用于色纺纱加工的原棉纤维染整助剂及应用的制作方法

用于色纺纱加工的原棉纤维染整助剂及应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开的用于色纺纱加工的原棉纤维染整助剂及应用，前处理助剂由双十八烷基甲基苄基氯化铵0.1％～5％，双十八烷基二甲基氯化铵0.05％～2％，十二烷基二甲基苄基氯化铵5％～20％，脂肪醇聚氧乙烯醚10％～20％，烷基磺酸钠5％～20％，烷基硫酸酯钠5％～20％，水13％～74.85％复配制成；后整理助剂由阳离子柔软剂5％～20％，有机硅柔软剂5％～20％，双十八烷基甲基苄基氯化铵0.1％～5％，双十八烷基二甲基氯化铵0.05％～2％，十二烷基二甲基苄基氯化铵5％～20％，水33％～84.85％复配制成。本发明还涉及利用助剂对原棉进行染整的方法，解决了传统方法对原棉加工后纤维可纺性差的问题。
【专利说明】用于色纺纱加工的原棉纤维染整助剂及应用

【技术领域】
[0001] 本发明属于纺织纤维染整助剂【技术领域】，涉及用于色纺纱加工的原棉纤维染整前 处理助剂、后整理助剂，本发明还涉及利用上述前处理助剂、后整理助剂对原棉纤维进行染 整前处理和后整理的方法。

【背景技术】
[0002] 色纺纱一般是指经特定工序将两种或两种以上不同色泽的散纤维混和后纺制而 成的纱线，具有特定的外观色彩风格。在色纺纱的加工过程中，采用"先染色、后纺纱"的加 工模式，改变了"先纺纱、后染色"的传统生产方式。色纺纱线具有附加值高及清洁生产的 优点，同时由于色纺纱构成的织物具有三维立体混色风格，色彩自然而又含蓄，朦胧感强。
[0003] 常见的棉色纺纱是将色棉与漂白棉或者与原棉按一定比例混合后经梳纺加工而 形成的。由于原棉纤维中含有一定数量的棉蜡，使得原棉在梳纺过程中不会相互纠缠，也不 会与加工设备的机件发生纠缠，可以顺利地通过梳纺设备，原棉具有良好的可纺性。但是， 当原棉经过精炼、漂白前处理加工后，纤维中的棉蜡及其它天然共生杂质得以大量去除，就 会导致棉纤维的机械性能发生了显著的变化；再经过染色加工后，棉纤维的上述性能会进 一步发生变化。
[0004] 尽管在传统的原棉纤维染整加工的后道工序中采用了柔软剂进行处理，然而还会 出现染整加工后的原棉纤维相互纠缠严重的现象，在后续的梳纺过程中表现出与原棉纤维 显著不同的梳纺性能。生产实践还表明，染色散棉的梳纺性能还与所采用的染料品种类型 有关。
[0005] 经前处理除杂后及染色后散棉可纺性差，所导致的主要问题具体如下：
[0006] (1)梳纺加工效率低下：主要表现在精梳过程中成网不良，在精梳以及末道并条 过程中发生纤维缠绕皮辊现象，在生产过程中可造成多次停机，导致生产效率低下，甚至无 法加工。
[0007] (2)产品质量差：在精梳以及末道并条过程中带花严重，色棉纤维相互纠缠严重， 导致纺纱过程中纤维牵伸困难，导致在纱线中形成色点，从而引发成纱质量问题。
[0008] (3)纤维损耗大：由于在梳纺过程中停机次数多、钢丝圈磨损严重以及纱线断头 现象严重，导致纤维损耗大，投料系数往往高达1. 45左右。
[0009] (4)产品品种单一：由于前处理后及染色后原棉纤维的梳纺性能差，企业一般只 能将其与高比例的原棉进行混合后进行梳纺加工，难以生产具有高附加值、完全以前处理 后及染色后散棉组成的所谓的纯色纺纱以及高支色纺纱。
[0010] 为了解决上述问题，国内外相关企业采取了以下解决方案：
[0011] (1)免除原棉纤维的前处理环节：对原棉纤维直接进行染色加工；采用此工艺的 最大缺陷在于原棉纤维中的天然共生杂质对染料有拒染作用，导致染料对纤维的上染百分 率及固色百分率下降，造成废弃染料增多，造成生产成本高以及环境污染严重；此外，由于 未有效去除原棉纤维中的天然共生杂质，使染品的外观质量（尤其是鲜艳度）难以保证。由 于在棉用活性染色加工过程中使用了一定数量的碱剂，原棉纤维中的蜡质也有一定程度的 去除，造成纤维的可纺性发生变化。尽管在染色结束后实施了以柔软加工为主要目的后整 理工序，仍然导致染色后纤维的可纺性差的问题。
[0012] (2)降低原棉纤维的前处理力度：在染色前只采用少量净洗剂且在较低温度下 (60°C左右）对原棉纤维进行轻度前处理。由于没有碱剂的参与，棉纤维中的天然共生杂质 无法得以有效去除，仍然会造成如前所述的染色过程中染料对纤维的上染百分率及固色百 分率下降、染品的外观质量难以保证以及染色后纤维可纺性仍然较差的问题。
[0013] (3)强化原棉纤维染整加工中的柔软整理：为了改善被染纤维的可纺性，在后整 理阶段优化柔软剂的品种、采用复合柔软剂以及增加柔软剂的用量；采用此方法可以有效 提高纤维的平滑性及柔软性，但无法有效改善在前处理以及染色阶段形成的纤维纠缠以及 纤维的损伤，仍然无法有效解决纤维可纺性差的问题。
[0014] 色纺纱及其织物为一类重要的纺织品，高色比色纺纱、两种或两种以上的色棉混 纺纱以及纯色纺纱将成为市场需求的主要发展趋势，但是色棉纤维的可纺性问题严重制约 了生产的规模、品种的多样性以及产品的质量。研发一种能够在原棉纤维染整过程中对纤 维进行有效的保护从而保证其可纺性能的染整助剂及相应加工工艺具有重要的意义。


【发明内容】

[0015] 本发明的第一目的在于提供一种用于色纺纱加工的原棉纤维染整前处理助剂 QCB，能够在保证原棉纤维原有性质的基础上有效去除杂质。
[0016] 本发明的第二目的在于提供一种用于色纺纱加工的原棉纤维染整后整理助剂 XJE，不仅能保证染色后的棉纤维平滑柔软，还能使所得的染色棉或漂白棉具有优异的可纺 性。
[0017] 本发明的第三目的在于提供利用上述原棉纤维染整前处理助剂QCB和原棉纤维 染整用后整理助剂XJE对原棉纤维进行染整前处理和后整理的方法。
[0018] 本发明所采用的第一种技术方案是，用于色纺纱加工的原棉纤维染整前处理助剂 QCB，按质量百分比由以下原料混合组成：
[0019] 双十八烷基甲基苄基氯化铵0. 1 %?5.0%，双十八烷基二甲基氯化铵0.05%? 2. 0 %，十二烷基二甲基苄基氯化铵5. 0 %?20 %，脂肪醇聚氧乙烯醚10 %?20 %，烷基磺 酸钠5. 0%?20%，烷基硫酸酯钠5. 0%?20%，水13. 0%?74. 85%，以上组分的含量总 和为100%。
[0020] 本发明第一种技术方案的特点还在于：
[0021] 脂肪醇聚氧乙烯醚中聚氧乙烯单元数为1?15,疏水性基团为碳氢饱和脂肪链， 脂肪链中的碳原子数为9?18 ;烷基磺酸钠的疏水基团为碳氢饱和脂肪链，脂肪链中的碳 原子数为12?20 ;烷基硫酸酯钠的疏水基团为碳氢饱和脂肪链，脂肪链中的碳原子数为 12 ?14。
[0022] 本发明所采用的第二种技术方案是，用于色纺纱加工的原棉纤维染整后整理助剂 XJE，按质量百分比由以下原料混合组成：
[0023] 阳离子柔软剂5. 0 %?20 %，有机硅柔软剂5. 0 %?20 %，双十八烷基甲基苄基氯 化铵0. 1 %?5. 0 %，双十八烷基二甲基氯化铵0. 05 %?2. 0 %，十二烷基二甲基苄基氯化 铵5. 0%?20%，水33%?84. 85%，以上组分的含量总和为100%。
[0024] 本发明第二种技术方案的特点还在于：
[0025] 阳离子柔软剂为所有类型的季铵盐类阳离子柔软剂；有机硅柔软剂为所有类型的 有机硅柔软剂。
[0026] 本发明所采用的第三种技术方案是，利用前处理助剂和后整理助剂对原棉纤维进 行染整前处理和后整理的方法，具体按照以下步骤实施：
[0027] 步骤1、分别称取原料，通过原料复配分别形成用于色纺纱加工的原棉纤维染整前 处理助剂、用于色纺纱加工的原棉纤维染整后整理助剂，具体方法分别如下：
[0028] 用于色纺纱加工的原棉纤维染整前处理助剂，具体按照以下步骤制备：
[0029] 步骤a、按质量百分比分别称取以下原料：
[0030] 双十八烷基甲基苄基氯化铵0. 1 %?5.0%，双十八烷基二甲基氯化铵0.05%? 2. 0 %，十二烷基二甲基苄基氯化铵5. 0 %?20 %，脂肪醇聚氧乙烯醚10 %?20 %，烷基磺 酸钠5. 0 %?20 %，烷基硫酸酯钠5. 0 %?20 %，水13. 0 %?74. 85 %，以上组分的含量总 和为100% ;
[0031] 步骤b、先将步骤1. 1中称取的水加热至40°C?60°C ;
[0032] 然后将步骤a中称取的双十八烷基甲基苄基氯化铵、双十八烷基二甲基氯化 铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基磺酸钠以及烷基硫酸酯钠加入 40°C?60°C的水中；
[0033] 将上述各种原料在搅拌条件下混合均匀，制备出用于色纺纱加工的原棉纤维染整 前处理助剂；
[0034] 用于色纺纱加工的原棉纤维染整后整理助剂XJE，具体按照以下步骤制备：
[0035] 步骤I、按质量百分比分别称取以下原料：
[0036] 阳离子柔软剂5. 0 %?20 %，有机硅柔软剂5. 0 %?20 %，双十八烷基甲基苄基氯 化铵0. 1 %?5. 0 %，双十八烷基二甲基氯化铵0. 05 %?2. 0 %，十二烷基二甲基苄基氯化 铵5. 0%?20%，水33%?84. 85%，以上组分的含量总和为100% ;
[0037] 步骤II、先将步骤I中称取的水加热至40°C?60°C ;
[0038] 然后将步骤I中称取的阳离子柔软剂、有机硅柔软剂、双十八烷基甲基苄基氯化 铵、双十八烷基二甲基氯化铵以及十二烷基二甲基苄基氯化铵加入到40°C?60°C的水中；
[0039] 将上述所有原料在搅拌条件下混合均匀，即制备出用于色纺纱加工的原棉纤维染 整后整理助剂；
[0040] 步骤2、利用步骤1中制得的用于色纺纱加工的原棉纤维染整前处理助剂对原棉 纤维进行前处理；
[0041] 步骤3、利用步骤1中制得的后整理助剂对经步骤2得到的原棉纤维或染色后的原 棉纤维进行后整理处理。
[0042] 本发明第三种技术方案的特点还在于：
[0043] 步骤1中脂肪醇聚氧乙烯醚中聚氧乙烯单元数为1?15,疏水性基团为碳氢饱和 脂肪链，脂肪链中的碳原子数为9?18 ;烷基磺酸钠的疏水基团为碳氢饱和脂肪链，脂肪链 中的碳原子数为12?20 ;烷基硫酸酯钠的疏水基团为碳氢饱和脂肪链，脂肪链中的碳原子 数为12?14。
[0044] 离子柔软剂为所有类型的季铵盐类阳离子柔软剂；有机硅柔软剂为所有类型的有 机硅柔软剂。
[0045] 步骤2具体按照以下步骤实施：
[0046] 步骤2. 1、按质量比为8?13 :1分别称取软化水和原棉纤维，将称取的原棉纤维 装入染整设备中，并将软化水加热至20°C?35°C ;
[0047] 步骤2. 2、经步骤2. 1，在已经装入原棉纤维的染整设备中注入温度为20°C?35°C 的软化水，开启染整设备，使软化水循环处理5min?15min ;
[0048] 步骤2. 3、按步骤2. 1中称取的原棉纤维的质量分别称取前处理助剂、烧碱、双氧 水，其中，原棉纤维染整前处理助剂与原棉纤维的质量比为2. 5?4 :100,烧碱与原棉纤维 的质量比为3?4 :100,双氧水与原棉纤维的质量比为3?6 :100 ;
[0049] 步骤2. 4、将步骤2. 3中称取的前处理助剂、烧碱、双氧水混合形成前处理混合溶 液，将前处理混合溶液加入染整设备中继续循环处理5min?lOmin，形成前处理浴；
[0050] 步骤2. 5、在前处理混合溶液循环的条件下，对经步骤2. 4形成的前处理浴按一定 的升温速度进行加热，升温速度为0. 5°C /min?2. 5°C /min，待前处理浴温度达到85°C? 95°C，开始对前处理浴进行保温处理，保温的时间为30min?50min ;
[0051] 步骤2. 5、待保温处理结束后，关闭染整设备，排放前处理浴中的残液；
[0052] 步骤2. 6、输入冷水并重新开启染整设备，向染整设备中加入醋酸，醋酸与步骤 2. 1中称取的原棉纤维的质量比为0. 5?1 :100,将冷水的水温升至45°C?55°C，在循环条 件下，利用醋酸与水对原棉纤维进行中和清洗，清洗时间为lOmin?20min ;
[0053] 步骤2. 7、经步骤2. 6待中和清洗结束后，关闭染整设备，排放掉染整设备中的中 和清洗残液；
[0054] 步骤2. 8、经步骤2. 7后，给染整设备中输入冷水并重新开启染整设备，直接进入 步骤3进行后整理；
[0055] 或按一般的染色工艺对经步骤2. 7得到的原棉纤维进行染色，再对染色后的原棉 纤维进行清洗、排放清洗残液，然后进入步骤3进行后整理。
[0056] 步骤2中的烧碱为片状烧碱；双氧水的质量百分比浓度27. 5%。
[0057] 步骤3具体按照以下步骤实施：
[0058] 步骤3. 1、另称取软化水，软化水与步骤2. 1中称取的原棉纤维的质量比为9? 15 :1，将称取的软化水升温至20°C?30°C ;
[0059] 步骤3. 2、将步骤2进行前处理后得到的原棉纤维或染色后的原棉纤维在不出缸 的情况下，向染整设备中注入温度为20°C?30°C的软化水，然后开启染整设备，使软化水 循环处理5min?lOmin ;
[0060] 步骤3. 3、分别称取醋酸和后整理助剂，醋酸与步骤2. 1中称取的原棉纤维的质量 比为0.05?1. 5 :100 ;后整理助剂与步骤2. 1中称取的原棉纤维的质量比为1?4 :100,将 醋酸与后整理助剂混合形成后整理混合溶液，将后整理混合溶液循环处理5min?lOmin， 形成后整理浴；
[0061] 步骤3. 4、经步骤3. 3在后整理混合溶液循环的条件下，将后整理浴按一定的升 温速度进行加热，升温速度为l°c /min?2°C /min，待后整理浴的温度达到最高值40°C? 60°C，开始对后整理浴进行保温处理，保温时间为30min?50min ;
[0062] 步骤3. 5、待步骤3. 4保温结处理束后，关闭染整设备，排放后整理浴的残液，并取 出后整理后的原棉纤维或染色原棉纤维；
[0063] 步骤3. 6、对经步骤3. 5中取出的原棉纤维或染色原棉纤维进行脱水烘干处理；
[0064] 步骤3. 7、对经步骤3. 6得到的原棉纤维或染色原棉纤维按普通梳纺工艺进行后 续的梳纺加工。
[0065] 本发明的有益效果在于：
[0066] (1)本发明的前处理助剂QCB在原棉纤维的前处理过程中，采用了多重复合表面 活性剂，上述表面活性剂可以在前处理浴中形成混合胶束，除杂效果良好。
[0067] (2)本发明的后整理助剂XJE中采用了阳离子表面活性剂，阳离子表面活性剂可 在除去蜡状物质的纤维表面发生定向吸附，减小了处理过程中纤维之间的摩擦以及水流对 纤维的冲击，有效地保护了原棉纤维；吸附在原棉纤维表面的阳离子表面活性剂可在后续 的染色加工及后整理过程中继续保持上述吸附状态，继续发挥对原棉纤维的保护作用。 [0068] (3)在原棉纤维的后整理过程中采用本发明的后整理助剂XJE，其中的柔软剂以 及阳离子表面活性剂亦可在纤维表面吸附，这种吸附状态在原棉纤维的后续梳纺过程仍然 保持，可有效降低纤维的表面电阻，使经染整加工后的原棉纤维表面具有与天然棉纤维相 近的润滑状态，从而表现出优异的可纺性，为生产高质量的含有高比例漂白棉或染色棉的 色纺纱甚至纯色纺纱奠定了基础。

【具体实施方式】
[0069] 下面结合【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0070] 用于色纺纱加工的原棉纤维染整前处理助剂QCB，按质量百分比由以下原料混合 组成：
[0071] 双十八烷基甲基苄基氯化铵0. 1 %?5.0%，双十八烷基二甲基氯化铵0.05%? 2. 0 %，十二烷基二甲基苄基氯化铵5. 0 %?20 %，脂肪醇聚氧乙烯醚10 %?20 %，烷基磺 酸钠5. 0%?20%，烷基硫酸酯钠5. 0%?20%，水13. 0%?74. 85%，以上组分的含量总 和为100%。
[0072] 在用于色纺纱加工的原棉纤维染整前处理助剂QCB的组分中，脂肪醇聚氧乙烯醚 中聚氧乙烯单元数为1?15,疏水性基团为碳氢饱和脂肪链，脂肪链中的碳原子数为9? 18。烧基横酸纳的疏水基团为碳氧饱和脂肪链，脂肪链中的碳原子数为12?20。烧基硫酸 酯钠的疏水基团为碳氢饱和脂肪链，脂肪链中的碳原子数为12?14。
[0073] 用于色纺纱加工的原棉纤维染整后整理助剂XJE，按质量百分比由以下原料混合 组成：
[0074] 阳离子柔软剂5. 0 %?20 %，有机硅柔软剂5. 0 %?20 %，双十八烷基甲基苄基氯 化铵0. 1 %?5. 0 %，双十八烷基二甲基氯化铵0. 05 %?2. 0 %，十二烷基二甲基苄基氯化 铵5. 0%?20%，水33%?84. 85%，以上组分的含量总和为100%。
[0075] 在用于色纺纱加工的原棉纤维染整后整理助剂XJE的组分中，阳离子柔软剂为所 有类型的季铵盐类阳离子柔软剂；有机硅柔软剂为所有类型的有机硅柔软剂。
[0076] 利用前处理助剂QCB和后整理助剂XJE对原棉纤维进行染整前处理和后整理的方 法，具体按照以下步骤实施：
[0077] 步骤1、分别称取原料，通过原料复配分别形成用于色纺纱加工的原棉纤维染整前 处理助剂QCB、用于色纺纱加工的原棉纤维染整后整理助剂XJE，具体方法分别如下：
[0078] 用于色纺纱加工的原棉纤维染整前处理助剂QCB，具体按照以下步骤制备：
[0079] 步骤a、按质量百分比分别称取以下原料：
[0080] 双十八烷基甲基苄基氯化铵0. 1 %?5.0%，双十八烷基二甲基氯化铵0.05%? 2. 0 %，十二烷基二甲基苄基氯化铵5. 0 %?20 %，脂肪醇聚氧乙烯醚10 %?20 %，烷基磺 酸钠5. 0%?20%，烷基硫酸酯钠5. 0%?20%，水13. 0%?74. 85%，以上组分的含量总 和为100% ;
[0081] 步骤b、先将步骤1. 1中称取的水加热至40°C?60°C ;
[0082] 然后将步骤a中称取的双十八烷基甲基苄基氯化铵、双十八烷基二甲基氯化 铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基磺酸钠以及烷基硫酸酯钠加入 40°C?60°C的水中；
[0083] 将上述各种原料在搅拌条件下混合均匀，即制备出本发明的用于色纺纱加工的原 棉纤维染整前处理助剂QCB。
[0084] 用于色纺纱加工的原棉纤维染整后整理助剂XJE，具体按照以下步骤制备：
[0085] 步骤I、按质量百分比分别称取以下原料：
[0086] 阳离子柔软剂5. 0 %?20 %，有机硅柔软剂5. 0 %?20 %，双十八烷基甲基苄基氯 化铵0. 1 %?5. 0 %，双十八烷基二甲基氯化铵0. 05 %?2. 0 %，十二烷基二甲基苄基氯化 铵5. 0%?20%，水33%?84. 85%，以上组分的含量总和为100% ;
[0087] 步骤II、先将步骤I中称取的水加热至40°C?60°C ;
[0088] 然后将步骤I中称取的阳离子柔软剂、有机硅柔软剂、双十八烷基甲基苄基氯化 铵、双十八烷基二甲基氯化铵以及十二烷基二甲基苄基氯化铵加入到40°C?60°C的水中； [0089] 将上述所有原料在搅拌条件下混合均匀，即制备出本发明的用于色纺纱加工的原 棉纤维染整后整理助剂XJE。
[0090] 步骤2、利用步骤1中制得的用于色纺纱加工的原棉纤维染整前处理助剂QCB对原 棉纤维进行前处理，具体的前处理步骤如下：
[0091] 步骤2. 1、按质量比为8?13 :1分别称取软化水和原棉纤维，将称取的原棉纤维 装入染整设备中，并将软化水加热至20°C?35°C ;
[0092] 步骤2. 2、经步骤2. 1，在已经装入原棉纤维的染整设备中注入温度为20°C?35°C 的软化水，开启染整设备，使软化水循环处理5min?15min ;
[0093] 步骤2. 3、按步骤2. 1中称取的原棉纤维的质量分别称取前处理助剂QCB、烧碱 (片状）、双氧水（质量百分比浓度27. 5% )，其中，原棉纤维染整前处理助剂QCB与原棉纤 维的质量比为2. 5?4 :100,烧碱与原棉纤维的质量比为3?4 :100,双氧水与原棉纤维的 质量比为3?6 :100 ;
[0094] 步骤2. 4、将步骤2. 3中称取的前处理助剂QCB、烧碱、双氧水混合形成前处理混合 溶液，将前处理混合溶液倒入染整设备中继续循环处理5min?lOmin，形成前处理浴；
[0095] 步骤2. 5、在前处理混合溶液循环的条件下，对经步骤2. 4形成的前处理浴按一定 的升温速度进行加热，升温速度为0. 5°C /min?2. 5°C /min，待前处理浴温度达到85°C? 95°C，开始对前处理浴进行保温处理，保温的时间为30min?50min ;
[0096] 步骤2. 5、待保温处理结束后，关闭染整设备，排放前处理浴中的残液；
[0097] 步骤2. 6、输入冷水并重新开启染整设备，向染整设备中加入醋酸，醋酸与步骤 2. 1中称取的原棉纤维的质量比为0. 5?1 :100,将冷水的水温升至45°C?55°C，在循环条 件下，利用醋酸与水对原棉纤维进行中和清洗，清洗时间为l〇min?20min ;
[0098] 步骤2. 7、经步骤2. 6待中和清洗结束后，关闭染整设备，排放掉染整设备中的中 和清洗残液；
[0099] 步骤2. 8、经步骤2. 7后，给染整设备中输入冷水并重新开启染整设备，直接进入 步骤3进行后整理；
[0100] 或按一般的染色工艺对经步骤2. 7得到的原棉纤维进行染色，再对染色后的原棉 纤维进行清洗、排放清洗残液，然后进入步骤3进行后整理。
[0101] 步骤3、利用步骤1中制得的后整理助剂XJE对经步骤2得到的原棉纤维或染色后 的原棉纤维进行后整理处理，具体处理方法如下：
[0102] 步骤3. 1、另称取软化水，软化水与步骤2. 1中称取的原棉纤维的质量比为9? 15 :1，将称取的软化水升温至20°C?30°C ;
[0103] 步骤3. 2、将步骤2进行前处理后得到的原棉纤维或染色后的原棉纤维在不出缸 的情况下，向染整设备中注入温度为20°C?30°C的软化水，然后开启染整设备，使软化水 循环处理5min?lOmin ;
[0104] 步骤3. 3、分别称取醋酸和后整理助剂XJE，醋酸与步骤2. 1中称取的原棉纤维的 质量比为0. 05?1. 5 :100 ;后整理助剂XJE与步骤2. 1中称取的原棉纤维的质量比为1? 4:100,将醋酸与后整理助剂XJE混合形成后整理混合溶液，将后整理混合溶液循环处理 5min?lOmin,形成后整理浴；
[0105] 步骤3. 4、经步骤3. 3在后整理混合溶液循环的条件下，将后整理浴按一定的升 温速度进行加热，升温速度为l°c /min?2°C /min，待后整理浴的温度达到最高值40°C? 60°C，开始对后整理浴进行保温处理，保温时间为30min?50min ;
[0106] 步骤3. 5、待步骤3. 4保温结处理束后，关闭染整设备，排放后整理浴的残液，并取 出后整理后的原棉纤维或染色原棉纤维；
[0107] 步骤3. 6、对经步骤3. 5中取出的原棉纤维或染色原棉纤维进行脱水烘干处理；
[0108] 步骤3. 7、对经步骤3. 6得到的原棉纤维或染色原棉纤维按普通梳纺工艺进行后 续的梳纺加工。
[0109] 本发明用于色纺纱加工的原棉纤维染整前处理助剂QCB、后整理助剂XJE及整理 方法的原理及可行性：
[0110] (1)原棉纤维传统前处理工艺分析：
[0111] 原棉纤维传统前处理工艺的主要目的在于：去除原棉纤维中的天然共生杂质，所 采用的化学助剂为烧碱、双氧水及表面活性剂，所采用的表面活性剂为阴离子表面活性剂、 非离子表面活性剂或阴离子-非离子复合表面活性剂。在上述化学助剂条件下，原棉纤维 中的天然共生杂质可以被有效去除，但同时可造成原棉纤维的严重缠结以及处理后纤维与 原棉纤维在理化指标上显著差异，从而导致此后梳纺加工困难。主要表现为如前所述的梳 纺加工效率低下、产品质量差、纤维损耗大以及产品品种单一。
[0112] (2)本发明中涉及的前处理助剂及前处理方法分析：
[0113] 在本发明所披露的原棉纤维的前处理过程中，采用了多重复合表面活性剂，这些 表面活性剂可以在前处理浴中形成混合胶束，除杂效果良好。此外，所采用的阳离子表面活 性剂可在除去蜡状物质的纤维表面发生定向吸附，减小了处理过程中纤维之间的摩擦、纤 维之间的纠缠以及水流对纤维的冲击，有效地保护了原棉纤维。吸附在原棉纤维表面的阳 离子表面活性剂可在后续的染色加工及后整理过程中继续保持上述吸附状态，继续发挥对 原棉纤维的保护作用。在原棉纤维的后整理过程中，所采用的柔软剂以及阳离子表面活性 剂亦可在纤维表面吸附，这种吸附状态在原棉纤维的后续梳纺过程仍然保持，可有效减少 纤维之间的纠缠以及降低纤维的表面电阻，使经染整加工后的原棉纤维表面具有与天然棉 纤维相近的蓬松润滑状态，从而表现出优异的可纺性，为生产高质量的含有高比例漂白棉 或染色棉的色纺纱甚至纯色纺纱奠定了基础。
[0114] 本发明的前处理助剂、后处理助剂及整理方法与传统前处理助剂、后整理助剂及 整理方法的区别在于：
[0115] (1)前处理的不同：
[0116] (1. 1)原棉纤维传统前处理工艺路线如下：
[0117] 在原棉纤维染整设备中装入原棉纤维一在已经装入原棉纤维的染整设备中注入 软化水（水温为20°C?30°C，软化水与被处理的原棉纤维的质量比为8?15 :1，使水循环 5min?lOmin)-加入传统的阴离子-非离子复合表面活性剂（与被处理的原棉纤维的质 量比为0. 05?4. 0 :100)、烧碱（与被处理的原棉纤维的质量比为0. 05?4. 0 :100)以及 双氧水（27. 5% )(与被处理的原棉纤维的质量比为0· 5?6. 0 :100,使溶液循环5min? lOmin)-在溶液循环的条件下对前处理浴进行加热（加热速率为0. 5°C /min?4. 0°C / min，加热至85°C?95°C)-在溶液循环的条件下对前处理浴进行保温（保温时间为30? 50分钟）一关闭染整设备并排放前处理残液一输入冷水并重新开启染整设备一，按照传统 方法进行后整理或按一般的染色工艺对棉纤维进行染色。
[0118] (1. 2)利用原棉纤维前处理助剂QCB对原棉纤维进行前处理工艺路线如下：
[0119] 在原棉纤维染整设备中装入原棉纤维一在已经装入原棉纤维的染整设备中注 入软化水（水温为20°C?30°C，软化水与原棉纤维的质量比为8?13 :1，使软化水循环 5min?15min)-加入原棉纤维前处理助剂QCB (与原棉纤维的质量比为2. 5?4 :100)、烧 碱（片状）（与原棉纤维的质量比为3?4 :100)以及双氧水（27. 5% )(与原棉纤维的质 量比为3?6 :100,使溶液循环5min?lOmin)-在溶液循环的条件下对前处理浴进行加 热（加热速率为〇. 5°C/min?2. 5°C/min，加热至85°C?95°C )-在溶液循环的条件下对 前处理浴进行保温（保温时间为30min?50min)-关闭染整设备并排放前处理残液一输 入冷水并重新开启染整设备一，按照本发明方法进行后整理或按一般的染色工艺对棉纤维 进行染色。
[0120] (2)后整理的不同：
[0121] (2. 1)原棉纤维后整理传统工艺路线如下：
[0122] 在经原棉纤维传统前处理工艺加工后的原棉纤维或按一般的染色工艺进行染色 后的原棉纤维不出缸的情况下向染整设备中注入软化水（水温为20°C?30°C，软化水与被 染纤维的质量比为8?15 :1)-开启染整设备（使水循环5min?lOmin)-加入醋酸（与 被处理纤维的质量比为0. 05?1. 5 :100)、加入传统的有机硅柔软剂及阳离子柔软剂（与 被处理纤维的质量比为0. 5?5 :100,使溶液循环5min?lOmin钟）一在溶液循环的条件 下对后整理浴加热（加热速率为0. 5°C /min?4. 0°C /min，加热至40°C?60°C，保温时间 为30min?50min)-保温结束、关闭原棉纤维染整设备并排放后整理残液一取出后整理后 的原棉纤维一脱水烘干一完成后整理过程一对经后整理后的原棉纤维或染色原棉纤维按 普通梳纺工艺进行后续的梳纺加工。
[0123] (2. 2)利用原棉纤维后整理助剂XJE对原棉纤维或染色后的原棉纤维进行后整理 的工艺路线如下：
[0124] 原棉纤维经本发明前处理工艺处理后得到的原棉纤维，或按一般的染色工艺进行 染色后的原棉纤维，在不出缸的情况下向染整设备中注入软化水（水温为20°C?30°C，软 化水与原棉纤维的质量比为9?15 :1)-开启染整设备（使水循环5min?lOmin)-加 入醋酸（与原棉纤维的质量比为〇. 05?1. 5 :100)、加入整理助剂XJE (与原棉纤维的质量 比为1?4 :100,使溶液循环5min?lOmin)-在溶液循环的条件下对后整理浴加热（加 热速率为1°C /min?2°C /min.，加热至40?60°C，保温时间为30min?50min)-保温结 束、关闭原棉纤维染整设备并排放后整理残液一取出后整理后的原棉纤维一脱水烘干一完 成后整理过程一对经后整理后的白原棉纤维或染色原棉纤维按普通梳纺工艺进行后续的 梳纺加工。
[0125] 采用原棉纤维传统染整整理方法与本发明的染整整理方法所得原棉纤维的梳纺 性能对比，具有以下优势
[0126] ①与采用传统染整整理方法所得原棉纤维相比，采用本发明染整整理方法所得原 棉纤维具有明显的蓬松性，之后的开松及烘干效果良好。
[0127] ②在梳棉工序中，采用传统染整整理方法所得原棉纤维在梳棉过程中必须降低车 速才能进行，并且生产出的生条手感僵硬。采用本发明染整整理方法所得原棉纤维在梳棉 过程中可以正常车速进行加工，并且生产出来的生条回弹性好、手感柔软。
[0128] ③在精梳工序中，采用传统染整整理方法所得原棉纤维在预精梳（条并卷）时就 存在严重的缠皮辊问题，经常出现缠皮辊停机和断头停机现象，而在上精梳机时，采用传统 染整整理方法所得原棉纤维缠皮辊（包括分离皮辊和机头皮辊）非常严重，往往是清理完 皮辊后开机不到几分钟就又会出现缠皮辊的问题，这使得纺纱的效率及其低下，并且生产 出来的色纺纱的品质也没有保证。而采用本发明染整整理方法所得原棉纤维不仅在预精梳 (条并卷）时不会出现缠皮辊等问题，就是在精梳机上也不会出现缠皮辊问题，而且车速可 以与原棉进行加工时的车速一致，所加工生产的精条不仅成形良好并且断头也非常少。
[0129] ④在末道并条工序中，由于单并机的车速快，棉条与皮辊之间的摩擦较大，从而使 采用传统染整整理方法所得原棉纤维存在严重的缠皮辊问题，为了解决棉条缠皮辊的问 题，往往采用降低车速（由500m/min.降低到350m/min)生产的方法，这就大大降低了并条 机的生产效率，并且生产的熟条质量没有保证。而采用本发明染整整理方法所得原棉纤维 在通过单并机时，车速可以达到500m/min.，并且不存在缠皮辊等问题。
[0130] ⑤在粗纱和细纱工序中，采用传统染整整理方法所得原棉纤维的断头次数多，而 采用本发明染整整理方法所得原棉纤维的断头次数少。采用传统染整整理方法所得原棉纤 维在细纱时钢丝圈的磨损严重，往往一个班就要更换一次，而采用本发明染整整理方法所 得原棉纤维在进行细纱加工时钢丝圈可以3天换一次。
[0131] ⑥从所得织物的布面效果来看，采用传统染整整理方法所得原棉纤维加工出的布 面存在较多的粗结和细结，而采用本发明染整整理方法所得原棉纤维加工出的布面效果 好。
[0132] ⑦对采用传统染整整理方法所得原棉纤维与采用本发明染整整理方法所得原棉 纤维的相关物理指标进行了测试，所得结果见表1。
[0133] 表 1
[0134]

【权利要求】
1. 用于色纺纱加工的原棉纤维染整前处理助剂，其特征在于，按质量百分比由以下原 料混合组成： 双十八烷基甲基苄基氯化铵0. 1 %?5. 0 %，双十八烷基二甲基氯化铵0. 05 %? 2. 0 %，十二烷基二甲基苄基氯化铵5. 0 %?20 %，脂肪醇聚氧乙烯醚10 %?20 %，烷基磺 酸钠5. 0%?20%，烷基硫酸酯钠5. 0%?20%，水13. 0%?74. 85%，以上组分的含量总 和为100%。
2. 根据权利要求1所述的用于色纺纱加工的原棉纤维染整前处理助剂，其特征在于， 所述脂肪醇聚氧乙烯醚中聚氧乙烯单元数为1?15 ; 所述疏水性基团为碳氢饱和脂肪链，所述脂肪链中的碳原子数为9?18 ; 所述烷基磺酸钠的疏水基团为碳氢饱和脂肪链，脂肪链中的碳原子数为12?20 ; 所述烷基硫酸酯钠的疏水基团为碳氢饱和脂肪链，脂肪链中的碳原子数为12?14。
3. 用于色纺纱加工的原棉纤维染整后整理助剂，其特征在于，按质量百分比由以下原 料混合组成： 阳离子柔软剂5. 0 %?20 %，有机硅柔软剂5. 0 %?20 %，双十八烷基甲基苄基氯化 铵0. 1 %?5. 0 %，双十八烷基二甲基氯化铵0. 05 %?2. 0 %，十二烷基二甲基苄基氯化铵 5. 0%?20%，水33%?84. 85%，以上组分的含量总和为100%。
4. 根据权利要求3所述的用于色纺纱加工的原棉纤维染整后整理助剂，其特征在于， 所述阳离子柔软剂为所有类型的季铵盐类阳离子柔软剂； 所述有机硅柔软剂为所有类型的有机硅柔软剂。
5. 利用前处理助剂和后整理助剂对原棉纤维进行染整前处理和后整理的方法，其特征 在于，具体按照以下步骤实施： 步骤1、分别称取原料，通过原料复配分别形成用于色纺纱加工的原棉纤维染整前处理 助剂、用于色纺纱加工的原棉纤维染整后整理助剂，具体方法分别如下： 用于色纺纱加工的原棉纤维染整前处理助剂，具体按照以下步骤制备： 步骤a、按质量百分比分别称取以下原料： 双十八烷基甲基苄基氯化铵〇. 1 %?5.0%，双十八烷基二甲基氯化铵0.05%? 2.0%，十二烷基二甲基苄基氯化铵5.0%?20%，脂肪醇聚氧乙烯醚10%?20%，烷基磺 酸钠5. 0 %?20 %，烷基硫酸酯钠5. 0 %?20 %，水13. 0 %?74. 85 %，以上组分的含量总 和为100% ; 步骤b、先将步骤1. 1中称取的水加热至40°C?60°C ; 然后将步骤a中称取的双十八烷基甲基苄基氯化铵、双十八烷基二甲基氯化铵、十二 烧基-甲基节基氣化按、脂肪醇聚氧乙稀酿、烧基横酸纳以及烧基硫酸醋纳加入40 °C? 60°C的水中； 将上述各种原料在搅拌条件下混合均匀，制备出用于色纺纱加工的原棉纤维染整前处 理助剂； 用于色纺纱加工的原棉纤维染整后整理助剂，具体按照以下步骤制备： 步骤I、按质量百分比分别称取以下原料： 阳离子柔软剂5. 0 %?20 %，有机硅柔软剂5. 0 %?20 %，双十八烷基甲基苄基氯化 铵0. 1 %?5.0%，双十八烷基二甲基氯化铵0.05%?2.0%，十二烷基二甲基苄基氯化铵 5. 0%?20%，水33%?84. 85%，以上组分的含量总和为100% ; 步骤II、先将步骤I中称取的水加热至40°C?60°C ; 然后将步骤I中称取的阳离子柔软剂、有机硅柔软剂、双十八烷基甲基苄基氯化铵、双 十八烷基二甲基氯化铵以及十二烷基二甲基苄基氯化铵加入到40°C?60°C的水中； 将上述所有原料在搅拌条件下混合均匀，即制备出用于色纺纱加工的原棉纤维染整后 整理助剂； 步骤2、利用步骤1中制得的用于色纺纱加工的原棉纤维染整前处理助剂对原棉纤维 进行前处理； 步骤3、利用步骤1中制得的后整理助剂对经步骤2得到的原棉纤维或染色后的原棉纤 维进行后整理处理。
6. 根据权利要求5所述的利用前处理助剂和后整理助剂对原棉纤维进行染整前处理 和后整理的方法，其特征在于，所述步骤1中脂肪醇聚氧乙烯醚中聚氧乙烯单元数为1? 15,疏水性基团为碳氢饱和脂肪链，脂肪链中的碳原子数为9?18 ; 所述烷基磺酸钠的疏水基团为碳氢饱和脂肪链，脂肪链中的碳原子数为12?20 ; 所述烷基硫酸酯钠的疏水基团为碳氢饱和脂肪链，脂肪链中的碳原子数为12?14。
7. 根据权利要求5所述的利用前处理助剂和后整理助剂对原棉纤维进行染整前处理 和后整理的方法，其特征在于，所述步骤1中离子柔软剂为所有类型的季铵盐类阳离子柔 软剂； 所述有机硅柔软剂为所有类型的有机硅柔软剂。
8. 根据权利要求5所述的利用前处理助剂和后整理助剂对原棉纤维进行染整前处理 和后整理的方法，其特征在于，所述步骤2具体按照以下步骤实施： 步骤2. 1、按质量比为8?13 :1分别称取软化水和原棉纤维，将称取的原棉纤维装入 染整设备中，并将软化水加热至20°C?35°C ; 步骤2. 2、经步骤2. 1，在已经装入原棉纤维的染整设备中注入温度为20°C?35°C的软 化水，开启染整设备，使软化水循环处理5min?15min ; 步骤2. 3、按步骤2. 1中称取的原棉纤维的质量分别称取前处理助剂、烧碱、双氧水，其 中，原棉纤维染整前处理助剂与原棉纤维的质量比为2. 5?4 :100,烧碱与原棉纤维的质量 比为3?4 :100,双氧水与原棉纤维的质量比为3?6 :100 ; 步骤2. 4、将步骤2. 3中称取的前处理助剂、烧碱、双氧水混合形成前处理混合溶液，将 前处理混合溶液倒入染整设备中继续循环处理5min?lOmin，形成前处理浴； 步骤2. 5、在前处理混合溶液循环的条件下，对经步骤2. 4形成的前处理浴按一定的升 温速度进行加热，升温速度为〇. 5°C /min?2. 5°C /min，待前处理浴温度达到85°C?95°C， 开始对前处理浴进行保温处理，保温的时间为30min?50min ; 步骤2. 5、待保温处理结束后，关闭染整设备，排放前处理浴中的残液； 步骤2. 6、输入冷水并重新开启染整设备，向染整设备中加入醋酸，醋酸与步骤2. 1中 称取的原棉纤维的质量比为0. 5?1 :100,将冷水的水温升至45°C?55°C，在循环条件下， 利用醋酸与水对原棉纤维进行中和清洗，清洗时间为lOmin?20min ; 步骤2. 7、经步骤2. 6待中和清洗结束后，关闭染整设备，排放掉染整设备中的中和清 洗残液； 步骤2. 8、经步骤2. 7后，给染整设备中输入冷水并重新开启染整设备，直接进入步骤3 进行后整理； 或按一般的染色工艺对经步骤2. 7得到的原棉纤维进行染色，再对染色后的原棉纤维 进行清洗、排放清洗残液，然后进入步骤3进行后整理。
9. 根据权利要求8所述的利用前处理助剂和后整理助剂对原棉纤维进行染整前处理 和后整理的方法，其特征在于，所述步骤2中的烧碱为片状烧碱；双氧水的质量百分比浓度 27. 5%。
10. 根据权利要求5所述的利用前处理助剂和后整理助剂对原棉纤维进行染整前处理 和后整理的方法，其特征在于，所述步骤3具体按照以下步骤实施： 步骤3. 1、另称取软化水，软化水与步骤2. 1中称取的原棉纤维的质量比为9?15 :1， 将称取的软化水升温至20°C?30°C ; 步骤3. 2、将步骤2进行前处理后得到的原棉纤维或染色后的原棉纤维在不出缸的情 况下，向染整设备中注入温度为20°C?30°C的软化水，然后开启染整设备，使软化水循环 处理 5min ?lOmin ; 步骤3. 3、分别称取醋酸和后整理助剂，醋酸与步骤2. 1中称取的原棉纤维的质量比为 0. 05?1. 5 :100 ;后整理助剂与步骤2. 1中称取的原棉纤维的质量比为1?4 :100,将醋酸 与后整理助剂混合形成后整理混合溶液，将后整理混合溶液循环处理5min?lOmin，形成 后整理浴； 步骤3. 4、经步骤3. 3在后整理混合溶液循环的条件下，将后整理浴按一定的升温速度 进行加热，升温速度为1 °C /min?2°C /min，待后整理浴的温度达到最高值40°C?60°C，开 始对后整理浴进行保温处理，保温时间为30min?50min ; 步骤3. 5、待步骤3. 4保温结处理束后，关闭染整设备，排放后整理浴的残液，并取出后 整理后的原棉纤维或染色原棉纤维； 步骤3. 6、对经步骤3. 5中取出的原棉纤维或染色原棉纤维进行脱水烘干处理； 步骤3. 7、对经步骤3. 6得到的原棉纤维或染色原棉纤维按普通梳纺工艺进行后续的 梳纺加工。
【文档编号】D06M13/262GK104294590SQ201410520034
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2014年9月30日
【发明者】邢建伟, 徐成书, 任燕, 吴钦, 师文钊 申请人:西安工程大学