一种新型聚酯仿棉纤维混色纺纱线及其生产方法

摘要

一种Porel纤维混色纺纱线，所述的Porel纤维混色纺纱线所用的原料散纤维中至少含有30-100wt%的Porel纤维，所述Porel纤维中含有染色的Porel纤维，所述染色的Porel纤维是在色纺纺纱工艺的原料散纤维染色步骤中，采用带有酯基的高水洗牢度分散染料进行染色获得。本发明通过对Porel纤维染色工艺改进，生产出牢度符合要求，色谱齐全，色彩鲜艳的染色纤维产品，并通过改善纺纱的工艺，提高了可纺性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种功能性纺织品，具体涉及一种新型聚酯仿棉纤维的混色纺纱线及其生产 方法。

背景技术

我国纺织化纤工业正处于转型升级创新发展的新阶段，而棉花缺口问题已经成为制约行 业发展的难题。为缓解棉花等天然纤维的不足，国家将进一步研发新一代高仿真差别化、功 能化纤维，推进纺织新型高附加值、超仿真织物面料系列产品，作为“十二五”期间纺织、化纤 共同推进的一项重要战略任务。

目前市场的超仿棉纤维均是本色纱线品种，由于染色和可纺性局限，在色纺纱领域还没 有有效应用，是一项空白。Porel纤维是南京东华大学纤维技术发展有限公司通过化学改性的 方法制成的改性聚酯纤维，为毛细管内腔中空结构的新型聚酯仿棉纤维。

该纤维属于阳离子改性涤纶，可用阳离子染料进行染色，但在用于色纺时，存在染色深 度低和纺纱织布后水洗时未染色Porel纤维易被沾污而变色的缺陷，因而在色纺生产中不能用 阳离子染料对Porel纤维进行染色。同时Porel纤维也可选择用分散染料进行染色，但Porel 纤维具有中空的蜂窝状结构，采用分散染料染色后中空部位的浮色染料很难清洗干净，而且 这种结构又非常容易吸附浮色染料，使得制成的色纺纱在水洗时非常容易沾污变色，因而也 不能用常规分散染料进行染色。此外，在纤维染色过程中，纤维原有的油剂已被完全处理干 净，再经过高温高压，纤维原有的性能及手感都发生了很大变化：色纤强力明显下降，纤维 长度出现不同程度的收缩，比电阻呈现几何倍数的增加，手感偏软、偏涩或过滑，使得染色 后的纤维可纺性很差。

发明内容

本发明的目的就是提供一种Porel纤维混色纺纱线，该种纱线具有柔软、抗起球、导湿快 干、轻薄、隔热、保暖等功能性，非常适合用作保暖内衣面料及吸湿速干衣面料。

为实现上述目的，本发明所采取的具体技术方案如下：

本发明提供一种Porel纤维混色纺纱线，所述的Porel纤维混色纺纱线所用的原料散纤维 中至少含有30-100wt%的Porel纤维，所述Porel纤维中含有染色的Porel纤维，所述染色的 Porel纤维是在色纺纺纱工艺的原料散纤维染色步骤中，采用带有酯基的高水洗牢度分散染料 进行染色获得。

所述的Porel散纤维中染色的Porel纤维选自一种或多种颜色。

所述的Porel散纤维中未染色的Porel纤维为本白Porel纤维。

所述的原料散纤维包括Porel纤维和普通聚酯纤维。

所述Porel纤维混色纺纱线为5tex-60tex的单纱或股线。

优选地，所述的Porel纤维混色纺纱线所用的原料散纤维中至少含有60-100wt%的Porel 纤维。

优选地，所述的普通聚酯散纤维选自涤纶散纤维，包括本白涤纶散纤维和母液染色的涤 纶散纤维。

所述的母液染色的涤纶散纤维选自一种或多种颜色。

所述Porel纤维混色纺纱线所用原料散纤维选自染色的Porel纤维、本白Porel纤维、母液 染色的普通涤纶纤维和本白涤纶散纤维中的一种或多种，其中所述的原料散纤维至少含有一 种颜色的染色的Porel纤维。具体来说，所述的原料散纤维的组合：可以为100%染色的Porel 纤维；也可以为染色的Porel纤维和本白涤纶散纤维；也可以为染色的Porel纤维和本白Porel 纤维；也可以为染色的Porel纤维、本白Porel纤维和本白涤纶散纤维；也可以为染色的Porel 纤维、本白Porel纤维和母液染色的普通涤纶纤维；也可以为染色的Porel纤维、本白Porel 纤维、母液染色的普通涤纶纤维和本白涤纶散纤维。

具体地，所述的带有酯基的高水洗牢度分散染料选自Foron S-WF系列、Terasil W/WW系 列或Dianix XF/SF系列。

本发明还公开了一种上述所述的Porel纤维混色纺纱线的生产方法，所述的生产方法具体 包括以下步骤：原料散纤维染色、原料散纤维可纺性处理、配棉、打样、混棉、清花、梳棉、 并条、粗纱、细纱、络筒、捻线、络筒。

上述工艺中大部分工艺采用现有技术中工艺。

优选地，原料散纤维中Porel纤维的染色不同于现有技术；本发明中原料散纤维中Porel 纤维的染色工艺具体包括如下步骤：（1）染色：以Porel散纤维的总质量计，采用2-4wt%的 带有酯基的高水洗牢度分散染料染色，染液pH为4.4-5.5，染色温度为100-140℃，染色时间 为40-60min；（2）还原清洗：以还原清洗液的体积计，加入1-5g/L的纯碱和1-5g/L的保险粉， 60-85℃浸泡清洗；（3）上油：使用抗静电抱合剂A上油处理，上油温度为50-80℃，上油后 保持时间为25-40min，以Porel纤维的总质量计，所述的抗静电抱合剂A的加入量为 0.9-1.2wt%。

染色中未特别说明工艺采用现有技术中工艺进行处理。

优选地，步骤（1）中染液中含有1-2.5g/L的分散剂；所述的分散剂选自螯合分散剂Ladipur  R3C liq、甲基萘磺酸盐甲醛缩合物（分散剂MF）或木质素磺酸盐。

优选地，步骤（1）中染液中含有0.5-1.0g/L的高温匀染剂；所述的高温匀染剂为具有螯 合、分散匀染作用的阴离子/非离子复配型表面活性剂；更优选地，所述的高温匀染剂为克莱 恩的Eganal GL liq。

优选地，步骤（3）中的抗静电抱合剂A选自TF-409、TANASTAT WP和Hydroperm DH  liq中的一种或多种。

上述Porel纤维染色工艺获得的Porel纤维染色牢度为4.0-5.0级。

原料散纤维中Porel纤维的可纺性处理的工艺方法为使用油剂上油，以原料散纤维的总质 量计，油剂的用量为3-5wt%；所述的油剂的配方为：抗静电抱合剂B和水的重量比为1：3-7； 上油后平衡8-24小时，上油后的原料散纤维的回潮率为6%-8%。

优选地，所述的抗静电抱合剂B包括以下组分：亲水性硅油、聚乙烯乳液和抗静电剂； 所述的抗静电剂选自TF-480、Hydroperm SRHA liq和REAPRET SR-V中的一种或多种；亲水 性硅油、聚乙烯乳液和抗静电剂的重量比为1：1-4：6-9。

优选地，所述的亲水性硅油、聚乙烯乳液和抗静电剂的重量比为1：2-3：7-8。

具体地，对染色后的Porel纤维进行可纺性处理的工艺方法为：油剂：抗静电抱合剂B和 水的重量比为1：3；以Porel纤维的总质量计，油剂的用量为4-5wt%；平衡8-24小时，回潮 率为6%-8%。

具体地，对本白普通涤纶散纤维进行可纺性处理的工艺方法为：以本白普通涤纶散纤维 的总质量计，喷水2-8wt%，平衡8-24小时，保持回潮率为6-8%。

具体地，对未染色的涤纶纤维进行可纺性处理的工艺方法为：油剂的配方为：抗静电抱 合剂B和水的重量比为1:7；以染色普通涤纶散纤维的总质量计，油剂的用量为3-4wt%，平 衡8-24小时，保持回潮率为6-8%。

多种原料散纤维混用时按各自原料散纤维的加油工艺进行可纺性处理，再混棉打包并平 衡8-24小时。

优选地，所述的清花工序中采用开松机进行强自由开松，豪猪打手的速度设定为 450-650r/min；棉卷加易拔套筒；棉卷夹同品种粗纱3-5根防粘；棉卷的干定量300-450g/m， 棉卷长度30-40m，成卷罗拉速度为11-15r/min。现有技术中，由于化纤品种含杂质少，所以 不采用豪猪进行强自由开松。

优选地，梳棉工序中用梳棉机将棉卷梳理成条；梳棉机采用化纤针布；道夫速度40-80 r/min；生条干定量15-25g/5m，锡林速度280-360r/min，刺辊速度600-900r/min；优选地，在 本工序中道夫速度为40-50r/min和生条干定量为20-25g/5m。

并条工序中含头并工序和末并工序。

优选地，在并条机中进行2-3道并合；采用蝶型集束器机型；优选地，采用不锈钢大圈条 装置，圈条器斜管直径为38mm，所述的圈条器斜管材质为铝合金材料；并条干定量为 14-25g/5m；牵伸倍数5-10倍，罗拉隔距10/5/15mm，车速150-320m/min。

用粗纱机加工成粗纱，粗纱定量要跟细纱支数相匹配；用抗静电效果好的皮辊处理工艺； 后牵伸区牵伸倍数为1.4-1.6；粗纱干定量为3-8g/10m；牵伸倍数5-12倍，罗拉隔距9/23/29mm， 粗纱捻系数60-100，锭子转速700-1000r/min。

在细纱机上纺制细纱，后牵伸区牵伸倍数为1.39-1.45倍；后牵伸区的倍数要比现有技术 中大；前皮辊选用硬度68度及以上的丁腈橡胶管，优选地，所述的丁腈橡胶管的直径为40mm； 细纱干定量为0.50-6.0g/100m，牵伸倍数14-80倍，罗拉隔距18/25mm，锭速9000-15000r/min。

在自动络筒机上络成锥形筒子；络筒车速为800-1500m/min。

在捻线机上进行合股加捻，捻度130-500T/M，锭速7000-12000r/min。

在自动络筒机上络成锥形筒纱；络纱速度400-600m/min。

优选地，在纺纱工艺中注意保湿保油，梳棉工序的环境湿度保持在50-60%、并条工序的 环境湿度保持在55-65%、粗纱工序的环境湿度保持在60-75%、细纱工序的环境湿度保持在 60-75%。

本发明通过对Porel纤维染色工艺改进，生产出牢度符合要求，色谱齐全，色彩鲜艳的染 色纤维产品，并通过改善纺纱的工艺，提高了可纺性，成功生产出含较多Porel纤维的纱线， 这种纱线在织造成织布后，织布水洗时在水洗液中加入1-5g/L的纯碱和1-5g/L的保险粉，则 水洗液中的浮色染料会分解为无色，不会造成织布中白色纤维的沾色；并且由于本发明中的 染料与Porel纤维的结合比较强，在织布的定型阶段中也不会出现变色的问题，可彻底解决阳 离子染料和普通分散染料的牢度问题和纱线及布面的变色问题，最终成功解决了100%全染色 Porel纤维品种及其混纺产品的可纺性难题，具有重要的工业应用价值。

具体实施方式

原料散纤维染色、原料散纤维可纺性处理、配棉、打样、混棉、清花、梳棉、并条、粗 纱、细纱、络筒、捻线、络筒。

1、根据客户诉求，确定客户所需品种的原料成份、混纺比、色比及对色要求。

2、原料散纤维染色：根据配色需要组织散纤维，对部分所需散纤维进行染色，染色后对 散纤维进行上油处理。

3、原料散纤维可纺性处理：喷加助剂。

4、配棉、打样、混棉：根据原料混纺比与色比的要求，按比例称取各种纤维后充分混和。

5、清花：通过A035开松机进行强自由开松，有利于成卷；棉卷加易拔套筒；棉卷夹同 品种粗纱3-5根防粘；棉卷的干定量300-450g/m，棉卷长度30-40m，成卷罗拉速度为11-15 r/min。一般化纤类散纤维色纺中不采用开松机开松。

6、梳棉：用梳棉机FA201B，将棉卷梳理成条；用化纤针布；生条干定量15-25g/5m， 锡林速度280-360r/min，刺辊速度600-900r/min。

7、并条：在并条机FA311F中进行2-3道并合；采用蝶型集束器机型；优选采用不锈钢 大圈条装置，圈条器斜管直径为38mm，圈条器斜管材质为铝合金材料；并条干重设计 14-25g/5m；牵伸倍数5—10倍，罗拉隔距10/5/15mm，车速150—320m/min。

9、粗纱：用粗纱机FA458机器，加工成粗纱，粗纱定量要跟细纱支数相匹配；用抗静电 效果好的皮辊处理工艺；后牵伸区牵伸倍数为1.4-1.6；粗纱干重设计3-8g/10m。牵伸倍数5-12 倍，罗拉隔距9/23/29mm，粗纱捻系数60-100，锭子转速700-1000r/min。

10、细纱：在细纱机上纺制细纱FA507A机器，后牵伸区的牵伸倍数为大于1.39；前皮 辊选用硬度68度及以上的、直径为40mm的丁腈橡胶管。细纱干重设计0.50—6.0g/100m，牵 伸倍数14-80倍，罗拉隔距18/25mm，锭速9000-15000r/min。

11、络筒：在自动络筒机AC338上络成锥形筒子；络筒车速为800-1500m/min。

12、捻线：在FA721捻线机上进行合股加捻，捻度130-500T/M，锭速7000-12000r/min。

13、络筒：在自动络筒机1332MD上络成锥形筒纱；络纱速度400-600m/min。

在纺纱工艺中，采用各种办法保持局部的相对偏高湿度，注意保湿保油，梳棉工序的环 境湿度为50-60%、并条工序的环境湿度为55-65%、粗纱工序的环境湿度为60-75%、细纱工 序的环境湿度为60-75%。

以下通过具体实施例说明本发明，但实施例仅用于说明，并不限制本发明的范围。

实施例1

100kg Porel散纤维的染色工艺

（1）染色：用2kg科莱恩的Foron S-WF系列染料，并向染液中添加0.3g/L的螯合分散 剂Ladipur R3C liq、1g/L的甲基萘磺酸盐甲醛缩合物分散剂和1.0g/L的高温匀染剂Eganal GL  liq，用pH缓冲剂调节染液pH为5.5，染色温度为120℃，染色时间为60min；（2）还原清洗： 以还原清洗液的体积计，加入1g/L的纯碱和5g/L的保险粉，80℃浸泡30min；（3）上油：使 用抗静电抱合剂TF-409上油处理，上油温度为50℃，上油后保持时间为40min，以Porel纤 维的总质量计，所述的抗静电抱合剂TF-409的加入量为0.9wt%。

实施例2

100kg Porel散纤维的染色工艺

（1）染色：用4kg的德司达Dianix XF/SF染料，0.5g/L的螯合分散剂Ladipur R3C liq， 2g/L的木质素磺酸盐分散剂、0.5g/L的高温匀染剂Eganal GL liq以及使用缓冲剂调节染液pH 为4.4，染色温度为140℃，染色时间为40min；（2）还原清洗：以还原清洗液的体积计，加 入5g/L的纯碱和1g/L保险粉，60℃浸泡40min；（3）上油：使用抗静电抱合剂TANASTAT WP 上油处理，上油温度为70℃，上油后保持时间为25min，以Porel纤维的总质量计，所述的抗 静电抱合剂的加入量为1.2wt%。

实施例3

100kg Porel散纤维的染色工艺

（1）染色：用3kg的亨斯迈Terasil W/WW染料，1.0g/L的螯合分散剂Ladipur R3C liq， 1.0g/L的木质素磺酸盐分散剂、0.8g/L的高温匀染剂Eganal GL liq以及使用缓冲剂调节染液 pH为5.0，染色温度为130℃，染色时间为50min；（2）还原清洗：以还原清洗液的体积计， 加入2.5g/L的纯碱和2.5g/L保险粉，70℃浸泡30min；（3）上油：使用抗静电抱合剂Hydroperm  DH liq上油处理，上油温度为60℃，上油后保持时间为30min，以Porel纤维的总质量计，所 述的抗静电抱合剂的加入量为1.0wt%。

用实施例1-3中的染色后的Porel纤维进行混色纺纺纱，具体色纺工艺见实施例4-8。

实施例4

样品1为使用100wt%Porel纤维通过实施例4的色纺工艺获得的Porel纤维混色纺纱线（见 表1）。本实施例中所述的100wt%Porel纤维包括实施例1和实施例2染色后的Porel纤维和 未染色的Porel纤维。

实施例5

样品2为使用80wt%Porel纤维和20wt%本白涤纶纤维通过实施例5的色纺纺纱工艺参数 通过Porel纤维混色纺纱线（见表1）。本实施例中所述的80wt%Porel纤维包括实施例3染 色后的Porel纤维和未染色的Porel纤维。

实施例6

样品3为使用70wt%Porel纤维、30wt%母液染色涤纶纤维通过实施例6的色纺纺纱工艺 获得的Porel纤维混色纺纱线（见表1）；本实施例中所述的70wt%Porel纤维包括实施例1、 2和3染色后的Porel纤维。

实施例7

样品4为使用60wt%Porel纤维、20wt%本白涤纶纤维和20wt%母液染色涤纶纤维通过实 施例7的色纺纺纱工艺获得的Porel纤维混色纺纱线（见表1）。本实施例中所述的60wt%Porel 纤维包括实施例3染色后的Porel纤维和未染色的Porel纤维。

实施例8

样品5为使用30wt%Porel纤维、70wt%本白涤纶散纤维通过实施例8的色纺纺纱工艺获得 的Porel纤维混色纺纱线（见表1）；本实施例中所述的30wt%Porel纤维包括实施例1染色 后的Porel纤维。

样品1-5的色纺纺纱工艺参数具体见表1.

表1

样品1-5用在纺织品中具有柔软、抗起球、导湿快干、轻薄、隔热和保暖的优良性能。

样品4的32S2Porel混色纺纱线形成的针织物按照ASTM D351230min测试方法测得的 起毛球等级为2-3级。

样品1的Porel纤维混色纺纱线与棉纱线按照重量比65:35织成斜纹双卫衣面料后，按照 FZ/T73022-2004标准测得其符合针织保暖内衣的保温性能。

由样品1中100%的Porel纤维混色纺纱线针织获得的针织面料按照FZ/T73036-2010检测 方法获得的吸湿发热平均升温值为3.2（标准要求为≥3.0），吸湿发热最高升温值为6.7（标准 为≥4.0）。

由样品1-5获得的Porel纤维混色纺纱线与粘胶纤维按照重量比80:20织成蚀毛平纹布后 按照GB/T21655.1-2008的标准测得的吸湿速干性能如表2所述：

表2

检验项目 单位 标准要求 样品1 样品2 样品3 样品4 样品5 吸水率（洗前） % ≥200 266 263 263 250 218 吸水率（洗后） % ≥200 285 287 285 269 235 滴水扩散时间（洗前） s ≤3 1.4 1.5 1.5 1.4 2.2 滴水扩散时间（洗后） s ≤3 1 1.1 1.2 1.1 1.9 芯吸高度（洗前） mm ≥100 140 138 139 137 122 芯吸高度（洗后） mm ≥100 208 201 203 198 183 蒸发速度（洗前） g/h ≥0.18 0.31 0.28 0.29 0.29 0.22 蒸发速度（洗后） g/h ≥0.18 0.34 0.29 0.31 0.30 0.26 透湿量（洗前） g/(m²·d) ≥10000 11900 12300 12100 11800 11200 透湿量（洗后） g/(m²·d) ≥10000 12100 12600 12300 12100 11500

上述数据说明，样品1-5具有良好的吸湿速干性能，适合用于各种运动衣面料。