及白色、紅、黃、藍、紫、橙、綠、黑色再生纖維素 纖維棉卷或直接送給下道梳棉設備，棉卷或棉叢定重為35(T450g/m ；(2)梳理將棉卷或棉叢定量送至梳理設備，經(jīng)過梳棉機的進一步混合與開松、集束成 純棉纖維棉條及白色、紅、黃、藍、紫、橙、綠、黑色再生纖維素纖維棉條，稱之為純棉纖維生 條及白色、紅、黃、藍、紫、橙、綠、黑色再生纖維素纖維生條，生條定重為20g/5m;(3)并條根據(jù)色紡紗的花色效果，依據(jù)配色原理，按照一定的比例將單色再生纖維素 纖維生條和純棉纖維生條，進行預并后進行復并，得到顏色混合均勻的熟條，熟條定重為 20g/m ；(4)紡紗使用環(huán)錠紡設備或轉(zhuǎn)杯紡設備紡紗。
全文摘要
一種再生纖維素纖維與棉混紡色紡紗的生產(chǎn)方法，以白、紅、黃、藍、紫、橙、綠、黑色再生纖維素纖維中的一種以上與棉進行混紡得到再生纖維素纖維與棉混紡色紡紗。本發(fā)明直接利用有色纖維素纖維，不增加水和能源的消耗，不增加污水的排放，完全解決棉纖維染色所帶來的問題；與染色紗相比較，每噸可減少水的使用和污水排放50噸，降低蒸汽消耗5噸，省電1000度。七種基本顏色的有色纖維素纖維，可以在纖維生產(chǎn)企業(yè)穩(wěn)定生產(chǎn)，解決頻繁更換顏色為再生纖維素纖維生產(chǎn)企業(yè)帶來的不穩(wěn)定因素和浪費，降低生產(chǎn)成本。七種基本顏色的再生纖維素纖維混合后所得色紡紗時尚、環(huán)保、健康。該混紡紗可以在現(xiàn)有棉紡設備上生產(chǎn)，無需進行新設備購買或改造。
文檔編號D02G3/04GK102031611SQ201110025570
公開日2011年4月27日 申請日期2011年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月24日
發(fā)明者鄭瑾 申請人:中原工學院