CN114517419A - 一种采用植物姜黄染色的木棉纤维纯纺纱方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用植物姜黄染色的木棉纤维纯纺纱方法，包括如下步骤：(1)将木棉纤维用碱性溶液常温浸泡0.5～2小时，然后用酸性溶液洗涤至中性；(2)将预处理后的木棉纤维进行冷冻干燥去除水分；(3)将干燥后的木棉纤维与水溶性维纶纤维混纺，得到木棉纤维与水溶性维纶纤维混纺纱；(4)将木棉纤维与水溶性维纶纤维混纺纱放置于染缸中，然后加入姜黄染料进行染色，染色完成后脱水、烘干，即得木棉纤维纯纺纱。本发明通过木棉纤维预处理、干燥处理和染色处理共同协同作用，使得染料进入木棉纤维内部，提高色牢度；同时采用水溶性纤维和木棉纤维伴纺成纱的方法，使得木棉纤维成纱，并在后续染色过程中去除水溶性纤维，得到木棉纤维纯纺纱。
Description
技术领域
本发明涉及纺织技术领域，具体涉及一种采用植物姜黄染色的木棉纤维纯纺纱方法。
背景技术
木棉纤维是一种性能优异的植物纤维，它是天然生态纤维中最细、最轻、中空度最高、最保暖的纤维材质，它的细度仅有棉纤维的1/2，中空率却达到86％以上，是一般棉纤维的2-3倍，但其纤维表面光滑、刚度大、纤维长度短，可纺性差，难以进行纯纺纱生产，因此，目前通常采用木棉纤维与棉、粘胶或其他纤维素纤维混纺，但混纺后会在一定程度上降低木棉纤维原有的优良特性。另外，目前木棉纤维或其他纤维纺纱染色已逐渐采用植物染色，受广大消费者信赖，但植物染色中姜黄染色产品色牢度低，因此，采用植物姜黄染色的木棉纤维纯纺纱产品开发极为受限。本发明研究了一种采用植物姜黄染色的木棉纤维纯纺纱方法，以解决木棉纤维难以纺纯纺纱及姜黄染色色牢度低等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用植物姜黄染色的木棉纤维纯纺纱方法，以解决木棉纤维难以纺纯纺纱及姜黄染色色牢度低等问题。
本发明为了实现上述目的，采用的技术解决方案是：
一种采用植物姜黄染色的木棉纤维纯纺纱方法，包括如下步骤：
(1)木棉纤维预处理
将木棉纤维用碱性溶液常温浸泡0.5～2小时，然后用酸性溶液洗涤至中性；
(2)干燥处理
将步骤(1)预处理后的木棉纤维进行冷冻干燥去除水分；
(3)混纺纱
将步骤(2)干燥后的木棉纤维与水溶性维纶纤维混纺，得到木棉纤维与水溶性维纶纤维混纺纱；
(4)染色
将步骤(3)制备的木棉纤维与水溶性维纶纤维混纺纱放置于染缸中，然后加入姜黄染料进行染色，染色完成后脱水、烘干，即得木棉纤维纯纺纱。进一步地，所述步骤(1)中碱性溶液为NaOH溶液，浓度为3～10g/L；酸性溶液为醋酸溶液，溶度为3～10g/L。
进一步地，所述步骤(2)中冷冻干燥温度为-10～-100℃，冷冻干燥时间为12～24h。
进一步地，所述步骤(3)中木棉纤维与水溶性维纶的混纺比为1:0.2～1，优选为1:0.5～1。
进一步地，所述步骤(4)中染色过程具体为：
(4-1)在染缸中加入足量的常温水，并加入冰醋酸和柠檬酸调节pH值为4～5；
(4-2)将步骤(3)制备的木棉纤维与水溶性维纶混纺纱放入染缸中并运转3～5min，使混纺纱完全浸透水溶液；
(4-3)向染缸中加入姜黄染料，并在室温下运转5～15min，然后以0.5～3℃/min的速率升温至90～95℃，保温45～60min；
(4-4)保温结束后，迅速排掉染液，然后在染缸内立即加入0～10℃冷水水洗1～3次，冷水温度优选5～10℃，然后酸洗2～3次，再用常温水水洗2～3次，然后脱水、烘干，即得木棉纤维纯纺纱。在上述技术方案中，染色完成后立即加入冷水冷却，可以使木棉纤维空腔坍缩，使得进入木棉纤维空腔内的染料可以固着在木棉纤维空腔内部，提高染色色牢度，但是该冷水冷却温度也需控制，如果温度过低，可能使木棉纤维空腔坍缩比较厉害，将影响木棉纤维本身的中空度高的特性。本发明冷水温度优选5～10℃，可以使木棉纤维空腔部分坍缩，提高染色色牢度，同时该冷却温度仅使中空度略有下降，使木棉纤维保留其中空度高的特性。
进一步地，所述步骤(4-1)中浴比为1:10～15。
进一步地，所述步骤(4-3)中所加入的姜黄染料的质量占木棉纤维干燥质量的0.1～3％。
进一步地，所述步骤(4-4)中酸洗时采用醋酸溶液，醋酸溶液浓度为0.3～0.8g/L。
本发明所提供的上述技术方案主要解决木棉纤维难以纺纯纺纱及姜黄染色色牢度低问题。
为解决木棉纤维难以纺纯纺纱的问题，本发明采用水溶性维纶纤维伴纺成纱，使得木棉纤维成纱，然后在后续染色过程中去除水溶性维纶纤维，就可以得到木棉纤维纯纺纱。
为解决植物姜黄染色色牢度低的问题，本发明首先在预处理阶段采用碱性溶液浸泡木棉纤维使其溶胀，一方面可以去除木棉纤维表面的蜡层，提高染色效果，另一方面可以使木棉纤维溶胀，从而其纤维中心空腔增大，更易于染液进入纤维空腔；然后采用冷冻干燥去除预处理后的木棉纤维的水分，冷冻干燥法可以使木棉纤维溶胀后的空腔保留，这样在后续混纺纱过程中可以保证木棉纤维在相同的纺纱机作用力下变形小，不会被完全压扁，然后在染色过程中姜黄染料可以进入纤维空腔中，从而提高上染率和染色效果；另外，在染色过程中，染液温度是逐渐升温的，姜黄染料在逐步升温过程中进入木棉纤维空腔，当染液温度上升至90～95℃时，染液进入绝大部分木棉纤维空腔，使得纤维空腔内部实现上染，然后在染色结束后，排出染液并迅速加入冷水，温度的急剧降低会使得纤维空腔部分坍缩，使进入纤维空腔内的染料能固着在木棉纤维空腔内部，从而提高染色色牢度。
另外，在本发明所提供的技术方案中，姜黄染色过程和去除水溶性纤维过程同时进行，因此，木棉纤维成纱后的染色工序尤其重要。本发明采用缓慢升温的方式进行染色，染料在缓慢升温过程中逐渐上染到木棉纤维上，且由于预处理过程中木棉空腔增大，染料可以充分进入木棉纤维中腔内部，并上染到纤维内侧；然后当染液温度上升至90℃以上时，水溶性维纶纤维开始溶解，染色完成且水溶性维纶纤维完全溶解后，排出溶解有水溶性维纶纤维的染液，然后加入冷水水洗，木棉纤维快速降温，其空腔部分坍缩，然后通过后续的酸洗、水洗工序，将水溶性纤维溶液和木棉纤维浮色充分洗涤，即可得到植物姜黄染色木棉纤维纯纺纱，且木棉纱线色牢度高。
本发明的有益效果是：
本发明通过木棉纤维预处理、干燥处理和染色处理共同协同作用，使得染料进入木棉纤维内部，提高色牢度；同时采用水溶性纤维和木棉纤维伴纺成纱的方法，使得木棉纤维成纱，并在后续染色过程中去除水溶性纤维，得到木棉纤维纯纺纱，即纯木棉纱线，木棉纤维成纱线后其断裂强力等满足纺织品使用要求。另外，本发明中染色过程和去除水溶性纤维过程同时进行，节省工序。
具体实施方式
本发明提供了一种采用植物姜黄染色的木棉纤维纯纺纱方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，通过以下具体实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例提供一种采用植物姜黄染色的木棉纤维纯纺纱方法，包括如下步骤：
(1)木棉纤维预处理
称取500g木棉纤维，用10g/L烧碱溶液常温浸泡1小时，然后用5g/L醋酸溶液洗涤至中性；
(2)干燥处理
将步骤(1)预处理后的木棉纤维进行在-20℃冷冻干燥24h去除水分；
(3)混纺纱
在环锭纺纱机上将处理过的白色木棉纤维与水溶性维纶纤维以混纺比1:1混纺，制备得到木棉纤维和水溶性维纶混纺细纱，并绕卷成筒纱；
(4)染色
(4-1)在染缸中加入足量的常温水，并加入冰醋酸和柠檬酸调节pH值为4.5；
(4-2)将步骤(3)得到的筒纱进行前倒纱松筒并放置于染缸中，运转5min，使混纺纱
完全浸透水溶液；
(4-3)向染缸中加入姜黄染料，所加入的姜黄染料的质量占木棉纤维干燥质量的2％，在室温下运转10min，然后以1℃/min的速率升温至95℃，保温50min；
(4-4)保温结束后，排掉染液，然后在染缸内立即加入10℃冷水水洗2次，每次5min，用0.5g/L的醋酸溶液酸洗2次，每次5min，然后再用常温水水洗2次，每次5min，随后脱水、烘干，然后后倒纱紧筒，得到纯木棉纱线。
对通过实施例1的制备方法制备得到的木棉纱线进行检测，纱线中木棉纤维含量为99.9％，水溶性维纶含量为0.1％，纱线水洗色牢度为4级、皂洗色牢度3.5级。
实施例2
本实施例提供一种采用植物姜黄染色的木棉纤维纯纺纱方法，包括如下步骤：
(1)木棉纤维预处理
称取500g木棉纤维，用5g/L烧碱溶液常温浸泡1.5小时，然后用3g/L醋酸溶液洗涤至中性；
(2)干燥处理
将步骤(1)预处理后的木棉纤维进行在-60℃冷冻干燥20h去除水分；
(3)混纺纱
在环锭纺纱机上将处理过的白色木棉纤维与水溶性维纶纤维以混纺比1:0.8混纺，制备得到木棉纤维和水溶性维纶混纺粗纱，并绕卷成筒纱；
(4)染色
(4-1)在染缸中加入足量的常温水，并加入冰醋酸和柠檬酸调节pH值为4；
(4-2)将步骤(3)得到的筒纱进行前倒纱松筒并放置于染缸中，运转5min，使混纺纱完全浸透水溶液；
(4-3)向染缸中加入姜黄染料，所加入的姜黄染料的质量占木棉纤维干燥质量的3％，在室温下运转10min，然后以2℃/min的速率升温至90℃，保温60min；
(4-4)保温结束后，排掉染液，然后在染缸内立即加入5℃冷水水洗2次每次5min，用0.7g/L的醋酸溶液酸洗2次，每次5min，然后再用常温水水洗2次，每次5min，随后脱水、烘干，然后后倒纱紧筒，得到纯木棉纱线粗纱筒纱，然后继续粗纱再纺，得到纯木棉纱线。
对通过实施例2的制备方法制备得到的木棉纱线进行检测，纱线中木棉纤维含量为99.9％，水溶性维纶含量为0.1％，纱线水洗色牢度为4.5级、皂洗色牢度4级。
实施例3
本实施例提供一种采用植物姜黄染色的木棉纤维纯纺纱方法，包括如下步骤：
(1)木棉纤维预处理
称取500g木棉纤维，用5g/L烧碱溶液常温浸泡1.5小时，然后用3g/L醋酸溶液洗涤至中性；
(2)干燥处理
将步骤(1)预处理后的木棉纤维进行在-60℃冷冻干燥20h去除水分；
(3)混纺纱
在环锭纺纱机上将处理过的白色木棉纤维与水溶性维纶纤维以混纺比1:0.5混纺，制备得到木棉纤维和水溶性维纶混纺细纱，并绕卷成筒纱；
(4)染色
(4-1)在染缸中加入足量的常温水，并加入冰醋酸和柠檬酸调节pH值为4；
(4-2)将步骤(3)得到的筒纱进行前倒纱松筒并放置于染缸中，运转5min，使混纺纱完全浸透水溶液；
(4-3)向染缸中加入姜黄染料，所加入的姜黄染料的质量占木棉纤维干燥质量的3％，在室温下运转10min，然后以2℃/min的速率升温至90℃，保温60min；
(4-4)保温结束后，在筒纱上方加压排掉染液，然后在染缸内立即加入0℃冷水水洗2次，每次5min，用0.5g/L的醋酸溶液酸洗2次，每次5min，然后再用常温水水洗3次，每次5min，随后脱水、烘干，然后后倒纱紧筒，得到纯木棉纱线。
对通过实施例3的制备方法制备得到的木棉纱线进行检测，纱线中木棉纤维含量为99.92％，水溶性维纶含量为0.08％，纱线水洗色牢度为4.5级、皂洗色牢度4.5级，但该实施例3所制备得到的木棉纱线的中空度相比于实施例1及实施例2有所降低。
对比例1
本实施例提供一种采用植物姜黄染色的木棉纤维纯纺纱方法，包括如下步骤：
(1)木棉纤维预处理
称取500g木棉纤维，用10g/L烧碱溶液常温浸泡1小时，然后用5g/L醋酸溶液洗涤至中性；
(2)干燥处理
将步骤(1)预处理后的木棉纤维在100℃下干燥12h去除水分；
(3)混纺纱
在环锭纺纱机上将处理过的白色木棉纤维与水溶性维纶纤维以混纺比1:1混纺，制备得到木棉纤维和水溶性维纶混纺细纱，并绕卷成筒纱；
(4)染色
(4-1)在染缸中加入足量的常温水，并加入冰醋酸和柠檬酸调节pH值为4.5；
(4-2)将步骤(3)得到的筒纱进行前倒纱松筒并放置于筒纱染色染缸中，运转5min，使混纺纱完全浸透水溶液；
(4-3)向染缸中加入姜黄染料，所加入的姜黄染料的质量占木棉纤维干燥质量的2％，在室温下运转10min，然后以1℃/min的速率升温至95℃，保温50min；
(4-4)保温结束后，排掉染液，然后在染缸内立即加入10℃冷水水洗2次，每次5min，用0.5g/L的醋酸溶液酸洗2次，每次5min，然后再用常温水水洗2次，每次5min，随后脱水、烘干，然后后倒纱紧筒，得到纯木棉纱线。
对通过对比例1的制备方法制备得到的木棉纱线进行检测，纱线中木棉纤维含量为99.8％，水溶性维纶含量为0.1％，纱线水洗色牢度为2.5级、皂洗色牢度2级。本对比例在木棉纤维预处理后采用了高温干燥方法，高温干燥过程木棉纤维空腔逐渐坍塌缩小，影响了染色效果。
对比例2
本实施例提供一种采用植物姜黄染色的木棉纤维纯纺纱方法，包括如下步骤：
(1)称取500g木棉纤维；
(2)混纺纱
在环锭纺纱机上将木棉纤维与水溶性维纶纤维以混纺比1:1混纺，制备木棉纤维和水溶性维纶混纺细纱，并绕卷成筒纱；
(3)染色
(3-1)在染缸中加入足量的常温水，并加入冰醋酸和柠檬酸调节pH值为4.5；
(3-2)将步骤(2)得到的筒纱进行前倒纱松筒并放置于筒纱染色染缸中，运转5min，使混纺纱完全浸透水溶液；
(3-3)向染缸中加入姜黄染料，所加入的姜黄染料的质量占木棉纤维干燥质量的2％，在室温下运转10min，然后以1℃/min的速率升温至95℃，保温50min；
(3-4)保温结束后，排掉染液，然后在染缸立即加入10℃冷水水洗2次，每次5min，用0.5g/L的醋酸溶液酸洗2次，每次5min，然后再用常温水水洗2次，每次5min，随后脱水、烘干，然后后倒纱紧筒，得到纯木棉纱线。
对通过对比例2的制备方法制备得到的木棉纱线进行检测，纱线中木棉纤维含量为99.8％，水溶性维纶含量为0.1％，纱线水洗色牢度为3.5级，皂洗色牢度3级。
对比例3
本实施例提供一种采用植物姜黄染色的木棉纤维纯纺纱方法，包括如下步骤：
(1)称取500g木棉纤维；
(2)混纺纱
在环锭纺纱机上将木棉纤维与水溶性维纶纤维以混纺比1:1混纺，制备木棉纤维和水溶性维纶混纺细纱，并绕卷成筒纱；
(3)染色
(3-1)在染缸中加入足量的常温水，并加入冰醋酸和柠檬酸调节pH值为4.5；
(3-2)将步骤(2)得到的筒纱进行前倒纱松筒并放置于筒纱染色染缸中，运转5min，使混纺纱完全浸透水溶液；
(3-3)向染缸中加入姜黄染料，所加入的姜黄染料的质量占木棉纤维干燥质量的2％，在室温下运转10min，然后以1℃/min的速率升温至95℃，保温50min；
(3-4)保温结束后，待染液温度降至50℃时排掉染液，然后在染缸内用常温水洗2次，每次5min，用0.5g/L的醋酸溶液酸洗2次，每次5min，然后再次水洗2次，每次5min，随后脱水、烘干，然后后倒纱紧筒，得到纯木棉纱线。
对通过对比例2的制备方法制备得到的木棉纱线进行检测，纱线中木棉纤维含量为99.8％，水溶性维纶含量为0.1％，纱线水洗色牢度为2.5级，皂洗色牢度2级。
对比例4
本实施例提供一种采用植物姜黄染色的木棉纤维纯纺纱方法，采用木棉纤维进行直接纺纱，包括如下步骤：
(1)称取500g木棉纤维；
(2)在环锭纺纱机上进行纺纱，制备木棉纤维纯纺纱。
通过上述方法难以成纱，木棉纤维可纺性差。
本发明中未述及的部分，采用或借鉴已有技术即可实现。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种采用植物姜黄染色的木棉纤维纯纺纱方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)木棉纤维预处理
将木棉纤维用碱性溶液常温浸泡0.5～2小时，然后用酸性溶液洗涤至中性；
(2)干燥处理
将步骤(1)预处理后的木棉纤维进行冷冻干燥去除水分；
(3)混纺纱
将步骤(2)干燥后的木棉纤维与水溶性维纶纤维混纺，得到木棉纤维与水溶性维纶纤维混纺纱；
(4)染色
将步骤(3)制备的木棉纤维与水溶性维纶纤维混纺纱放置于染缸中，然后加入姜黄染料进行染色，染色完成后脱水、烘干，即得木棉纤维纯纺纱。
2.根据权利要求1所述的一种采用植物姜黄染色的木棉纤维纯纺纱方法，其特征在于，所述步骤(1)中碱性溶液为NaOH溶液，浓度为3～10g/L；酸性溶液为醋酸溶液，溶度为3～10g/L。
3.根据权利要求1所述的一种采用植物姜黄染色的木棉纤维纯纺纱方法，其特征在于，所述步骤(2)中冷冻干燥温度为-10～-100℃，冷冻干燥时间为12～24h。
4.根据权利要求1所述的一种采用植物姜黄染色的木棉纤维纯纺纱方法，其特征在于，所述步骤(3)中木棉纤维与水溶性维纶的混纺比为1:0.2～1。
5.根据权利要求1所述的一种采用植物姜黄染色的木棉纤维纯纺纱方法，其特征在于，所述步骤(4)中染色过程具体为：
(4-1)在染缸中加入足量的常温水，并加入冰醋酸和柠檬酸调节pH值为4～5；
(4-2)将步骤(3)制备的木棉纤维与水溶性维纶混纺纱放入染缸中并运转3～5min，使混纺纱完全浸透水溶液；
(4-3)向染缸中加入姜黄染料，并在室温下运转5～15min，然后以0.5～3℃/min的速率升温至90～95℃，保温45～60min；
(4-4)保温结束后，迅速排掉染液，然后在染缸内立即加入0～10℃冷水水洗1～3次，酸洗2～3次，再用常温水水洗2～3次，然后脱水、烘干，即得木棉纤维纯纺纱。
6.根据权利要求5所述的一种采用植物姜黄染色的木棉纤维纯纺纱方法，其特征在于，所述步骤(4-1)中浴比为1:10～15。
7.根据权利要求5所述的一种采用植物姜黄染色的木棉纤维纯纺纱方法，其特征在于，所述步骤(4-3)中所加入的姜黄染料的质量占木棉纤维干燥质量的0.1～3％。
8.根据权利要求5所述的一种采用植物姜黄染色的木棉纤维纯纺纱方法，其特征在于，所述步骤(4-4)中酸洗时采用醋酸溶液，醋酸溶液浓度为0.3～0.8g/L。
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| CN202210230580.8A CN114517419B (zh) | 2022-03-10 | 2022-03-10 | 一种采用植物姜黄染色的木棉纤维纯纺纱方法 |
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Cited By (1)
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| CN115897006A (zh) * | 2023-02-09 | 2023-04-04 | 宁夏恒丰纺织科技股份有限公司 | 一种具有抑菌功能的姜黄染色纱线的制备方法 |
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2022
- 2022-03-10 CN CN202210230580.8A patent/CN114517419B/zh active Active
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| CN114517419B (zh) | 2023-10-20 |
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