[發(fā)明專利]超高分子量聚乙烯纖維的染色加工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210556017.6
• 申請(qǐng)日: 2012-12-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103074786A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金國(guó)周;李杰昌;成柱鑫;何林偉;鄭國(guó)全
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 紹興金漁紡織新技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): D06P3/79
• 分類號(hào): D06P3/79;D06P1/16;D06P1/39;D06M11/55;D06M11/65;D06M11/50;D06M101/20
• 代理公司: 紹興市越興專利事務(wù)所 33220
• 代理人: 蔣衛(wèi)東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種超高分子量聚乙烯纖維的染色加工方法，屬于紡織材料的染色技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

超高分子量聚乙烯纖維（UHMW?PE）又稱為高強(qiáng)高模量聚乙烯纖維，因其優(yōu)異的力學(xué)性能、穩(wěn)定的化學(xué)性能以及理想的機(jī)械性能，作為特種纖維和高性能纖維，被廣泛應(yīng)用于航空航天、軍工機(jī)械、交通運(yùn)輸、運(yùn)動(dòng)器械等領(lǐng)域。然而，由于相對(duì)分子量較高，聚乙烯的取向度也較高，分子排列規(guī)整，結(jié)晶度較高，染色較為困難。目前，常規(guī)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(jìn)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(jìn)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(shí)，母粒的引入導(dǎo)致后續(xù)生產(chǎn)獲得的纖維內(nèi)部結(jié)構(gòu)被破壞，纖維強(qiáng)度大大降低，無(wú)法發(fā)揮其高強(qiáng)度的優(yōu)勢(shì)，加之這種生產(chǎn)工藝靈活性較差，各種色絲品種更換較為麻煩，因而無(wú)法得到大規(guī)模的應(yīng)用；采用改性的方法，如在超臨界條件下進(jìn)行染色，但反應(yīng)條件較苛刻，溫度或壓力的微小差異都會(huì)影響最終產(chǎn)品的上染情況，因而無(wú)法得以大規(guī)模應(yīng)用。

有基于此，做出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)目前超高分子量聚乙烯纖維染色是通過(guò)紡絲時(shí)加入顏料色母粒等進(jìn)行染色，這種染色方式存在顏色單一、品種轉(zhuǎn)換時(shí)工藝條件繁瑣以及需具備一定數(shù)量才能進(jìn)行紡絲染色加工等諸多問(wèn)題，本發(fā)明提供一種上染率高、染色均勻、工藝簡(jiǎn)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加工方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

超高分子量聚乙烯纖維的染色加工方法，包括預(yù)處理、上染和后處理，所述的上染是指預(yù)處理后的纖維在勻染劑和具有膨化、增塑作用的導(dǎo)染劑（型號(hào)為G-202，廠家：紹興金漁紡織新技術(shù)有限公司）存在情況下，添加分散染料或酸性染料進(jìn)行上染，上染結(jié)束后將染液迅速排掉，立即注入冷凍水，冷凍水溫度為-5℃～20℃，處理5～10分鐘后，進(jìn)行后處理。

本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)一步的設(shè)置如下：

所述的預(yù)處理是指采用氧化劑對(duì)纖維表面進(jìn)行親和力改性，處理時(shí)間為5～120分鐘，優(yōu)選5～30分鐘，更優(yōu)選15～25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(zhì)量百分?jǐn)?shù)）以上的硫酸、20%（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）以上的硝酸或10%（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）以上的高錳酸鉀中的一種；堿液是濃度為5%～30%（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）的NaOH。

所述的硫酸濃度為50%～100%（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)），優(yōu)選85%～95%（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）；硝酸濃度為40%～95%（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)），優(yōu)選80%～90%（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）。

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

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

所述冷凍水溫度優(yōu)選0℃～8℃,?更優(yōu)選0℃～5℃。

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