| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; |
| 专利有效性 | 公开 | 当前状态 | 公开 |
| 申请号 | CN202411659530.7 | 申请日 | 2024-11-20 |
| 公开(公告)号 | CN119507140A | 公开(公告)日 | 2025-02-25 |
| 申请人 | 泗洪锦润纺织科技有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | 林上许; 林颜爽; | 第一发明人 | 林上许 |
| 权利人 | 泗洪锦润纺织科技有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 泗洪锦润纺织科技有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：江苏省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：江苏省宿迁市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：江苏省宿迁市泗洪县孙园镇张塘工业园区 | 邮编 | 当前专利权人邮编：223900 |
| 主IPC国际分类 | D06B3/04 | 所有IPC国际分类 | D06B3/04 ; D06B23/20 ; D06B15/00 ; D06P1/38 ; D06P3/66 ; D06P5/02 ; D06P1/00 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 10 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 南京德实知识产权代理事务所 | 专利代理人 | 齐棠; |
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 棉 纱线 的多级 染色 方法，本发明通过间歇式启动搅拌杆和转动盘的同步旋转，间歇式启动搅拌杆产生的动 力 学效应导致染色液中形成周期性的流动和 湍流 ，动态流动帮助染料分子更均匀地分布在染色液中，避免了染料沉积和不均匀染色的问题，同时搅拌杆和转动盘的旋转产生的 离心力 可以促使染色液向棉纱线表面施加更大的压力，有助于染料分子穿透棉纱线的外层达到内层 纤维 ，离心力的作用也使棉纱线在旋转过程中经历周期性的张紧和松弛，有助于打开纤维的微孔，使染料更容易进入纤维内部，提高染色深度和均匀性，提高了染色的深度和 色牢度 ，从而在提高产品 质量 的同时，减少了需要重复染色的 频率 ，并降低了 水 和 能源 的消耗。 | ||
| 权利要求 | 1.一种棉纱线的多级染色方法，其特征在于：包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种棉纱线的多级染色方法技术领域[0001] 本发明涉及染色方法技术领域，更具体地说，涉及一种棉纱线的多级染色方法。 背景技术[0003] 传统的棉纱线染色通常采用的是静态浸泡法，即将棉纱线直接浸入含有染料的染色槽中，依靠自然吸附作用使染料附着在纤维上，这一过程中，染料的分布依赖于染料本身的扩散能力和纤维的自然吸收性，往往没有额外的机械或动力辅助来促进染料的均匀分布，由于静态浸泡依赖染料的自然扩散，染料分子往往只能浸润到纤维的表层，难以深入到纤维的内部，这种表层染色使得纺织品在洗涤和日常使用中容易褪色或色牢度不足。 [0004] 因此，针对上述技术问题，有必要提供一种棉纱线的多级染色方法。 发明内容[0005] 本发明的目的在于提供一种棉纱线的多级染色方法，以解决上述的问题。 [0006] 为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下： [0007] 一种棉纱线的多级染色方法，包括以下步骤： [0008] S1、预处理：对棉纱线进行彻底清洗，以去除油脂、杂质或制备过程中的添加剂，确保纱线适于接受染料； [0009] S2、染色：将清洗后的棉纱线放置在一个染色装置内，将染色液倒入染色装置内，确保棉纱线被完全浸泡于染料中，再间歇式启动染色装置进行染色； [0011] S4、后续染色：根据需要重复步骤S2进行多次染色，每次染色后均彻底清洗棉纱线； [0012] S5、后处理：所有染色步骤完成后，对染色后的棉纱线进行固色处理和软化处理，最后进行干燥。 [0013] 作为本发明的进一步改进，所述S1具体操作步骤包括： [0015] S12：将棉纱线在此清洗溶液中浸泡15至20分钟，使用机械搅拌设备轻柔搅拌，以促进清洗剂的均匀作用并避免纤维损伤； [0016] S13：对棉纱线进行至少三次水洗，每次不少于5分钟，确保彻底去除所有清洗剂和松散杂质，最后一次使用软化水冲洗，以减少水硬度可能对纤维的不利影响。 [0017] 作为本发明的进一步改进，所述S2中染色装置包括染色筒，所述染色筒顶端活动安装有盖板，且染色筒底端安装有阀门，所述盖板上安装有伺服电机，所述伺服电机输出端固定连接有搅拌杆，所述搅拌杆底端安装有限位块。 [0018] 作为本发明的进一步改进，所述染色筒底端转动连接有转动盘，所述转动盘上安装有多个均匀分布的弹性条，且转动盘上顶端中间处开设有与限位块相匹配的限位槽。 [0020] 作为本发明的进一步改进，所述S2中使用活性染料作为染色剂，所述S2中染色液配制包括将活性染料溶解在水中，并调整pH值至9至11，并使用碳酸钠作为pH调节剂。 [0021] 作为本发明的进一步改进，所述S2中搅拌杆启动方式为间歇式启动，搅拌杆的转动速率设置为每分钟60至120转，以产生适当的离心力和液体动态。 [0022] 作为本发明的进一步改进，所述S2中染色温度在60℃至80℃，以促进染料分子与棉纤维的反应；染色时间控制在30至60分钟，根据所需的色深和色牢度进行调整。 [0023] 作为本发明的进一步改进，所述S5具体操作步骤包括： [0024] S51：固色处理：使用低甲醛或无甲醛固色剂，将其按0.1％到0.3％的质量比比例加入到温水中，将染色后的棉纱线浸泡在固色剂溶液中，温度控制在50℃至60℃，持续时间为15至30分钟，以确保染料与纤维之间形成稳定的化学键，将染色后的棉纱线浸泡在固色剂溶液中，温度控制在50℃至60℃，持续时间为15至30分钟； [0025] S52：软化处理：添加非离子或阳离子软化剂到清洗后的棉纱线中，软化剂的用量通常为纤维重量的1％至2％，处理温度维持在40℃至50℃，处理时间为10至20分钟； [0027] 作为本发明的进一步改进，所述S51中软化剂为硅基软化剂，所述固色剂为阳离子固色剂。 [0028] 相比于现有技术，本发明的优点在于： [0029] 本方案采用的多级染色方法通过创新的染色装置和工艺显著提高了染料在棉纱线中的渗透效果和染色均匀性，通过间歇式启动搅拌杆和转动盘的同步旋转，间歇式启动搅拌杆产生的动力学效应导致染色液中形成周期性的流动和湍流，动态流动帮助染料分子更均匀地分布在染色液中，避免了染料沉积和不均匀染色的问题，同时搅拌杆和转动盘的旋转产生的离心力可以促使染色液向棉纱线表面施加更大的压力，有助于染料分子穿透棉纱线的外层达到内层纤维，离心力的作用也使棉纱线在旋转过程中经历周期性的张紧和松弛，有助于打开纤维的微孔，使染料更容易进入纤维内部，提高染色深度和均匀性，提高了染色的深度和色牢度，从而在提高产品质量的同时，减少了需要重复染色的频率，并降低了水和能源的消耗。附图说明 [0030] 图1为本发明的一种棉纱线的多级染色方法示意图； [0031] 图2为本发明的染色装置结构示意图； [0032] 图3为本发明的染色装置初始结构示意图； [0033] 图4为本发明的染色装置染色结构示意图。 [0034] 图中标号说明： [0035] 1、染色筒；3、弹性条。 具体实施方式[0036] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0037] 实施例： [0038] 请参阅图1‑4，一种棉纱线的多级染色方法，包括以下步骤： [0039] S1、预处理：对棉纱线进行彻底清洗，以去除油脂、杂质或制备过程中的添加剂，确保纱线适于接受染料； [0040] S2、染色：将清洗后的棉纱线放置在一个染色装置内，将染色液倒入染色装置内，确保棉纱线被完全浸泡于染料中，再间歇式启动染色装置进行染色； [0041] S3、重复操作：完成第一次染色后，使用清水彻底清洗棉纱线以去除多余染料，并更染色液并重复步骤S2，使用不同颜色的染料进行第二次染色，以产生层次染色效果； [0042] S4、后续染色：根据需要重复步骤S2进行多次染色，每次染色后均彻底清洗棉纱线； [0043] S5、后处理：所有染色步骤完成后，对染色后的棉纱线进行固色处理和软化处理，最后进行干燥。 [0044] 其中，通过采用的多级染色方法通过创新的染色装置和工艺显著提高了染料在棉纱线中的渗透效果和染色均匀性，通过间歇式启动搅拌杆和转动盘的同步旋转，间歇式启动搅拌杆产生的动力学效应导致染色液中形成周期性的流动和湍流，动态流动帮助染料分子更均匀地分布在染色液中，避免了染料沉积和不均匀染色的问题，同时搅拌杆和转动盘的旋转产生的离心力可以促使染色液向棉纱线表面施加更大的压力，有助于染料分子穿透棉纱线的外层达到内层纤维，离心力的作用也使棉纱线在旋转过程中经历周期性的张紧和松弛，有助于打开纤维的微孔，使染料更容易进入纤维内部，提高染色深度和均匀性，提高了染色的深度和色牢度，从而在提高产品质量的同时，减少了需要重复染色的频率，并降低了水和能源的消耗。 [0045] S1具体操作步骤包括： [0046] S11：将0.5％至1％的非离子表面活性剂与0.2％的碳酸钠混合于温度控制在30℃至40℃的水中，调整pH值至9至10； [0047] S12：将棉纱线在此清洗溶液中浸泡15至20分钟，使用机械搅拌设备轻柔搅拌，以促进清洗剂的均匀作用并避免纤维损伤； [0048] S13：对棉纱线进行至少三次水洗，每次不少于5分钟，确保彻底去除所有清洗剂和松散杂质，最后一次使用软化水冲洗，以减少水硬度可能对纤维的不利影响。 [0049] 其中，使用非离子表面活性剂，因其对棉纤维的温和作用和良好的去污能力，适用于处理天然纤维，非离子表面活性剂的浓度设置在0.5％至1％，足以有效地去除油脂和杂质，但不会对纤维造成过度的化学损伤。 [0050] 后续加入0.2％的碳酸钠来调整溶液的pH值至9至10，碳酸钠在此起到缓冲和增强清洗效果的作用，使得表面活性剂的去污能力得到提升，温度控制在30℃至40℃，有助于活化表面活性剂而不会引起棉纤维的过度收缩或伸展。 [0051] 将棉纱线在配制好的清洗溶液中浸泡15至20分钟，能够让清洗剂渗透棉纱线的每一个纤维，使用机械搅拌设备进行轻柔搅拌，搅拌的目的是确保清洗剂与纤维之间的充分接触，同时避免因搅拌过程中的机械力导致纤维损伤。 [0052] 经过清洗剂处理后的棉纱线进行至少三次水洗，每次水洗不少于5分钟，确保所有的清洗剂和松散的杂质都被彻底去除，最后一次使用软化水进行冲洗，软化水的使用可以减少因水中过多的矿物质(如钙、镁离子)导致的硬水沉积现象。 [0053] S2中染色装置包括染色筒1，染色筒1顶端活动安装有盖板，且染色筒1底端安装有阀门，盖板上安装有伺服电机，伺服电机输出端固定连接有搅拌杆，搅拌杆底端安装有限位块。 [0054] 染色筒1底端转动连接有转动盘，转动盘上安装有多个均匀分布的弹性条3，且转动盘上顶端中间处开设有与限位块相匹配的限位槽。 [0055] 弹性条3外包围设置有棉纱线，且弹性条3的材质为硅胶材质。 [0056] 其中，染色筒1为装载棉纱线的主体容器，顶端配备可活动的盖板，方便加载和卸载棉纱线，底端安装有阀门，用于控制染色液的进出，盖板上安装有伺服电机，该电机负责驱动搅拌杆，实现对染色液的搅拌，从而保证染料均匀分布和有效渗透棉纱线。 [0057] 伺服电机的输出端固定连接有搅拌杆，该搅拌杆在染色筒内部进行转动，帮助染料均匀分布，搅拌杆底端安装有限位块，与转动盘顶端中间处的限位槽相匹配，这一设计确保搅拌杆能够带动转动盘上的多个弹性条同步转动。 [0058] 转动盘位于染色筒底端，通过与染色筒的转动连接，可以带动上面安装的弹性条同步转动，弹性条3均匀分布于转动盘上，材质为硅胶，具有良好的弹性和化学稳定性，弹性条外围包裹棉纱线，通过其固定和弹性的特性，在染色过程中保持棉纱线的张力和位置稳定。 [0059] 通过搅拌杆和转动盘的间歇式启动，染色液和棉纱线在离心力的作用下产生动态运动，这种动态包括棉纱线的张紧和松弛，以及染色液的冲击波动，有助于增强染料对棉纱线的渗透率和染料吸收率，从而提高染色效率和最终产品的质量。 [0060] 间歇式启动搅拌杆产生的动力学效应导致染色液中形成周期性的流动和湍流，动态流动帮助染料分子更均匀地分布在染色液中，避免了染料沉积和不均匀染色的问题，同时搅拌杆和转动盘的旋转产生的离心力可以促使染色液向棉纱线表面施加更大的压力，助于染料分子穿透棉纱线的外层达到内层纤维，离心力的作用也使棉纱线在旋转过程中经历周期性的张紧和松弛，有助于打开纤维的微孔，使染料更容易进入纤维内部，提高染色深度和均匀性。 [0061] 弹性条为棉纱线提供必要的支撑和固定，保证其在高速旋转中保持稳定，防止因摩擦或撕裂导致的损伤，转动盘带动弹性条的旋转在间歇式启动下会产生微小的波动，波动帮助染色液在棉纱线表面和内部形成动态的流动模式，进一步增强染色效果。 [0062] S2中使用活性染料作为染色剂，S2中染色液配制包括将活性染料溶解在水中，并调整pH值至9至11，并使用碳酸钠作为pH调节剂。 [0063] S2中搅拌杆启动方式为间歇式启动，搅拌杆的转动速率设置为每分钟60至120转，以产生适当的离心力和液体动态。 [0064] S2中染色温度在60℃至80℃，以促进染料分子与棉纤维的反应；染色时间控制在30至60分钟，根据所需的色深和色牢度进行调整。 [0065] 其中，将活性染料精确称量后溶解在适量的水中，活性染料的浓度需要根据最终所需的色彩深度和纱线的吸收能力来调整，使用碳酸钠作为pH调节剂，将溶液的pH值调整至9至11，在这个pH范围内，活性染料能够更有效地与棉纤维发生化学反应，从而提高染色的均匀性和色牢度，正确的pH值有助于染料离子在棉纤维上的固定，增强染色的持久性。 [0066] 搅拌杆的间歇式启动方式，以每分钟60至120转的速度旋转，不仅可以产生足够的离心力来推动染料向棉纤维均匀渗透，而且还可以通过产生的液体动态来避免染料在纱线上的堆积，从而防止染色不均。 [0067] 将染色温度控制在60℃至80℃之间是为了促进活性染料分子与棉纤维的有效结合，高于常温的热度有助于打开棉纤维的微孔，使染料分子更容易渗透进纤维内部，染色时间的控制在30至60分钟之间，具体可以根据预期的色彩深度和所需的色牢度进行调整，确保每一缕纤维都充分吸收染料，同时也保证了经济和效率的平衡。 [0068] S5具体操作步骤包括： [0069] S51：固色处理：使用低甲醛或无甲醛固色剂，将其按0.1％到0.3％的质量比比例加入到温水中，将染色后的棉纱线浸泡在固色剂溶液中，温度控制在50℃至60℃，持续时间为15至30分钟，以确保染料与纤维之间形成稳定的化学键，将染色后的棉纱线浸泡在固色剂溶液中，温度控制在50℃至60℃，持续时间为15至30分钟； [0070] S52：软化处理：添加非离子或阳离子软化剂到清洗后的棉纱线中，软化剂的用量通常为纤维重量的1％至2％，处理温度维持在40℃至50℃，处理时间为10至20分钟； [0071] S53：干燥：将处理过的棉纱线在控温的环境下进行干燥，使用的是热风循环干燥方式，干燥温度控制在70℃至90℃，干燥时间为1至3小时。 [0072] S51中软化剂为硅基软化剂，固色剂为阳离子固色剂。 [0073] 其中，使用环保的低甲醛或无甲醛阳离子固色剂，该固色剂在环保和用户安全方面具有显著优势，按0.1％到0.3％的质量比将固色剂溶解于温水中，并将染色后的棉纱线浸泡其中，通过控制水温在50℃至60℃和浸泡时间为15至30分钟，这个过程不仅固定色料，还减少了洗涤过程中的色彩流失。 [0074] 固色处理增强了染料与棉纤维之间的结合力，提高了成品的色牢度，使得纺织品在多次洗涤后仍能保持鲜艳的颜色，同时使用环保固色剂有助于提高产品的市场竞争力，满足环保标准。 [0075] 在清洗后的棉纱线中添加1％至2％的硅基软化剂，处理温度保持在40℃至50℃，持续10至20分钟，硅基软化剂因其优异的柔软性和耐久性而被选用，适合提高棉纱线的手感和抗静电性能，该操作能够使得棉纱线表面形成一层保护膜，显著提升了纤维的柔软感觉和穿着舒适度，同时也有助于减少后续处理过程中的静电问题，软化剂的使用不仅改善了消费者的使用体验，也延长了纺织品的使用寿命。 [0076] 经过固色和软化处理的棉纱线在控温环境下进行干燥，采用热风循环干燥方式，温度控制在70℃至90℃，时间为1至3小时，该干燥方式确保了纤维内外的水分均匀蒸发，避免了因不均匀干燥导致的纤维损伤，热风循环干燥能够有效地控制温度和湿度，保证棉纱线的质量和尺寸稳定性，通过这种方法干燥的棉纱线具有更好的形态保持性，减少了因干燥不当造成的缩水或变形问题。 [0077] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。 [0078] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。 |
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