CN106835738A - 一种芳纶和锦纶混纺织物的染色方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种芳纶和锦纶混纺织物的染色方法，属纺织印染加工技术领域。本方法采用将阳离子染料、苯乙酮、冰醋酸加入到乙醇和水混合溶液中配制成阳离子染料染液，在高温高压条件下，先对芳纶和锦纶混纺织物中的芳纶纤维进行染色，然后采用酸性染料套染芳纶和锦纶混纺织物中的锦纶纤维，以使芳纶和锦纶混纺织物整体获得鲜艳、丰满、均匀的颜色，有效地解决了芳纶和锦纶混纺织物染色时颜色一致性问题。加强了对芳纶和锦纶混纺织物中芳纶纤维染色后的清洗作用，减少了阳离子染料对锦纶纤维的沾色，以及由此带来的染色牢度下降问题。本发明染色工艺简单、可操作性强，可实现工业化大生产。

Description

一种芳纶和锦纶混纺织物的染色方法

技术领域

本发明涉及一种对芳纶和锦纶混纺织物染色的方法，属纺织印染加工技术领域。

背景技术

芳纶纤维包括芳纶1313和芳纶1414两种，其结构分别为聚间苯二甲酰间苯二胺和聚对苯二甲酰对苯二胺。芳纶纤维是一种用途广泛的高性能特种纤维，具有许多优异的性能，如耐高温性、阻燃性，以及高强度，使得其广泛应用于耐高温热防护服、高温过滤材料、电绝缘纸、防火材料、消防服、军服、赛车服、航天飞行服等领域。由于芳纶纤维的特殊结构，使得其结晶度高，结构致密，玻璃化温度高达280℃左右，分子结构中不含极性的染色基团，因而芳纶纤维很难用常规的方法进行染色。目前，资料文献中采用的染色方法主要有：原液着色法、有机溶剂染色法、超高温高压染色法、纤维的物理化学改性染色法等。染色使用的染料主要包括分散染料和阳离子染料。尽管采用比较严苛的染色条件，但芳纶纤维的染色效果仍然难以达到理想的要求。

锦纶纤维属于聚酰胺纤维的一类，商品名称为尼龙，具有高强高弹性的特点，在纺织品上主要用作弹性面料，如内衣、丝袜、泳装等。锦纶纤维包括聚己内酰胺和聚己二酰己二胺两种，即锦纶6和锦纶66。锦纶纤维中含有大量的极性氨基，在一定条件下，可用酸性染料、中性染料，以及活性染料进行染色。酸性染料上染锦纶纤维着色鲜艳，吸尽率高，易于染得所希望的颜色。

芳纶纤维和锦纶纤维混纺构成的织物，结合了芳纶纤维的高强度、耐高温性能，以及锦纶纤维的弹性及易染得鲜艳颜色的性能等诸多优势，开发出的新型芳纶和锦纶混纺织物面料，具有巨大的市场潜力和应用前景。对芳纶和锦纶混纺织物的染色是一个技术难题，因为芳纶纤维常规条件下染色困难，在对芳纶纤维染色时，常会造成锦纶纤维的大量沾色。

中国专利申请公布号CN 104358140 A，申请公布日期2015年2月18日，发明创造的名称为适用于锦纶、芳纶混纺纺织品的染色方法，该申请案公开了一种利用载体对芳纶和锦纶混纺织物进行染色的方法。虽然它能够在高温高压下用阳离子染料及套染锦纶的方法对芳纶、锦纶混纺织物染色，但其不足之处在于工艺流程较长，需要控制的工艺参数较多。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种针对难以染色的芳纶和锦纶混纺织物进行染色的方法，具体的操作是将阳离子染料、苯乙酮载体和冰醋酸加入到乙醇和水混合溶液中配制成阳离子染料染液，在高温高压条件下，通过有机溶剂乙醇及载体苯乙酮的协同作用，对芳纶和锦纶混纺织物中的芳纶纤维进行染色，然后采用酸性染料套染其中的锦纶纤维，以使芳纶和锦纶混纺织物整体获得鲜艳、丰满、均匀的颜色。

为了实现上述目的，其技术解决方案为：一种芳纶和锦纶混纺织物的染色方法，所述的染色方法按以下步骤进行：

a.预处理

将待染色的芳纶和锦纶混纺织物置于预处理剂SSA的溶液中浸渍处理，其中，SSA的浓度为0.1～5g/L，浸渍温度为60～80℃，浸渍时间为5～30分钟，浸渍处理后取出芳纶和锦纶混纺织物，进行洗涤和烘干。

b.配制阳离子染料染液

将阳离子染料、苯乙酮、冰醋酸加入到乙醇和水的混合溶液中配制成阳离子染料染液，其中阳离子染料的用量为对纤维重0.1～5％owf，苯乙酮用量为对纤维重1～2.5％owf，冰醋酸用量为对纤维重1～2％owf，乙醇和水的体积比为90％～60％:10％～40％，染液浴比为1:15～1:50。

c.阳离子染料染色

将经a步骤预处理的芳纶和锦纶混纺织物加入到b步骤配制的阳离子染料染液中，盖上染色杯盖，置于高温高压染色机中对芳纶和锦纶混纺织物中的芳纶纤维进行染色，其中，染色温度为130～140℃，染色时间为染色30～90分钟。

d.洗涤

将经c步骤染色后的芳纶和锦纶混纺织物置于净洗剂6501中进行洗涤，其中，净洗剂6501用量为1～2g/L，洗涤时间为10～30分钟，洗涤温度为60～80℃。

e.配制酸性染料染液

将酸性染料、冰醋酸加入到水中配制成酸性染料染液，其中，酸性染料的用量为对纤维重0.1％～5％owf，冰醋酸用量为对纤维重1～2％owf，染液浴比为1:15～1:50。

f.酸性染料染色

将经d步骤洗涤后的芳纶和锦纶混纺织物置于经e步骤配制而成的酸性染料染液中对芳纶和锦纶混纺织物中的锦纶纤维进行染色，其中染色时间为30～60分钟，染色温度为90～100℃。

g.后处理

将经f步骤染色后的芳纶和锦纶混纺织物进行皂洗、水洗和烘干。

由于采用了以上技术方案，本发明一种芳纶和锦纶混纺织物的染色方法的技术特点在于：本发明在高温高压条件下，利用湿热、有机小分子乙醇，以及有机载体苯乙酮的协同作用，用阳离子染料对芳纶和锦纶混纺织物中的芳纶纤维进行染色。乙醇的分子量较小，渗透性极强，比表面积低，具有很强的渗透作用。有机载体吸附于芳纶纤维的表面，对芳纶纤维起到增塑的作用，在高温条件下，芳纶纤维大分子间出现了瞬时孔隙，存在着随机分布的自由容积，借助于出现的瞬时自由容积，对于尺寸大小适宜的染料离子则能够顺利扩散进入纤维，随着染色时间的延长，从而不断地将芳纶纤维染深染透。与芳纶纤维混纺在一起的锦纶纤维，其分子结构中也含有一定比例的氨基官能团，会吸附质子使锦纶纤维带有正电荷，也会吸附阳离子染料，但染料与纤维之间的作用力较弱，阳离子染料对锦纶纤维只是简单地吸附，通过加强后续洗涤作用，去除芳纶和锦纶混纺织物中锦纶纤维上沾着的阳离子染料浮色，提高芳纶和锦纶混纺织物的染色牢度。此时，芳纶和锦纶混纺织物中的芳纶纤维被很好地上染，即对芳纶和锦纶混纺织物进行了阳离子染料打底。然后在酸性条件下将上染了阳离子染料后的芳纶和锦纶混纺织物套染酸性染料，此时锦纶纤维与酸性染料主要以库仑引力的方式结合上染，染料上染速率快、吸尽率高，通过调整酸性染料上染锦纶纤维的色光，保持两类染料(阳离子染料、酸性染料)对两种纤维(芳纶纤维、锦纶纤维)的上染颜色一致性，从而能够保证织物整体获得鲜艳、丰满、均匀一致的颜色。

本发明的对芳纶和锦纶混纺织物的染色方法，有效地解决了芳纶和锦纶混纺织物染色一致性问题。加强了对芳纶和锦纶混纺织物中芳纶纤维染色后的清洗作用，减少了阳离子染料对锦纶纤维的沾色，以及由此带来的染色牢度下降问题。本发明染色工艺简单、可操作性强，可实现工业化大生产。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明的一种芳纶和锦纶混纺织物的染色方法作进一步的详细说明。

一种芳纶和锦纶混纺织物的染色方法，所述的染色方法按以下步骤进行：

a.预处理

在对芳纶和锦纶混纺织物染色前，使用0.1～5g/L预处理剂SSA在60～80℃对织物浸渍处理5～30分钟，排液，用清水洗涤干净。对于芳纶纤维和锦纶纤维，他们都属于化学纤维，这两种纤维在生产过程中都加入油剂及其他类型的助剂，以消除纺丝过程产生的静电，使纺丝过程得以顺利进行。这些助剂的添加，虽然对纤维的生产过程有利，但对纤维的染色起到阻碍的作用，会使得染料对纤维的上染变得比较困难，所以要先用预处理剂SSA对芳纶和锦纶混纺织物进行预处理以彻底去除纤维上面的各类助剂。

b.配制阳离子染料染液

将对纤维重0.1～5％owf的阳离子染料、对纤维重1～2.5％owf的苯乙酮，对纤维重1～2％owf的冰醋酸加入到乙醇和水的混合溶液中配制成阳离子染料染液，乙醇和水的体积比为90％～60％:10％～40％，染液浴比为1:15～1:50。乙醇分子量较小，渗透性很强，粘度低，对纤维的穿透能力强，可以极快的速度深入到纤维的微细结构内部。苯乙酮是有机的芳香烃类小分子载体，相对分子质量比染料小，具有双亲性，对芳纶纤维有较大的亲和力，可比染料先扩散进入纤维内部，并以氢键和范德华力与纤维结合，削弱了纤维内分子链间的结合力，使纤维增塑，无定形区的分子链段更易发生运动，纤维结构变得松弛，自由容积增大，提高大空穴产生的概率，有利于染料向纤维内部扩散，从而能够显著提高芳纶纤维的染色性能。同时载体也对染料具有亲和性，其对染料的溶解能力比水高，能使更多的染料溶解在载体中，并随载体扩散到纤维表面，在纤维表面形成一层浓度很高的染液层，提高了染料在纤维内外的浓度梯度差，进而提高染料的扩散动力，提高了染料向纤维内部的扩散速率。

c.阳离子染料染色

将经过预处理的芳纶和锦纶混纺织物加入到配制的阳离子染料染液中，盖上染色杯盖，放置于高温高压染色机中，在130～140℃温度下染色30～90分钟，染色完毕排液。在130～140℃的高温条件下，芳纶纤维大分子的扰动加剧，产生了大量尺度较大的孔隙，染料在浓度梯度的推动下，快速地在纤维表面吸附并向纤维内部扩散，以阶梯石的方式不断地向纤维内部渗透，直至将整根纤维染深染透。

d.洗涤

将上染芳纶纤维的芳纶和锦纶混纺织物置于1～2g/L净洗剂6501中，在洗涤温度为60～80℃的条件下，洗涤10～30分钟。再用清水彻底冲洗干净，在标准光源下对色。芳纶和锦纶混纺织物中的锦纶纤维，其分子结构中含有一定比例显碱性的氨基，在酸性条件下它会吸附质子而使锦纶纤维带有正电荷，在对芳纶纤维染色的同时，也会吸附阳离子染料，但此时阳离子染料仅是简单地吸附在锦纶纤维的表面，染料与纤维间的作用力较弱，通过洗涤剂6501的洗涤作用，可去除纤维上这些结合力较弱的吸附染料，从而提高芳纶和锦纶混纺织物的染色牢度。

e.配制酸性染料染液

将对纤维重0.1％～5％owf的酸性染料、对纤维重1～2％owf的冰醋酸加入到水中配制成酸性染料染液，染液浴比为1:15～1:50，以对芳纶和锦纶混纺织物中的锦纶纤维进行染色。

f.酸性染料染色

对上染完阳离子染料的芳纶和锦纶混纺织物套染酸性染料，在酸性染料染液中，90～100℃的温度下染色30～60分钟，染色完毕后皂洗、水洗、烘干，在标准光源下对色。在酸性条件下，锦纶纤维吸附质子带有正电荷，酸性染料与锦纶纤维主要以离子键的方式进行结合，染料快速吸附到纤维上，通过对染料浓度、染色时间的控制，调节染料在锦纶纤维上的颜色，从而保证芳纶和锦纶混纺织物中的两种纤维都获得均匀一致的颜色。这样安排先染芳纶再染锦纶的先高温后低温染色顺序，主要是考虑到酸性染料的耐高温性能，若先对芳纶和锦纶混纺织物用酸性染料上染锦纶纤维，即对芳纶和锦纶混纺织物中的锦纶纤维先染色打底，则染完色的锦纶纤维要经历与后续阳离子染料上染芳纶纤维一致的高温作用，则上染到锦纶纤维上的酸性染料结构可能会遭到破坏，使颜色变得萎暗。

g.后处理

将上染完酸性染料的芳纶和锦纶混纺织物进行充分的皂洗及水洗，以除去纤维表面及纱线间的浮色，提高染色牢度。最后，对水洗后的芳纶和锦纶混纺织物烘干得到成品。

具体实施例

实施例一

将1g待染色的芳纶和锦纶混纺织物置于5g/L的预处理剂SSA溶液中，在60℃的温度下浸渍处理5分钟，然后取出芳纶和锦纶混纺织物，洗涤、烘干，得到预处理的芳纶和锦纶混纺织物。称取0.001g的阳离子染料红FBL 200％、0.01g的苯乙酮、0.01g的冰醋酸加入到15mL由90％乙醇和10％水组成的混合溶液中，配制成阳离子染料染液。将经过预处理后的芳纶和锦纶混纺织物加入到配制的阳离子染料染液中，盖上染色杯盖，置于高温高压染色机中，在130℃的温度下对芳纶和锦纶混纺织物中的芳纶纤维染色30分钟。将染色后的芳纶和锦纶混纺织物置于1g/L的净洗剂6501中60℃温度下洗涤10分钟。称取0.001g的酸性染料红F-GS，0.01g的冰醋酸加入到15mL水中配制成酸性染料染液。将经过阳离子染料染色洗涤后的芳纶和锦纶混纺织物置于酸性染料染液中，在90℃温度下对芳纶和锦纶混纺织物中的锦纶纤维染色30分钟。然后将染色后的芳纶和锦纶混纺织物皂洗、水洗和烘干。

实施例二

将1g待染色的芳纶和锦纶混纺织物置于2.5g/L的预处理剂SSA溶液中，在70℃的温度下浸渍处理15分钟，然后取出芳纶和锦纶混纺织物，洗涤、烘干，得到预处理的芳纶和锦纶混纺织物。称取0.025g的阳离子染料红FBL 200％、0.0175g的苯乙酮、0.015g的冰醋酸加入到30mL由75％乙醇和25％水组成的混合溶液中，配制成阳离子染料染液。将经过预处理后的芳纶和锦纶混纺织物加入到配制的阳离子染料染液中，盖上染色杯盖，置于高温高压染色机中，在135℃的温度下对芳纶和锦纶混纺织物中的芳纶纤维染色60分钟。将染色后的芳纶和锦纶混纺织物置于1.5g/L的净洗剂6501中70℃温度下洗涤20分钟。称取0.025g的酸性染料红F-GS，0.015g的冰醋酸加入到30mL水中配制成酸性染料染液。将经过阳离子染料染色洗涤后的芳纶和锦纶混纺织物置于酸性染料染液中，在95℃温度下对芳纶和锦纶混纺织物中的锦纶纤维染色45分钟。然后将染色后的芳纶和锦纶混纺织物皂洗、水洗和烘干。

实施例三

将1g待染色的芳纶和锦纶混纺织物置于0.1g/L的预处理剂SSA溶液中，在80℃的温度下浸渍处理30分钟，然后取出芳纶和锦纶混纺织物，洗涤、烘干，得到预处理的芳纶和锦纶混纺织物。称取0.05g的阳离子染料红FBL 200％、0.025g的苯乙酮、0.02g的冰醋酸加入到50mL由60％乙醇和40％水组成的混合溶液中，配制成阳离子染料染液。将经过预处理后的芳纶和锦纶混纺织物加入到配制的阳离子染料染液中，盖上染色杯盖，置于高温高压染色机中，在140℃的温度下对芳纶和锦纶混纺织物中的芳纶纤维染色90分钟。将染色后的芳纶和锦纶混纺织物置于2g/L的净洗剂6501中80℃温度下洗涤30分钟。称取0.05g的酸性染料红F-GS，0.02g的冰醋酸加入到50mL水中配制成酸性染料染液。将经过阳离子染料染色洗涤后的芳纶和锦纶混纺织物置于酸性染料染液中，在100℃温度下对芳纶和锦纶混纺织物中的锦纶纤维染色60分钟。然后将染色后的芳纶和锦纶混纺织物皂洗、水洗和烘干。

Claims (1)

1.一种芳纶和锦纶混纺织物的染色方法，其特征在于：所述的染色方法按以下步骤进行：

a.预处理

将待染色的芳纶和锦纶混纺织物置于预处理剂SSA的溶液中浸渍处理，其中，SSA的浓度为0.1～5g/L，浸渍温度为60～80℃，浸渍时间为5～30分钟，浸渍处理后取出芳纶和锦纶混纺织物，进行洗涤和烘干；

b.配制阳离子染料染液

将阳离子染料、苯乙酮、冰醋酸加入到乙醇和水的混合溶液中配制成阳离子染料染液，其中阳离子染料的用量为对纤维重0.1～5％owf，苯乙酮用量为对纤维重1～2.5％owf，冰醋酸用量为对纤维重1～2％owf，乙醇和水的体积比为90％～60％:10％～40％，染液浴比为1:15～1:50；

c.阳离子染料染色

将经a步骤预处理的芳纶和锦纶混纺织物加入到b步骤配制的阳离子染料染液中，盖上染色杯盖，置于高温高压染色机中对芳纶和锦纶混纺织物中的芳纶纤维进行染色，其中，染色温度为130～140℃，染色时间为染色30～90分钟；

d.洗涤

将经c步骤染色后的芳纶和锦纶混纺织物置于净洗剂6501中进行洗涤，其中，净洗剂6501用量为1～2g/L，洗涤时间为10～30分钟，洗涤温度为60～80℃；

e.配制酸性染料染液

将酸性染料、冰醋酸加入到水中配制成酸性染料染液，其中，酸性染料的用量为对纤维重0.1％～5％owf，冰醋酸用量为对纤维重1～2％owf，染液浴比为1:15～1:50；

f.酸性染料染色

将经d步骤洗涤后的芳纶和锦纶混纺织物置于经e步骤配制而成的酸性染料染液中对芳纶和锦纶混纺织物中的锦纶纤维进行染色，其中染色时间为30～60分钟，染色温度为90～100℃；

g.后处理

将经f步骤染色后的芳纶和锦纶混纺织物进行皂洗、水洗和烘干。