本發(fā)明涉及功能纖維素纖維技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種免印染黑色粘膠短纖維制備技術(shù)。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)于紡織產(chǎn)品的要求也不僅僅停留在保暖、耐用層面，而是更加注重其美觀性、舒適性等方面，這一市場(chǎng)需求極大程度上推動(dòng)了粘膠纖維在差別化領(lǐng)域的發(fā)展，免印染黑色粘膠短纖維便是其中的一種。

免印染黑色粘膠短纖維在紡絲液中加入黑色色漿，經(jīng)凝固成型制得，保證了著色劑在纖維內(nèi)部的均勻分布，極大程度上提高了成品纖維的耐水洗性，同時(shí)纖維本身的色澤亮麗，具有良好的懸垂性、保濕性、透氣性，具有優(yōu)越的市場(chǎng)前景。

但是現(xiàn)在市場(chǎng)上所使用的黑色粘膠短纖維，普遍存在著色不均勻、色牢度低、服用性能差等缺點(diǎn)，所以開(kāi)發(fā)一種新型免印染黑色粘膠短纖維具有良好的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種顏色分布均勻、耐水洗性能優(yōu)越、服用性能好的免印染黑色粘膠短纖維的制備方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種免印染黑色粘膠短纖維的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備色漿：將黑色色漿加入到色漿罐中，加入高分子嵌段共聚物分散劑，分散劑加入量為所述色漿中炭黑含量的2～4wt％，將色漿罐中的漿料進(jìn)入砂磨機(jī)進(jìn)行研磨，砂磨機(jī)分散軸轉(zhuǎn)速為1030～3000r/min，再經(jīng)過(guò)研磨泵繼續(xù)進(jìn)行二次分散、研磨，研磨泵轉(zhuǎn)速為960～2950r/min，二次分散研磨至漿料中顆粒度粒徑為0.1～1um，平均粒徑為0.5um以下；制備好的色漿保持?jǐn)嚢?，攪拌速度?0～100r/min。

(2)共混紡絲：通過(guò)柱塞式計(jì)量泵將色漿注射到制備好的粘膠紡絲液中，色漿的加入量為粘膠紡絲液中甲種纖維素含量的3～8wt％；然后將共混粘膠先經(jīng)過(guò)靜態(tài)混合器混合后，再經(jīng)過(guò)均質(zhì)泵混合均勻，依次經(jīng)過(guò)脫泡、過(guò)濾步驟，進(jìn)入紡絲機(jī)進(jìn)行紡絲。

(3)后處理：經(jīng)過(guò)紡絲成型后的黑色粘膠纖維經(jīng)包括切斷、水洗、上油和烘干步驟的后處理工序得到所述黑色粘膠短纖維。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述黑色色漿中的著色劑為色素炭黑，色漿中固體物質(zhì)含量為15～25％。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述高分子嵌段共聚物分散劑為分散劑KOS190，分散劑KOS190中不揮發(fā)組分含量為40±1％。所述分散劑KOS190可選用廣州康歐雙貿(mào)易有限公司提供的，是一種高分子型嵌段共聚超分散劑，在水性系統(tǒng)中，對(duì)于高表面碳黑/難分散有機(jī)顏料/無(wú)機(jī)顏料展現(xiàn)出優(yōu)異的研磨分散性能，可提高研磨配方中色粉的添加量，同時(shí)仍具有較低的粘度、良好流動(dòng)性及儲(chǔ)存安定性。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述砂磨機(jī)分散軸轉(zhuǎn)速為2000～2500r/min，研磨泵轉(zhuǎn)速為2000～2200r/min。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述研磨泵由3～5層轉(zhuǎn)子和定子組成，轉(zhuǎn)子和定子間隙為0.03～7mm。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，將共混粘膠注入靜態(tài)混合器使用正弦泵，正弦泵與靜態(tài)混合器之間的壓力為0.8～1.0Mpa；所述靜態(tài)混合器，采用SV型靜態(tài)混合器，材質(zhì)為不銹鋼材料；靜態(tài)混合器共12段，每段長(zhǎng)度為20cm，直徑50cm。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述均質(zhì)泵與紡絲機(jī)之間的壓力為0.35～0.45Mpa。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，上油步驟使用的油劑為脂肪酰胺衍生物和酯類(lèi)化合物復(fù)配油劑。

所述脂肪酰胺衍生物為弱陽(yáng)離子型油劑，可選用汕頭市德港貿(mào)易公司提供的FRF-1油劑；所述酯類(lèi)化合物為非離子型油劑，與其他離子型油劑能夠兼容，可選用汕頭市德港貿(mào)易公司提供的NT100A油劑。兩者可以以任意比例復(fù)配。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，將色漿注射到制備好的粘膠紡絲液時(shí)，所述粘膠紡絲液的落球粘度為40～65s、含堿4.5～7.0wt％、甲纖含量為8.5～9.5wt％、氯化銨檢測(cè)法檢測(cè)的熟成度為5.0～8.0ml。

所述的后處理工序中不包括漂白步驟。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明在制備色漿時(shí)經(jīng)過(guò)砂磨機(jī)和研磨泵的二次研磨，并控制砂磨機(jī)和研磨泵的合理轉(zhuǎn)速，使得加入黑色色漿的顆粒度在0.1～1um之間，大大提高了共混后的黑色粘膠的可紡性，同時(shí)制得的成品在疵點(diǎn)、膠塊等方面也有明顯的減少；在共混紡絲時(shí)采用了紡前注射的工藝，使得著色劑在纖維內(nèi)部均勻分布，提高了纖維耐水洗性能；為了充分混合均勻，使用了動(dòng)態(tài)、靜態(tài)混合器兩種混合裝置，保證了黑色色漿與粘膠紡絲液的充分混合，并且使用靜態(tài)混合器一定程度上減少了能源損耗，降低了成品的生產(chǎn)成本。

本發(fā)明在制備色漿時(shí)采用高分子型嵌段共聚超分散劑KOS190作為色漿的分散劑，不僅使得碳黑分散效果好，色漿流動(dòng)性好、熱穩(wěn)定性好，而且提高了色素的加入量，提高了纖維色度和色牢度。

本發(fā)明上油采用脂肪酰胺衍生物和酯類(lèi)化合物復(fù)配油劑，脂肪酰胺衍生物為弱陽(yáng)離子型油劑，酯類(lèi)化合物為非離子型油劑，與其他離子型油劑能夠兼容，兩者可以以任意比例復(fù)配，此復(fù)配油劑的使用，有效提高了纖維的手感和舒適度，并提高了黑色纖維的耐水洗性能。

本發(fā)明制備的黑色粘膠短纖維的干斷裂強(qiáng)度為2.0～3.0CN/dtex，濕斷裂強(qiáng)度為0.8～1.6CN/dtex,干斷裂伸長(zhǎng)率為10～25％，線密度為1.0～6.0dtex，色牢度≥4級(jí)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體的實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。

實(shí)施例1

將黑色色漿加入到色漿罐中，所述黑色色漿中的著色劑為色素炭黑，色漿中固體物質(zhì)含量為22.5％；加入高分子嵌段共聚物分散劑，分散劑中不揮發(fā)組分含量為39％，分散劑加入量為所述色漿中炭黑含量的2.5wt％，將色漿罐中的漿料進(jìn)入砂磨機(jī)進(jìn)行研磨，砂磨機(jī)分散軸轉(zhuǎn)速為1290r/min，再經(jīng)過(guò)研磨泵繼續(xù)進(jìn)行二次分散、研磨，研磨泵轉(zhuǎn)速為2950r/min，所述研磨泵由4層轉(zhuǎn)子和定子組成，轉(zhuǎn)子和定子間隙為0.5mm，二次分散研磨至漿料中顆粒度粒徑為0.1～0.5um，平均粒徑為0.5um以下；制備好的色漿保持?jǐn)嚢?，攪拌速度?0r/min。

通過(guò)柱塞式計(jì)量泵將色漿注射到制備好的粘膠紡絲液中，色漿的加入量為粘膠紡絲液中甲種纖維素含量的4.0wt％；然后使用正弦泵將共混粘膠送入靜態(tài)混合器混合，正弦泵與靜態(tài)混合器之間的壓力為0.8Mpa；靜態(tài)混合器采用SV型靜態(tài)混合器，材質(zhì)為不銹鋼材料；靜態(tài)混合器共12段，每段長(zhǎng)度為20cm，直徑50cm，從靜態(tài)混合器出來(lái)再經(jīng)過(guò)均質(zhì)泵混合均勻，均質(zhì)泵與紡絲機(jī)之間的壓力為0.35Mpa，依次經(jīng)過(guò)脫泡、過(guò)濾步驟，進(jìn)入紡絲機(jī)進(jìn)行紡絲。

經(jīng)過(guò)紡絲成型后的黑色粘膠纖維經(jīng)包括切斷、水洗、上油和烘干步驟的后處理工序得到所述黑色粘膠短纖維；上油使用的油劑為脂肪酰胺衍生物和酯類(lèi)化合物復(fù)配油劑。

實(shí)施例2

將黑色色漿加入到色漿罐中，所述黑色色漿中的著色劑為色素炭黑，色漿中固體物質(zhì)含量為20％；加入高分子嵌段共聚物分散劑KOS190，分散劑KOS190中不揮發(fā)組分含量為40％，分散劑KOS190加入量為所述色漿中炭黑含量的3.0wt％，將色漿罐中的漿料進(jìn)入砂磨機(jī)進(jìn)行研磨，砂磨機(jī)分散軸轉(zhuǎn)速為2030r/min，再經(jīng)過(guò)研磨泵繼續(xù)進(jìn)行二次分散、研磨，研磨泵轉(zhuǎn)速為1960r/min，所述研磨泵由4層轉(zhuǎn)子和定子組成，轉(zhuǎn)子和定子間隙為0.1mm，二次分散研磨至漿料中顆粒度粒徑為0.1～0.5um，平均粒徑為0.5um以下；制備好的色漿保持?jǐn)嚢?，攪拌速度?0r/min。

通過(guò)柱塞式計(jì)量泵將色漿注射到制備好的粘膠紡絲液中，所述粘膠紡絲液的落球粘度為52s、含堿5.8wt％、甲纖含量：9.2wt％、氯化銨檢測(cè)法檢測(cè)的熟成度為6.5ml；色漿的加入量為粘膠紡絲液中甲種纖維素含量的5.5wt％；然后使用正弦泵將共混粘膠送入靜態(tài)混合器混合，正弦泵與靜態(tài)混合器之間的壓力為0.9Mpa；靜態(tài)混合器采用SV型靜態(tài)混合器，材質(zhì)為不銹鋼材料；靜態(tài)混合器共12段，每段長(zhǎng)度為20cm，直徑50cm，從靜態(tài)混合器出來(lái)再經(jīng)過(guò)均質(zhì)泵混合均勻，均質(zhì)泵與紡絲機(jī)之間的壓力為0.40Mpa，依次經(jīng)過(guò)脫泡、過(guò)濾步驟，進(jìn)入紡絲機(jī)進(jìn)行紡絲。

經(jīng)過(guò)紡絲成型后的黑色粘膠纖維經(jīng)包括切斷、水洗、上油和烘干步驟的后處理工序得到所述黑色粘膠短纖維；上油使用的油劑為脂肪酰胺衍生物和酯類(lèi)化合物復(fù)配油劑。

實(shí)施例3

將黑色色漿加入到色漿罐中，所述黑色色漿中的著色劑為色素炭黑，色漿中固體物質(zhì)含量為19.5％；加入高分子嵌段共聚物分散劑KOS190(廣州康歐雙貿(mào)易有限公司提供的)，分散劑KOS190中不揮發(fā)組分含量為40％，分散劑KOS190加入量為所述色漿中炭黑含量的3.5wt％，將色漿罐中的漿料進(jìn)入砂磨機(jī)進(jìn)行研磨，砂磨機(jī)分散軸轉(zhuǎn)速為2500r/min，再經(jīng)過(guò)研磨泵繼續(xù)進(jìn)行二次分散、研磨，研磨泵轉(zhuǎn)速為2950r/min，所述研磨泵由5層轉(zhuǎn)子和定子組成，轉(zhuǎn)子和定子間隙為0.1mm，二次分散研磨至漿料中顆粒度粒徑為0.1～0.6um，平均粒徑為0.5um以下；制備好的色漿保持?jǐn)嚢?，攪拌速度?00r/min。

通過(guò)柱塞式計(jì)量泵將色漿注射到制備好的粘膠紡絲液中，所述粘膠紡絲液的落球粘度為55s、含堿6.0wt％、甲纖含量：9.1wt％、氯化銨檢測(cè)法檢測(cè)的熟成度為6.8ml；色漿的加入量為粘膠紡絲液中甲種纖維素含量的5.0wt％；然后使用正弦泵將共混粘膠送入靜態(tài)混合器混合，正弦泵與靜態(tài)混合器之間的壓力為0.9Mpa；靜態(tài)混合器采用SV型靜態(tài)混合器，材質(zhì)為不銹鋼材料；靜態(tài)混合器共12段，每段長(zhǎng)度為20cm，直徑50cm，從靜態(tài)混合器出來(lái)再經(jīng)過(guò)均質(zhì)泵混合均勻，均質(zhì)泵與紡絲機(jī)之間的壓力為0.4Mpa，依次經(jīng)過(guò)脫泡、過(guò)濾步驟，進(jìn)入紡絲機(jī)進(jìn)行紡絲。

經(jīng)過(guò)紡絲成型后的黑色粘膠纖維經(jīng)包括切斷、水洗、上油和烘干步驟的后處理工序得到所述黑色粘膠短纖維；上油使用的油劑為汕頭市德港貿(mào)易公司提供的脂肪酰胺衍生物FRF-1和酯類(lèi)化合物NT100A等質(zhì)量比的復(fù)配油劑。

實(shí)施例1-3制備得到的阻燃纖維的性能指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1