大豆蛋白纤维染色技术.pdf

本发明是一种大豆纤维染色加工技术，其特征在于：根据不同的染色方式，通过加蛋白质保护剂并且在低温条件下染色，达到保护纤维的目的，来解决大豆蛋白纤维筒纱、绞纱、散纤维染色难题，使大豆纤维具备纺织品所要求的染色牢度。

1、  本发明是一种大豆纤维染色加工技术，其特征在于：根据不同的染色方式，通过加蛋白质保护剂并且在低温条件下染色，达到保护大豆纤维的目的，来解决大豆蛋白纤维筒纱、绞纱、散纤维染色难题，使大豆纤维具备纺织品所要求的染色牢度。

2、  如权利要求1所述的一种大豆纤维染色加工技术，其特征在于：本发明的具体技术方案之一筒纱染色工艺如下：
(1)筒纱的外形及内在要求：主要包括纱线的卷饶密度、每管的重量、设备参数等；
1)筒纱的外形及内在要求
筒子纱的外形采用平行型，其边角应尽量呈园弧状，整个筒子的重量要控制在500g以内，卷绕密度通过调整松筒机的参数：张力、压力、角度等，控制在0.28-0.30g/cm³左右，要防止络筒过紧或过松，络筒过紧，练染不透，过松则容易脱落；
2)正反循环及温度的设定
为保证练染的比较透彻、均匀，无内外色差，应选择工作液正反向循环。在设定筒纱漂染正反转时间时，正循环2分钟，负循环3分钟；相对的流量为70％、65％；压差为2；
(2)染色过程包括：前处理、染色及后处理
1)前处理工艺
大豆纤维本色为米黄色，在染色前需经过漂白处理，采用氧化的方法处方：
稳定剂                      5-10g/L
双氧水30％                  30-50g/L
渗透剂                      1.0％(o.w.f)
稳定剂属于阴离子型          有机盐类(不含磷)
渗透剂属于非离子型
工艺流程：松筒---装筒---水洗---进水---加助剂----升温漂白---冲洗出缸
染色工艺：30℃加助剂运转5-10分钟，以1分钟1℃升到90℃保温40-60分钟；
工艺重点：升温要缓慢，避免漂白不匀，而且时间不能太长；
2)染色
在碱性条件下，选用Ciba-FN型棉用活性染料并加入蛋白质保护剂进行低温染色。在筒纱染色过程中，染色温度及升温速度快会使筒纱强力下降，产生色花；故要严格控制染色温度及升温速度，一般以1分钟1℃升温，60℃染色为宜；
染料用量：X％(o.w.f)
助剂用量：纯碱5-10g/L     元明粉用量：20-100g/L
保护剂用量：5％(o.w.f)
渗透剂用量：1-2％(o.w.f)
保护剂属于阴离子型
工艺流程：进水---加助剂----加元明粉----加染料---升温保温---加纯碱------保温-----水洗
工艺曲线：30℃加助剂保温10分钟后加元明粉，再保温20分钟加染料保温25分钟，以1分钟1℃升温到60℃保温20-30分钟加纯碱后保温15分钟再加纯碱保温30-45分钟冲洗出缸；
3)后处理工艺：
皂洗：皂洗剂用量2g/L，温度为60℃，时间30分钟
固色：固色剂用量2-3％(o.w.f)，温度50℃，时间30分钟
烘干：低温70-80℃
皂洗剂属于阴离子型         固色剂属于阳离子型
工艺重点：皂洗后必须进行充分水洗，防止两种类型的离子发生反应。

3、  如权利要求1所述的一种大豆纤维染色加工技术，其特征在于本发明的具体技术方案之一绞纱染色工艺如下：
针对大豆纤维不耐高温，相对羊绒弹性小，湿状态下强力小这一特点，从染色工艺、后处理工艺、绞纱方法、设备运转、纱线捻度等几方面调整参数，选择最佳染色方法；
工艺流程：绞纱----装纱----进水----前处理----冲洗----加助剂---加染料---加元明粉----升温保温----加纯碱----保温---冲洗----皂洗---固色---柔软----烘干
工艺曲线及助剂用量同筒纱染色(略)
工艺重点：柔软处理
柔软剂用量：4-5％(o.w.f)      时间与温度：40℃保温20分钟
柔软剂属于非离子型
为了减小纤维之间的摩擦，便于络筒，最后一步进行柔软处理，柔软剂属于非离子型
为了减小纤维之间的摩擦便于络筒，最后一步进行柔软处理，最好选用非离子型柔软剂；
在绞纱时，每绞为100-150克，并且多系线双纱捻度以所要求捻度范围上限为好。另外，大豆纱不耐高温，必须低温烘干。

4、  如权利要求1所述的一种大豆纤维染色加工技术，其特征在于本发明的具体技术方案之一散纤维染色工艺如下：
大豆蛋白纤维如与其它纤维混纺时并且批量大，为了克服染色难度，常用散纤维染色的方法进行加工。
工艺流程：装纤维---进水---前处理---冲洗---加助剂---加染料---加元明粉---升温保温---加纯碱----保温---冲洗---皂洗---固色---烘干
工艺曲线及助剂用量同筒纱染色(略)。

大豆蛋白纤维染色技术
技术领域
本发明涉及一种大豆蛋白纤维通过筒纱、绞纱、散纤维方式进行的染色加工技术，属纺织染整技术领域。
背景技术
大豆蛋白纤维是2000年3月在河南遂平县建成了我国首条年产1500吨的大豆纤维工业化试生产线，改写了在世界化学纤维制造领域中中国原创技术空白的历史。大豆纤维蛋白质是从豆粕中提取的球状蛋白，经适当化学处理后经湿法纺丝而成，它属于再生植物蛋白。耐酸碱性好，但是纤维本色为米黄色，不耐高温，而且上色率差，弹性低，染色困难很大。
发明内容
针对大豆纤维这一特点，结合生产实际情况，分别通过筒纱、绞纱、散纤维的方式进行染色，在工艺上进行研究，达到染色速度快，大豆纤维强力损伤控制到最小，大、小样色差小，色光符合要求。
本发明是一种大豆蛋白纤维染色加工技术，其特征在于根据不同地染色方式，通过加蛋白质保护剂并且在低温条件下染色，达到保护纤维的目的，来解决大豆蛋白纤维筒纱、绞纱、散纤维染色难题，使大豆纤维具备纺织品所要求的染色牢度。
本发明的具体技术方案是：
一、筒纱染色
1.筒纱的外形及内在要求，主要包括纱线的卷饶密度、每管的重量、设备参数等。
1)筒纱的外形及内在要求
筒纱的外形采用平行型，其边角应尽量呈园弧状，整个筒子的重量要控制在500g以内，卷绕密度通过调整松筒机的参数：张力、压力、角度等，控制在0.28-0.30g/cm³左右。要防止络筒过紧或过松，络筒过紧，练染不透，过松则容易脱落。
2)正反循环及温度的设计
为保证练染的比较透彻、均匀，无内外色差，应选择工作液正反向循环。在设定筒纱漂染正反转时间时，正循环2分，负循环3分；相对的流量为70％、65％；压差为2。
2.染色过程包括前处理、染色及后处理。
1)前处理工艺
大豆纤维本色为米黄色，在染色前需经过漂白处理。我们采用氧化的方法。
处方：
稳定剂                 5-10g/L
双氧水30％             30-50g/L
渗透剂                 1.0％(o.w.f)
稳定剂属于阴离子型     有机盐类(不含磷)
渗透剂属于非离子型
工艺流程：松筒---装筒---水洗----进水---加助剂----升温漂白---冲洗出缸
染色工艺：30℃加助剂运转5-10分钟，再以1分钟1℃升到90℃保温40-60分钟。
具体工艺曲线见《说明书附图》图1
工艺重点：升温要缓慢，避免漂白不匀，而且时间不能太长。
2)染色
在碱性条件下，选用Ciba-FN型棉用活性染料并加入蛋白质保护剂进行低温染色。在筒纱染色过程中，染色温度及升温速度快会使筒纱强力下降，产生色花。故要严格控制染色温度及升温速度，一般以1分钟1℃升温，60℃染色为宜。
染料用量：X％(o.w.f)
助剂用量：纯碱5-10h/L    元明粉用量：20-100g/L
保护剂用量：5％(o.w.f)
渗透剂用量：1-2％(o.w.f)
保护剂属于阴离子型
工艺流程：进水---加助剂----加元明粉----加染料---升温保温---加纯碱-----保温-----水洗
具体工艺曲线见《说明书附图》图2
3)后处理工艺：
皂洗：皂洗剂用量2g/L，温度为60℃，时间30分钟。
具体工艺曲线见《说明书附图》图3
固色：固色剂用量2-3％(o.w.f)，温度50℃，时间30分钟
具体工艺曲线见《说明书附图》图4
烘干：低温烘干70-80℃
皂洗剂属于阴离子型    固色剂属于阳离子型
工艺重点：皂洗后必须进行充分水洗，防止两种类型的离子发生反应。
4)染色结果
染色后筒子纱的外形美观、完整，无形状上的缺陷。筒纱的内外层色泽均匀一致，无色花，无色差及白芯现象。匀染性、色牢度良好。
二、绞纱染色
针对大豆纤维不耐高温，相对羊绒弹性小，湿状态下强力小这一特点，从染色工艺、后处理工艺、绞纱方法、设备运转、纱线捻度等几方面调整参数，选择最佳染色方法。
工艺流程：绞纱----装纱----进水----前处理----冲洗----加助剂---加染料---加元明粉----升温保温----加纯碱----保温---冲洗----皂洗---固色---柔软-----烘干工艺曲线及助剂用量(同筒纱染色)略。
工艺重点：柔软处理
柔软剂用量：4-5％(o.w.f)    时间与温度：40℃保温20分钟
具体工艺曲线见《说明书附图》图5
柔软剂属于非离子型
为了减小纤维之间的摩擦，便于络筒，最后一步进行柔软处理，最好选用非离子型柔软剂。
在绞纱时，每绞为100-150克，并且多系线，双纱捻度以所要求捻度范围上限为好。另外，大豆纱不耐高温，必须低温烘干。
三、散纤维染色
大豆蛋白纤维如与其它纤维混纺时并且批量大，为了克服染色难度，常用散纤维染色的方法进行加工。
工艺流程：装纤维----进水----前处理----冲洗----加助剂---加染料---加元明粉----升温保温----加纯碱----保温---冲洗----皂洗---固色----烘干
工艺曲线及助剂用量同前述的筒纱染色。
四、色差问题
无论筒纱染色、绞纱染色、散纤维染色必须严格控制浴比(1∶20)，才能使大、小样色差达到要求。
五、牢度指标
色牢度可以达到要求指标

附图说明  下面对附图进一步加以说明：
1、前处理工艺：图1是大豆蛋白纤维染色前处理工艺曲线图
2、染色工艺：  图2是大豆蛋白纤维染色染色工艺曲线图
3、皂洗工艺：  图3是大豆蛋白纤维染色皂洗工艺曲线图
4、固色工艺：  图4是大豆蛋白纤维染色固色工艺曲线图
5、柔软工艺：  图5是大豆纤维染色柔软工艺曲线图
具体实施方式
[实施例1]筒纱染色
渗透剂用量：1.0％(o.w.f)
浴比：1∶20
6.染色工艺流程：
1)前处理：稳定剂                    5g/L
          双氧水30％                30g/L
          渗透剂                    1.0％(o.w.f)
稳定剂属于阴离子型    有机盐类(不含磷)
工艺流程：松筒---装筒---水洗----进水---加助剂----升温漂白---冲洗出缸
具体工艺曲线见《说明书附图》A
染色
工艺流程：进水---加助剂----加元明粉----加染料---升温保温---加纯碱------保温-----水洗-
具体工艺曲线见《说明书附图》B
3)后处理
皂洗剂用量：2g/L    固色剂用量：3％(o.w.f)
具体皂洗工艺曲线见《说明书附图》C
具体固色工艺曲线见《说明书附图》D
烘干：低温70℃-80℃
[实施例2]筒纱染色
1.纱线：24S/1Nm的大豆蛋白纤维纱线
2.卷绕密度：0.28g/cm³    每管重量：380克
3.设备参数：正循环2分，负循环3分；相对的流量为70％、65％；压差为2。
4.染料：Ciba-FN型活性染料
5.色号及处方：W4624(绿色)
黄FN-2R  7.0％  蓝FN-R  4.0％
助剂用量：纯碱10g/L    元明粉用量：100g/L
保护剂用量：5.0％(o.w.f)
[实施例2]筒纱染色
1.纱线：24S/1Nm的大豆蛋白纤维纱线
2.卷绕密度：0.28g/cm³    每管重量：380克
3.设备参数：正循环2分，负循环3分；相对的流量为70％、65％；压差为2。
4.染料：Ciba-FN型活性染料
5.色号及处方：W4624(绿色)
黄FN-2R  7.0％    蓝FN-R  4.0％
助剂用量：纯碱10g/L    元明粉用量：100g/L
保护剂用量：5.0％(o.w.f)
渗透剂用量：1.0％(o.w.f)
浴比：1∶20
6.染色工艺流程：
1)前处理：稳定剂        5g/L
          双氧水30％    30g/L
          渗透剂        1.0％(o.w.f)
稳定剂属于阴离子型    有机盐类(不含磷)
工艺流程：松筒---装筒---水洗----进水---加助剂----升温漂白---冲洗出缸
具体工艺曲线见《说明书附图》图1
2)染色
工艺流程：进水---加助剂----加元明粉----加染料---升温保温---加纯碱------保温-----水洗
具体工艺曲线见《说明书附图》图2
3)后处理
皂洗剂用量：2g/L    固色剂用量：3％(o.w.f)
具体皂洗工艺曲线见《说明书附图》图3
具体固色工艺曲线见《说明书附图》图4
烘干：低温70℃-80℃
[实施例3]绞纱染色
1.纱线：68S/2Nm的大豆蛋白质纤维纱线每绞150克
2.染料：Ciba-FN型活性染料
3.色号及处方：W5006(浅米黄色)
红FN-3G  0.036％    兰FN-R  0.018％    黄F-4G  0.08％
助剂用量：纯碱2g/L    元明粉用量：20g/L
保护剂用量：5％(o.w.f)    渗透剂用量：2％(o.w.f)浴比：1∶20
4.染色工艺流程：
工艺流程：绞纱----装纱----进水----前处理----冲洗----加助剂---加染料---加元明粉----升温保温----加纯碱----保温---冲洗----皂洗---固色---柔软----烘干
1)前处理
稳定剂                8g/L
双氧水30％            50g/L
渗透剂                1.0％(o.w.f)
工艺曲线同[实施例1]
2)染色：
具体工艺曲线见《说明书附图》图2
3)后处理其它工艺及助剂用量同[实施例1]
柔软处理：柔软剂用量：5％(o.w.f)
时间与温度：40℃保温20分钟
具体工艺曲线见《说明书附图》图5
烘干：低温70℃-80℃
[实施例4]绞纱染色
1.纱线：24S/2Nm的大豆蛋白质纤维纱线
        每绞100克
2.染料：Ciba-FN型活性染料
3..色号及处方：W2939(浅粉色)
红FN-R 0.03％
具体工艺曲线见《说明书附图》B
3)后处理其它工艺及助剂用量同[实施例1]
柔软处理：柔软剂用量：5％(o.w.f)
时间与温度：40℃保温20分钟
具体工艺曲线见《说明书附图》E
烘干：低温70℃-80℃
[实施例5]散纤维染色
1.大豆纤维
2.染料：Ciba-FN型活性染料
3..色号及处方：C1214(黄红色)
红FN-3G  0.9％    黄F-4G  1.1％
助剂用量：纯碱3g/L  元明粉用量：40g/L
保护剂用量：5％(o.w.f)    渗透剂用量：2％(o.w.f)浴比：1∶20
4.染色工艺流程：
工艺流程：装纤维----进水----前处理----冲洗----加助剂---加染料---加元明粉----升温保温----加纯碱----保温---冲洗----皂洗---固色----烘干
1)前处理
稳定剂         8g/L
双氧水30％     50g/L
渗透剂         1.0％(o.w.f)
工艺曲线同[实施例1]
2)染色
工艺曲线同[实施例3]
3)后处理
工艺曲线及助剂用量同[实施例1]