CN113073482A - 一种提高高弹尼龙6纤维染色性能的染色方法 - Google Patents

一种提高高弹尼龙6纤维染色性能的染色方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种提高高弹尼龙6纤维染色性能的染色方法，方法包括：染色预处理、染色工艺、固色工艺。本发明的染色方法可有效提升高弹尼龙6纤维的染色性能，包括纤维上染率、固色率、K/S值及匀染性能的显著提升，以及织物水洗色牢度、摩擦色牢度及日晒色牢度的提升。本发明工艺简单高效，并且能够显著降低染料的使用量，对环境绿色友好，所采用的试剂上染高效，颜色鲜艳且不易掉色，可获得能够高效、持久的染色效果。本发明在对高弹尼龙6纤维染色性能增强的基础上，进一步增加了染色工艺的简单高效及环境友好性，可促进高弹尼龙6纤维及织物的广泛使用。

Description

一种提高高弹尼龙6纤维染色性能的染色方法
技术领域
本发明属于高弹尼龙6纤维的染色工艺领域，特别涉及一种增强高弹尼龙6纤维染色性能的染色方法。
背景技术
随着人们对服装舒适性要求的提高，弹性纤维在纺织领域的应用越来越广，其应用领域已从传统的袜子、内衣、针织衫等领域向高弹性休闲装、弹力时装、抗皱西装衬衣等领域发展。另外在汽车装饰和医疗卫生等领域也有广阔的应用前景。
弹性纤维是具有一定弹性伸长和弹性回复性能，可由具有特殊结构或者经改性得到的高分子聚合物，通过一定的纺丝加工工艺而得到的一定细度的纤维材料。美国材料实验协会关于弹性体的定义是“在室温下,材料被反复拉伸到至少为其原长的2倍,并且在拉力释放后,能迅速恢复至其原长”。现在，弹性纤维是指能伸缩或具有弹性回复性的一类纤维。分别适合织造不同的弹性纺织品。现在，市场上的弹性纤维主要包括聚氨酯弹性纤维、聚醚酯类弹性纤维、聚酯类弹性纤维和聚烯烃类弹性纤维以及假捻变形丝弹力丝和硬弹性纤维等。这些纤维具有不同的性能优势和不足。
热塑性弹性体(TPE)是一种常温下表现橡胶弹性、高温时可塑化成型的多功能材料，兼具橡胶的弹性和热塑性塑料的熔体流动性与重复使用性能，既可以代替一般的硫化橡胶，又可以代替某些通用树脂，广泛应用于汽车、建筑、家用设备、电线、电缆、电子产品、食品包装、医疗器械等众多领域。
聚酰胺类热塑性弹性体与聚氨酯和聚醚酯类热塑性弹性体一样，都属于分段型多嵌段共聚物。一种嵌段为硬链段，其均聚物的玻璃化转变温度(Tg)或熔点(Tm)较高。另一种嵌段为软链段，包括结晶聚合物(Tm较低)和无定型聚合物(Tg低于室温)两类。软硬链段之间的混合自由能大于零，软硬链段之间的不相容性会导致相分离，硬段聚集成玻璃态或半结晶性硬段微区分散在软段连续相中。根据构成硬链段的聚酰胺类型，TPAE可分为尼龙6系、尼龙66系、尼龙12系等。在已商品化的TPAE中，最为常见的是尼龙12系，它具有优异的耐腐蚀性和良好的加工性能。
热塑性聚酰胺弹性体是TPE的新品种之一，其优异的性能使其在各领域的应用日益广泛。在体育用品、密封材料、电器、汽车、管材、片材、护套及弹性纤维等方面的应用越来越广。可以预测，聚酰胺类热塑性弹性体的高效生产技术及其功能性开发将是未来的发展方向之一。
发明内容
本发明涉及一种提高高弹尼龙6纤维染色性能的染色方法，通过在高压釜中进行高压高温的染色处理，配合良好的染色工艺参数，将弱酸性染料分子固定于纤维材料表面及其内部纤维染座、无定形区及缝隙中，以对其上染率、固色率、K/S值以及色牢度进行提升。所要解决的技术问题是提供一种优良的高弹尼龙6纤维上染工艺以及合适的渗透剂和匀染剂，以克服高弹尼龙6纤维染色过程中上染率固色率低、色牢度低、匀染性差等缺点，该方法包括：
(1)预处理液的配置：选取4～5g/L冰醋酸、3～4g/L酸性渗透剂，按体积比3：1～10：1 进行均匀混合，调节pH值为2～6，配制预处理液；
(2)纤维预处理：将高弹尼龙6纤维浸入预处理液中，升温预处理液至100～110℃，保温30～ 40min，冷却预处理液至室温，取出纤维后用温水清洗、烘干；
(3)纤维染色：按浴比10：1～20：1，将预处理后的高强尼龙6纤维浸入高压釜中的酸性染料染液中，高压釜加热染液至80～130℃，同时高压釜中压力升高至150-200kPa，并保温染液40～80min，然后使染液降温至室温，打开高压釜取出纤维后依次进行对其进行水洗、皂洗、水洗、烘干，得到染色后高弹尼龙6纤维；
(4)纤维固色：将染色后的高弹尼龙6纤维投入固色溶液中，其中包括酸性染料固色剂、冰醋酸等，调节pH值为2～5，固色温度50～100℃，固色处理40～60min，固色处理后依次对纤维进行温水清洗、烘干。
所述步骤(1)中的酸性染料为弱酸性3R染料。
所述步骤(1)中的酸性渗透剂为脂肪醇聚氧烷基醚SF、异辛酯聚氧乙烯醚JFC-2.0、脂肪醇与环氧乙烷缩合的非离子表面渗透剂ZW-010中的一种或几种。
所述步骤(1)中的酸性匀染剂为双十八烷基二甲基氯化铵D1812和/或AC1815。
所述步骤(2)中，所述固色剂为芳香族磺酸缩合物Goon705和/或HC191。
本发明中的高弹尼龙6纤维经过酸性3R染料及新型高温高压染色工艺后，染料分子能够充分与聚酰胺分子上的端氨基进行离子作用上染，并且能够充分进入纤维的无定形区并保留上色，达到良好的固色效果。并且在匀染剂和渗透剂的共染作用下达到充分上染和均匀上染，达到良好的匀染效果。通过良好的固色工艺后可以达到良好的水洗色牢度、摩擦色牢度等。
有益效果
(1)本发明所涉及的处理过程操作简单、对设备和处理环境要求不苛刻，且主体处理染液不涉及高挥发高毒性物质，染液利用率较高，不产生过量的染料废液，产生污染较小，利于大规模工业化生产；
(2)染料为弱酸性染料，对纤维的机械性能影响小，可避免对高弹纤维主体性能造成较显著损伤，对纤维起到良好的保护；
(3)相对于传统的强酸性染料、酸性媒染染料、酸性络合染料染色等上色，本工艺上染过程中不涉及加入重金属材料，无需添加高浓度的酸，一方面降低了成本，另一方面避免了重金属的毒性问题和生产过程的环保问题；
(4)相对于传统的酸性染料上染方式，利用高压釜所产生的的高压高温环境，通过控制染色环境中的温度和压力大小，高温高压的染色环境不仅可以加快染料分子的快速移动和渗透，还可以使纤维材料充分膨胀，增大无定形区以及纤维内的缝隙，使得染料均匀覆盖和降至常温后的充分上染；
(5)通过优化后的染料参数(染色时间、染液温度、染液浓度、染液pH值、染色压力等)，使得纤维的上染能力充分提高的同时，还充分考虑了纤维的上染极限，使得染料能够达到尽染效果，从而有效降低了过量染料上染和废液染料污染的情况，提高了纤维的上染效果，从而促进了高弹尼龙6上染效率，实现产品的高效染色；
(6)本发明在高弹尼龙6最基本的染色效果提升的基础上，进一步增强了纤维的染色色牢度、匀染性，可促进高弹尼龙6纺织品的广泛生产和应用。
附图说明
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图1作详细说明如下。
实施例1
一种提高高弹尼龙6纤维染色性能的染色方法，具体步骤为：高弹尼龙6纤维在进行酸性染料染色之前，先选取4g/L冰醋酸、3g/L酸性渗透剂，按体积比3：1进行均匀混合，调节pH值为2进行配制预处理液，将纤维浸入预处理液中，升温预处理液至100℃，保温30min，冷却预处理液至室温，取出纤维后用温水清洗、烘干；预处理后的纤维，按浴比10：1，浸入高压釜中的酸性染料染液中，高压釜加热染液至80℃，同时高压釜中压力升高至150kPa，并保温染液40min，然后使染液降温至室温，打开高压釜取出纤维后依次进行对其进行水洗、皂洗、水洗、烘干，得到染色后高弹尼龙6纤维；将染色后的高弹尼龙6纤维投入固色溶液中进行固色工艺，其中包括酸性染料固色剂、冰醋酸等，调节pH值为2，固色温度50℃，固色处理40min，固色处理后依次对纤维进行温水清洗、烘干。
实施例2
高弹尼龙6纤维在进行酸性染料染色之前，先选取4g/L冰醋酸、4g/L酸性渗透剂，按体积比5： 1进行均匀混合，调节pH值为2进行配制预处理液，将纤维浸入预处理液中，升温预处理液至 100℃，保温30min，冷却预处理液至室温，取出纤维后用温水清洗、烘干；预处理后的纤维，按浴比15：1，浸入高压釜中的酸性染料染液中，高压釜加热染液至80℃，同时高压釜中压力升高至150kPa，并保温染液50min，然后使染液降温至室温，打开高压釜取出纤维后依次进行对其进行水洗、皂洗、水洗、烘干，得到染色后高弹尼龙6纤维；将染色后的高弹尼龙6纤维投入固色溶液中进行固色工艺，其中包括酸性染料固色剂、冰醋酸等，调节pH值为6，固色温度50℃，固色处理40min，固色处理后依次对纤维进行温水清洗、烘干。
实施例3
高弹尼龙6纤维在进行酸性染料染色之前，先选取5g/L冰醋酸、4g/L酸性渗透剂，按体积比5：1进行均匀混合，调节pH值为2进行配制预处理液，将纤维浸入预处理液中，升温预处理液至100℃，保温30min，冷却预处理液至室温，取出纤维后用温水清洗、烘干；预处理后的纤维，按浴比20：1，浸入高压釜中的酸性染料染液中，高压釜加热染液至80℃，同时高压釜中压力升高至170kPa，并保温染液50min，然后使染液降温至室温，打开高压釜取出纤维后依次进行对其进行水洗、皂洗、水洗、烘干，得到染色后高弹尼龙6纤维；将染色后的高弹尼龙6纤维投入固色溶液中进行固色工艺，其中包括酸性染料固色剂、冰醋酸等，调节pH值为5，固色温度80℃，固色处理50min，固色处理后依次对纤维进行温水清洗、烘干。
实施例4
高弹尼龙6纤维在进行酸性染料染色之前，先选取5g/L冰醋酸、4g/L酸性渗透剂，按体积比8：1进行均匀混合，调节pH值为6进行配制预处理液，将纤维浸入预处理液中，升温预处理液至100℃，保温30min，冷却预处理液至室温，取出纤维后用温水清洗、烘干；预处理后的纤维，按浴比20：1，浸入高压釜中的酸性染料染液中，高压釜加热染液至80℃，同时高压釜中压力升高至200kPa，并保温染液50min，然后使染液降温至室温，打开高压釜取出纤维后依次进行对其进行水洗、皂洗、水洗、烘干，得到染色后高弹尼龙6纤维；将染色后的高弹尼龙6纤维投入固色溶液中进行固色工艺，其中包括酸性染料固色剂、冰醋酸等，调节pH值为5，固色温度100℃，固色处理50min，固色处理后依次对纤维进行温水清洗、烘干。
实施例5
高弹尼龙6纤维在进行酸性染料染色之前，先选取5g/L冰醋酸、4g/L酸性渗透剂，按体积比10：1进行均匀混合，调节pH值为6进行配制预处理液，将纤维浸入预处理液中，升温预处理液至110℃，保温30min，冷却预处理液至室温，取出纤维后用温水清洗、烘干；预处理后的纤维，按浴比20：1，浸入高压釜中的酸性染料染液中，高压釜加热染液至120℃，同时高压釜中压力升高至200kPa，并保温染液50min，然后使染液降温至室温，打开高压釜取出纤维后依次进行对其进行水洗、皂洗、水洗、烘干，得到染色后高弹尼龙6纤维；将染色后的高弹尼龙6纤维投入固色溶液中进行固色工艺，其中包括酸性染料固色剂、冰醋酸等，调节pH值为5，固色温度100℃，固色处理50min，固色处理后依次对纤维进行温水清洗、烘干。

Claims (8)

1.一种提高高弹尼龙6纤维染色性能的染色方法，其特征是，包括如下步骤：
(1)按浴比10：1～20：1，将预处理后的高强尼龙6纤维浸入放置于高压釜中的酸性染料染液中，加热染液至80～130℃，同时提高高压釜中压力至150-200kPa，并保温染液40～80min，然后使染液降温至室温，取出纤维后依次对其进行水洗、皂洗、水洗、烘干，得到染色后的高弹尼龙6纤维。其中染液含弱酸性染料、冰醋酸、酸性染料渗透剂和酸性染料匀染剂；
(2)将上述染色后的高弹尼龙6纤维浸入固色液中，进行固色，然后依次进行水洗、皂洗、水洗、烘干。其中固色液中含酸性染料固色剂、冰醋酸、蒸馏水。
2.根据权利要求1所述的一种提高高弹尼龙6纤维染色性能的染色方法，其特征在于：所述步骤(1)中高弹尼龙6纤维的预处理工艺具体为：选取4～5g/L冰醋酸、3～4g/L酸性渗透剂，按体积比3：1～10：1进行均匀混合，配制预处理液，然后将高弹尼龙6纤维浸入预处理液中，升温预处理液至100～110℃，保温30～40min，冷却预处理液至室温，取出纤维后用温水清洗、烘干。
3.根据权利要求1所述的一种提高高弹尼龙6纤维染色性能的染色方法，其特征在于：所述酸性渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚JFC-E、脂肪醇聚氧烷基醚SF、脂肪醇与环氧乙烷缩合的非离子表面渗透剂OE-35中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种提高高弹尼龙6纤维染色性能的染色方法，其特征在于：所述步骤(1)中酸性染料为弱酸性3R染料；酸性渗透剂为脂肪醇聚氧烷基醚SF、异辛酯聚氧乙烯醚JFC-2.0、脂肪醇与环氧乙烷缩合的非离子表面渗透剂ZW-010中的一种或几种；酸性匀染剂为双十八烷基二甲基氯化铵D1812和/或AC1815。
5.根据权利要求1所述的一种提高高弹尼龙6纤维染色性能的染色方法，其特征在于：所述步骤(1)中染液中酸性渗透剂的加入量为150～300％(o.w.f)；染液中酸性匀染剂加入量为100～200％(o.w.f)；染液含0.2～2.5％(o.w.f)酸性染料；所述染液pH＝2～6。
6.根据权利要求1所述的一种提高高弹尼龙6纤维染色性能的染色方法，其特征在于：所述步骤(2)中固色液中含100～200％(o.w.f)固色剂，固色液的pH＝2～7。
7.根据权利要求1所述的一种提高高弹尼龙6纤维染色性能的染色方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述固色剂为芳香族磺酸缩合物Goon705和/或HC191。
8.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述固色温度50～100℃，固色处理40～60min。
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