一种高性能织物自增压载体染色的方法技术

本发明专利技术涉及一种高性能织物自增压载体染色的方法，属纺织印染技术领域。所述的方法是指在高性能织物染色的过程中利用碳酸氢铵受热分解生成的二氧化碳和氨气，二氧化碳使染杯密闭空间内压强增大，氨气溶解度升高，形成的氨水量增多，氨水极性强，可改变纤维表面活性，有利于N,N‑二甲基乙酰胺和氯化钠因络合作用生成的活性氯作用于高性能纤维，弱化纤维大分子链间的氢键结合力，提高纤维的孔隙率。在70‑90℃的低温染色条件下，N,N‑二甲基乙酰胺具强极性，可有效提高染料的溶解浓度，降低其胶束浓度，染料分子易于吸附和上染高性能织物，有效提高高性能织物的染色效率，且该方法可在相对较低的染色温度下达到较好的染色效果，降低了生产成本及能耗。

A High Performance Dyeing Method of Fabric with Self-pressurizing Vector

【技术实现步骤摘要】
一种高性能织物自增压载体染色的方法
本专利技术涉及一种高性能织物自增压载体染色的方法，属于纺织印染

技术介绍
高性能纤维种类较多，它们有的具有优异的机械性能，有的具有优异的阻燃耐热性能，有的具有优异的耐化学性能。随着应用的要求，染色的需求越来越多。目前常用的高性能纤维染色方法有原液着色和载体染色等。中国专利公布号CN104695239A，公布日期2015年6月10日，专利技术创造的名称为一种芳纶纤维的染色方法，该申请案公开了采用氯化钠可增强高温高压载体染色过程中染色的固色性的方法，在申请案的染色步骤中，氯化钠起到增强染色的固色性的作用。其不足在于：高温染色条件破坏染料结构，高性能织物难以染出鲜亮颜色。中国公开出版物《印染》公开时间2016年第19期，文章名称为溶解度参数在聚酰亚胺染色中的应用，该文献介绍了高温高压载体染聚酰亚胺纤维，并指出了筛选载体的一种方法。其不足在于：压力的增加是以温度升高而获得，进一步增加压力则使染色温度过高，不利于纤维的力学性能和染料的结构性能。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种高性能织物自增压载体染色的方法，为了实现上述目的，其技术解决方案为：一种高性能织物自增压载体染色的方法，所述染色方法步骤如下：a)配制染液根据待染高性能织物质量按浴比1:20计算染液总质量，配制染液时，先将占染液总质量质量比分别为：氯化钠5～7％碳酸氢铵0.4～3％蒸馏水39.5～84.55％混配，以200转/min搅拌3分钟，氯化钠和碳酸氢铵充分溶解，形成含氯化钠晶体的过饱和盐溶解液，再向含氯化钠晶体的过饱和盐溶解液中加入占染液质量比0.05～0.5％的染料，搅拌均匀，形成含氯化钠晶体和染料胶束团的染液，后向含染料胶束团的染液中加入占染液总质量质量比10～50％的高极性溶剂N,N-二甲基乙酰胺，以200转/min搅拌3分钟，混合均匀，N,N-二甲基乙酰胺作用于染料胶束团，染料胶束团释放出染料单分子，形成具高极性的待用染液。b)染色将待染高性能织物和配制好的高极性待用染液放入具有密封作用的染杯中，密闭，升温至70-90℃，保温60min，在温度作用下，碳酸氢铵分解生成气体二氧化碳和氨气，二氧化碳使染杯密闭空间内压强自行增大，氨气溶于水形成具有极性的氨水，氨水作用于高性能织物表面，使高性能织物表面活化，同时，N,N-二甲基乙酰胺与氯化钠晶体络合，生成活性氯，活性氯打开高性能织物纤维表面已活化的大分子间的部分氢键，形成通道和孔隙，染料单分子通过通道和孔隙上染高性能织物。所述的染料为耐弱碱性分散染料。所述的高性能织物为间位芳纶织物或对位芳纶织物或聚酰亚胺织物或聚芳酯织物的一种。由于采用了以上技术方案，本专利技术是利用碳酸氢铵受热分解生成二氧化碳和氨气，二氧化碳可使染杯内压强自行增加，氨气溶于水生成具高极性的氨水，可使高性能织物表面活化，为N,N-二甲基乙酰胺与氯化钠络合生成的活性氯打开高性能纤维的大分子间氢键，及引导染料分子进入高性能纤维内部提供便利，达到高极性染液染高性能织物的目的。染液配置好并放入高性能织物密封后，开始升温。温度超过30℃后，碳酸氢氨开始分解，分解后会产生二氧化碳、氨气和水。氨气极易溶于水，二氧化碳略溶于水。随着温度不断升高，染杯中的二氧化碳越来越多，气压增大，氨气在水中的溶解度增大，氨水浓度增加，氨水与高性能织物中的纤维接触后，有利于改善纤维的表面活性。染液中过量的氯化钠以结晶的形式与N,N-二甲基乙酰胺形成络合分子团，释放出活性氯。纤维表面活性经氨水改善后，活性氯更易接触并进入纤维，活性氯对高性能纤维的大分子链间的氢键结合力有明显的弱化作用，分子链间空隙增大，纤维体积增大，孔隙率增加，同时，氨水也进入孔隙，协同活性氯进一步加强对高性能纤维大分子间氢键结合力的弱化作用，纤维孔隙率进一步增大，有利于染料分子的进入。由于氨气溶于水形成的氨水，染液呈弱碱性，故选用耐弱碱性分散染料。N,N-二甲基乙酰胺是极性很高的溶剂，耐弱碱性分散染料在其中能良好的分散溶解，胶束浓度明显降低，染液中的呈单分子分散的染料分子含量增加，更易吸附高性能织物并上染。因此，在本专利技术方案中，碳酸氢铵受热分解生成的二氧化碳和氨水，二氧化碳提供高压环境，迫使体系中氨气气体分子溶于水，形成氨水，氨水极性强，可改变纤维表面活性，有利于N,N-二甲基乙酰胺和氯化钠因络合作用生成的活性氯作用于高性能纤维，活性氯与氨水协同弱化纤维大分子链间的氢键结合力，提高纤维的孔隙率；染液中含高极性的N,N-二甲基乙酰胺，耐弱碱性分散染料溶解度增加，胶束浓度降低，单分子分散的染料分子增多，可有效提高高性能织物的染色效率。且该方法可在相对较低的染色温度下达到较好的染色效果，降低了生产成本及能耗。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术的一种高性能织物自增压载体染色的方法作进一步详细描述：一种高性能织物自增压载体染色的方法，染色方法步骤如下：a)配制染液根据待染高性能织物质量按浴比1:20计算染液总质量，配制染液时，先将占染液总质量质量比分别为：氯化钠5～7％碳酸氢铵0.4～3％蒸馏水39.5～84.55％混配，以200转/min搅拌3分钟，氯化钠和碳酸氢铵充分溶解，形成含氯化钠晶体的过饱和盐溶解液，再向含氯化钠晶体的过饱和盐溶解液中加入占染液质量比0.05～0.5％的耐弱碱性分散染料C.I.DisperseRed54，搅拌均匀，形成含氯化钠晶体和染料胶束团的染液，后向含染料胶束团的染液中加入占染液总质量质量比10～50％的高极性溶剂N,N-二甲基乙酰胺，以200转/min搅拌3分钟，混合均匀，N,N-二甲基乙酰胺作用于染料胶束团，染料胶束团释放出染料单分子，形成具高极性的待用染液。b)染色待染的高性能织物为间位芳纶织物或对位芳纶织物或聚酰亚胺织物或聚芳酯织物的一种。将待染高性能织物和配制好的高极性待用染液放入具有密封作用的染杯中，密闭，升温至70-90℃，保温60min，在温度作用下，碳酸氢铵分解生成气体二氧化碳和氨气，染杯内气体分子增多，染杯体积恒定，且温度升高，分子运动速度加快，导致染杯内压强增大，但氨气极易溶于水，二氧化碳略溶于水，故压强增大迫使更多的氨气分子溶于水形成具有极性的氨水，氨水作用于高性能织物表面，使高性能织物表面活化，同时，N,N-二甲基乙酰胺与氯化钠晶体络合，生成活性氯，活性氯打开高性能织物纤维表面已活化的大分子间的部分氢键，形成通道和孔隙，染料单分子通过通道和孔隙上染高性能织物。在染色过程中，对染杯内压强进行实时监测。具体实施例按上述染色方法。实施例1取3g间位芳纶织物，染料采用C.I.DisperseRed54，按浴比1:20在容积为400ml的具有密封耐高压作用的染杯中配制染液，染液中N,N-二甲基乙酰胺质量百分比为10％，氯化钠质量百分比为5％，碳酸氢铵质量百分比为0.4％，蒸馏水质量百分比为84.55％，染料质量百分比为0.05％，先将氯化钠和碳酸氢氨在蒸馏水中以200转/min搅拌3分钟，氯化钠和碳酸氢铵充分溶解，后加入N,N-二甲基乙酰胺和染料，以200转/min搅拌3分钟，染液混合均匀，最后将间位芳纶织物放入染杯中，密闭，升温至70℃，保温60min，经排液，洗净，烘干，得到染好色的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能织物自增压载体染色的方法，其特征在于，所述染色方法步骤如下：a)配制染液根据待染高性能织物质量按浴比1:20计算染液总质量，配制染液时，先将占染液总质量质量比分别为：氯化钠                5～7％碳酸氢铵              0.4～3％蒸馏水                39.5～84.55％混配，以200转/min搅拌3分钟，氯化钠和碳酸氢铵充分溶解，形成含氯化钠晶体的过饱和盐溶解液，再向含氯化钠晶体的过饱和盐溶解液中加入占染液质量比0.05～0.5％的染料，搅拌均匀，形成含氯化钠晶体和染料胶束团的染液，后向含染料胶束团的染液中加入占染液总质量质量比10～50％的高极性溶剂N,N‑二甲基乙酰胺，以200转/min搅拌3分钟，混合均匀，N,N‑二甲基乙酰胺作用于染料胶束团，染料胶束团释放出染料单分子，形成具高极性的待用染液。b)染色将待染高性能织物和配制好的高极性待用染液放入具有密封作用的染杯中，密闭，升温至70‑90℃，保温60min，在温度作用下，碳酸氢铵分解生成气体二氧化碳和氨气，二氧化碳使染杯密闭空间内压强自行增大，氨气溶于水形成具有极性的氨水，氨水作用于高性能织物表面，使高性能织物表面活化，同时，N,N‑二甲基乙酰胺与氯化钠晶体络合，生成活性氯，活性氯打开高性能织物纤维表面已活化的大分子间的部分氢键，形成通道和孔隙，染料单分子通过通道和孔隙上染高性能织物。...

【技术特征摘要】
1.一种高性能织物自增压载体染色的方法，其特征在于，所述染色方法步骤如下：a)配制染液根据待染高性能织物质量按浴比1:20计算染液总质量，配制染液时，先将占染液总质量质量比分别为：氯化钠5～7％碳酸氢铵0.4～3％蒸馏水39.5～84.55％混配，以200转/min搅拌3分钟，氯化钠和碳酸氢铵充分溶解，形成含氯化钠晶体的过饱和盐溶解液，再向含氯化钠晶体的过饱和盐溶解液中加入占染液质量比0.05～0.5％的染料，搅拌均匀，形成含氯化钠晶体和染料胶束团的染液，后向含染料胶束团的染液中加入占染液总质量质量比10～50％的高极性溶剂N,N-二甲基乙酰胺，以200转/min搅拌3分钟，混合均匀，N,N-二甲基乙酰胺作用于染料胶束团，染料胶束团释放出染料单分子，形成具高极性的待用染液。b)染色将...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛丹，徐卫林，陈欣，刘冰倩，曹根阳，王运利，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42