CN109577032A - 一种防红外军用芳纶混纺面料及其无盐染色工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防红外军用芳纶混纺面料的无盐染色工艺，包括如下步骤：S1、前处理：将芳纶混纺面料浸泽在碱性处理液中，升温，保温，排液，水洗；S2、阳离子改性：将步骤S1得到的前处理芳纶混纺面料浸泽在阳离子改性液中，升温，保温，排液，水洗；S3、活性染料染色：将步骤S2得到的阳离子改性芳纶混纺面料浸泽在染液中，升温，保温入染，升温，加入碱剂，保温染色；本发明还提供了一种防红外军用芳纶混纺面料。本发明通过阳离子改性和对活性染液组分的优化，有效促进了活性染料对芳纶混纺面料的上染效果，同时避免了初染率太高得色不均的缺陷，解决了芳纶纤维在防红外军用织物中推广利用中染色难度大的难题。

Description

一种防红外军用芳纶混纺面料及其无盐染色工艺
技术领域
本发明涉及织物染色技术领域，尤其涉及一种防红外军用芳纶混纺面料及其无盐染色工艺。
背景技术
芳纶纤维，学名为聚苯二甲酰苯二胺，是一种高强度、高模量、低密度和耐磨性好的高科技特种纤维，广泛应用于军队防护服、防弹材料以及电绝缘等领域，因此芳纶纤维经防红外染料染色后可作为理想的防红外军用面料。但由于芳纶纤维的玻璃化转变温度超过300℃，在常温常压下染色时，染料很难直接上染纤维，造成染色异常困难，且由于芳纶纤维与棉纤维等其他纤维染色性能的差异，芳纶混纺面料染色得色不匀。因此，有关芳纶混纺织物的染色技术的研究成为本领域研究的难点之一。
发明内容
本发明提出了一种防红外军用芳纶混纺面料及其无盐染色工艺，通过阳离子改性和对活性染液组分的优化，有效促进了活性染料对芳纶混纺面料的上染效果，同时避免了初染率太高得色不均的缺陷，提高了均染度，从而解决了芳纶纤维在防红外军用织物中推广利用中染色难度大的技术难题，利于将具有强度高、耐磨性好等力学性能优点的芳纶纤维在军用面料中的应用。
本发明提出的一种防红外军用芳纶混纺面料的无盐染色工艺，包括如下步骤：
S1、前处理：将芳纶混纺面料按浴比为1：20-30浸泽在碱性处理液中，升温至40-60℃，保温，排液，水洗；其中，碱性处理液包括氢氧化钠、精炼剂和渗透剂；
S2、阳离子改性：将步骤S1得到的前处理芳纶混纺面料按浴比为1：10-25浸泽在阳离子改性液中，升温至50-60℃，保温，排液，水洗；其中，阳离子改性液包括：阳离子改性剂5-12％(owf)、氢氧化钠8-12g/L；
S3、活性染料染色：将步骤S2得到的阳离子改性芳纶混纺面料按浴比为1：30-40浸泽在染液中，升温至50-60℃，保温入染20-30min，以2-3℃/min的速度升温至90-110℃，加入碱剂，保温染色30-50min；其中，染液包括：活性染料1-3％(owf)、阳离子改性壳聚糖8-15g/L、两性表面活性剂5-10g/L；
S4、后处理：将步骤S3得到的染色芳纶混纺面料水洗、皂洗。
优选地，步骤S1中，氢氧化钠的浓度为10-30g/L、精炼剂的浓度为1-2g/L、渗透剂的浓度为0.5-1g/L。
优选地，精练剂为烷基聚氧乙烯醚硫酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚、醇醚糖苷中的一种或两种以上混合物。
优选地，步骤S1中，保温时间为30-40min。
芳纶纤维具有良好的化学稳定性和优异的机械物理性能，但是同时也具有很高的结晶度和取向度，使得芳纶纤维的玻璃化温度高，不利于染料分子作用，增大了染色难度，因此利用阳离子改性剂对芳纶纤维进行改性使其表面带上正电荷，利于阳离子型活性染料反应提高上染效果。
优选地，步骤S2中，阳离子改性剂为季铵盐类阳离子改性剂。
优选地，阳离子改性剂为3-氯-2-羟丙基三烷基氯化铵、均三嗪季铵盐、阳离子改性淀粉中一种或两种以上混合物。
优选地，阳离子改性淀粉为季铵淀粉醚。
优选地，步骤S2中，保温时间为20-30min。
阳离子改性壳聚糖和两性表面活性剂形成双亲分子结构，利用超声处理提高该结构的稳定性。
优选地，步骤S3中，阳离子改性芳纶混纺面料浸泽前，将染液进行超声处理。
优选地，超声波频率为10000～20000Hz，超声时间为3～5min，超声温度为20～30℃。
优选地，步骤S3中，碱剂为NaHCO3、Na2CO3、Na3PO4中一种。
优选地，碱剂的浓度为8-12g/L。
优选地，阳离子改性壳聚糖为三甲基氯化铵壳聚糖、N-丙基三甲基氯化铵壳聚糖、N-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖中的一种或两种以上混合物。
优选地，两性表面活性剂为磷脂酰胆碱。
优选地，活性染料选自军绿、灰或棕色系中的一种，且所述活性染料为高温型或者中温型活性染料。
优选地，所述活性染料为阴离子型活性染料。
本发明还提出的一种防红外军用芳纶混纺面料，采用防红外军用芳纶混纺面料的无盐染色工艺进行染色。
优选地，所述防红外军用芳纶混纺面料按重量百分比由30-40％芳纶纤维、40-50％的棉纤维和10-20wt％锦纶纤维混纺制备而成。
本发明芳纶混纺面料碱处理后，采用阳离子改性剂对芳纶混纺面料进行改性，棉织物芳纶混纺面料表面活性基团与阳离子活性剂反应将织物表面改性为阳荷性，从而提高芳纶混纺面料对活性染料的吸附性，提高芳纶纤维的上染效果；但是仅仅通过阳离子改性的芳纶混纺面料虽然上染率得到提高，但是改性后的芳纶混纺面料初染率高，易造成染色不匀，导致活性染料的匀染性和耐光色牢度差等问题；进而本发明在阳离子改性的基础上，对活性燃料的配方进行优化，利用阳离子改性壳聚糖和两性表面活性剂配合，形成双亲分子结构有效地将染料分子包裹起来，促进了活性染料的分散，上染阶段利于染料逐步上染，减低初染率，提高匀染性，随着碱剂的添加和温度的上升，双亲分子结构的稳定性变差，染料在保温染色阶段释放，通过控制升温速度，有效控制染料的释放速度和染色均匀度；同时由于阳离子改性壳聚糖与阳离子改性芳纶混纺面料表面的活性基团反应，起到很好的促染效果，提高上染率，在不需要无机盐的促染作用下实现活性染料的上染效果和色牢度。在优选地方案中，以磷脂酰胆碱和阳离子改性壳聚糖配合，在染料释放阶段，磷脂酰胆碱能够有效的分散染料，在保温染色阶段进一步提高上染下过，得色均匀；同时利用超声处理，促进阳离子改性壳聚糖和两性表面活性剂形成双亲分子结构，并提高了结构的稳定性，进一步提高入染效果。前处理阶段，通过碱液(氢氧化钠)、精炼剂和渗透剂配合对芳纶混纺面料表面进行预处理，利于后续阳离子改性剂的表面改性，提高阳离子改性效果。
本发明通过阳离子改性和对活性染液组分的优化，有效促进了活性染料对芳纶混纺面料的上染效果，同时避免了初染率太高得色不均的缺陷，提高了匀染性，从而解决了芳纶纤维在防红外军用织物中推广利用中染色难度大的难题，利于将具有强度高、耐磨性好等力学性能优点的芳纶纤维在军用面料中的应用。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种防红外军用芳纶混纺面料，按重量百分比由40％芳纶纤维、40％的棉纤维和20wt％锦纶纤维混纺制备而成；
所述防红外军用芳纶混纺面料的无盐染色工艺，包括如下步骤：
S1、前处理：将芳纶混纺面料按浴比为1：20浸泽在碱性处理液中，升温至40℃，保温，排液，水洗；其中，碱性处理液包括氢氧化钠、精炼剂和渗透剂；
S2、阳离子改性：将步骤S1得到的前处理芳纶混纺面料按浴比为1：10浸泽在阳离子改性液中，升温至50℃，保温，排液，水洗；其中，阳离子改性液包括：阳离子改性剂5％(owf)、氢氧化钠8g/L；
S3、活性染料染色：将步骤S2得到的阳离子改性芳纶混纺面料按浴比为1：30浸泽在染液中，升温至50℃，保温入染30min，以2℃/min的速度升温至90℃，加入碱剂，保温染色50min；其中，染液包括：活性染料3％(owf)、阳离子改性壳聚糖15g/L、两性表面活性剂10g/L；
S4、后处理：将步骤S3得到的染色芳纶混纺面料水洗、皂洗。
实施例2
一种防红外军用芳纶混纺面料，按重量百分比由30％芳纶纤维、50％的棉纤维和20wt％锦纶纤维混纺制备而成；
所述防红外军用芳纶混纺面料的无盐染色工艺，包括如下步骤：
S1、前处理：将芳纶混纺面料按浴比为1：30浸泽在碱性处理液中，升温至60℃，保温30min，排液，水洗；其中，碱性处理液包括氢氧化钠的浓度为10g/L、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠的浓度为1g/L、渗透剂AEP 98的浓度为0.5g/L；
S2、阳离子改性：将步骤S1得到的前处理芳纶混纺面料按浴比为1：25浸泽在阳离子改性液中，升温至50℃，保温30min，排液，水洗；其中，阳离子改性液包括：3-氯-2-羟丙基三烷基氯化铵12％(owf)、氢氧化钠12g/L；
S3、活性染料染色：将步骤S2得到的阳离子改性芳纶混纺面料按浴比为1：40浸泽在染液中，升温至60℃，保温入染20min，以3℃/min的速度升温至110℃，加入Na3PO4，保温染色30min；其中，染液包括：活性染料1％(owf)、三甲基氯化铵壳聚糖8g/L、磷脂酰胆碱5g/L；
S4、后处理：将步骤S3得到的染色芳纶混纺面料水洗、皂洗。
实施例3
一种防红外军用芳纶混纺面料，按重量百分比由50％芳纶纤维、40％的棉纤维和10wt％锦纶纤维混纺制备而成；
所述防红外军用芳纶混纺面料的无盐染色工艺，包括如下步骤：
S1、前处理：将芳纶混纺面料按浴比为1：25浸泽在碱性处理液中，升温至50℃，保温35min，排液，水洗；其中，碱性处理液包括氢氧化钠的浓度为20g/L、平平加O-9的浓度为1.5g/L、渗透剂AEP 98的浓度为0.8g/L；
S2、阳离子改性：将步骤S1得到的前处理芳纶混纺面料按浴比为1：15浸泽在阳离子改性液中，升温至55℃，保温25min，排液，水洗；其中，阳离子改性液包括：均三嗪季铵盐9％(owf)、氢氧化钠10g/L；
S3、活性染料染色：将步骤S2得到的阳离子改性芳纶混纺面料按浴比为1：35浸泽在染液中，升温至55℃，保温入染25min，以2℃/min的速度升温至100℃，加入Na2CO3，Na2CO3的浓度为8g/L，保温染色30min；其中，染液包括：活性染料2％(owf)、N-丙基三甲基氯化铵壳聚糖10g/L、磷脂酰胆碱5g/L；
S4、后处理：将步骤S3得到的染色芳纶混纺面料水洗、皂洗。
实施例4
一种防红外军用芳纶混纺面料，按重量百分比由45％芳纶纤维、45％的棉纤维和10wt％锦纶纤维混纺制备而成；
所述防红外军用芳纶混纺面料的无盐染色工艺，包括如下步骤：
S1、前处理：将芳纶混纺面料按浴比为1：25浸泽在碱性处理液中，升温至50℃，保温35min，排液，水洗；其中，碱性处理液包括氢氧化钠的浓度为20g/L、平平加O-9的浓度为1.5g/L、渗透剂AEP 98的浓度为0.8g/L；
S2、阳离子改性：将步骤S1得到的前处理芳纶混纺面料按浴比为1：15浸泽在阳离子改性液中，升温至55℃，保温25min，排液，水洗；其中，阳离子改性液包括：均三嗪季铵盐9％(owf)、氢氧化钠10g/L；
S3、活性染料染色：将步骤S2得到的阳离子改性芳纶混纺面料按浴比为1：35浸泽在染液中，升温至55℃，保温入染25min，以2℃/min的速度升温至100℃，加入NaHCO3，NaHCO3的浓度为12g/L，保温染色30min；其中，染液包括：活性染料2％(owf)、N-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖12g/L、磷脂酰胆碱8g/L；阳离子改性芳纶混纺面料浸泽前将染液进行超声处理染液进行超声处理，超声波频率为10000Hz，超声时间为5min，超声温度为30℃；
S4、后处理：将步骤S3得到的染色芳纶混纺面料水洗、皂洗。
实施例5
一种防红外军用芳纶混纺面料，按重量百分比由45％芳纶纤维、40％的棉纤维和15wt％锦纶纤维混纺制备而成；
所述防红外军用芳纶混纺面料的无盐染色工艺，包括如下步骤：
S1、前处理：将芳纶混纺面料按浴比为1：25浸泽在碱性处理液中，升温至50℃，保温35min，排液，水洗；其中，碱性处理液包括氢氧化钠的浓度为20g/L、平平加O-9的浓度为1.5g/L、渗透剂AEP 98的浓度为0.8g/L；
S2、阳离子改性：将步骤S1得到的前处理芳纶混纺面料按浴比为1：15浸泽在阳离子改性液中，升温至55℃，保温25min，排液，水洗；其中，阳离子改性液包括：季铵淀粉醚8％(owf)、氢氧化钠10g/L；
S3、活性染料染色：将步骤S2得到的阳离子改性芳纶混纺面料按浴比为1：35浸泽在染液中，升温至55℃，保温入染25min，以2℃/min的速度升温至100℃，加入NaHCO3，NaHCO3的浓度为12g/L，保温染色40min；其中，染液包括：活性染料2％(owf)、N-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖12g/L、磷脂酰胆碱8g/L；阳离子改性芳纶混纺面料浸泽前将染液进行超声处理染液进行超声处理，超声波频率为20000Hz，超声时间为3min，超声温度为20℃；
S4、后处理：将步骤S3得到的染色芳纶混纺面料水洗、皂洗。
将实施例2-5所得防红外军用芳纶混纺面料进行性能测试，结果下表所示：
其中，各项性能指标的测试方法如下：
同色度△E：使用Hunter3Lab测色仪对染色下全棉织物前后色差△E进行检测；
K/S值：采用SF600测色配色仪检测，D65光源，织物折叠四层；
色牢度：耐皂洗色牢度按照GB/T 3921-2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》方法D(4)测定；
耐汗渍色牢度按照GB/T 3922-1995《纺织品耐汗渍色牢度试验方法》测定；
耐摩擦色牢度按照GB/T 3920-2008《织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测定；
耐人造光色牢度按照GB/T 8426-1998《织品色牢度试验耐光色牢度：日光》氙灯方法2测定。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防红外军用芳纶混纺面料的无盐染色工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、前处理：将芳纶混纺面料按浴比为1：20-30浸泽在碱性处理液中，升温至40-60℃，保温，排液，水洗；其中，碱性处理液包括氢氧化钠、精炼剂和渗透剂；
S2、阳离子改性：将步骤S1得到的前处理芳纶混纺面料按浴比为1：10-25浸泽在阳离子改性液中，升温至50-60℃，保温，排液，水洗；其中，阳离子改性液包括：阳离子改性剂5-12％(owf)、氢氧化钠8-12g/L；
S3、活性染料染色：将步骤S2得到的阳离子改性芳纶混纺面料按浴比为1：30-40浸泽在染液中，升温至50-60℃，保温入染20-30min，以2-3℃/min的速度升温至90-110℃，加入碱剂，保温染色30-50min；其中，染液包括：活性染料1-3％(owf)、阳离子改性壳聚糖8-15g/L、两性表面活性剂5-10g/L；
S4、后处理：将步骤S3得到的染色芳纶混纺面料水洗、皂洗。
2.根据权利要求1所述的防红外军用芳纶混纺面料的无盐染色工艺，其特征在于，步骤S1中，氢氧化钠的浓度为10-30g/L、精炼剂的浓度为1-2g/L、渗透剂的浓度为0.5-1g/L；优选地，精练剂为烷基聚氧乙烯醚硫酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚、醇醚糖苷中的一种或两种以上混合物。
3.根据权利要求1或2所述的防红外军用芳纶混纺面料的无盐染色工艺，其特征在于，步骤S1中，保温时间为30-40min。
4.根据权利要求1-3任一项所述的防红外军用芳纶混纺面料的无盐染色工艺，其特征在于，步骤S2中，阳离子改性剂为季铵盐类阳离子改性剂；优选地，阳离子改性剂为3-氯-2-羟丙基三烷基氯化铵、均三嗪季铵盐、阳离子改性淀粉中一种或两种以上混合物；优选地，阳离子改性淀粉为季铵淀粉醚；优选地，保温时间为20-30min。
5.根据权利要求1-4任一项所述的防红外军用芳纶混纺面料的无盐染色工艺，其特征在于，步骤S3中，阳离子改性芳纶混纺面料浸泽前，将染液进行超声处理；优选地，超声波频率为10000～20000Hz，超声时间为3～5min，超声温度为20～30℃。
6.根据权利要求1-5任一项所述的防红外军用芳纶混纺面料的无盐染色工艺，其特征在于，步骤S3中，碱剂为NaHCO3、Na2CO3、Na3PO4中一种；优选地，碱剂的浓度为8-12g/L。
7.根据权利要求1-6任一项所述的防红外军用芳纶混纺面料的无盐染色工艺，其特征在于，阳离子改性壳聚糖为三甲基氯化铵壳聚糖、N-丙基三甲基氯化铵壳聚糖、N-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖中的一种或两种以上混合物；优选地，两性表面活性剂为磷脂酰胆碱。
8.根据权利要求1-7任一项所述的防红外军用芳纶混纺面料的无盐染色工艺，其特征在于，活性染料选自军绿、灰或棕色系中的一种，且所述活性染料为高温型或者中温型活性染料；优选地，所述活性染料为阴离子型活性染料。
9.一种防红外军用芳纶混纺面料，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述防红外军用芳纶混纺面料的无盐染色工艺进行染色。
10.根据权利要求9所述防红外军用芳纶混纺面料，其特征在于，所述防红外军用芳纶混纺面料按重量百分比由30-40％芳纶纤维、40-50％的棉纤维和10-20wt％锦纶纤维混纺制备而成。
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