一种芳纶纤维的染色方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种化纤领域，尤其是一种芳纶纤维的染色方法。
【背景技术】
[0002]化学纤维是用天然高分子化合物或人工合成的高分子化合物为原料，经过制备纺丝原液、纺丝和后处理等工序制得的具有纺织性能的纤维。具有耐光、耐磨、易洗易干、不霉烂、不被虫蛀等优点。广泛用于制造衣着织物、滤布、运输带、水龙带、绳索、渔网、电绝缘线、医疗缝线、轮胎帘子布和降落伞等。
[0003]芳纶纤维[主要分为对位芳纶(MPIA)和间位芳纶(PPTA)]具有高强高模、耐高温，以及优异的耐化学性和阻燃性等优点，广泛应用于消防和航天等领域。染色是化纤的一个重要处理工艺，芳纶纤维的染色通常采用分散染料进行染色，但是，由于芳纶纤维自身的性质，导致分散染料的上染率低，染色效果较差。固色是染色后处理中到的一个重要的步骤，固色剂的选用尤为关键，采用环保的固色剂是今后的发展趋势。
[0004]为了经济的发展，也为了响应国家的节能、减排、绿色环保的号召，有必要开发出一种上染率高的芳纶纤维的染色方法。
【发明内容】
[0005]发明目的:本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种芳纶纤维的染色方法。
[0006]技术方案:为了实现以上目的，本发明的一种芳纶纤维的染色方法，包括以下步骤:
(1)前处理:对芳纶纤维进行前处理，具体为:用尿素1-1.5g/L，无磷除油剂4.5-5.5g/L，十二烷基苯磺酸钠1-1.5 g/L，60%双氧水2-3 g/L，在30°C水浴中处理2-3 min，浴比为20:1，水浴然后升温，升温速度为2-3°C /min,当温度升至90°C后，在此温度下保持30-40min，然后水浴温度以1_2°C /min的速度降温，当温度降至60°C时，将处理后的废水排出，然后重新注入清水在室温下冲洗至洗液为中性，最后晾干；此步骤中采用了无磷除油剂进行除油，采用尿素这一碱性较温和的碱性物质，同时加入了具有氧化还原作用的双氧水和表面活性剂十二烷基苯磺酸钠，在这些物质的协同作用下，对杂质的处理效果好，同时条件温和，对纤维织物的伤害较小，同时，环保无毒，产生的废水不含磷，不会造成富营养化等环境危害；
(2)预定型:对芳纶纤维通过预定型机作预定型处理，预定型过程中定型温度为160-170°C，车速为 20-30m/min，超喂 5-10% ；
(3)染色:将预定型处理后的芳纶纤维进行染色处理，具体为为:室温下将纤维织物浸入染色机的清水中，然后向水浴中加入匀染剂1-1.5 g/L，渗透剂1.5-2.5g/L，扩散剂DN
0.8-1.2g/L，N，N-二乙基-间甲基苯甲酰3.4-4.4 g/L，氯化钠30 g/L，代用碱TF-221A
1.5-2 g/L，染料1.6-2.6% (owf)，浴比30:1，循环加料化料20min，然后染色机升温，升温速度为l°c /min，温度升至60-70°C时，保温染色30min，然后染色机升温，升温速度为1°C /min，温度升至120-130°C时，保温染色50_70min，然后染色机降温，降温速度为1.5°C /min,当温度降至50°C时，将染料水排出并重新注入清水，用清水冲洗15min ;在用染料进行染色时，除了染料还加入了氯化钠和代用碱TF-221A，其中氯化钠可以增强染色的固色性，而其中的代用碱TF-221A则取代了以往常用的纯碱或氢氧化钠等染料的固色碱，相对于纯碱等物质，TF-221A其缓冲能力强，用作活性染料染色的固色碱时用量也大大减少，仅仅为常用碱的10%左右，由于多种碱性化合物的协同作用，控制染浴pH值的能力更强，能保证染料均一、持续上染，控制上染速度，固色浴粘度小，能避免由于固色浴粘度太大而出现的染色病疵，残碱易于洗除，可节省下一步的水洗用量；本发明中的代用碱TF-221A可以采用浙江传化股份有限公司生产的传化牌代用碱TF-221A;本步骤中，染色时，还加入了 N，N-二乙基-间甲基苯甲酰(DEET)，该化合物可以作为染料的载体，DEET可以和染料进行相互作用，增染料在水中的溶解性能，使溶液中单分子的染料数量增大，有利于染料分子在芳纶纤维表面的吸附和向芳纶纤维内部扩散，对芳纶纤维的染料染色具有促进作用，增强了染料的上染率，提高了染料的染色效果；同时，在此步骤还加入了匀染剂、渗透剂和扩散剂等助剂，在这些助剂的作用下，进一步增强了染色效果及效率；
(4)还原清洗:将染色后的芳纶纤维放入皂洗液中进行还原清洗，所述皂洗液含有NaOH 2 g/L，连二亚硫酸钠4-6 g/L，皂洗剂乙二胺二邻苯基乙酸钠3-5 g/L，浴比为50:1，皂洗温度75-85°C，皂洗时间为30-40min，还原清洗后还要用40_50°C的清水冲洗15min ；
(5)固色:将清洗后的芳纶纤维放入固色液中进行固色，所述固色液含有食盐3-5g/L，固色剂2-4g/L，50%的冰醋酸lg/L，浴比为20:1，固色温度60-70 °C，固色时间为30-40min，然后温度降低，4 0_50°C用清水冲洗15min，然后通过烘干机在80°C预烘4 min,然后在110 °C焙烘3 min ；
(6)柔软处理:将芳纶纤维放入柔软处理液中进行柔软处理，分两步进行，具体为:
(a)用含有纤维素酶2%(owf)，通过pH缓冲剂醋酸-醋酸钠将pH值调节为4.8-5时，浴比为20:1的柔软处理液重进行柔顺处理，温度为45-55°C，反应20-30min，然后水洗；该纤维素酶为北京双螺旋微生物培养基制品厂生产的纤维素酶；
(b)经过步骤a后，再将芳纶纤维放入柔软处理液中进行处理，用柔软剂3-5g/L，在30-40°C的水浴中处理20-30 min，浴比为20:1 ；
(7)烘干:将柔软处理后的芳纶纤维放入烘干机中进行烘干处理，烘干温度100-110 °C，机车速为 65-70m/min ；
(8)定型:将烘干的芳纶纤维放入定型机中进行定型处理，定型温度155-165?，机车速为 25-30m/min，超喂 5-8% ；
(9)轧光:将定型后的芳纶纤维放入轧光机进行轧光处理，乳光温度115-125?，机车速为 20-25m/min ；
(10)收卷:将芳纶纤维进行收卷。
[0007]所述步骤I中的无磷除油剂为无磷中性去油灵TF-104M。本发明采用的无磷中性去油灵TF-104M为浙江传化股份有限公司生产的传化牌去油灵TF-104M，分散、乳化、润湿、渗透性好，泡沫低、去污力强，同时兼有退浆、增白、防止染料凝聚，确保染色匀艳等独特功能，并且不损伤纤维，对化纤织物无伤害性。
[0008]所述步骤3中的匀染剂为拓纳Levegal RL匀染剂，渗透剂为渗透剂JFC。
[0009]所述步骤5中的固色剂为TCD-R。本发明采用的固色剂为广东德美精细化工股份有限公司生产的无醛固色剂T⑶-R，环保无害，固色效果好。
[0010]所述步骤6中的柔软剂为酯基季铵盐柔软剂。本发明采用的酯基季铵盐柔软剂可以选用韩国LG化学的EQ400或EQ200等柔软剂，对皮肤温和无害，使得化纤织物具有柔软性和抗静电性，环保无害，柔软效果好。
[0011]所述步骤3中采用的染料为分散染料，选自分散蓝2BLN、分散红3B、分散金黄SE-5Ro
[0012]有益效果:本发明提供的芳纶纤维的染色方法与现有技术相比，具有以下优点:
1、本发明在前处理过程中严格控制了温度、时间及助剂的用量，同时没有加入纯碱的碱性较强的物质，使得前处理液的PH值最终保持在中性左右，处理环境温和，对化纤的损伤小，同时采用的去油剂为中心环保无磷除油剂，对环境的污染小，更为环保；
2、本发明在染色工序中，加入了DEET作为染料载体，增强了染色效果及效率；同时采用代用碱替代了常规的纯碱物质，不仅仅用量减少，同时还增强了固色效果，使得芳纶纤维的耐洗性进一步增强；
3、本发明在染色工序中，严格控制了升温降温速率，以及染色时间，使得纤维织物染色牢固度高、染色均匀、染色稳定性好；
4、本发明在在染色后进行还原清洗，除去纤维织物表面的浮色，使其色光纯正，同时还确保染色牢度；
5、本发明在染色后加入了固色工艺，固色工艺中采用了绿色环保无醛的T⑶-R，固色后对化纤逐步进行干燥，使得化纤的牢固度大大提高；
6、本发明加入了柔软处理工艺，改善和提高了织物的色牢度、