一種對位芳綸纖維的載體染色方法
【專利摘要】本發(fā)明公開的一種對位芳綸纖維的載體染色方法，首先將待染色對位芳綸纖維進行機械梳理；其次將梳理后的對位芳綸纖維進行染色。機械梳理作用有二，第一，通過掃描電鏡觀察纖維表面形貌，可以發(fā)現，梳理后纖維在機械力作用下，表面變得粗糙，部分大分子鏈發(fā)生斷裂，出現點狀凹坑，有利于染料吸附上染；第二，通過機械梳理除去纖維中的雜質，使纖維蓬松，增大與染料接觸的比表面積，利于纖維的染色。通過染色工藝的研究，解決目前對位芳綸染色時上染率低、無法透染、無法染得中深色的問題。本發(fā)明使用常規(guī)設備，具有工藝簡單、環(huán)保，流程短、不損害纖維固有優(yōu)異性能的特點。
【專利說明】一種對位芳綸纖維的載體染色方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于紡織化學【技術領域】，具體涉及一種對位芳綸纖維的載體染色方法。
【背景技術】
[0002]對位芳綸纖維，全稱聚對苯二甲酰對苯二胺纖維，是一種高新技術纖維，纖維的主鏈結構具有高度的規(guī)則性，大分子以十分伸展的狀態(tài)存在，具有優(yōu)異的耐高溫、防火、耐化學腐蝕性能、力學性能和抗疲勞性，成為先進防護材料和結構材料的重要基礎原料，在航空、航天、國防、電子等尖端領域都得到廣泛應用，已成為當今世界用途最廣、產量最大、最有發(fā)展前途的高科技特種纖維，成為一種重要的戰(zhàn)略物資。對位芳綸纖維表面呈黃色，由于其特殊的結構，纖維大分子結構緊密，結晶度較大，玻璃化溫度很高，沒有親水基團，因此，它的染色十分困難。國內外在解決對位芳綸纖維著色方面，有兩個途徑:一是在紡絲時加入染料，直接生產色纖維，該方法的優(yōu)點是色纖維色澤均勻、色牢度好，但成本很高，顏色品種極少；另一種途徑就是對纖維進行染色，目前有學者嘗試對該纖維進行染色，但存在得色量低、無法染得深濃色、色牢度不理想、設備、工藝復雜不適合工業(yè)化生產等問題，是國內外目前研究的難點和熱點。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種對位芳綸纖維的載體染色方法，解決了現有對位芳綸染色時上染率低、無法透染、無法染得中深色的問題。
[0004]本發(fā)明所采用的技術方案是，一種對位芳綸纖維的載體染色方法，具體按照以下步驟實施:
[0005]步驟1:將待染色對位芳綸纖維進行機械梳理；
[0006]步驟2:將步驟I得到的梳理后的對位芳綸纖維進行染色。
[0007]本發(fā)明的特征還在于，
[0008]其中的步驟I將待染色對位芳綸纖維進行機械梳理，包括開清棉和梳棉兩個工序，開清棉工藝參數為:打手速度:700?900r/min,豪豬打手轉速:400?600r/min ;梳棉工藝參數為:錫林速度280?360r/min，刺輥速度:700?900r/min，道夫速度:15?30r/min。
[0009]其中的步驟2將步驟I得到的梳理后的對位芳綸纖維進行染色，具體按照以下步驟實施:將待染纖維裝入散纖維染色機的散纖維桶里，放水至規(guī)定水位，升溫到60?80°C，使纖維在染桶內堆置密度均勻，且充分潤濕，采用陽離子染料載體染色法進行染色，染色后的纖維凈洗、出缸。
[0010]其中的染色所用的染液的配方為:陽離子染料相對于纖維重量2%?10%，載體35?55g/L，促染劑30?50g/L,高溫勻染劑0.5?1.5g/L。
[0011]其中的染色pH值為3?4，浴比為1:15?1:30。
[0012]其中的染色升溫曲線為:始染溫度60°C?80°C，以I?2°C /min的速率升溫至120°C?140°C，保溫50?70min，保溫結束后以I?2°C /min的速率降溫至70°C，然后冷水洗、熱水洗、2g/L凈洗劑凈洗30min、熱水洗、出缸后脫水烘干。
[0013]其中的陽離子染料采用Dystar蘭FGGL、Dystar黑FDL、Dystar紅FBL或Dystar金黃GL-E的一種。
[0014]其中的載體采用烷基苯催化劑或芳綸環(huán)保染色載體HPS-505。
[0015]其中的促染劑采用NaCl。
[0016]其中的高溫勻染劑采用苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚硫酸銨鹽。
[0017]本發(fā)明的有益效果是，包括機械梳理工序和染色工序。機械梳理作用有二，第一，通過掃描電鏡觀察纖維表面形貌，可以發(fā)現，梳理后纖維在機械力作用下，表面變得粗糙，部分大分子鏈發(fā)生斷裂，出現點狀凹坑，有利于染料吸附上染；第二，通過機械梳理除去纖維中的雜質，使纖維蓬松，增大與染料接觸的比表面積，利于纖維的染色。通過染色工藝的研究，解決目前對位芳綸染色時上染率低、無法透染、無法染得中深色的問題。本發(fā)明使用常規(guī)設備，具有工藝簡單、環(huán)保，流程短、不損害纖維固有優(yōu)異性能的特點。
【具體實施方式】
[0018]下面結合【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細說明。
[0019]本發(fā)明對位芳綸纖維的載體染色方法，具體按照以下步驟實施:
[0020]步驟1:將待染色對位芳綸纖維進行機械梳理。工藝流程:風道喂入一A036C開棉機一A092A給棉機一A076C成卷機一A186H梳棉機。
[0021]包括開清棉和梳棉兩個工序。開清棉工序:由于對位芳綸纖維屬于中長纖維，具有不含雜質且僅有少量并絲、束絲、硬絲等特點，所以，開清棉在工序采用“精細抓棉、少落或者不落、多梳少打、充分開松”的兩箱兩刀短流程工藝路線。工藝參數為:打手速度:700?900r/min,豪豬打手轉速:400 ?600r/min。
[0022]梳棉工序:梳棉工序采用“輕定量、慢速度、大速比、強轉移、多梳少傷少落”的工藝原則。工藝參數為:錫林速度280?360r/min，刺輥速度:700?900r/min，道夫速度:15?30r/mino
[0023]以上工藝參數設置可以有效減少纖維損傷，并提高纖維分離度、單纖化程度。
[0024]步驟2:將梳理后的對位芳綸纖維進行染色。將待染纖維裝入散纖維染色機的散纖維桶(GR73-50)里，放水至規(guī)定水位，升溫到60?80°C，使纖維在染桶內堆置密度均勻，且充分潤濕。采用陽離子染料載體染色法進行染色。染液中含有染料、載體、促染劑、高溫勻染劑。染色后的纖維凈洗、出缸。
[0025]染液的配方為:陽離子染料2%?10%(對纖維重量)，載體35?55g/L，促染劑30?50g/L，高溫勻染劑0.5?1.5g/L，乙酸調節(jié)pH值3?4，浴比1:15?1:30。陽離子染料采用 Dystar 蘭 FGGL、Dystar 黑 FDL、Dystar 紅 FBL、Dystar 金黃 GL-E 等的一種。載體為烷基苯催化劑或芳綸環(huán)保染色載體HPS-505，促染劑采用NaCl，高溫勻染劑為苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚硫酸銨鹽。
[0026]通過實驗研究，得出在使用此種載體時，對纖維染色效果最佳的載體濃度為35?55g/L，低于35g/L，則染深色效果不理想，載體濃度在35?55g/L時，纖維染色效果最好，繼續(xù)增加載體濃度，則纖維得色深度不再增加。[0027]染色升溫曲線為:始染溫度60°C?80°C，以I?2°C /min的速率升溫至120°C?140°C，保溫50?70min。保溫結束后以I?2V /min的速率降溫至70°C，然后冷水洗、熱水洗、凈洗(凈洗劑2g/L,凈洗30min)、熱水洗、出缸后脫水烘干。
[0028]染色后纖維樣品性能測試:
[0029]耐光色牢度:6級。(測試標準:GB/T8427_2008《紡織品色牢度試驗耐人造光色牢度:氙弧》)
[0030]實施例1
[0031](I)將待染色原纖維進行機械梳理。
[0032]工藝流程:風道喂入一A036C開棉機一A092A給棉機一A076C成卷機一A186H梳棉機。
[0033]采取的技術措施:
[0034]開清棉工序:由于對位芳綸纖維屬于中長纖維，具有不含雜質且僅有少量并絲、束絲、硬絲等特點，所以，開清棉在工序采用“精細抓棉、少落或者不落、多梳少打、充分開松”的兩箱兩刀短流程工藝路線。工藝參數為:打手速度:700r/min，豪豬打手轉速:400r/min。
[0035]梳棉工序:梳棉工序采用“輕定量、慢速度、大速比、強轉移、多梳少傷少落”的工藝原則。工藝參數為:錫林速度330r/min，刺輥速度:750r/min，道夫速度:20r/min。
[0036](2)將梳理后的纖維進行染色。將待染纖維裝入散纖維染色機的散纖維桶(GR73-50)里，放水至規(guī)定水位，升溫到80°C，使纖維在染桶內堆置密度均勻，且充分潤濕。采用陽離子染料載體法進行染色。染液中含有Dystar黑FDL10% (對纖維重)，烷基苯催化劑40g/L, NaC140g/L,苯乙烯苯酹聚氧乙烯醚硫酸銨鹽lg/L,用乙酸調節(jié)染液pH值至3?4左右。始染溫度為80°C，以1.50C /min的速率升溫至130°C，保溫60min。保溫結束后，以2V /min的速率降溫至70°C。染色后的纖維經過冷水洗、熱水洗、凈洗、熱水洗，出缸后脫水、烘干。
[0037]實施例2
[0038]( I)將待染色原纖維進行機械梳理。
[0039]工藝流程:風道喂入一A036C開棉機一A092A給棉機一A076C成卷機一A186H梳棉機。
[0040]采取的技術措施:
[0041]開清棉工序:由于對位芳綸纖維屬于中長纖維，具有不含雜質且僅有少量并絲、束絲、硬絲等特點，所以，開清棉在工序采用“精細抓棉、少落或者不落、多梳少打、充分開松”的兩箱兩刀短流程工藝路線。工藝參數為:打手速度:750r/min，豪豬打手轉速:530r/min。
[0042]梳棉工序:梳棉工序采用“輕定量、慢速度、大速比、強轉移、多梳少傷少落”的工藝原則。工藝參數為:錫林速度280r/min，刺輥速度:700r/min，道夫速度:15r/min。
[0043](2)將梳理后的纖維進行染色。將待染纖維裝入散纖維染色機的散纖維桶(GR73-50)里，放水至規(guī)定水位，升溫到70°C，使纖維在染桶內堆置密度均勻，且充分潤濕。采用陽離子染料載體法進行染色。染液中含有Dystar紅FBL2% (對纖維重)，芳綸環(huán)保染色載體55g/L, NaC130g/L,苯乙烯苯酹聚氧乙烯醚硫酸銨鹽0.5g/L,用乙酸調節(jié)染液pH值至3?4左右。始染溫度為70°C，以1°C /min的速率升溫至120°C，保溫50min。保溫結束后，以1°C /min的速率降溫至70°C。染色后的纖維經過冷水洗、熱水洗、凈洗、熱水洗，出缸后脫水、烘干。
[0044]實施例3
[0045]( I)將待染色原纖維進行機械梳理。
[0046]工藝流程:風道喂入一A036C開棉機一A092A給棉機一A076C成卷機一A186H梳棉機。
[0047]采取的技術措施:
[0048]開清棉工序:由于對位芳綸纖維屬于中長纖維，具有不含雜質且僅有少量并絲、束絲、硬絲等特點，所以，開清棉在工序采用“精細抓棉、少落或者不落、多梳少打、充分開松”的兩箱兩刀短流程工藝路線。工藝參數為:打手速度:900r/min，豪豬打手轉速:600r/min。
[0049]梳棉工序:梳棉工序采用“輕定量、慢速度、大速比、強轉移、多梳少傷少落”的工藝原則。工藝參數為:錫林速度360r/min，刺輥速度:900r/min，道夫速度:30r/min。
[0050](2)將梳理后的纖維進行染色。將待染纖維裝入散纖維染色機的散纖維桶(GR73-50)里，放水至規(guī)定水位，升溫到60°C，使纖維在染桶內堆置密度均勻，且充分潤濕。采用陽離子染料載體法進行染色。染液中含有Dystar蘭FGGL5%(對纖維重)，烷基苯催化劑35g/L, NaC150g/L,苯乙烯苯酹聚氧乙烯醚硫酸銨鹽1.5g/L,用乙酸調節(jié)染液pH值至3?4左右。始染溫度為60°C，以2°C /min的速率升溫至140°C，保溫70min。保溫結束后，以
1.5°C /min的速率降溫至70°C。染色后的纖維經過冷水洗、熱水洗、凈洗、熱水洗，出缸后脫水、烘干。
[0051]本發(fā)明創(chuàng)新的工藝步驟是先對纖維進行機械梳理再進行染色。機械梳理作用有二，第一，通過掃描電鏡觀察纖維表面形貌，可以發(fā)現，梳理后纖維在機械力作用下，表面變得粗糙，部分大分子鏈發(fā)生斷裂，出現點狀凹坑，有利于染料吸附上染；第二，通過機械梳理除去纖維中的雜質，使纖維蓬松，增大與染料接觸的比表面積，利于纖維的染色。纖維機械梳理后再進行染色比直接進行染色纖維得色更深，有利于提高上染率，染得中深色。
[0052]同時，在纖維加入染液前，增加了潤濕水洗步驟，可以使染色時纖維得色更加均勻。
[0053]本發(fā)明另一創(chuàng)新之處是采用的載體為環(huán)保載體。載體的作用是使纖維發(fā)生溶脹，空隙率增加，玻璃化溫度降低，有利于染料上染。前人染色研究采用的載體伴有強烈的刺激性氣味，本發(fā)明采用的載體既有良好的染色加深效果，又兼具環(huán)保無污染的特點。
【權利要求】
1.一種對位芳綸纖維的載體染色方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施: 步驟1:將待染色對位芳綸纖維進行機械梳理； 步驟2:將步驟I得到的梳理后的對位芳綸纖維進行染色。
2.根據權利要求1所述的對位芳綸纖維的載體染色方法，其特征在于，所述的步驟I將待染色對位芳綸纖維進行機械梳理，包括開清棉和梳棉兩個工序，開清棉工藝參數為:打手速度:700?900r/min，豪豬打手轉速:400?600r/min ;梳棉工藝參數為:錫林速度280?360r/min，刺輥速度:700 ?900r/min，道夫速度:15 ?30r/min。
3.根據權利要求1所述的對位芳綸纖維的載體染色方法，其特征在于，所述的步驟2將步驟I得到的梳理后的對位芳綸纖維進行染色，具體按照以下步驟實施:將待染纖維裝入散纖維染色機的散纖維桶里，放水至規(guī)定水位，升溫到60?80°C，使纖維在染桶內堆置密度均勻，且充分潤濕，采用陽離子染料載體染色法進行染色，染色后的纖維凈洗、出缸。
4.根據權利要求3所述的對位芳綸纖維的載體染色方法，其特征在于，所述的染色所用的染液的配方為:陽離子染料相對于纖維重量2%?10%，載體35?55g/L，促染劑30?50g/L，高溫勻染劑0.5?1.5g/L。
5.根據權利要求3所述的對位芳綸纖維的載體染色方法，其特征在于，所述的染色pH值為3?4，浴比為1:15?I:30o
6.根據權利要求3所述的對位芳綸纖維的載體染色方法，其特征在于，所述的染色升溫曲線為:始染溫度60°C?80°C，以I?2°C /min的速率升溫至120°C?140°C，保溫50?70min，保溫結束后以I?2°C /min的速率降溫至70°C，然后冷水洗、熱水洗、2g/L凈洗劑凈洗30min、熱水洗、出缸后脫水烘干。
7.根據權利要求4所述的對位芳綸纖維的載體染色方法，其特征在于，所述的陽離子染料采用 Dystar 蘭 FGGL、Dystar 黑 FDL、Dystar 紅 FBL 或 Dystar 金黃 GL-E 的一種。
8.根據權利要求4所述的對位芳綸纖維的載體染色方法，其特征在于，所述的載體采用烷基苯催化劑或芳綸環(huán)保染色載體HPS-505。
9.根據權利要求4所述的對位芳綸纖維的載體染色方法，其特征在于，所述的促染劑采用NaCl。
10.根據權利要求4所述的對位芳綸纖維的載體染色方法，其特征在于，所述的高溫勻染劑采用苯乙烯苯酹聚氧乙烯醚硫酸銨鹽。
【文檔編號】D06P3/24GK103498214SQ201310471446
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月9日 優(yōu)先權日:2013年10月9日
【發(fā)明者】張生輝, 肖倩倩 申請人:陜西元豐紡織技術研究有限公司