CN110409202B - 一种绿色环保的芳纶织物染色的方法及其应用 - Google Patents

一种绿色环保的芳纶织物染色的方法及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN110409202B
CN110409202B CN201910701701.0A CN201910701701A CN110409202B CN 110409202 B CN110409202 B CN 110409202B CN 201910701701 A CN201910701701 A CN 201910701701A CN 110409202 B CN110409202 B CN 110409202B
Authority
CN
China
Prior art keywords
aramid fiber
dyeing
fiber fabric
dye
fabric
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910701701.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110409202A (zh
Inventor
董媛媛
刘子阳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian Polytechnic University
Original Assignee
Dalian Polytechnic University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian Polytechnic University filed Critical Dalian Polytechnic University
Priority to CN201910701701.0A priority Critical patent/CN110409202B/zh
Publication of CN110409202A publication Critical patent/CN110409202A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110409202B publication Critical patent/CN110409202B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06PDYEING OR PRINTING TEXTILES; DYEING LEATHER, FURS OR SOLID MACROMOLECULAR SUBSTANCES IN ANY FORM
    • D06P1/00General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed
    • D06P1/0056Dyeing with polymeric dyes involving building the polymeric dyes on the fibres
    • D06P1/006Dyeing with polymeric dyes involving building the polymeric dyes on the fibres by using dyes with polymerisable groups, e.g. dye ---CH=CH2
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06PDYEING OR PRINTING TEXTILES; DYEING LEATHER, FURS OR SOLID MACROMOLECULAR SUBSTANCES IN ANY FORM
    • D06P1/00General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed
    • D06P1/38General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed using reactive dyes
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06PDYEING OR PRINTING TEXTILES; DYEING LEATHER, FURS OR SOLID MACROMOLECULAR SUBSTANCES IN ANY FORM
    • D06P3/00Special processes of dyeing or printing textiles, or dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the material treated
    • D06P3/02Material containing basic nitrogen
    • D06P3/04Material containing basic nitrogen containing amide groups
    • D06P3/24Polyamides; Polyurethanes
    • D06P3/248Polyamides; Polyurethanes using reactive dyes
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06PDYEING OR PRINTING TEXTILES; DYEING LEATHER, FURS OR SOLID MACROMOLECULAR SUBSTANCES IN ANY FORM
    • D06P5/00Other features in dyeing or printing textiles, or dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form
    • D06P5/20Physical treatments affecting dyeing, e.g. ultrasonic or electric

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Coloring (AREA)

Abstract

本发明公开了一种环保的芳纶织物染色的方法及其应用,属于绿色环保芳纶染色领域。在紫外线的照射下,利用染料的光反应例如光共聚合和光致交联对织物进行染色。并且染色可以在室温不加盐条件下进行,非常有利于环境保护。接枝率和染色深度主要受紫外线照射能量、染料和光敏引发剂浓度、二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺/染料摩尔比等因素的影响。本发明采用亲水性单体二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺和含α‑溴丙烯酰胺基活性染料接枝共聚到芳纶织物上,可以有效地改善芳纶织物染色性能,达到了织物色泽鲜艳,耐摩擦色牢度较高,水洗色牢度一般的效果。从而在不破坏芳纶性能的前提下实现芳纶织物的环保染色。

Description

一种绿色环保的芳纶织物染色的方法及其应用
技术领域
本发明属于绿色环保芳纶染色领域,特别涉及一种绿色环保的芳纶织物染色的方法及其应用。
背景技术
间位芳纶作为一种新型的高科技合成纤维,具有比强度高、高模量、耐高温、抗多种有机溶剂、重量轻以及阻燃性能优异等优良性能。但是由于芳纶分子结构紧密,具有很高的玻璃化温度,结晶度和取向度都很高,所以导致常规染色方法难以染色。尽管提高芳纶有限溶胀的方法包括液氨预处理,添加载体与各种膨胀剂可以实现溶剂染色,但是这些染色方法均存在染色颜色浅,色牢度差,强度下降,助剂去除困难,染色时间长、温度高的缺点。
紫外线引发的表面接枝共聚是一种简单、有效的改善纺织品表面性能的方法。光活性染色是利用某些染料在紫外线照射下的光反应性,例如,通过光聚合、光接枝和光交联过程,形成聚合交联网状结构的染料。
发明内容
为了解决芳纶织物由于结晶度和取向度很高,使用传统的染色方法染色通常难以实现的问题,本发明提供了一种环保的芳纶织物染色的方法—紫外线光活性染色。本发明在紫外线的照射下,利用染料的光反应例如光共聚合和光致交联对织物进行染色。采用亲水性单体和光活性染料接枝共聚到芳纶织物上,可以有效地改善芳纶织物染色性能,达到织物色泽鲜艳,水洗色牢度较高的效果。从而在不破坏芳纶性能的前提下实现芳纶织物的环保染色。本发明染色后的芳纶织物,色泽鲜艳,水洗色牢度较高,力学性能变化较小等优点。并且染色可以在室温不加盐条件下进行,非常有利于环境保护。
本发明通过将亲水性单体二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMA)和含α-溴丙烯氨基活性基团的染料接枝共聚到芳纶织物。考察紫外线照射能量、共聚单体浓度、光敏引发剂浓度、染料浓度等因素对接枝率和染色深度的影响,从而确定芳纶织物紫外线光活性染色最佳工艺。
本发明紫外线光接枝的过程将烘干后的芳纶织物浸渍在含有水、二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMA)、光活性染料、光敏引发剂4-苯甲酰苯甲酸和润湿剂的溶液中,然后以60%的压液率在压辊上进行挤压,浸轧后的芳纶织物采用紫外线进行照射,紫外线照射能量通过传送带运行圈数进行调节,照射后的芳纶织物进行皂洗和水洗,最后将接枝后的芳纶织物进行烘干。本发明染色后的芳纶织物,色泽鲜艳,水洗色牢度较高。这也是本发明的特点所在。
本发明提供了一种绿色环保的芳纶织物染色的方法,具体操作步骤如下:
(1)将光敏引发剂、亲水性单体、活性染料按一定浓度混合均匀,所述光敏引发剂的浓度为0~20%,所述活性染料的浓度为1~12%,所述亲水性单体与活性染料的摩尔比为0~9:1;
(2)将烘干后的芳纶织物浸渍在步骤(1)所得的溶液中,浸泡一段时间后,将芳纶织物放置于压辊上进行挤压,所述挤压的压液率为60~65%;
(3)将步骤(2)挤压后的芳纶织物在紫外灯下进行照射,所述紫外灯照射能量为5~25J/cm2,即得。
进一步地,上述技术方案中,所述步骤(1)中的光敏引发剂为4-苯甲酰苯甲酸,二苯甲酮。
进一步地,上述技术方案中,所述步骤(1)中的亲水性单体为二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺,丙烯酸,甲基丙烯酸羟乙酯,乙烯基吡咯烷酮。
进一步地,上述技术方案中,所述步骤(1)中的活性染料为含有α-溴丙烯酰胺光反应性基团的活性染料。
进一步地,上述技术方案中,所述含有α-溴丙烯酰胺光反应性基团的活性染料包括活性红84,活性黄39,活性蓝50。
进一步地,上述技术方案中,步骤(2)中的浸泡时长为0.5-1.5min
进一步地,上述技术方案中,步骤(2)中将芳纶织物放置于压辊上进行挤压的压液率为60%。
进一步地,上述技术方案中,步骤(3)中紫外灯的照射能量为5、10、15、20、25J/cm2
本发明还提供了一种利用绿色环保的芳纶织物染色的方法在芳纶织物染色中的应用。
进一步讨论如下最优条件:
(1)改变共聚单体浓度
亲水性单体二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMA)和活性染料一起接枝到芳纶织物上,对于DMAPMA/染料系统,染色深度(K/S)随着DMAPMA和染料的摩尔比率的增加而增加,最佳的摩尔比是7:1。(染色深度(K/S)是评价染色好坏的一个标准,采用活性染料直接染芳纶织物时K/S为0,即不能成功进行染色。)
(2)改变光敏引发剂的浓度
采用4-苯甲酰苯甲酸(BBA)为光敏引发剂,在紫外线的照射下,光敏引发剂分子产生的自由基,通过吸附芳纶分子中的氢,在织物表面产生自由基,从而引发染料分子接枝到织物上。最佳的光敏引发剂的浓度15%。
(3)改变紫外线照射能量
在紫外线照射下,使光活性染料中C-S键和C-Br键断裂产生含有自由基的染料分子,并且可以通过自由基机理发生聚合接枝到芳纶织物上。最佳紫外线照射能量是15J/cm2
(4)改变染料浓度
随着染料浓度的升高,芳纶织物接触染料的面积增大,单位时间内由紫外光引发的芳纶与染料聚合的反应比例增加,最佳染料浓度为9%。
发明有益效果
传统的染色过程主要是依靠染料的吸附和分散作用,所以不可避免地需要大量的能源消耗和废水排放。因为染色液包含未固定的染料,中性盐,碱以及其它物质,从而造成了环境污染。同时,传统的染料染色具有单一性,例如α-溴丙烯酰胺基活性染料常用于蛋白质纤维的亲核取代染色,乙烯基砜活性染料通过亲核加成来对纤维素纤维进行染色。如果蛋白质纤维和纤维素纤维互换染料进行染色,就会导致纤维和染料之间的亲和力低,固色性差,染色深度浅。为了取代吸附法染色,需要开发新的可替代的染色方法,这种新的染色方法要尽可能少的加入化学物质及助剂,消耗最少的水、时间和能量。本发明提出一种的芳纶染色方法—紫外线光活性染色。在紫外线的照射下,利用染料的光反应例如光共聚合和光致交联对织物进行染色。并且染色可以在室温不加盐条件下进行,非常有利于环境保护。
具体实施方式
下述非限定性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明,但不以任何方式限制本发明。
结合如下实施例,对本发明做进一步描述。
用到的主要设备:SK-102-150紫外线照射仪(深圳市三昆科技有限公司)。
实施例1
(1)采用4-苯甲酰苯甲酸(BBA)为光敏引发剂,二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMA)为亲水性单体,含有α-溴丙烯酰胺光反应性基团的活性红84为活性染料,所述光敏引发剂浓度为10%,亲水性单体与活性染料摩尔比为5:1,染料浓度为3%,将上述原料混合成混合溶液。
(2)将烘干后的芳纶织物,浸渍在步骤(1)所得溶液中,然后以60%的压液率在压辊上进行挤压,浸轧后的芳纶织物在紫外线下进行照射,紫外线照射能量15J/cm2
(3)染色深度(K/S值)为4.6。
实施例2
(1)采用4-苯甲酰苯甲酸(BBA)为光敏引发剂,二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMA)为亲水性单体,含有α-溴丙烯酰胺光反应性基团的活性红84为活性染料,所述光敏引发剂浓度为10%,亲水性单体与活性染料摩尔比为5:1,染料浓度为3%,将上述原料混合成混合溶液。
(2)将烘干后的芳纶织物,浸渍在步骤(1)所得溶液中,然后以60%的压液率在压辊上进行挤压,浸轧后的芳纶织物在紫外线下进行照射,紫外线照射能量20J/cm2
(3)染色深度(K/S值)为3.9。
实施例3
(1)采用4-苯甲酰苯甲酸(BBA)为光敏引发剂,二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMA)为亲水性单体,含有α-溴丙烯酰胺光反应性基团的活性红84为活性染料,所述光敏引发剂浓度为15%,亲水性单体与活性染料摩尔比为5:1,染料浓度为3%,将上述原料混合成混合溶液。
(2)将烘干后的芳纶织物,浸渍在步骤(1)所得溶液中,然后以60%的压液率在压辊上进行挤压,浸轧后的芳纶织物在紫外线下进行照射,紫外线照射能量15J/cm2
(3)染色深度(K/S值)为7.9。
实施例4
(1)采用4-苯甲酰苯甲酸(BBA)为光敏引发剂,二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMA)为亲水性单体,含有α-溴丙烯酰胺光反应性基团的活性红84为活性染料,所述光敏引发剂浓度为15%,亲水性单体与活性染料摩尔比为7:1,染料浓度为9%,将上述原料混合成混合溶液。
(2)将烘干后的芳纶织物,浸渍在步骤(1)所得溶液中,然后以60%的压液率在压辊上进行挤压,浸轧后的芳纶织物在紫外线下进行照射,紫外线照射能量15J/cm2
(3)染色深度(K/S值)为11.2。

Claims (8)

1.一种绿色环保的芳纶织物染色的方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将光敏引发剂、亲水性单体、活性染料按一定浓度混合均匀,所述光敏引发剂的浓度为0~20%,所述光敏引发剂的浓度不为0,所述活性染料的浓度为1~12%,所述亲水性单体与活性染料的摩尔比为0~9:1,所述亲水性单体的摩尔比不为0;
(2)将烘干后的芳纶织物浸渍在步骤(1)所得的溶液中,浸泡0.5-1.5min后,将芳纶织物放置于压辊上进行挤压,所述挤压的压液率为60~65%;
(3)将步骤(2)挤压后的芳纶织物在紫外灯下进行照射,所述紫外灯照射能量为5~25J/cm2,即得。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)中的光敏引发剂包括4-苯甲酰苯甲酸、二苯甲酮。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)中的亲水性单体包括二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、乙烯基吡咯烷酮。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)中的活性染料为含有α-溴丙烯酰胺光反应性基团的活性染料。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述含有α-溴丙烯酰胺光反应性基团的活性染料包括活性红84、活性黄39、活性蓝50。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中将芳纶织物放置于压辊上进行挤压的压液率为60%。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(3)中紫外灯的照射能量为5、10、15、20、25J/cm2
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法在芳纶织物染色中的应用。
CN201910701701.0A 2019-07-31 2019-07-31 一种绿色环保的芳纶织物染色的方法及其应用 Active CN110409202B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910701701.0A CN110409202B (zh) 2019-07-31 2019-07-31 一种绿色环保的芳纶织物染色的方法及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910701701.0A CN110409202B (zh) 2019-07-31 2019-07-31 一种绿色环保的芳纶织物染色的方法及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110409202A CN110409202A (zh) 2019-11-05
CN110409202B true CN110409202B (zh) 2021-10-19

Family

ID=68364828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910701701.0A Active CN110409202B (zh) 2019-07-31 2019-07-31 一种绿色环保的芳纶织物染色的方法及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110409202B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115198544B (zh) * 2022-08-25 2024-07-02 浙江理工大学 一种基于光诱导蚕丝活性接枝染色方法
CN116065274B (zh) * 2022-09-08 2024-07-23 江南大学 一种多波段光敏抑菌的涤棉混纺纱及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101613942A (zh) * 2009-07-30 2009-12-30 温州市鹿城油墨化学公司 一种合成革用纳米改性紫外光固化涂料
KR101169006B1 (ko) * 2011-03-28 2012-07-31 금오공과대학교 산학협력단 아라미드 직물의 가공방법 및 이에 의해 가공된 아라미드 직물
KR101896985B1 (ko) * 2017-03-08 2018-09-10 금오공과대학교 산학협력단 광그라프트 개질을 포함한 uv-led 조사 광그라프트 염색방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101613942A (zh) * 2009-07-30 2009-12-30 温州市鹿城油墨化学公司 一种合成革用纳米改性紫外光固化涂料
KR101169006B1 (ko) * 2011-03-28 2012-07-31 금오공과대학교 산학협력단 아라미드 직물의 가공방법 및 이에 의해 가공된 아라미드 직물
KR101896985B1 (ko) * 2017-03-08 2018-09-10 금오공과대학교 산학협력단 광그라프트 개질을 포함한 uv-led 조사 광그라프트 염색방법

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Environmentally friendly coloration of cotton by the UV-induced photografting of a-bromoacrylamido dyes;Yuanyuan Dong et al.;《Coloration Technology》;20141231;第296-304页 *
Reactive Dyeing of Meta-aramid Fabrics Photografted with Dimethylaminopropyl Methacrylamide;Eun-Min Kim et al.;《Fibers and Polymers》;20111231;第12卷(第5期);第580-586页 *
Reactive Dyeing of Photografted para-Aramid Fabrics;Eun Min Kim et al.;《Textile Coloration and Finishing》;20111231;第23卷(第3期);第155-162页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110409202A (zh) 2019-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110409202B (zh) 一种绿色环保的芳纶织物染色的方法及其应用
Liu et al. Thermal behavior and fire performance of nylon-6, 6 fabric modified with acrylamide by photografting
Singha et al. The salt-free dyeing on cotton: an approach to effluent free mechanism; Can chitosan be a potential option
CN108797153A (zh) 一种基于低共熔溶剂的功能染色方法
CN110627965B (zh) 一种光致变色水性聚氨酯涂层剂及其制备方法
Kim et al. Reactive dyeing of meta-aramid fabrics photografted with dimethylaminopropyl methacrylamide
US5126392A (en) Shade enhancing agent
Seiber et al. Photo‐initiated vapor‐phase grafting of acrylic monomers onto fibrous substrates in the presence of biacetyl
CN112538759B (zh) 一种自由基接枝再生纤维素纱线的制备方法
CN109518496A (zh) 一种亚麻织物的染色方法
Chantawong et al. Modification of silk fabrics with diallyldimethylammonium chloride
KR101896985B1 (ko) 광그라프트 개질을 포함한 uv-led 조사 광그라프트 염색방법
Shukla et al. Photoinitiated graft copolymerization of hydroxyethyl methacrylate onto cotton cellulose
Cao et al. UV-induced coloration of cotton fabrics by photografting of acrylamido dyes using acrylamide as a comonomer
JPH0790783A (ja) 高分子材料の表面改質方法および染色方法
CN110258141A (zh) 一种提高醇类有机溶剂-水体系中活性染料固色率的方法
Shukla et al. Ultraviolet‐radiation‐induced graft copolymerization of styrene and acrylonitrile onto cotton cellulose
Özdogan et al. A new approach for dyeability of cotton fabrics by different plasma polymerisation methods
Kim et al. LED-UV grafting of vinylsulfone dyes onto photo-oxidized wool fabrics
Carlough et al. Diffusion coefficients of direct dyes in chitosan
CN111485436B (zh) 一种高色牢度真丝面料的印染工艺
Barut et al. The hydrophilic modification of acrylic textile fibers by grafting of 2-hydroxyethyl methacrylate and investigation of the imparted properties
Shukla et al. Photoinduced graft copolymerization of 2‐hydroxyethyl methacrylate on cotton cellulose in the presence of triethyleneglycol dimethacrylate
Joo et al. Acrylamide-assisted Photografting of Bisacrylamide Dyes onto Cotton
Kim et al. Reactive Dyeing of Photografted para-Aramid Fabrics

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant