一种温度/紫外光变色纱线的无水染色制备方法

技术领域

本发明涉及纱线的制备方法领域，尤其涉及一种温度/紫外光变色纱线的无水染色制备方法。

背景技术

纱线是用各种纺织纤维加工成一定细度的产品，用于纺织、针织、刺绣等。一般纱线的颜色与纺织纤维原料的颜色一致，但随着人们生活水平的提高，对色彩丰富程度要求也越来越高，同时纱线染色一般能获得良好色牢度与水洗牢度，可与其他纱线按不同设计要求织造，从而获得较高经济价值，并可缩短交货周期，所以染色纱线在现代纺织工业中运用越来越多。

目前，人们在日常生活和工作中，对自身和环境的个性化以及健康要求越来越高。在不同环境要求有一定的识别功能，比如对新冠病毒的基础识别之一就是体温的变化，我们可以通过衣服或其它饰物来感知体温的变化。也可以通过衣物颜色的变化来判定环境的紫外线强弱，有意识有目的的对自身进行保护。而且现代生活节奏变得越来越快，人们对个性化、变化丰富的产品也有更多的需求。所以，以变色材料生产的产品越来越受到人们的欢迎，近年来发展迅速。而具有温度(紫外线)敏感性、或同时具备两种效果的纱线，更是广泛应用于纺织服装、鞋材、汽车内饰、包装、消防、交通运输、建筑装璜、日常生活、休闲娱乐等领域。

目前，有关此类纱线的产业化，大规模的正式生产还没有出现。而现有产品均有不同程度的缺陷，比如：颜色不均匀，手感板结，无弹性、色泽偏浅或暗淡等等，制作和服用性能均不理想，无法满足市场需求。

而现有的染纱工艺复杂，针对不同的材质选用不同的染色工艺，工艺流程长，且使用了大量的化学助剂和水，产生了大量的污水，和现在的国家政策以及国际的流行趋势：绿色环保、节能减排相背。环保和污水排放成为印染行业发展的重大阻碍，无水染色成为今后染色发展的方向和趋势。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种温度/紫外光变色纱线的制备方法，解决颜色不均匀，手感板结，无弹性、色泽偏浅或暗淡等等，制作和服用性能均不理想的问题，并大幅降低污染物的排放。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种温度/紫外光变色纱线的无水染色制备方法，包括以下步骤：

S00：将温敏颜料和/或光敏颜料先进行溶解打浆，然后加入适量的水搅拌，形成颜料浆；

S10：催化剂A和催化剂B分别配制成色浆A和色浆B，颜料浆添加到色浆A和/或色浆B中；

S20：将色浆A形成喷雾，均匀喷到纱线表面，并在纱线表面形成带有色浆A的浆膜，形成第一纱线；

S30：将色浆B形成喷雾，均匀喷到第一纱线表面，并在第一纱线表面形成带有色浆B的浆膜，形成第二纱线；

S40：喷染后的第二纱线通过紫外灯发出的紫外线作用，附着在第二纱线上的颜料发生催化反应，使得粘合固化在第二纱线上，制得温度/紫外光变色纱线。

本发明优选地技术方案在于，催化剂A为烷基芳酮类、苯偶酰类及硫杂蒽酮类中的一个或以上的混合物。

本发明优选地技术方案在于，催化剂B为对二甲氨基苯甲酸乙酯、对二甲氨基苯甲酸异辛酯、氧化锌、C12～18烷基二甲基苄基氯化铵中的一个或以上的混合物。

本发明优选地技术方案在于，在S10步骤中，色浆A的调配方法为：颜料浆以100～500转/分钟的速度依次加入粘合剂、交联剂、分散剂、增稠剂、渗透剂、催化剂A，并充分搅拌30～60分钟，再补足水配制而成，色浆B的调配方法为：颜料浆加入分散剂、催化剂B、渗透剂、柔软剂及增稠剂和水，以100～500转/分钟的速度充分搅拌30～60分钟，色浆A：颜料：0～15％，醇醚类2～10％，粘合剂5～20％，交联剂0.5～5％，分散剂0.5～1％，催化剂A1～8％，增稠剂1～3％，渗透剂1～2％，其余为水。

本发明优选地技术方案在于，在S10步骤中，色浆B的调配方法为：颜料浆加入分散剂、催化剂B、渗透剂、柔软剂及增稠剂和水，以100～500转/分钟的速度充分搅拌30～60分钟，上述原料的质量百分比为(所有组分含量的质量百分比之和为100％)：

色浆B：分散剂1～3％，催化剂B 0.1～3％，增稠剂1～3％，柔软剂3～5％，渗透剂1～2％，其余为水。

本发明优选地技术方案在于，在S20步骤中，纱线先经进行预湿处理后再喷染，预湿工序温度为20～40℃，相对湿度80～100％。

本发明优选地技术方案在于，在S20和S30步骤中，喷涂压力设定为1.5～2MPa。

本发明优选地技术方案在于，在S40步骤中，第二纱线先经紫外线照射及红外线预烘。

本发明优选地技术方案在于，在S20步骤中，纱线为棉、粘胶、涤纶、晴纶、尼龙、羊毛、蚕丝、亚麻、苎麻纱线中的一种或以上的组合。

本发明优选地技术方案在于，在S40步骤中，温度/紫外光变色纱线卷绕在胶管上，密封堆置12～16小时后放置于射频烘干机内烘干。

本发明的有益效果：

本发明采用一种温度/紫外光变色纱线的无水染色制备方法，通过把催化剂A和催化剂B分别添加到不同的色浆中，把色浆A和色浆B先后喷涂到纱线上形成浆膜，通过紫外线作用进行固化，使得纱线上的原料反应催化反应，使得粘合剂反应并固化在纱线上。这样生产的温度/紫外光变色纱线颜色均匀，手感柔软，具备良好的弹性、色泽鲜艳，制作和服用性能理想，易于推广并且满足市场需求。

此外，本制备方法可以通过连续化、规模化生产的温变/光变纱线，能耗大幅降低，水约下降98％，蒸汽下降100％，生产过程中能大量有效的降低污染物的排放。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种温度/紫外光变色纱线的无水染色制备方法的示意图；

图2为本发明一种温度/紫外光变色纱线的无水染色制备方法的实施例的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非另有说明，本发明实施例采用的原料试剂为常规购买的原料试剂，属于该行业的常规熟知材料。

各实施例和对比例中使用的原料：

醇醚类溶剂：

型号：丙二醇甲醚厂家：铭威；

聚丙烯酸酯粘合剂：

型号：HD705A厂家：汉科精细化工；

改性聚氨酯交联剂：

型号：UN-557厂家：尤恩化工；

螯合分散剂：

型号：螯合分散剂，厂家：仙合纺织助剂；

渗透剂：

型号：快速渗透剂厂家：宇涛；

催化剂A：

型号：苯偶酰厂家：湖北东曹化学；

催化剂B：

型号：对二甲氨基苯甲酸乙酯厂家：湖北玖丰隆化工；

聚丙烯酸增稠剂：

型号：DH-1185厂家：鼎和；

增稠剂：

型号：DH-210厂家：鼎和。

实施例1

一种温敏变色纱线的无水染色制备方法，包括如下步骤：

1、浆料调制

称取温敏颜料10％，加入18％醇醚类溶剂，溶解打浆后加入22％去离子水，搅拌10分钟，作为颜料浆；

调节转速为300转/分钟，依次加入：13％聚丙烯酸酯粘合剂、3％改性聚氨酯交联剂、0.5％螯合分散剂、1％渗透剂、6.5％催化剂A、1.5％聚丙烯酸增稠剂，再加入24.5％的去离子水，并充分搅拌30分钟，最后加入颜料浆，混合30分钟，配制成色浆A；

调节转速为300转/分钟，依次加入0.5％螯合分散剂、1％渗透剂、1％催化剂B、3％增稠剂、94.5％去离子水，调节转速为300转/分钟，充分搅拌30分钟，配制成色浆B；

2、预处理：棉纱线通过蒸汽箱中预湿处理，温度为25℃，湿度为85～100％；

3、喷涂：通过喷嘴A(喷涂压力2MPa)把色浆A喷涂至棉纱线上，色浆A充分均匀分布在纱线表面和渗透进纱线内部，再经过喷嘴B(喷涂压力2MPa)把色浆B喷涂至棉纱线上，色浆B充分均匀分布在纱线表面和渗透进纱线内部；此时调整纱线的速度为15米/分钟；

4、将喷涂后的棉纱线通过紫外线作用，发生反应催化；同时红外线预烘，将纱线上部分水分去除；

5、将反应后的纱线导出设备，卷绕在胶管上，密封后堆置15小时；

6、将堆置后的纱线取出放置于射频烘干机内，烘干，包装即制得温敏纱线。

实施例2

一种温敏光敏变色纱线的无水染色制备方法，包括如下步骤：

1、浆料调制

称取温敏颜料和光敏颜料各7％，加入20％醇醚类溶剂，溶解打浆后加入16％去离子水，搅拌10分钟，作为颜料浆；

调节转速为300转/分钟，依次加入：18％聚丙烯酸酯粘合剂、5％改性聚氨酯交联剂、0.5％螯合分散剂、1％渗透剂、8％催化剂A、1.5％聚丙烯酸增稠剂，再加入16％的去离子水，并充分搅拌30分钟，最后加入颜料浆，混合30分钟，配制成色浆A；

调节转速为300转/分钟，依次加入0.5％螯合分散剂、1％渗透剂、3％催化剂B、3％增稠剂、92.5％去离子水，调节转速为300转/分钟，充分搅拌30分钟，配制成色浆B；

2、预处理：涤纶纱线通过蒸汽箱中预湿处理，温度为25℃，湿度为85～100％；

3、喷涂：通过喷嘴A(喷涂压力2MPa)把色浆A喷涂至涤纶纱线上，色浆A充分均匀分布在纱线表面和渗透进纱线内部，再经过喷嘴B(喷涂压力2MPa)把色浆B喷涂至棉纱线上，色浆B充分均匀分布在纱线表面和渗透进纱线内部；此时调整纱线的速度为25米/分钟；

4、将喷涂后的涤纶纱线通过紫外线作用，发生反应催化；同时红外线预烘，将纱线上部分水分去除；

5、将反应后的纱线导出设备，卷绕在胶管上，密封后堆置12小时；

6、将堆置后的纱线取出放置于射频烘干机内，烘干，包装即制得温敏光敏复合纱线。

实施例3

一种光敏变色纱线的无水染色制备方法，包括如下步骤：

1、浆料调制

称取光敏颜料6％，加入11％醇醚类溶剂，溶解打浆后加入33％去离子水，搅拌10分钟，作为颜料浆；

调节转速为300转/分钟，依次加入：10％聚丙烯酸酯粘合剂、1％改性聚氨酯交联剂、0.5％螯合分散剂、0.5％渗透剂、4.5％催化剂A、1.8％聚丙烯酸增稠剂，再加入31.7％的去离子水，并充分搅拌30分钟，最后加入颜料浆，混合30分钟，配制成色浆A；

调节转速为300转/分钟，依次加入0.5％螯合分散剂、0.5％渗透剂、0.7％催化剂B、2.2％增稠剂、96.1％去离子水，调节转速为300转/分钟，充分搅拌30分钟，配制成色浆B；

2、预处理：粘胶纱线通过蒸汽箱中预湿处理，温度为25℃，湿度为85～100％；

3、喷涂：通过喷嘴A(喷涂压力2MPa)把色浆A喷涂至粘胶纱线上，色浆A充分均匀分布在纱线表面和渗透进纱线内部，再经过喷嘴B(喷涂压力2MPa)把色浆B喷涂至粘胶纱线上，色浆B充分均匀分布在纱线表面和渗透进纱线内部；此时调整纱线的速度为20米/分钟；

4、将喷涂后的粘胶纱线通过紫外线作用，发生反应催化；同时红外线预烘，将纱线上部分水分去除；

5、将反应后的纱线导出设备，卷绕在胶管上，密封后堆置15小时；

将堆置后的纱线取出放置于射频烘干机内，烘干，包装即制得光敏纱线。

对比例1

一种光敏变色纱线的无水染色制备方法，包括如下步骤：

1、浆料调制

称取光敏颜料6％，加入11％醇醚类溶剂，溶解打浆后加入33％去离子水，搅拌10分钟，作为颜料浆；

调节转速为300转/分钟，依次加入：10％聚丙烯酸酯粘合剂、1％改性聚氨酯交联剂、0.5％螯合分散剂、0.5％渗透剂、4.5％催化剂A、1.8％聚丙烯酸增稠剂，再加入31.7％的去离子水，并充分搅拌30分钟，最后加入颜料浆，混合30分钟，配制成色浆A；

调节转速为300转/分钟，依次加入0.5％螯合分散剂、0.5％渗透剂、0.7％催化剂B、2.2％增稠剂、96.1％去离子水，调节转速为300转/分钟，充分搅拌30分钟，配制成色浆B；

2、喷涂：通过喷嘴A(喷涂压力2MPa)把色浆A喷涂至粘胶纱线上，色浆A充分均匀分布在纱线表面和渗透进纱线内部，再经过喷嘴B(喷涂压力2MPa)把色浆B喷涂至粘胶纱线上，色浆B充分均匀分布在纱线表面和渗透进纱线内部；此时调整纱线的速度为20米/分钟；

3、将喷涂后的粘胶纱线通过紫外线作用，发生反应催化；同时红外线预烘，将纱线上部分水分去除；

4、将反应后的纱线导出设备，卷绕在胶管上，密封后堆置15小时；

将堆置后的纱线取出放置于射频烘干机内，烘干，包装即制得光敏纱线。

取实施例1-3和对比例1制备的温敏/光敏变色纱线，按照GB/T18401进行检验，检验结果如下：

表一：

由上表所知，本发明所制得的温敏光敏变色纱线的质量均达到国家标准GB/T18401要求。

表二：

比较实施例3和对比例1可知，对纱线进行预湿处理，有利于进一步提高成品的染色均匀度和手感。

表三：(每吨纱耗用)

通过以上对比可以得到：由于生产工艺的改变，用水量大幅下降98％，蒸汽下降100％。污染物的排放大幅降低，效益极其明显。而由于新发明工艺的流程短，纱线没有经过长时间和剧烈的染液的冲击和摩擦，能很好的保持了纱线原有的悬垂性和弹性。且常规工艺中使用了改性工艺，对颜料的色泽鲜艳度和日晒牢度均有相当的影响。

本发明是通过连续化、规模化生产的温敏光敏变色纱线，用水量约下降98％，蒸汽下降100％，极大的降低了污染物的排放。通过本发明生产的纱线，手感柔软，富有弹性，色泽鲜艳。

本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。