CN101457489A - 阻燃涤纶纤维的毛条染色及后处理方法 - Google Patents

阻燃涤纶纤维的毛条染色及后处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种阻燃涤纶纤维的毛条染色及后处理方法:将阻燃涤纶纤维毛条置于毛条染色机中,在40-50℃运行3-5min,加入冰醋酸调节pH值至5-6、加入磷酸二氢铵和尤利华丁DIF,运行5-10min,加入分散染料,运行5-10min后升温,当温度达到85℃时停止升温保温10-15min,再升温100-120℃运行30-60min,直接排液冲洗,浴比1∶20-50;将染色后的阻燃涤纶纤维置于2-5%织物重百分比的皂洗液中,80-90℃处理20-30min,或:将染色后阻燃涤纶纤维毛条先置于0.5-2g/L烧碱、0.5-2g/L保险粉、0.5-1g/L非离子表面活性剂组成的浴中,70-80℃处理20-30min,然后再置于1%-4%织物重百分比的冰醋酸浴中40-45℃处理10-15min,浴比:1∶20-1∶50。本发明染色均匀性好,染色毛条的色牢度高。

Description

阻燃涤纶纤维的毛条染色及后处理方法
(一)技术领域
本发明涉及一种涤纶纤维的毛条染色及后处理方法。属纺织印染技术领域。
(二)背景技术
涤纶具有优良的综合性能,且其价格低廉,因而被广泛用于服装面料、装饰织物和产业用纺织品,但它存在可燃的缺陷。
涤纶的极限氧指数为20~22,涤纶经有焰火源引燃后,会持续不断地燃烧下去,并且在燃烧过程中,纤维熔融收缩而产生的熔滴,很容易引起灼伤。因此,涤纶具有较大的潜在危害性,对涤纶进行阻燃处理是很有必要的。
阻燃涤纶是选用无机磷酸盐阻燃剂对涤纶进行共聚改性,在PET的制造过程中,加入含有两个活性官能团和一定量的阻燃元素的化合物,将这些化合物作为共聚单体,引入纤维高聚物分子链中,得到阻燃PET,经造粒、纺丝或直接纺丝就得到阻燃涤纶。阻燃涤纶纤维具有耐久的阻燃效果。但阻燃改性单体在高温条件下易分解,纤维的染色性能有一定的变化。与普通涤纶相比,由于加入了共聚单体,与PET大分子共聚,在PET大分子链段运动中,起到了惰性稀释剂的作用,影响了PET大分子链段运动,使阻燃涤纶纤维中PET大分子浓度下降,PET大分子排列规整性降低,使得阻燃涤纶的取向度、结晶度低于普通涤纶,同时阻燃涤纶纤维分子排列的有序性降低,这些都有利于染料分子在纤维内部的渗透、扩散,有利于染料与纤维的结合,但由于染料与纤维结合过快,而分散染料本身的移染性能又差,容易形成色点或染色不匀。
(三)发明内容
本发明的目的在于:首先,针对阻燃涤纶的性能,在阻燃涤纶毛条染色过程中选择合适的助剂,提高阻燃涤纶的均匀度,提高染色效果;其次,针对选择出来的纤维的染色性能,制定出一整套合理有效的染色工艺,提高染色均匀性,降低纤维的损伤,提高染色毛条的色牢度。
本发明的目的是这样实现的:选择分散染料进行染色,加入冰醋酸调节PH值,加入磷酸二氢铵作为PH值的缓冲剂,加入美国亨斯迈纺织染化公司的尤利华丁DIF。
阻燃涤纶结构上与普通涤纶接近,纤维空隙少、疏水性强等特性,所以同样要求选择要求具有更好疏水性和一定分散性及耐升华等性质的染料,而分散染料具有上述的性能,所以选择分散染料进行染色。为了防止分散染料和涤纶在高温及碱作用下产生水解,分散染料的染色常需在弱酸性条件下进行,需加入冰醋酸调节PH值。阻燃改性单体在高温条件下分解,分解产物与染浴中的氢离子结合,直接影响染浴的PH值,PH值的变化染色过程中影响染料的上染以及染色的均匀性,为了保持在染色过程中PH值的稳定,加入磷酸二氢铵作为PH值的缓冲剂。
由于加入共聚单体后,纤维分子排列的有序性的降低,使染料颗粒很快与纤维接触,纤维内部结晶度和取向度的降低,使染料更容易渗透进入纤维内部,与纤维结合,这使染料与纤维结合过快,容易形成色点或染色不匀,所以在染色时加入亨斯迈纺织染化公司的尤利华丁DIF,尤利华丁DIF是复配的表面活性剂,主要是阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂按一定比例进行复配,阴离子表面活性剂的作用是在染色过程中,阴离子表面活性剂结构中疏水基团能与染料粒子以范德华力结合,阴离子表面活性剂上的酚基又能与染料分子中的羟基或氨基以氢鍵结合,在染料粒子周围形成一层强的负电荷层,使得染料粒子在水中相互排斥,形成分散状态,增加分散染料的溶解度,减少未溶解的染料大颗粒粘附在纤维表面形成表面吸附,降低色牢度;非离子表面活性剂在水中能和染料形成一定浓度的胶团或胶束,这些胶团或胶束在染色过程中起“储藏”染料的作用,防止染料过快的进入纤维内部,随着染料分子从溶液中吸附上纤维,染浴中染料浓度降低,“储藏”在胶团或胶束中的染料可较快地释放出来,降低染料的上染速率,提高了染色效果。
由于阻燃涤纶在结构性能方面与普通涤纶有所不同,虽然同样采用分散染料染色但工艺必须重新制定,根据阻燃涤纶的实际性质结构来确定工艺条件,工艺分为两部分:染色和后处理。
第一步:染色
将阻燃涤纶纤维毛条置于毛条染色机中,在40-50℃运行3-5min,加入0.1-0.2g/L冰醋酸、1%-3%(涤纶条重百分比)磷酸二氢铵和1-2g/L美国亨斯迈纺织染化公司的尤利华丁DIF,运行5-10min,加入分散染料,运行5-10min后开始升温,升温速率1-2℃/min,当温度达到85℃时停止升温保温10-15min,再以0.75-1℃/min的速率升温100-120℃(浅色100℃,中深色120℃)运行30-60min(按颜色的深浅决定保温时间的长短),直接排液冲洗,浴比1:20-50。
分散染料在PH值为5-6时,稳定性最好,染色时,用冰醋酸调节PH值至5-6,然后加入磷酸二氢铵,对PH值进行缓冲,使整个染色过程中PH值基本保持不变。
在阻燃涤纶中,由于无机磷酸盐阻燃剂作为共聚单体,引入纤维高聚物分子链中,与PET大分子共聚,在PET大分子链段运动中,起到了惰性稀释剂的作用,影响了PET大分子链段运动,使阻燃涤纶纤维中PET大分子浓度下降,PET大分子排列规整性降低,使得阻燃涤纶的取向度低于普通涤纶。从而阻燃涤纶纤维分子排列的有序性降低,有利于染料分子的进入纤维内部与纤维结合,所以阻燃纤维染色的起始温度低于普通涤纶,40-50℃时开始起染。
由于阻燃剂与PET大分子共聚后,使大分子规整性降低,结晶性能变差,从而导致阻燃涤纶结晶度降低,阻燃涤纶结晶度比普通涤纶结晶度降低约10%,使得染料在阻燃涤纶内部的渗透变得容易,染料容易进入纤维内部与纤维结合,所以对染料的可吸性比普通涤纶好,可以降低染色温度,不需要和常规涤纶一样,在130℃时进行染色,可以在100℃进行浅色的染色,在120℃进行中深色的染色,降低纤维在染色高温下的损伤。
由于阻燃涤纶的结晶度比普通涤纶低,玻璃化温度也低于普通涤纶,为65℃-85℃,当染色温度高于玻璃化温度时,染料的上染速率迅速加快,由于染料在纤维上的移染性能较差,为了保证染色的均匀性,在刚到玻璃化温度时,停止升温在85℃运行10-15min,然后再降低升温速率,以提高染色效果。
第二步:后处理
1、浅色(普通洗涤)
将染色后的阻燃涤纶纤维置于2-5%(织物重百分比)皂洗液中,80-90℃处理20-30min。
2、中深色(还原清洗)
将染色后阻燃涤纶纤维毛条先置于0.5-2g/L烧碱(根据颜色深浅决定用量)、0.5-2g/L保险粉(根据颜色深浅决定用量)、0.5-1g/L净洗剂209(根据颜色深浅决定用量)组成的浴中,70-80℃处理20-30min,然后再置于1%-4%(织物重百分比)的冰醋酸浴中40-45℃处理10-15min,浴比:1:20-1:50。
染色时,尤其是染深色时,由于纤维的取向度和结晶度降低,染料容易渗透到纤维内部,但也容易从纤维内部解吸出来粘附在纤维表面,没渗透到纤维内部,这些机械结合的染料颗粒容易造成水洗牢度、摩擦牢度、生化牢度、干洗牢度下降,在染浅色时可以普通的洗涤去除表面染料的沉积;但在染中深色时,尤其是染深色时必须进行还原清洗处理,以得到理想的色牢度。
以保险粉作为还原剂,烧碱提供碱性条件,染料颗粒发生还原后被非离子表面活性剂以悬浮形式处理,经过冲洗后离开纤维;还原清洗的温度要低于阻燃涤纶的玻璃化转变温度,离子型化合物不渗透进纤维内部,仅还原纤维表面的染料,在保证牢度的同时,不改变毛条颜色,所以我们选择70-80℃作为还原清洗的温度。
(四)具体实施方式
实施例1:
染料:分散红0.05%           助剂:0.15g/L冰醋酸
分散黄0.08%                 2%磷酸二氢铵
分散蓝0.25%                 1g/L尤利华丁DIF
浴比:1:20。
将阻燃涤纶纤维毛条置于毛条染色机中,在50℃运行5min,加入0.15g/L冰醋酸、2%磷酸二氢铵(涤纶条重百分比)和1g/L尤利华丁DIF,运行5min,加入分散染料,运行10min后开始升温,升温速率1℃/min,当温度达到85℃时停止升温保温15min,再以1℃/min的速率升温100℃,运行60min直接排液冲洗。
将染色后的阻燃涤纶纤维置于3%(织物重百分比)皂洗液中,90℃处理20min。
实施例2:
染料:分散红0.3%            助剂:0.2g/L冰醋酸
分散黄0.25%                       3%磷酸二氢铵
分散藏青1.86%               1.5g/L尤利华丁DIF
浴比:1:20。
将阻燃涤纶纤维毛条置于毛条染色机中,在50℃运行5min,加入0.2g/L冰醋酸、3%磷酸二氢铵(涤纶条重百分比)和1.5g/L尤利华丁DIF,运行5min,加入分散染料,运行10min后开始升温,升温速率1.5℃/min,当温度达到85℃时停止升温保温10min,再以0.75℃/min的速率升温120℃,运行30min直接排液冲洗。
将染色后阻燃涤纶纤维毛条先置于2g/L烧碱、2g/L保险粉、1g/L净洗剂209组成的浴中,80℃处理20min,然后再置于2%(织物重百分比)的冰醋酸浴中40℃处理15min,浴比:1:20。
实施例3:
染料:分散红0.2%            助剂:0.2g/L冰醋酸
分散藏青1.25%                     3%磷酸二氢铵
分散黑3.36%                       2g/LunivadineDIF
浴比:1:20。
将阻燃涤纶纤维毛条置于毛条染色机中,在50℃运行5min,加入0.2g/L冰醋酸、3%磷酸二氢铵(涤纶条重百分比),2g/L尤利华丁DIF,运行10min,加入分散染料,运行10min后开始升温,升温速率1.5℃/min,当温度达到85℃时停止升温保温10min,再以0.75℃/min的速率升温120℃,运行60min直接排液冲洗。
将染色后阻燃涤纶纤维毛条先置于2g/L烧碱、2g/L保险粉、1g/L非离子表面活性剂组成的浴中,80℃处理30min,然后再置于2%(织物重百分比)的冰醋酸浴中40℃处理15min,浴比:1:20。
注:
一、本发明所用净洗剂209是采用江阴市尼美达助剂有限公司生产净洗剂209,其主要性能如下:
产品组成:多种表面活性剂
理化状态:
1、外观:无色或黄色透明粘稠液体
2、PH值:5~6(1%活性水溶液)
3、溶解性:易溶于水
4、离子型:阴/非离子
性能特点:
1、可有效去除染色织物上的污垢及浮色,对活性染性、直接染料、还原染料染色的织物皆具有良好效果。
2、具有良好的渗透、洗涤、除污效果,同时还可去除染色浮色。
3、也可用于前处理工艺的煮练助剂。
二、本发明所采用的尤利华丁DIF是采用美国亨斯迈纺织染化公司的生产的尤利华丁DIF产品,其主要性能如下:
1、用途
a、适用于喷射染色机和循环染色机高温上染聚酯纤维、超细聚酯纤维以及聚酯/纤维素纤维混纺织物的各个工艺阶段;
b、适用于一浴二段法染聚酯/纤维素纤维混纺织物;
c、适用于紧密缠绕的或高密度的涤纶筒子纱染色;
d、适用于紧密缠绕的或高密度的涤纶筒子纱染色。
2、特点与益外:
杰出的促进扩散作用——确保织物渗透、增加染色得色量,容许减少染色时间、降低染色温度,提高不同亲和力材料的遮盖性,即使在快速染色工艺中也能快速、可靠地达到最终染色,减少染料的排放量。
良好的匀染和移染性能——在苛刻的染色条件下也能均匀染色,提高液体循环式染色机染色的内外匀染,适用于匀染疵品染色织物。
极佳的分散性能——无需其它分散剂,提高染浴中染料的分散稳定性,防止染料凝聚。
具同步提升性——促进拼混染料的一致竭染,从而为匀染创造理想条件,确保色光的同一提升。
对染色织物湿牢度无影响,对耐光牢度无或极小影响——不会降低牢度标准。
不降低纤维素纤维的防染沾污——促进聚酯/纤维素纤维混纺织物获得良好牢度和染色重现性,在涤纶/纤维素纤维混纺织物用分散/活性或分散/直接组合染料进行染色的一浴、两段染色工艺中需要此产品。
增加染料得色量——即使在快速染色工艺中也能快速、可靠地达到最终染色,减少染料的排放量。
提高混纺织物非涤纶组份对分散染料的防染能力——不需频繁地进行单独后清洗,增强色光的鲜艳度并能提高摩擦牢度。
3、性质
化学结构:芳香族化合物的羧酸和磷酸酯
离子性:阴离子性
物理形态:澄清的浅黄色低粘度液体
pH(5%溶液):7.0~8.0
比重(20℃时):1.1左右
一般稳定性:对硬水以及一般用量的酸、碱和电解质高度稳定。
储存稳定性:在20℃的密闭容器中可稳定一年以上。不受冷冻或加热的影响。
相容性:能安全地与阴离子和非离子物质一起使用
综上,上述尤利华丁DIF具有如下优点:
1)、将分散、匀染、移染促进的功能与加速扩散的功能结合起来,因此它能满足染色工艺的一切要求;
2)、可在苛刻的染色条件下使用,此条件包括:小浴化、紧密堆积的纺织材料及配伍性很有限的染料组合;
3)按染料和染色的深度不同,容许适当缩减染色时间。在温差不大的情况下,它能补偿温差对染色结果的影响;
4)对一般日晒牢度指标(氙灯)无影响;
5)尤其适用于聚酯/纤维素纤维混纺织物的染色法;
6)超细聚酯纤维染色时,本产品的促扩散作用能提高超细聚酯纤维染色所需的高用量染料的竭染率。

Claims (1)

1、一种阻燃涤纶纤维的毛条染色及后处理方法,其特征在于所述方法包括以下工艺步骤:
第一步:染色
将阻燃涤纶纤维毛条置于毛条染色机中,在40-50℃运行3-5min,加入0.1-0.2g/L冰醋酸调节PH值至5-6、加入1%-3%阻燃涤纶条重百分比的磷酸二氢铵和1-2g/L尤利华丁DIF,运行5-10min,加入分散染料,运行5-10min后开始升温,升温速率1-2℃/min,当温度达到85℃时停止升温保温10-15min,再以0.75-1℃/min的速率升温100-120℃运行30-60min,直接排液冲洗,浴比1:20-50,
第二步:后处理
a、浅色
将染色后的阻燃涤纶纤维置于2-5%织物重百分比的皂洗液中,80-90℃处理20-30min,或:
b、中深色
将染色后阻燃涤纶纤维毛条先置于0.5-2g/L烧碱、0.5-2g/L保险粉、0.5-1g/L净洗剂209组成的浴中,70-80℃处理20-30min,然后再置于1%-4%织物重百分比的冰醋酸浴中40-45℃处理10-15min,浴比:1:20-1:50。
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