一种具有高色牢度的原液着色腈纶以及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及原液着色腊绝制造技术领域，具体涉及用于W硫氯酸钢水溶液为纺丝 溶剂采用湿法纺丝工艺制造的原液着色腊绝W及制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚丙帰腊纤维（腊绝）的染色加工，分为如下几种方法；（1)原液着色法；将颜料 制成的有色色浆添加在聚丙帰腊聚合物溶液（纺丝原液）中，采用现有的纺丝工艺直接纺 丝生产有色纤维；（2)凝胶染色法；通过现有湿法纺丝技术，对尚处于凝胶状态的腊绝初生 纤维采用液体阳离子染料进行快速上染，生产有色纤维；（3)丝束染色法；将纤维成品或丝 束（半成品）在染色机中，边升温边染色。
[0003]作为一种在线着色方法，原液着色法生产出的有色腊绝具有颜色均匀、各项色牢 度高等优点。与凝胶染色法相比，原液着色法生产有色腊绝时，每批次的产量大大减低，产 品起订量较低，能较好地满足市场的需要。尤其是采用纺前注射法（在纺丝原液经板框过 滤后，在进入纺前滤器和喷头前，将有色色浆与纺丝原液在高速剪切机中在线均匀混合） 后，原液着色腊绝的每种颜色的起订量可大大降低。
[0004] 原液着色腊绝的生产，关键在于所添加的有色色浆中的颜料是否得到均匀分散和 研磨，分散体系是否适合于腊绝纺丝体系，W及有色色浆是否与纺丝原液得到均匀混合等。
[0005]针对送些问题，中国专利CN1403640、CN1465758、CN1465759、CN201210586115. 4 等提出了通过采用烷基聚氧己帰離、烷基酪聚氧己帰離、H甲基硬脂醜胺氯化物、十六烷基 H甲胺漠化物、了基蔡礙酸钢盐、2-蔡礙酸甲醒聚合物钢盐、蔡礙酸盐甲醒缩合物、甲基蔡 礙酸盐甲醒缩合物、予基蔡礙酸盐甲醒缩合物等作为分散剂制备有色色浆、采用高速混合 机实现在线共混的方式添加有色色浆，来生产原液着色腊绝。然而，采用送些方法生产得到 的颜料色浆分散稳定性不够好，添加到纤维中时，颜料和纤维基质的结合力不强，导致原液 着色腊绝的耐磨性（也即摩擦色牢度）和耐洗色牢度等均较差，尤其是深色品种。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种具有高色牢度的原液着色腊绝W及制备方法；其制备 方法简单，所得到的腊绝纤维具有较高的耐磨性，具有较高的各项色牢度，应用领域更加广 泛。
[0007]本发明制备原液着色腊绝时，采用偶联剂和腊绝纺丝原液，配合分散剂，对颜料进 行处理，所制备的颜料色浆具有良好的分散稳定性，将经过分散改性的颜料色浆添加到纺 丝原液中，生产出有色纤维。
[0008] 具体技术方案描述如下。
[0009]本发明提供的一种具有高色牢度的原液着色腊绝的制备方法，具体步骤如下：
[0010] (1)首先将分散剂加入到溶剂中，揽拌均匀后，缓慢加入所需量的颜料，进行充分 预分散，使颜料表面获得充分润湿，颜料获得充分分散；之后将预分散后的混合物进入砂磨 机中，进行研磨加工，使颜料混合物中的颜料颗粒获得均匀粉碎，并形成稳定的分散状态， 得到色浆；色浆中颜料颗粒粒径《1.Oym;
[0011] (2)用高剪切乳化机对已获得的色浆进行剪切匀质后，在揽拌状态下，缓慢加入 适量的腊绝纺丝原液，揽拌均匀后，再缓慢将溶解在适当溶剂中的偶联剂加入到色浆中， 对色浆中的颜料颗粒进行进一步表面修饰处理，得到具有良好流动性、易分散性和稳定 性的腊绝颜料色浆；其中：所述偶联剂选自娃焼偶联剂或铁酸醋偶联剂中一种或两种； 所述偶联剂和颜料的重量比为化05% -3.0% ) :1 ;添加在色浆中的纺丝原液的比例为 0.Swt% -10.Owt% ；
[0012] (3)将上述制备的腊绝颜料色浆通过纺前在线添加的方式，与腊绝纺丝原液进行 在线共混，之后根据常规方式经过纺丝、水洗、牵伸、上油、烘干、卷曲和热定型，得到原液着 色腊绝。
[001引上述步骤（1)中的溶剂是腊绝湿法纺丝溶剂；优选浓度为51wt% -58wt%化SCN水溶液。用本溶剂生产的色浆在加入到纺丝原液中时，能最大限度地保证色浆和纺丝原液 之间的相容性，使颜料能顺利地在纤维中均匀分布，防止颜料聚集体的大量出现，影响可纺 性，进而影响到原液着色腊绝的质量和后道加工性能。
[0014]上述步骤（1)中使用的颜料包括无机颜料和有机颜料；无机颜料如炭黑、铁白粉、 領黄、铁红、铁藍、群青等；有机颜料如偶氮类颜料、献菁类颜料、哇叮巧丽类颜料、二嗯嗦 类颜料、稠环丽类颜料、化哇并哇晰丽类颜料、哇献丽类颜料、异剛巧晰丽颜料、异剛巧晰颜 料、苯并咪哇丽颜料、硫說系颜料、蔥酿类颜料、化咯并化咯二丽系颜料等。
[001引上述步骤（1)中，颜料在得到的颜料色浆中占5wt% -20wt%，优选为 8wt% -15wt%，最优为lOwt% -12wt%。在W化SCN水溶液为溶剂的色浆体系中，颜料的 含量过高，超过20wt%时，易使色浆的粘度过高，色浆在管道中输送困难，并在与纺丝原液 的共混时，易引起混合不匀、易带入气泡，造成纺丝困难；当颜料的含量过低，如低于5wt% 时，则造成生产效率低下，在生产同一颜色时，由于添加的色浆量过多，与纺丝原液共混后， 引起纺丝原液中的各组分的明显变化，易于引起生产的困难。
[0016] 上述步骤（1)中，在选用适合于化SCN腊绝湿法纺丝工艺、采用板框过滤后纺前在 线添加工艺的颜料分散剂时，对分散剂的要求首先是起泡性，要求选用的分散剂在颜料色 浆中起泡性较低，最好是无泡，送样才能确保颜料色浆添加到纺丝之前的供纺原液时，色浆 中不含气泡或泡沫，送样才能确保色浆与原液在高速剪切机中高速在线揽拌之后，共混后 的有色原液中不含泡沫或气泡，才能有效保证顺利通过后续的纺前滤器和喷丝板，从而保 证纺出的纤维的质量。
[0017] 用于上述步骤（1)中的制备色浆的分散剂有亚甲基双茶礙酸钢、甲基蔡礙酸盐甲 醒缩合物、予基蔡礙酸盐甲醒缩合物、蔡礙酸钢盐甲醒缩合物、酪礙酸盐甲醒缩合物、酸改 性木质素礙酸盐、碱改性木质素礙酸盐等的一种或几种的混合物。送一类的分散剂在化SCN 水溶液中具有良好的溶解性，在揽拌和混合时，产生极少的泡沫或气泡。
[001引步骤（1)中分散剂的用量为3%-30% (对颜料重量百分比），优选为5%-20% (对颜料重量百分比），最优为10%-15% (对颜料重量百分比）。分散剂的用量过低，低 于3% (对颜料重量百分比）时，则颜料的分散稳定性较低，生产的色浆体系不稳定，易沉 降，颜料颗粒易返粗、颗粒增大，用于生产时，易引起纺前滤器和喷头的使用周期缩短，易堵 喷孔，影响产品质量；分散剂的用量过高，超过20% (对颜料重量百分比）时，超出了颜料 分散的较佳用量，一方面造成分散剂的浪费，另一方面过多的分散剂在色浆中，经色浆与纺 丝原液共混后，带入纺丝原液体系中，在后道的纺丝过程中，大量的分散剂在水洗、热牵伸 过程中析出，进入溶剂系统，影响溶剂回收系统的运行，过多的分散剂进入溶剂系统中，也 会严重影响到丙帰腊聚合物的聚合反应。
[0019] 步骤（1)中通过研磨产生的色浆中，分散剂通过甲氧基、居基等官能团与颜料之 间W范德华力和色散力等方式结合，通过将礙酸基等伸展在水溶液中，形成的分散剂包覆 颜料的复合体相互之间W较强的静电排斥力，维持较好的分散稳定性。然而，在色浆与浆 液混合后，通过喷丝板时，在压力的作用下，颜料和分散剂的分散体系之间的结合会遭到破 坏，分散剂会在后续的纺丝过程中逐步析出；颜料W小颗粒或颗粒聚集体单独存在于聚丙 帰腊聚合物内，在后续的纺丝过程中，由于颜料和聚合物之间缺少较强的作用力，纤维中的 颜料，尤其是纤维表面或浅层的颜料，会在后道的纺纱过程W及织造乃至后整理过程中，弓I 起摩擦色牢度W及水洗、皂洗色牢度等牢度的降低，限制了原液着色腊绝的使用范围。
[0020] 为此，本发明进一步采用偶联剂来改进颜料与聚合物之间的结合力，W此来改 善原液着色腊绝的色牢度，尤其是摩擦色牢度和皂洗色牢度。本发明步骤（2)中的娃焼 偶联剂有Y-脈嗦基丙基甲基二甲氧基娃焼、Y-二己帰二胺丙基甲基二甲氧基娃焼、 N-(目-氨己基）-Y-氨丙基甲基二甲氧基娃焼、N-环己基-Y-氨丙基甲基二甲氧基娃焼、 N-(目-氨己基）-y-氨丙基H甲氧基娃焼、（3-氨基丙基）H甲氧基娃焼等的一种或几种 的混合物。铁酸醋偶联剂为二（二辛基二己醇胺焦磯醜酸基）己二倭铁酸醋。送些偶联剂 W-种或多种的混合物使用。
[0021] 本发明步骤（2)中的偶联剂在使用前，预先配成溶液；采用的溶剂是水和醇混合 而成的溶液，醇选自甲醇、己醇、丙醇、异丙醇、正了醇或异了醇中的一种或几种。溶液一般 为偶联剂（20wt% )、醇（70wt% )和水（lOwt% )。
[0022] 本发明步骤（2)中的偶联剂的用量优选为0.3-2.0% (对颜料重量比），最优为 0.5%-1.5% (对颜料重量比）。偶联剂用量过低，低于0.05% (对颜料重量比）时，在颜 料和聚合物之间的结合力较小，起不到改善原液着色腊绝