一种聚四氟乙烯纤维的金属离子染色方法技术

本发明专利技术涉及提供一种聚四氟乙烯纤维的金属离子染色方法。其特征在于该染色方法主要由四个步骤组成，首先在Co60γ射线下使用丙烯酸对聚四氟乙烯纤维进行表面改性处理，然后再使用特定的金属盐与改性聚四氟乙烯纤维反应使之着色。在聚四氟乙烯纤维改性处理中，所述丙烯酸浓度为300-700g/L，硫酸亚铁铵浓度为15-50g/L；所述特定水合金属盐为氯化铁、硫酸铜或硫酸钴等。该染色方法用于聚四氟乙烯纤维的染色处理，能够有效地使聚四氟乙烯纤维具有鲜艳的颜色。本发明专利技术所述染色方法用于聚四氟乙烯纤维的染色处理，其成品表面染色均匀，色相和深度可控，染色牢度优良，工艺简单，生产成本不高，有利于工业推广。且染色过程不使用有机染料，是一种环境友好型的染色方法。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及提供。其特征在于该染色方法主要由四个步骤组成，首先在Co60γ射线下使用丙烯酸对聚四氟乙烯纤维进行表面改性处理，然后再使用特定的金属盐与改性聚四氟乙烯纤维反应使之着色。在聚四氟乙烯纤维改性处理中，所述丙烯酸浓度为300-700g/L，硫酸亚铁铵浓度为15-50g/L；所述特定水合金属盐为氯化铁、硫酸铜或硫酸钴等。该染色方法用于聚四氟乙烯纤维的染色处理，能够有效地使聚四氟乙烯纤维具有鲜艳的颜色。本专利技术所述染色方法用于聚四氟乙烯纤维的染色处理，其成品表面染色均匀，色相和深度可控，染色牢度优良，工艺简单，生产成本不高，有利于工业推广。且染色过程不使用有机染料，是一种环境友好型的染色方法。【专利说明】
本专利技术涉及纤维染色方法，具体地为。
技术介绍
聚四氟乙烯（PTFE)纤维，是由Plankett在1938年专利技术的一种高分子化合物。它 由四氟乙烯单体（TFE)经本体聚合和乳液聚合技术聚合制得。聚四氟乙烯纤维是一种全氟 化直链高分子化合物，几乎没有支链，其主链由C-C键构成，相连接的氢均被氟原子取代形 成高键能的C-F键。由于聚四氟乙烯纤维分子中的氟原子比氢原子具有更大的原子半径， 故对其主链碳原子表现出极为有效的屏蔽保护作用。另外，聚四氟乙烯是一个相对分子质 量达到200万至1000万的高分子长链结构，并以螺旋结构将主链包裹其中，构成高度对称 的非极性结晶结构，这使其具有无法比拟的耐热性和化学稳定性，并且分子中的含氟原子 越多这种性质越显著。因此，聚四氟乙烯纤维不与环境介质发生反应。研究证明，几乎所 有的强酸、强碱、强氧化剂和盐类对聚四氟乙烯纤维皆无影响，即使在高温的条件下也是如 此，对沸腾的王水也很稳定，对于有机化合物，除了卤化胺类和芳烃对其有轻微溶胀外，其 他所有有机溶剂对聚四氟乙烯纤维都无作用。因为聚四氟乙烯有极优越的化学性，所以在 许多极其复杂和恶劣条件下中只有使用PTFE纤维才能达到性能不变或不受微生物侵袭的 目的。因此目前着色的PTFE制品是在加工成型的过程中通过添加颜料制备而成。由于聚 四氟乙烯熔融粘度非常高，不能用一般塑料的加工方法加工，只能采用粉末冶金模塑加工 成型，而且成型温度很高（400°C左右），保温时间长，所以颜料必须能在400°C以上的高温 下性能稳定，现在颜料中只有部分无机颜料能满足聚四氟乙烯的加工要求。无机颜料通常 是金属的氧化物、硫化物和硫酸盐等，且着色的聚四氟乙烯制品大多以暗色的制品为主。目 前国内对于已经成型的聚四氟乙烯纤维的染色技术还未有相关研究报。在所述情况下，需 要一种聚四氟乙烯纤维的染色方法。因此，本专利技术的目的就是提供一种聚四氟乙烯纤维的 金属离子染色方法。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术拟解决的技术问题是：提供一种聚四氟乙烯纤维的 金属离子染色方法。其特征在于该染色方法主要由四个步骤组成，首先在Co6°Y射线下使 用丙烯酸对聚四氟乙烯纤维进行表面改性处理，然后再使用特定的金属盐与改性聚四氟乙 烯纤维反应使之着色。该染色方法用于聚四氟乙烯纤维的染色处理，能够有效地使聚四氟 乙烯纤维具有鲜艳的颜色。本专利技术所述染色方法用于聚四氟乙烯纤维的染色处理，其成品 表面染色均匀，颜色鲜艳，色相和深度可控，染色牢度优良，工艺简单，生产成本不高，有利 于工业推广。且染色过程不使用有机染料，是一种环境友好型的染色方法。 本专利技术解决所述催化剂技术问题的技术方案是：设计一种聚四氟乙烯纤维的金属 离子染色方法，其采用下述工艺处理： 1.聚四氟乙烯纤维的预处理：在50°C和搅拌条件下，首先使用含有浓度为2.Og/L 的阴离子表面活性剂水溶液洗涤处理聚四氟乙烯纤维30分钟后取出水洗烘干。然后再使 用丙酮对聚四氟乙烯纤维进行清洗20分钟后取出，最后将其在70°C下真空烘干12小时； 2.聚四氟乙烯纤维的表面改性：精确称量规定重量的所述预处理的聚四氟乙烯 纤维，并将其浸入浓度为300-700g/L的丙烯酸和浓度为15-50g/L的硫酸亚铁铵混合水溶 液中。所述聚四氟乙烯重量（克）与混合水溶液的体积（毫升）之比为1 : 50 ;然后向体 系中通入氮气20分钟以驱赶其内的空气并使用聚四氟乙烯胶带将体系密封。最后将此密 封体系置于〇. 5-1. OkGy/h的Co6° Y射线中在室温条件下进行辐射处理50-100小时。反应 后将处理后的聚四氟乙烯纤维取出并使用热水和丙酮进行洗涤3-5次以去除残留在纤维 表面的单体和聚合物，并在50°C下真空烘干12小时备用； 3.金属离子染液的配制：在室温下将氯化铁（FeCl3 ? 6H20)、硫酸铜（CuS04 ? 5H20) 或硝酸钴（Co (N03)2 ? 6H20)等不同颜色的水合金属盐溶于蒸馏水中，充分搅拌静置5小时 后过滤，使之形成不同颜色的金属离子染液，其中金属离子的浓度为〇. 10-0. 40mol/L。 4.染色工艺：将金属离子染液和经前处理的聚四氟乙烯纤维置于常温染色机中， 保持浴比（纤维重量（克）和有机染液体积（毫升）之比）为1 : 50。然后以5°C /min 的速度升温至50°C，并在此温度进行染色150分钟。染色后将其取出并进行热水洗3次和 冷水洗2次得到聚四氟乙烯纤维染色样品； 与现有技术相比，该染色方法用于聚四氟乙烯纤维的染色时可以通过不同水合金 属盐及其不同比例拼混的方法控制染色聚四氟乙烯纤维的颜色，例如当选用氯化铁时可以 得到棕褐色，选用硫酸铜时可以得到天蓝色，而选用硝酸钴时可以得到玫红色。当将氯化铁 和硫酸铜进行拼混染色时根据不同比例可以得到从棕黄色到绿色的一系列不同颜色。另 夕卜，聚四氟乙烯纤维的染色深度可以通过其接枝率和染液中金属离子浓度进行调节，能够 得到一系列从浅至深的颜色。更为重要的是，染色聚四氟乙烯纤维不仅具有鲜艳颜色，而且 还具有优异的耐水洗和湿处理牢度，能够满足日常应用的各种需要。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术所述五个染色样品最大吸收波长处的表面深度（K/S_)，可以从它 们的表面深度（K/S)曲线图中求得。染色样品1#-3#的1(/5_逐渐增大，表明它们的颜色 逐渐变深，这与肉眼观测的颜色变化时一致的。本专利技术所述染色木屑样品的K/S值均使用 DigiEye数慧眼非接触式颜色评价系统测定。 【具体实施方式】 下面结合实施例及其附图进一步详细说明本专利技术的具体内容：提供一种聚四 氟乙烯纤维的金属离子染色方法。其特征在于该染色方法主要由四个步骤组成，首先在 Co6°y射线下使用丙烯酸对聚四氟乙烯纤维进行表面改性处理，然后再使用特定的金属盐 与改性聚四氟乙烯纤维反应使之着色。在聚四氟乙烯纤维改性处理中，所述丙烯酸浓度为 300-700g/L，硫酸亚铁铵浓度为15-50g/L ;所述特定水合金属盐为氯化铁、硫酸铜或硫酸 钴等。该染色方法用于聚四氟乙烯纤维的染色处理，能够有效地使其具有鲜艳的颜色和坚 实的牢度。本专利技术所述染色方法用于聚四氟乙烯纤维的染色处理，得到的染色品颜色均匀 而鲜艳，牢度很好，工艺简单，生产成本低，有利于工业推广。这种染色技术不使用有机染 料，可以认为是一种环境友好型的染色方法。 使用该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚四氟乙烯纤维的金属离子染色方法。其特征在于该染色方法主要由四个步骤组成，首先在Co60γ射线下使用丙烯酸对聚四氟乙烯纤维进行表面改性处理，然后再使用特定的金属盐与改性聚四氟乙烯纤维反应使之着色。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董永春，李冰，王鹏，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12