CN112359615B - 一种芳香族高性能纤维染色方法 - Google Patents

一种芳香族高性能纤维染色方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种芳香族高性能纤维染色方法，在传统还原染料以氢氧化钠和二氧化硫脲为还原剂的隐色酸染色法的基础上，向还原染料隐色体溶液中依次加入磷酸二氢铵和载体。磷酸二氢铵使得还原染料隐色体转变为还原染料隐色酸，并与染液中的尿素以氢键相连；载体分别与还原染料以及磷酸根和尿素以氢键形式相连，形成载体‑磷酸根‑尿素结合体并包覆于隐色酸表面。载体在热的作用下对芳香族高性能纤维产生溶胀作用，从而削弱芳香族高性能纤维分子链之间的相互作用，被包覆的还原染料隐色酸随载体一起进入芳香族高性能纤维中，从而有效提高染色效率。

Description

一种芳香族高性能纤维染色方法
技术领域
本发明属于印染技术领域，尤其涉及一种芳香族高性能纤维染色方法。
背景技术
还原染料是一种不溶于水本身对纤维没有亲和力，需经还原剂在碱性溶液中还原溶解，生成染料隐色体钠盐而上染的染料，然后隐色体钠盐经氧化后，重新形成不溶性的还原染料而固着于纤维制品。还原染料具有色泽鲜艳、色谱齐全、良好的染色色牢度等优良性能，其中耐日晒色牢度和耐水洗色牢度尤为突出，常被用于纤维素纤维的染色和涤棉混纺织物的棉组分的套染。但对于一些结晶度较大、疏水性较强或耐碱性较差的纤维，如间位芳纶纤维、对位芳纶纤维、聚酰亚胺纤维、聚芳酯纤维等，采用常规的染色方法，难以得到染色性能良好的纤维，大大限制了还原染料在芳香族高性能纤维中的应用。
还原染料常用的染色方法有三种，分别是悬浮体染色法，隐色体染色法和隐色酸染色法。其中，隐色酸染色法是将染料先用保险粉和烧碱或二氧化硫脲还原成隐色体，然后加至酸性浴中，使隐色体转化为隐色酸。在一定的游离酸度条件下，隐色酸呈高度分散的微粒状，此时，染料对纤维无直接性，可采用浸染、印花等方法使染料隐色酸均匀吸附于纤维制品，使染料在织物上完成上染过程，最后通过还原、氧化、皂煮得到染色的纤维织物。
中国公开出版物《染整技术》，公开日期2011年，名称为“PTT织物还原染料隐色酸染色”的文献，采用隐色酸法用还原蓝BC染PTT纤维织物，研究发现最佳染色条件为：pH值6，温度110℃，时间60min；在染液中加入尿素，尿素可通过氢键的作用使染料隐色酸增溶，使PTT纤维溶胀，从而增加染色深度。但此技术仍不能很好的上染芳香族高性能纤维。
因此，有必要提供一种适于芳香族高性能纤维的还原染料染色方法，以提高还原染料对芳香族高性能纤维的染色效率以及色牢度等性能。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种芳香族高性能纤维染色方法，在传统还原染料以氢氧化钠和二氧化硫脲为还原剂的隐色酸染色法的基础上，向还原染料染液中依次加入磷酸二氢铵和载体。磷酸二氢铵使得隐色体转变为隐色酸，并与染液中的尿素以氢键相连；载体分别与还原染料以及磷酸根和尿素以氢键形式相连，形成载体-磷酸根-尿素结合体在隐色酸表面形成包覆，从而削弱纤维分子链之间的相互作用，使得还原染料更易进入芳香族高性能纤维中，从而有效提高染色效率。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种芳香族高性能纤维染色方法，包括还原染料染液的配制、芳香族高性能纤维的上染和染色后处理；
其中，所述还原染料染液的配制包括以下步骤：
a.向蒸馏水中加入浓度为4～8g/L的还原染料后搅拌均匀得到还原染料悬浮液，然后向还原染料悬浮液中加入浓度为4～8g/L的氢氧化钠和浓度为4～8g/L的二氧化硫脲，升温至30℃～60℃搅拌5～15min，然后停止加热，得到还原染料隐色体溶液；
b.向步骤a得到的所述还原染料隐色体溶液中加入浓度为40g/L～60g/L的磷酸二氢氨，搅拌均匀后，得到还原染料隐色酸悬浮液；
c.向步骤b得到的所述还原染料隐色酸悬浮液中加入浓度为30g/L～60g/L的载体，搅拌均匀，即得到所述还原染料染液。
进一步的，所述芳香族高性能纤维的上染包括以下步骤：将所述芳香族高性能纤维以1:25～1:40的浴比放入所述还原染料染液中，染色起始温度为40℃，以1℃/min的升温速率升温至130℃，保温60min；然后以3℃/min的降温速率降温至50℃以下后，取出上染后的所述芳香族高性能纤维，清洗浮色。
进一步的，所述染色后处理包括以下步骤：对上染后的所述芳香族高性能纤维进行还原、氧化和皂煮工序，制备得到染色完成后的染色芳香族高性能纤维。
进一步的，在步骤c中，所述载体为甲基甲酰苯胺或N，N-二甲基乙酰胺中的一种或两种。
进一步的，所述芳香族高性能纤维包括但不限于为间位芳纶纤维、对位芳纶纤维、聚酰亚胺纤维或聚芳酯纤维中的一种。
进一步的，所述还原染料为不溶性还原染料中的一种或多种。
有益效果
与现有技术相比，本发明提供的一种芳香族高性能纤维染色方法具有如下有益效果：
(1)本发明提供的一种芳香族高性能纤维染色方法，该染色方法将还原染料与水混合后，加入氢氧化钠和二氧化硫脲搅拌均匀，使得还原染料与氢氧化钠和二氧化硫脲充分接触便于后续反应；开始加热后二氧化硫脲在加热与碱性环境下转变为活泼异构体，活泼异构体分解为尿素与具有强还原性的亚磺酸，亚磺酸将还原染料还原成隐色体钠盐；尿素的氨基官能团与隐色体钠盐由于氢键作用相互吸附结合在一起，得到还原染料隐色体溶液。
再向还原染料隐色体溶液中加入磷酸二氢铵，一方面磷酸二氢铵中的铵根与水中的氢氧根结合生成氨水，增加隐色体钠盐的溶解，多余的铵根继续水解，使溶液呈酸性，从而使得隐色体钠盐转变为隐色酸；另一方面磷酸根与染液中反应生成的尿素以氢键的形式相连接，得到还原染料隐色酸悬浮液。
接着再向还原染料隐色酸悬浮液中加入载体，载体分别与还原染料以及磷酸根和尿素以氢键的形式相连，形成载体-磷酸根-尿素结合体并包裹在隐色酸表面。
由此，载体、磷酸根和尿素三者吸附在还原染料隐色酸周围，同时载体、磷酸根和尿素以氢键的形式形成载体-磷酸根-尿素结合体，从而吸附在还原染料隐色酸表面，对其形成包裹作用。如此得到的还原染料染液能够显著提高还原染料对芳香族高性能纤维的上染效率。
(2)本发明提供的一种芳香族高性能纤维染色方法，当芳香族高性能纤维的上染时，配好的染液与芳香族高性能纤维接触，染液中过量的载体在热作用下对芳香族高性能纤维产生初步溶胀作用，削弱了芳香族高性能纤维的大分子链的相互之间的作用，使得芳香族高性能纤维大分子链间缝隙增大，为包覆体进入纤维内部做好准备。此时，被载体-磷酸根-尿素结合体包覆的还原染料隐色酸的外层聚集了载体，载体与纤维之间极易吸附，从而在纤维表层形成高浓度的载体层，进一步对纤维形成溶胀作用。此时，包覆体中的尿素与纤维接触后也对纤维发挥溶胀作用，从而使还原染料随载体一起进入芳香族高性能纤维内部。包覆体进入纤维内部后，载体与尿素进一步发挥溶胀作用，提高了溶胀效率，纤维大分子空隙增大，减少了后续包覆进入纤维内部的阻力，从而，被包覆的还原染料更易被引导进入纤维内部。
(3)本发明提供的一种芳香族高性能纤维染色方法，具体为一种还原染料隐色酸的着色方法，适用于芳香族高性能纤维的着色，并且能显著提高染色后芳香族高性能纤维的日晒色牢度。
附图说明
图1中(a)为聚酰亚胺纤维原样的TEM图，(b)为聚酰亚胺纤维经过载体甲基甲酰苯胺处理后的TEM图。
具体实施方式
以下将对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。
本发明提供了一种芳香族高性能纤维染色方法，包括还原染料染液的配制、芳香族高性能纤维的上染和染色后处理；
其中，所述还原染料染液的配制包括以下步骤：
a.向蒸馏水中加入浓度为4～8g/L的还原染料后搅拌均匀得到还原染料悬浮液，然后向还原染料悬浮液中加入浓度为4～8g/L的氢氧化钠和浓度为4～8g/L的二氧化硫脲，升温至30℃～60℃搅拌5～15min，然后停止加热，得到还原染料隐色体溶液；
b.向步骤a得到的所述还原染料隐色体溶液中加入浓度为40g/L～60g/L的磷酸二氢氨，搅拌均匀后，得到还原染料隐色酸悬浮液；
c.向步骤b得到的所述还原染料隐色酸悬浮液中加入浓度为30g/L～60g/L的载体，搅拌均匀，即得到所述还原染料染液。
进一步的，所述芳香族高性能纤维的上染包括以下步骤：将所述芳香族高性能纤维以1:25～1:40的浴比放入所述还原染料染液中，染色起始温度为40℃，以1℃/min的升温速率升温至130℃，保温60min；然后以3℃/min的降温速率降温至50℃以下后，取出上染后的所述芳香族高性能纤维，清洗浮色。
进一步的，所述染色后处理包括以下步骤：对上染后的所述芳香族高性能纤维进行还原、氧化和皂煮工序，制备得到染色完成后的染色芳香族高性能纤维。
进一步的，在步骤c中，所述载体为甲基甲酰苯胺或N，N-二甲基乙酰胺中的一种或两种。
进一步的，所述芳香族高性能纤维包括但不限于为间位芳纶纤维、对位芳纶纤维、聚酰亚胺纤维或聚芳酯纤维中的一种。
进一步的，所述还原染料为不溶性还原染料中的一种或多种。
下面通过具体的实施例子对本发明提供的用于高性能纤维的还原染料隐色酸染色方法做进一步的详细描述。
本发明中采用colori7测色仪测试K/S值；GB/T 8427-2008《纺织品色牢度试验耐人造光色牢度:氙弧》标准测试日晒牢度。
实施例1
(1)还原染料染液的配制
a.向蒸馏水中加入浓度为8g/L的不溶性还原蓝BC后搅拌均匀得到还原染料悬浮液，然后向还原染料悬浮液中加入浓度为8g/L的氢氧化钠和浓度为8g/L的二氧化硫脲，升温至60℃搅拌15min，然后停止加热，得到还原染料隐色体溶液；
b.向步骤a得到的所述还原染料隐色体溶液中加入浓度为60g/L的磷酸二氢氨，搅拌均匀后，得到还原染料隐色酸悬浮液；
c.向步骤b得到的所述还原染料隐色酸悬浮液中加入浓度为60g/L的甲基甲酰苯胺，搅拌均匀，即得到所述还原染料染液。
(2)间位芳纶纤维的上染
将间位芳纶纤维以1:40的浴比放入所述还原染料染液中，染色起始温度为40℃，以1℃/min的升温速率升温至130℃，保温60min；然后以3℃/min的降温速率降温至50℃以下后，取出上染后的间位芳纶纤维，清洗浮色。
(3)染色后处理
将染色后的间位芳纶纤维放置于浴比为1:30，二氧化硫脲浓度为3g/L，氢氧化钠浓度为4g/L的30℃还原液中还原10min，取出还原后的间位芳纶纤维空气氧化10min后放置于浴比为1:30、皂粉浓度为5g/L、碳酸钠浓度为3g/L的溶液中，100℃皂煮10min后流水清洗，烘干，得到染色完成的间位芳纶纤维织物。
实施例2
(1)还原染料染液的配制
a.向蒸馏水中加入浓度为4g/L的不溶性还原蓝BC后搅拌均匀得到还原染料悬浮液，然后向还原染料悬浮液中加入浓度为4g/L的氢氧化钠和浓度为4g/L的二氧化硫脲，升温至30℃搅拌5min，然后停止加热，得到还原染料隐色体溶液；
b.向步骤a得到的所述还原染料隐色体溶液中加入浓度为40g/L的磷酸二氢氨，搅拌均匀后，得到还原染料隐色酸悬浮液；
c.向步骤b得到的所述还原染料隐色酸悬浮液中加入浓度为30g/L的甲基甲酰苯胺，搅拌均匀，即得到所述还原染料染液。
(2)间位芳纶纤维的上染
将间位芳纶纤维以1:25的浴比放入所述还原染料染液中，染色起始温度为40℃，以1℃/min的升温速率升温至130℃，保温60min；然后以3℃/min的降温速率降温至50℃以下，取出上染后的间位纤维，清洗浮色。
(3)染色后处理
将染色后的间位芳纶纤维放置于浴比为1:30，二氧化硫脲浓度为3g/L，氢氧化钠浓度为4g/L的30℃还原液中还原10min，取出还原后的间位芳纶纤维空气氧化10min后，放置于浴比为1:30、皂粉浓度为5g/L、碳酸钠浓度为3g/L的溶液中，100℃皂煮10min后流水清洗，烘干，得到染色完成的间位芳纶纤维织物。
实施例3
(1)还原染料染液的配制
a.向蒸馏水中加入浓度为6g/L的不溶性还原蓝BC后搅拌均匀得到还原染料悬浮液，然后向还原染料悬浮液中加入浓度为6g/L的氢氧化钠和浓度为6g/L的二氧化硫脲，升温至45℃搅拌10min，然后停止加热，得到还原染料隐色体溶液；
b.向步骤a得到的所述还原染料隐色体溶液中加入浓度为50g/L的磷酸二氢氨，搅拌均匀后，得到还原染料隐色酸悬浮液；
c.向步骤b得到的所述还原染料隐色酸悬浮液中加入浓度为45g/L的N，N-二甲基乙酰胺，搅拌均匀，即得到所述还原染料染液。
(2)间位芳纶纤维的上染
将间位芳纶纤维以1:30的浴比放入所述还原染料染液中，染色起始温度为40℃，以1℃/min的升温速率升温至130℃，保温60min；然后以3℃/min的降温速率降温至50℃以下，取出上染后的间位纤维，清洗浮色。
(3)染色后处理
将染色后的间位芳纶纤维放置于浴比为1:30，二氧化硫脲浓度为3g/L，氢氧化钠浓度为4g/L的30℃还原液中还原10min，取出还原后的间位芳纶纤维空气氧化10min后，放置于浴比为1:30、皂粉浓度为5g/L、碳酸钠浓度为3g/L的溶液中，100℃皂煮10min后流水清洗，烘干，得到染色完成的间位芳纶纤维织物。
实施例4
(1)还原染料染液的配制
a.向蒸馏水中加入浓度为3g/L的不溶性还原蓝BC和3g/L的不溶性还原黄3RT后综合染料浓度为6g/L，搅拌均匀得到还原染料悬浮液，然后向还原染料悬浮液中加入浓度为6g/L的氢氧化钠和浓度为6g/L的二氧化硫脲，升温至45℃搅拌10min，然后停止加热，得到还原染料隐色体溶液；
b.向步骤a所述还原染料隐色体溶液中加入浓度为50g/L的磷酸二氢氨，搅拌均匀后，得到还原染料隐色酸悬浮液；
c.向步骤b所述还原染料隐色酸悬浮液中加入浓度为45g/L的甲基甲酰苯胺，搅拌均匀，即得到所述还原染料染液。
(2)间位芳纶纤维的上染
将间位芳纶纤维以1:30的浴比放入所述还原染料染液中，染色起始温度为40℃，以1℃/min的升温速率升温至130℃，保温60min；然后以3℃/min的降温速率降温至50℃以下，取出上染后的间位纤维，清洗浮色。
(3)染色后处理
将染色后的间位芳纶纤维放置于浴比为1:30，二氧化硫脲浓度为3g/L，氢氧化钠浓度为4g/L的30℃还原液中还原10min，取出还原后的间位芳纶纤维空气氧化10min后，放置于浴比为1:30、皂粉浓度为5g/L、碳酸钠浓度为3g/L的溶液中，100℃皂煮10min后流水清洗，烘干，得到染色完成的间位芳纶纤维织物。
对比例1
采用传统还原染料隐色酸染色方法对间位芳纶纤维进行染色，包括如下步骤：
(1)还原染料染液的配制
向蒸馏水中加入浓度为6g/L的不溶性还原蓝BC后，以搅拌均匀得到还原染料悬浮液，然后向还原染料悬浮液中加入浓度为6g/L的氢氧化钠和浓度为6g/L的二氧化硫脲，升温至45℃搅拌10min，然后停止加热，再向溶液中加入浓度为50g/L的冰醋酸，继续搅拌均匀，即得到所述还原染料染液。
(2)间位芳纶纤维的上染
将间位芳纶纤维以1:30的浴比放入所述还原染料染液中，染色起始温度为40℃，以1℃/min的升温速率升温至130℃，保温60min；然后以3℃/min的降温速率降温至50℃以下，取出上染后的间位纤维，清洗浮色。
(3)染色后处理
将染色后的间位芳纶纤维放置于浴比为1:30，二氧化硫脲浓度为3g/L，氢氧化钠浓度为4g/L的还原液中30℃还原10min，取出还原后的间位芳纶纤维空气氧化10min后放置于浴比为1:30，皂粉浓度为5g/L、碳酸钠浓度为3g/L的溶液中，100℃皂煮10min后流水清洗，烘干，得到染色完成的间位芳纶纤维织物。
表1为实施例1～4及对比例1的性能参数
实施例 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例1
K/S 7.63 6.19 6.87 6.79 1.35
日晒牢度/级 4 4 4 4 2-3
结合表1对实施例1～4及对比例1进行分析：本发明提供的染色方法制备得到的实施例1～4的高性能纤维具备优异的K/S值，其值远高于对比例中按传统还原染料隐色酸染色方法染色后得到的纤维K/S值。另外，实施例1～4制备的纤维的日晒牢度均大于采用传统还原染料隐色酸染色的纤维。由此，表明相较于传统的还原染料隐色酸染色方法，本发明提供的染色方法能够有效地提高间位芳纶纤维的染色效率，而且本发明制备的染色高性能纤维间位芳纶具有优良的日晒牢度。
实施例5
与实施例1的不同之处在于：芳香族高性能纤维的种类不同，为对位芳纶纤维，其他均与实施例1大致相同，在此不再赘述。
实施例6
与实施例2的不同之处在于：芳香族高性能纤维的种类不同，为对位芳纶纤维，其他均与实施例2大致相同，在此不再赘述。
实施例7
与实施例3的不同之处在于：芳香族高性能纤维的种类不同，为对位芳纶纤维，其他均与实施例3大致相同，在此不再赘述。
实施例8
与实施例4的不同之处在于：芳香族高性能纤维的种类不同，为对位芳纶纤维，其他均与实施例4大致相同，在此不再赘述。
对比例2
按传统还原染料隐色酸染色后得到的对位芳纶纤维。
与对比例1的不同之处在于：芳香族高性能纤维的种类不同，为对位芳纶纤维，其他均与对比例1大致相同，在此不再赘述。
表2为实施例5～8及对比例2的性能参数
实施例 实施例5 实施例6 实施例7 实施例8 对比例2
K/S 14.36 12.67 14.11 13.38 11.05
日晒牢度/级 4 4 4 4 3
结合表2对实施例5～8及对比例2进行分析：本发明提供的染色方法制备得到的实施例5～8的芳香族高性能纤维具备优异的K/S值，其值高于对比例中按传统还原染料隐色酸染色方法染色后得到的纤维K/S值。另外，实施例5～8制备的纤维的日晒牢度均大于采用传统还原染料隐色酸染色的纤维。由此，表明相较于传统的还原染料隐色酸染色方法，本发明提供的染色方法能够有效地提高对位芳纶纤维的染色效率，而且本发明制备的染色高性能纤维对位芳纶具有优良的日晒牢度。
实施例9
与实施例1的不同之处在于：芳香族高性能纤维的种类不同，为聚酰亚胺纤维，其他均与实施例1大致相同，在此不再赘述。
实施例10
与实施例2的不同之处在于：芳香族高性能纤维的种类不同，为聚酰亚胺纤维，其他均与实施例2大致相同，在此不再赘述。
实施例11
与实施例3的不同之处在于：芳香族高性能纤维的种类不同，为聚酰亚胺纤维，其他均与实施例3大致相同，在此不再赘述。
实施例12
与实施例4的不同之处在于：芳香族高性能纤维的种类不同，为聚酰亚胺纤维，其他均与实施例4大致相同，在此不再赘述。
对比例3
按传统还原染料隐色酸染色后得到的聚酰亚胺纤维。
与对比例1的不同之处在于：芳香族高性能纤维的种类不同，为聚酰亚胺纤维，其他均与对比例1大致相同，在此不再赘述。
表3为实施例9～12及对比例3的性能参数
实施例 实施例9 实施例10 实施例11 实施例12 对比例3
K/S 19.78 16.38 17.22 17.34 13.45
日晒牢度/级 4-5 4-5 4-5 4-5 4
结合表3对实施例9～12及对比例3进行分析：本发明提供的染色方法制备得到的实施例9～12的高性能纤维具备优异的K/S值，其值远高于对比例中按传统还原染料隐色酸染色方法染色后得到的纤维K/S值。另外，实施例9～12制备的纤维的日晒牢度均大于采用传统还原染料隐色酸染色的纤维。由此，表明相较于传统的还原染料隐色酸染色方法，本发明提供的染色方法能够有效地提高聚酰亚胺纤维的染色效率，而且本发明制备的染色高性能纤维聚酰亚胺具有优良的日晒牢度。
请参阅图1所示，从图1中(a)可以看出，未在本发明配制的还原染料染液中处理的聚酰亚胺纤维颜色均一，且纤维表层具有质密的结构。从图1中(b)可以看出，聚酰亚胺纤维在本发明配制的还原染料染液中处理后，聚酰亚胺纤维表层至内部有明显的颜色深浅变化(图中虚线两侧颜色深浅有变化)，浅色部位是由载体对纤维产生的溶胀作用所导致的。由此说明载体甲基甲酰苯胺对聚酰亚胺纤维具有溶胀作用，破坏了聚酰亚胺纤维表层的质密结构，使得染料更容易进入纤维内部。
实施例13
与实施例1的不同之处在于：芳香族高性能纤维的种类不同，为聚芳酯纤维，其他均与实施例1大致相同，在此不再赘述。
实施例14
与实施例2的不同之处在于：芳香族高性能纤维的种类不同，为聚芳酯纤维，其他均与实施例2大致相同，在此不再赘述。
实施例15
与实施例3的不同之处在于：芳香族高性能纤维的种类不同，为聚芳酯纤维，其他均与实施例3大致相同，在此不再赘述。
实施例16
与实施例4的不同之处在于：芳香族高性能纤维的种类不同，为聚芳酯纤维，其他均与实施例4大致相同，在此不再赘述。
对比例4
按传统还原染料隐色酸染色后得到的聚芳酯纤维。
与对比例1的不同之处在于：高性能纤维的种类不同，为聚芳酯纤维，其他均与对比例1大致相同，在此不再赘述。
表4为实施例13～16及对比例4的性能参数
实施例 实施例13 实施例14 实施例15 实施例16 对比例4
K/S 7.12 6.23 6.67 6.54 1.34
日晒牢度/级 4 4 4 4 2-3
结合表4对实施例13～16及对比例4进行分析：本发明提供的染色方法制备得到的实施例13～16的高性能纤维具备优异的K/S值，其值高于对比例中按传统还原染料隐色酸染色方法染色后得到的纤维K/S值。另外，实施例13～16制备的纤维的日晒牢度均大于采用传统还原染料隐色酸染色的纤维。由此，表明相较于传统的还原染料隐色酸染色方法，本发明提供的染色方法能够有效地提高聚芳酯纤维的染色效率，并且具有优良的日晒牢度。
需要说明的是，本领域技术人员应当理解，所述芳香族高性能纤维不限于间位芳纶，对位芳纶，聚酰亚胺纤维和聚芳酯纤维，还可以是其他芳香族高性能纤维。所述还原染料还可以是靛类还原染料、稠环酮类还原染料、蒽醌类还原染料中的一种或多种。同时，在染色过程中，还原染料染液的配制、芳香族高性能纤维的上染、染色后处理工序中，转速、反应时间、反应温度等工艺参数的设置可以根据实际情况进行调整。
综上所述，本发明提供的芳香族高性能纤维染色方法，通过在传统还原染料以氢氧化钠和二氧化硫脲为还原剂的隐色酸染色法的基础上，向还原染料染液中依次加入磷酸二氢铵和载体。磷酸二氢铵使得还原染料隐色体转变为还原染料隐色酸，并与染液中的尿素以氢键相连；载体分别与还原染料以及磷酸根和尿素以氢键形式相连，形成载体-磷酸根-尿素结合体并包覆于隐色酸表面。载体在热的作用下对芳香族高性能纤维产生溶胀作用，从而削弱芳香族高性能纤维分子链之间的相互作用，被包覆的还原染料隐色酸随载体一起进入芳香族高性能纤维中，从而有效提高染色效率。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案。

Claims (4)

1.一种芳香族高性能纤维染色方法，其特征在于，包括还原染料染液的配制、芳香族高性能纤维的上染和染色后处理；
其中，所述还原染料染液的配制包括以下步骤：
a.向蒸馏水中加入浓度为4～8g/L的还原染料后搅拌均匀得到还原染料悬浮液，然后向还原染料悬浮液中加入浓度为4～8g/L的氢氧化钠和浓度为4～8g/L的二氧化硫脲，升温至30℃～60℃搅拌5～15min，然后停止加热，得到还原染料隐色体溶液；
b.向步骤a得到的所述还原染料隐色体溶液中加入浓度为40g/L～60g/L的磷酸二氢铵，搅拌均匀后，得到还原染料隐色酸悬浮液；
c.向步骤b得到的所述还原染料隐色酸悬浮液中加入浓度为30g/L～60g/L的载体，搅拌均匀，即得到所述还原染料染液;
所述芳香族高性能纤维的上染包括以下步骤：将所述芳香族高性能纤维以1:25～1:40的浴比放入所述还原染料染液中，染色起始温度为40℃，以1℃/min的升温速率升温至130℃，保温60min；然后以3℃/min的降温速率降温至50℃以下后，取出上染后的所述芳香族高性能纤维，清洗浮色;
在步骤c中，所述载体为甲基甲酰苯胺或N，N-二甲基乙酰胺中的一种或两种;
该染色方法将还原染料与水混合后，加入氢氧化钠和二氧化硫脲搅拌均匀，使得还原染料与氢氧化钠和二氧化硫脲充分接触便于后续反应；开始加热后二氧化硫脲在加热与碱性环境下转变为活泼异构体，活泼异构体分解为尿素与具有强还原性的亚磺酸，亚磺酸将还原染料还原成隐色体钠盐；尿素的氨基官能团与隐色体钠盐由于氢键作用相互吸附结合在一起，得到还原染料隐色体溶液；
再向还原染料隐色体溶液中加入磷酸二氢铵，一方面磷酸二氢铵中的铵根与水中的氢氧根结合生成氨水，增加隐色体钠盐的溶解，多余的铵根继续水解，使溶液呈酸性，从而使得隐色体钠盐转变为隐色酸；另一方面磷酸根与染液中反应生成的尿素以氢键的形式相连接，得到还原染料隐色酸悬浮液；
接着再向还原染料隐色酸悬浮液中加入载体，载体分别与还原染料以及磷酸根和尿素以氢键的形式相连，形成载体-磷酸根-尿素结合体并包裹在隐色酸表面；
由此，载体、磷酸根和尿素三者吸附在还原染料隐色酸周围，同时载体、磷酸根和尿素以氢键的形式形成载体-磷酸根-尿素结合体，从而吸附在还原染料隐色酸表面，对其形成包裹作用。
2.根据权利要求1所述的一种芳香族高性能纤维的染色 方法，其特征在于，所述染色后处理的包括以下步骤：对上染后的所述芳香族高性能纤维进行还原、氧化和皂煮工序，得到染色完成后的染色芳香族高性能纤维。
3.根据权利要求1所述的一种芳香族高性能纤维染色方法，其特征在于，所述芳香族高性能纤维为间位芳纶纤维、对位芳纶纤维、聚酰亚胺纤维或聚芳酯纤维中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种芳香族高性能纤维染色方法，其特征在于，所述还原染料为不溶性还原染料中的一种或多种。
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