本发明涉及一种聚酰亚胺载体染色方法，属于纺织印染助剂和纺织染整加工领域。
背景技术：
聚酰亚胺纤维(式1)是一种高强、高模的高性能纤维，优异的机械性能、耐高温性能、耐化学性能、耐辐射和绝缘性能等使聚酰亚胺纤维得到的广泛的关注，相比于芳纶等高性能纤维，聚酰亚胺具有更好的综合应用性。聚酰亚胺纤维可用于开发各类防护服饰，可作为高温过滤棉、高温过滤毡，也可广泛应用于航空航天等特殊应用领域，具有十分可观的应用前景。
聚酰亚胺主链上含有酰亚胺环，结构如下所示，纤维的分子结构十分紧密，立体规整性好，玻璃化温度在300℃以上，故聚酰亚胺纤维的染色十分困难，在一般的高温条件下(100-130℃)染料无法进入到纤维的内部，完成染色。由于酰亚胺结构不耐碱，聚酰亚胺纤维可以在碱性条件下水解生成极性基团，此类极性基团可以与染料结合，但将纤维水解后，破坏了聚酰亚胺纤维原有的规整性结构，会使纤维的强力损失严重，失去了高性能纤维的意义。载体染色是以与纤维结构接近的小分子类有机溶剂为染色载体的染色方法。载体与纤维以范德华力或氢键结合，削弱了纤维内分子链间的结合力，增大了纤维内部的空穴，使染料扩散率和上染百分率增加，在载体的帮助下，染料可以不断进入纤维内部，完成染色。载体染色是合成纤维常见的染色工艺，例如，涤纶载体染色工艺使用的载体多为芳香醇、芳香酯。
在专利cn201410817952.2和cn201310493553.0中均提到采用载体对聚酰亚胺纤维进行染色，所用载体沿用涤纶载体染色的通用试剂，为苯甲醇、苯甲酸甲酯、苯乙酮、甲基丙烯酸甲酯等非酰胺结构小分子有机物；在染色前均采用碱性溶液对聚酰亚胺进行处理使聚酰亚胺分子水解得到极性基团，但纤维水解之后织物的强力必然会受到一定程度的损伤，不符合高性能纤维的要求。
技术实现要素：
针对聚酰亚胺纤维的化学分子结构，本发明主要选择含有酰胺结构的有机物作为聚酰亚胺染色的载体，无需碱性前处理工艺就可获得优良的染色效果。所采用载体与聚酰亚胺纤维有结构相似的部分，与纤维更有亲和力，阳离子染料在载体的帮助下上染纤维，且染色后织物颜色深，耐洗色牢度高，织物强力保持好。
本发明所提供的聚酰亚胺染色用载体结构通式如下式(2)所示：
其中酰胺结构赋予载体对聚酰亚胺纤维一定的亲和力，载体结构中r1可为氢、烷基、芳基、烷氧基、羟基；r2可为氢、烷基、芳基、烷氧基、羟基；r3可为氢、烷基、芳基、烷氧基、羟基。
本发明还提供应用所述载体对聚酰亚胺进行染色的方法，包括如下步骤：
步骤一，去除聚酰亚胺纤维表面附着的杂质，烘干；
步骤二，将洗涤去除杂质后的聚酰亚胺纤维加入到含有阳离子染料和载体的染液中，进行染色；
步骤三，染色完成后将聚酰亚胺纤维水洗、皂煮、水洗以去除染色浮色。
在本发明的一种实施方式中，步骤一，聚酰亚胺纤维加入含有2-3g/l非离子表面表面活性剂和1-2g/l除油剂，例如非离子表面表面活性剂aeo-7，ct-3除油剂。浴比为20-30:1，在85-95℃下处理30-60min，充分水洗后烘干。
在本发明的一种实施方式中，步骤二，将晾干后的聚酰亚胺纤维加入到含有载体和阳离子染料的染液中，染液与纤维织物的浴比为(15:1)～(30:1)；所述阳离子染料对纤维织物重(owf)为2.5％-10％；所述的载体为本发明内的载体一种或几种的复配，载体浓度为10-100g/l。
在本发明的一种实施方式中，步骤二，将洗涤去除杂质后的聚酰亚胺纤维加入到含有载体和阳离子染料的染液中，以1.5-3℃/min的速度升温到120-130℃，保温40-120min。
在本发明的一种实施方式中，步骤三，染色完成后将聚酰亚胺纤维加入到含有皂洗剂和碳酸钠的溶液中，浴比为20:1-30:1，在85℃处理15min后充分水洗。所述的皂洗剂为非离子表面活性剂，例如aeo-7，浓度为2-3g/l，碳酸钠浓度为2-3g/l。
应用本发明提供的载体对聚酰亚胺纤维进行染色，无需复杂的前处理过程，染料上染量大，所得聚酰亚胺织物褪色牢度提高，强力方面与染色前相比，没有明显下降。
具体实施方式
实施例1
选择r1为苯基，r2为甲基，r3为氢的物质作为载体。
取2g聚酰亚胺针织物，放入含有非离子表面活性剂aeo-7(2g/l)和除油剂ct-3(1g/l)的溶液中，浴比为30:1，在95℃下处理30min，充分水洗后烘干。
将洗涤去除杂质的聚酰亚胺织物放入含对织物重5％的阳离子红sd-grl及50g/l的载体染液中，其中染液与织物的浴比为15:1，以1.5℃/min的速度升温到120℃保温40min。
染色完成后，将织物放入含有2g/l的非离子表面活性剂aeo-7和2g/l碳酸钠的皂洗液中，浴比为20:1，在85℃下对织物处理15min后充分水洗、烘干。
染色后样品的颜色参数及水洗牢度如表1所示。
实施例2
选择r1为甲基，r2为甲基，r3为氢的物质作为载体。
取2g聚酰亚胺针织物，放入含有非离子表面活性剂aeo-7(2g/l)和除油剂ct-3(1g/l)的溶液中，浴比为30:1，在95℃下处理30min，充分水洗后烘干。
将洗涤去除杂质的聚酰亚胺织物放入含对织物重5％的阳离子蓝sd-gsl及50g/l的载体染液中，其中染液与织物的浴比为30:1，以3℃/min的速度升温到130℃保温120min。
染色完成后，将织物放入含有2g/l的非离子表面活性剂aeo-7和2g/l碳酸钠的皂洗液中，浴比为20:1，在85℃下对织物处理15min后充分水洗、烘干。
染色后样品的颜色参数及水洗牢度如表1所示。
实施例3
选择r1为甲基，r2为甲基，r3为甲基的物质作为载体。
取2g聚酰亚胺针织物，放入含有非离子表面活性剂aeo-7(3g/l)和除油剂ct-3(2g/l)的溶液中，浴比为15:1，在85℃下处理30min，充分水洗后烘干。
将洗涤去除杂质的聚酰亚胺织物放入含对织物重2.5％的阳离子红sd-grl及10g/l的载体染液中，其中染液与织物的浴比为15:1，以2℃/min的速度升温到120℃保温120min。
染色完成后，将织物放入含有3g/l的非离子表面活性剂aeo-7和3g/l碳酸钠的皂洗液中，浴比为30:1，在85℃下对织物处理15min后充分水洗、烘干。
染色后样品的颜色参数及水洗牢度如表1所示。
实施例4
选择r1为苯基，r2为氢，r3为甲基的物质作为载体。
取2g聚酰亚胺针织物，放入含有非离子表面活性剂aeo-7(3g/l)和除油剂ct-3(2g/l)的溶液中，浴比为15:1，在85℃下处理30min，充分水洗后烘干。
将洗涤去除杂质的聚酰亚胺织物放入含对织物重2.5％的阳离子蓝sd-gsl及10g/l的载体，其中染液与织物的浴比为15:1，以2℃/min的速度升温到120℃保温40min。
染色完成后，将织物放入含有3g/l的非离子表面活性剂aeo-7和3g/l碳酸钠的皂洗液中，浴比为30:1，在85℃下对织物处理15min后充分水洗、烘干。
染色后样品的颜色参数及水洗牢度如表1所示。
实施例5
选择r1为苯基，r2为甲基，r3为氢的物质和r1为甲基，r2为甲基，r3为氢的物质作为载体。
取2g聚酰亚胺针织物，放入含有非离子表面活性剂aeo-7(2g/l)和除油剂ct-3(1g/l)的溶液中，浴比为30:1，在85℃下处理30min，充分水洗后烘干。
将洗涤去除杂质的聚酰亚胺织物放入含对织物重5％阳离子红sd-grl和对织物重5％阳离子蓝sd-gsl及100g/l的载体(两种载体各50g/l)，其中染液与织物的浴比为20:1，以2℃/min的速度升温到120℃保温40min。
染色完成后，将织物放入含有2g/l的非离子表面活性剂aeo-7和2g/l碳酸钠的皂洗液中，浴比为30:1，在85℃下对织物处理15min后充分水洗、烘干。
染色后样品的颜色参数及水洗牢度如表1所示。
对比例1
取2g聚酰亚胺针织物，放入含有非离子表面活性剂aeo-7(2g/l)和除油剂ct-3(1g/l)的溶液中，浴比为30:1，在95℃下处理30min，充分水洗后烘干。
将洗涤去除杂质的聚酰亚胺织物放入含对织物重5％的阳离子红sd-grl，其中染液与织物的浴比为15:1，以1.5℃/min的速度升温到130℃保温60min。
染色完成后，将织物放入含有2g/l的非离子表面活性剂aeo-7和2g/l碳酸钠的皂洗液中，浴比为20:1，在85℃下对织物处理15min后充分水洗、烘干。
表1聚酰亚胺织物载体染色后cielab、k/s、水洗牢度级数及强力
注：变色牢度、沾色牢度依据纺织品色牢度测试标准gb/t3921-2008测定；断裂强度为纱线强度，依据纺织品单根纱线断裂强力和断裂伸长率的测定标准gb/t3916-2013测定。
由表1数据可知，在其它染色条件完全相同，采用载体(实施例1)与不含载体染色(对比例1)时，载体染色织物的cielab值与未染色织物的差值比不含载体染色织物的大，说明载体染色织物颜色变化大于不含载体染色织物，即染料上染量大。同时，载体染色聚酰亚胺织物褪色牢度提高。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。