CN103541214B - 用于提高聚酰亚胺纤维碱性染料染色性能的方法 - Google Patents

用于提高聚酰亚胺纤维碱性染料染色性能的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属轻化工领域，涉及一种用于提高聚酰亚胺纤维碱性染料染色性能的方法。即先在催化剂的作用下，对聚酰亚胺纤维进行羧基化改性处理，再在碱性染料染浴中加入载体对羧基化的聚酰亚胺纤维进行染色。在催化剂的作用下，聚酰亚胺纤维分子的末端酐水解成羧基，可增加染座，染料分子上的阳离子能与纤维分子末端酐水解生成的羧基发生离子键结合，本发明方法可有效提高聚酰亚胺纤维碱性染料染色的深染性和色牢度。

Description

用于提高聚酰亚胺纤维碱性染料染色性能的方法
技术领域
本发明属轻化工领域，涉及一种用于提高聚酰亚胺纤维碱性染料染色性能的方法。
背景技术
聚酰亚胺纤维具有优良的耐热性能、介电性能、耐低温性能、力学性能、耐辐射性能，使得它可在航空航天、电气绝缘、原子能工业、国防建设、环境产业、防护产业、医疗卫生等条件非常严酷的领域中得到广泛的应用,如用在高温、放射性或有机气体或液体的过滤、隔火毡、防火阻燃服装等。
但是由于聚酰亚胺纤维大分子排列规整、纤维结构紧密、纤维疏水性很强，而且纤维本身固有黄色的色泽，使其染色难度很大，限制了它的应用。目前急切需要寻找一种提高聚酰亚胺纤维染色深染性的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种深染性好，染色牢度好，提高了上染百分率的用于提高聚酰亚胺纤维碱性染料染色性能的方法。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
用于提高聚酰亚胺纤维碱性染料染色性能的方法，方法如下：
步骤a：对聚酰亚胺纤维进行羧基化改性处理，使聚酰亚胺纤维分子的末端酐水解成羧基，增加染座；
步骤b：采用碱性染料对上述羧基化改性的聚酰亚胺纤维进行染色后，得成品。
作为优选，所述的步骤a中羧基化改性处理方法如下：将聚酰亚胺纤维在催化剂3-15g/L、浴比1：50的处理液中30-80℃下处理10-30分钟，清水洗净，烘干。
作为优选，所述的催化剂为碱性催化剂，该碱性催化剂为氢氧化钾、氢氧化钠、醇钠、醇钾中任一种或几种。
作为优选，所述的催化剂为酸性催化剂，该酸性催化剂为醋酸、盐酸、硫酸、硝酸任一种或几种。
作为优选，所述的步骤b中染色方法如下：
在室温下，加入载体、硝酸钠及碱性染料，用甲酸调节pH值，控制速率1℃/min升温到135℃，保温60min，然后以速率1℃/min降温到70℃，排浴，水洗。
作为优选，所述的载体用量为5-20%owf，碱性染料用量为3-15%owf，硝酸钠用量为10-20g/L，pH=3，浴比1：30。
作为优选，所述的载体为CindyeDnk（卜赛特集团）、苯甲醇、甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯、水杨酸甲酯任一种。
本发明工艺是在酸、碱催化剂存在的条件下，聚酰亚胺纤维分子的末端酐水解，生成羧基，增加了碱性染料上染纤维的染座，染料分子上的阳离子能与纤维分子末端酐水解生成的羧基发生离子键结合，从而提高了染色深染性。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
（1）由于羧基化处理在纤维表面引入了羧基，增加了碱性染料的染座，深染性好；
（2）染色牢度提高了半级左右。
（3）染色工艺中加入了载体和膨化剂，使上染百分率提高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述：
实施例1
将聚酰亚胺纤维分别在10g/L碱性催化剂（氢氧化钾、氢氧化钠），浴比1：50的处理液中70℃处理30min，清水洗净。再对处理前后的纤维进行碱性染料染色，染色工艺处方为：载体CINDYEDNK用量15%owf，染料MAXILONBlueSL用量5%owf，硝酸钠用量10g/L，pH=3，浴比1：30。工艺条件：室温下加入载体、硝酸钠及染料，并用甲酸调节pH值，1℃/min升温到140℃，保温60分钟，然后1℃/min降温到70℃，排浴，水洗。然后测定染色纤维的K/S值和色牢度，结果如表1所示。
表1碱性催化剂存在下羧基化改性前后纤维的K/S值和色牢度
从表1可以看出，碱性条件下，羧基化改性后的聚酰亚胺纤维K/S值明显提高，皂洗牢度和摩擦牢度也提高1级左右。这是因为在碱性条件下，聚酰亚胺纤维的末端酐水解成羧基，增加了碱性染料染色的染座，羧基能与染料阳离子形成离子键结合，因此K/S值和色牢度都有所提高。
实施例2
将聚酰亚胺纤维分别在10g/L酸性催化剂（醋酸、硫酸），浴比1：50的处理液中70℃处理10min，清水洗净。再对处理前后的纤维进行碱性染料染色，染色工艺处方为：载体CINDYEDNK用量15%owf，染料MAXILONBlueSL用量5%owf，硝酸钠用量10g/L，pH=3，浴比1：30。工艺条件：室温下加入载体、硝酸钠及染料，并用甲酸调节pH值，1℃/min升温到140℃，保温60分钟，然后1℃/min降温到70℃，排浴，水洗。然后测定染色纤维的K/S值和色牢度，结果如表2所示。
表2酸性催化剂存在下羧基化改性前后纤维的K/S值和色牢度
从表2可以看出，酸性条件下，羧基化改性后的聚酰亚胺纤维K/S值明显提高。这是因为聚酰亚胺纤维在酸的催化作用下，纤维分子的末端酐水解成羧基，增加了碱性染料染色的染座，羧基能与染料阳离子形成离子键结合，因此K/S值和色牢度都有所提高。
实施例3
载体CINDYEDNK用量对K/S值的影响
在染料MAXILONBlueSL浓度5%owf，硝酸钠用量10g/L，pH=3，浴比1：30，载体CINDYEDNK用量0-20%owf的染液中，按照实施例1染色工艺条件对羧基化改性后的聚酰亚胺纤维进行染色，测定染色样品的K/S值，结果如表3所示。
表3载体CINDYEDNK用量对K/S值的影响
载体CINDYE DNK用量/%owf K/S
0 19.247
5 20.814
10 21.532
15 22.451
20 22.603
从表3可以看出，染浴中加入载体后，染色样品的K/S值增大。载体对纤维起增塑作用，增加纤维大分子链的活动能力，使纤维结构松弛，由此增大纤维自由体积，提高染料在纤维内的扩散速率。因此，在染浴中加入一定浓度的载体，可显著提高染色样品的K/S值。
实施例1、2、3中所述载体CINDYEDNK也可用苯甲醇、甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯、水杨酸甲酯任一替代。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (4)

1.用于提高聚酰亚胺纤维碱性染料染色性能的方法，其特征在于，方法如下：
步骤a：将聚酰亚胺纤维在催化剂3-15g/L、浴比1：50的处理液中30-80℃下处理10-30分钟，使聚酰亚胺纤维分子的末端酐水解成羧基，增加染座；
步骤b：采用碱性染料对上述羧基化改性的聚酰亚胺纤维进行染色后，得成品；
其中，所述催化剂为氢氧化钾、氢氧化钠、醇钠、醇钾中任一种的碱性催化剂，或者为醋酸、盐酸、硫酸、硝酸任一种的酸性催化剂。
2.根据权利要求1所述的用于提高聚酰亚胺纤维碱性染料染色性能的方法，其特征在于：所述的步骤b中染色方法如下：在室温下，加入载体、硝酸钠及碱性染料，用甲酸调节pH值，控制速率1℃/min升温到135℃，保温60min，然后以速率1℃/min降温到70℃，排浴，水洗。
3.根据权利要求2所述的用于提高聚酰亚胺纤维碱性染料染色性能的方法，其特征在于：所述的载体用量为5-20%owf，碱性染料用量为3-15%owf，硝酸钠用量为10-20g/L，pH=3，浴比1：30。
4.根据权利要求2所述的用于提高聚酰亚胺纤维碱性染料染色性能的方法，其特征在于：所述的载体为CindyeDnk、苯甲醇、甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯、水杨酸甲酯任一种。
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