[發明專利]超高分子量聚乙烯纖維的染色工藝

有效

• 申請號: 201210555769.0
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103015233A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 金國周;李杰昌;成柱鑫;何林偉;鄭國全
• 申請（專利權）人: 紹興金漁紡織新技術有限公司
• 主分類號: D06P3/79
• 分類號: D06P3/79;D06P1/16;D06P1/39;D06P1/44;D06P5/08;D06M11/55;D06M11/64;D06M11/50
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所 33220
• 代理人: 蔣衛東

技術領域

本發明涉及一種超高分子量聚乙烯纖維的染色工藝，屬于紡織材料的染色技術領域。

背景技術

超高分子量聚乙烯纖維（UHMW?PE）又稱為高強高模量聚乙烯纖維，因其優異的力學性能、穩定的化學性能以及理想的機械性能，作為特種纖維和高性能纖維，被廣泛應用于航空航天、軍工機械、交通運輸、運動器械等領域。然而，由于相對分子量較高，聚乙烯的取向度也較高，分子排列規整，結晶度較高，染色較為困難。目前，常規的方法主要有兩種，一種是采用添加染色母粒的方法，另一種是進行改性的方法。添加色母粒的方法是將色母粒添加到切片中，然后進行熔融紡絲，這種方法可以使纖維染色，然而色母粒與切片之間的相容性較差，熔體的流變性和可紡性不佳，同時，母粒的引入導致后續生產獲得的纖維內部結構被破壞，纖維強度大大降低，無法發揮其高強度的優勢，加之這種生產工藝靈活性較差，各種色絲品種更換較為麻煩，因而無法得到大規模的應用；采用改性的方法，如在超臨界條件下進行染色，但反應條件較苛刻，溫度或壓力的微小差異都會影響最終產品的上染情況，因而無法得以大規模應用。

有基于此，做出本發明。

發明內容

本發明的目的是針對目前超高分子量聚乙烯纖維染色是通過紡絲時加入顏料色母粒等進行染色，這種染色方式存在顏色單一、品種轉換時工藝條件繁瑣以及需具備一定數量才能進行紡絲染色加工等諸多問題，本發明提供一種上染率高、染色均勻、工藝簡便，適合各種顏色、大批量或小批量的超高分子量聚乙烯纖維的染色工藝。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

超高分子量聚乙烯纖維的染色工藝，包括預處理、上染和后處理，所述的上染是指預處理后的纖維在勻染劑和具有膨化、增塑作用的導染劑存在的情況下，添加分散染料或酸性染料進行上染，上染結束后將染液迅速排掉，立即注入冷凍水，處理5-10分鐘后，進行后處理。

本發明技術方案進一步的設置如下：

所述的導染劑為具有膨化、增塑作用的導染劑（型號為G-202，廠家：紹興金漁紡織新技術有限公司）。

所述的分散染料的染色溫度為80℃～130℃，優選100℃～125℃，更優選110℃～120℃，勻染劑采用高溫勻染劑（型號為G-201，廠家：紹興金漁紡織新技術有限公司）用量為0.5%～8%（o.w.f.），優選2%～6%（o.w.f.），更優選2.5%～4%（o.w.f.），導染劑G-202用量為1%～15%（o.w.f.），優選4%～10%（o.w.f.），更優選7%～9%（o.w.f.）,染色時間20分鐘～180分鐘，優選50分鐘～120分鐘，更優選60分鐘～80分鐘。

所述的酸性染料的染色溫度80℃～110℃，優選90℃～105℃，更優選98℃～102℃，勻染劑采用酸性勻染劑（型號：TBW-951，廠家：紹興德美化工有限公司）用量為0.5%～8%（o.w.f.），優選2%～6%（o.w.f.），更優選2.5%～4%（o.w.f.），導染劑G-202用量1%～15%（o.w.f.），優選4%～10%（o.w.f.），更優選7%～9%（o.w.f.）,染色時間30分鐘～150分鐘，優選50分鐘～120分鐘，更優選70分鐘～90分鐘。

所述冷凍水溫度為-5℃～20℃，優選0℃～8℃，更優選0℃～5℃。

所述的預處理是指采用氧化劑對纖維表面進行親和力改性，處理時間為5～120分鐘，優選5分鐘～30分鐘，更優選15分鐘～25分鐘，排出氧化劑，加入軟水，用堿液中和至中性，軟水沖洗纖維。

所述的氧化劑是指20%（質量百分數）以上的硫酸、20%（質量百分數）以上的硝酸或10%（質量百分數）以上的高錳酸鉀中的一種；堿液是濃度為5%～30%?的NaOH。

所述的硫酸濃度為50%～100%（質量百分數），優選85%～95%（質量百分數）；硝酸濃度為40%～95%（質量百分數），優選80%～90%（質量百分數）。

所述的后處理是將纖維清洗后采用水性聚氨酯（型號：ADM-Z706，廠家：奧德美(淄博)高分子材料有限公司）進行固色，再經脫水、烘干。