[发明专利]一种提高对位芳纶纤维及织物染色深度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及合成纤维材料染色领域，具体涉及一种对位芳纶纤维染色方法。

背景技术

对位芳纶纤维即聚对苯二甲酰对苯二胺纤维(PPTA)，是芳香族聚酰胺纤维的主要品种之一，因具有高强高模、耐高温、阻燃、质轻等优异的综合性能而在防护、航空航天、高强绳索、高温过滤、复合材料等领域有广泛的应用。随着产能的不断扩大，对位芳纶纤维越来越多的应用于防护服装、手套、体育用品等制品领域，包括高温防护服、消防服、军服、赛车服、航天服等，这些防护类的服装、手套等除了需要高强、阻燃、耐温等防护功能，还需要通过颜色满足警示、美观、易于识别等需要，所以着色对位芳纶的开发有强烈的市场需求。

对位芳纶纤维在水中不溶胀，且其玻璃化转变温度高达345℃，远超目前染色设备的极限，所以在常规的染色条件下，染料分子很难进入纤维内部，造成对位芳纶的染色非常困难。

目前，国内芳纶的染色主要针对间位芳纶，间位芳纶属于柔性链结构，玻璃化温度也只有270℃左右，染色也还存在一些问题，染色深度、上染率和色牢度等指标还不算太好，已经可以满足一些产品的需要，但离实际应用还有一段距离。在对位芳纶1414染色方面，国外研究和应用都很少。按已有报道的对位芳纶染色技术一般是通过酸/碱预处理纤维，部分方法是加入载体，通过高温高压染色，染色温度高达160～180℃，过高的温度现有染整设备无法实现，因此现有的技术还基本在实验室阶段，没有实现工业化的应用，且进行对位芳纶纤维及织物染色，染色产品颜色较浅，不能得到较深的颜色，容易出现色花的现象，色深、色牢度不够，也没有提及染色技术是否会腐蚀染整设备、产生环境危害因素。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种提高对位芳纶纤维及织物染色深度的方法，满足后道加工使用对对位芳纶产品丰富多彩的颜色需求。

技术方案：一种提高对位芳纶纤维及织物染色深度的方法，利用机械方法预处理对位芳纶纤维或织物使其表面粗糙化，或通过调整纺丝工艺，改善纤维内部 结构，降低纤维表面的致密性，产生原纤化或气孔结构；利用前处理剂对对位芳纶纤维或织物进行表面去油处理后，采用高温高压染色工艺，并在染色过程中添加染色助剂进行对位芳纶1414纤维或织物的染色，所述染色助剂中包括浓度为10g/L～60g/L的染色载体、浓度为1g/L～10g/L的表面活性剂和浓度为5g/L～25g/L的电解质，再经去浮色处理、洗涤、烘干，即可达到所要求的颜色及染色深度。

进一步，所述前处理剂中包括浓度为2g/L～10g/L的氢氧化钠溶液、浓度为1g/L～8g/L的碳酸钠溶液、浓度为1g/L～5g/L的精练剂的一种或几种。

更进一步，所述机械方法为等离子处理对位芳纶纤维或超声波振荡处理对位芳纶纤维、纱线或织物，或采用前处理剂进行搅拌洗涤处理对位芳纶长丝或通过倒筒对芳纶长丝使纤维表面粗糙化，或通过机械压力、高频振动拍打使对位芳纶短纤维表面粗糙化。

进一步，所述低温等离子处理的气氛为氩气、氮气、空气、氧气中的一种或几种混合气体。

进一步，采用所述前处理剂进行搅拌洗涤处理对位芳纶长丝的前处理工艺为：前处理剂浓度为1g/L～10g/L，浴比为1:3～1:30，前处理温度为50℃～100℃，前处理时间为10min～50min。

进一步，所述纺丝工艺调整为纺丝温度为55℃～85℃，过滤温度为60℃～90℃，过滤器滤芯压力小于30MPa，固含量为16％～25％。

进一步，染色所使用的染料为分散染料或阳离子染料中的一种或几种。

进一步，所述染色载体为芳香醇、芳香醚、芳香酮、Cindye DNK、HPS-301、HPS501中的一种或几种。

进一步，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠盐、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸钠盐、乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺化盐中的一种或几种混合物。

进一步，所述电解质为氯化钠、硫酸钠、硝酸钠中的一种或几种混合物。

进一步，所述前处理工艺为，前处理剂浓度为1g/L～10g/L，浴比为1:3～1:30，前处理温度为50℃～100℃，前处理时间为10min～50min。