用于芳纶染色的助染剂、制备方法及染色方法技术

本发明专利技术公开的一种用于芳纶染色的助染剂，按质量百分数，由以下组份组成：苯甲酸甲８％～１２％、环丁砜４％～６％、ＯＰ－１０１％～３％、十二烷基磺酸钠１％～３％和水８０％～８２％，各组份的总量为１００％。采用将上述原料放入高剪切乳化机内进行乳化的方法，制得助染剂。芳纶的染色方法为：通过对芳纶织物进行前处理、使用上述助染剂对织物进行预处理，然后，按常规方法对处理后的织物进行染色、水洗、皂洗、烘干和定型，即对芳纶织物进行了染色。本发明专利技术通过降低芳纶的玻璃化温度，解决了芳纶染色时难于上染、染色深度不能达到中深色的问题，染色技术新颖、工艺流程短、操作简单、对环境无污染，具有广泛的经济效益和市场效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纺织
，涉及一种用于芳纶Nomex染色的助染剂， 本专利技术还涉及该助染剂的制备方法及利用该助染剂进行芳纶Nomex染色的 方法。
技术介绍
目前，应用最广泛的一种新型特种纤维，是二十世纪七十年代美国杜邦 公司专利技术并投入生产的一种高科技纤维——芳纶。其大分子一般是酰胺基和 苯环链接成的长链，稳定的骨架结构赋予了该纤维优异的化学稳定性、热稳 定性、高强度和高模量等特性。芳纶Nomex纤维大分子结构紧密、结晶度 较大、玻璃化温度很高、没有亲和基团，采用常规染色方法对芳纶进行染色， 染料基本不上染，染色十分困难。目前，国外在解决芳纶的着色方面，主要采取两种方法 一是在纺丝时 加入染料，直接生产出色纤维；该方法的优点是色纤维的色牢度很好，但颜 色不如织物染色鲜艳、成本较高、必须有一定批量、颜色种类受到限制；另 一种是《分散染料载体法染色》(徐总志，周翔，屠天民，赵敏，芳砜纶， 印染.2003， 29(12):4 5.)对织物成品进行染色，但使用的助剂大多对环境 有污染。国内对芳纶的染色研究现状国家染整工程技术研究中心对芳纶1313 的染色仅限于实验室小样仿制。总后勤部军需装备研究所的朱利锋、郝新敏对芳纶1313进行了超高温高压染色，纤维的上染性有所改变，但是当染色 温度达到180C。时，纤维内部仍有很大的白芯，纤维仍然没有被染透《芳纶 1313的超高温高压染色研究》(朱利锋，郝新敏.染料与染色，2006， 43(4) 24 26.)。上海纺织科学研究院、东华大学的冯继红、张庆等人用载体法对芳纶 进行染色，该染色工艺中载体用量大、工艺流程长、染色L值较大，染色深 度K/S值在2左右，说明纤维仍未达到上染的深度《芳纶织物的载体染色性 能》(冯继，红张庆，吴玉娇.印染，2006， 19: 8 9.)。国外对芳纶的染色 也只限于实验室研究，而且花色品种少，染色深度以及耐光牢度低等。Moore R等人的《Nomex聚酰胺纤维的染色能力》(纺织研究.1986， (4): 254 260.)，以及《非水溶剂对芳纶织物收縮行为的影响》(纺织研究杂志.323 330.)，对芳纶的染色机理和染色性能的研究未见涉及。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于芳纶Nomex染色的助染剂，可在芳纶的 染色过程中，降低芳纶的玻璃化温度，克服织物不上染、纤维出现白芯、染 色深度不够、耐光牢度低的缺点。本专利技术的另一目的是提供上述助染剂的制备方法。本专利技术还有一个目的是提供利用上述助染剂进行芳纶Nomex染色的方法。本专利技术所采用的技术方案是， 一种用于芳纶Nomex染色的助染剂，按 质量百分比，由以下组份组成苯甲酸甲酯 8% 12% 环丁砜 4% 6% OP画IO 1% 3%十二垸基磺酸钠 1% 3% 水 80% 82% 上述各组份的总量为100%。本专利技术所采用的另一技术方案是， 一种上述助染剂的制备方法，按以下 步骤进行-.a.分别取苯甲酸和甲醇，使用硫酸为催化剂，进行酯化反应，制得苯甲酸 甲酯，分别取硫化氢和四氢呋喃，、以Al2Cb为催化剂，反应制得环丁砜； b.按质量百分比，分别取OP-IO 1% 3%、十二垸基磺酸钠1% 3%、 水80% 82%、上步制得的苯甲酸甲酯8% 12%和环丁砜4% 6%，各组份 总量为100%，放入高剪切乳化机内进行乳化，控制乳化机的转速为 3000r/min、乳化时间为30min，乳化后，即制得助染剂。本专利技术所采用的另一技术方案是，一种利用上述助染剂进行芳纶Nomex 染色的方法，具体按以下步骤进行步骤l:对待染色的芳纶织物进行前处理分别取氢氧化钠和除油剂DO，配制成芳纶织物前处理溶液，控制该溶液 中，氢氧化钠的浓度为10g/L 20g/L、除油剂DO的浓度为2g/L 4g/L，将 溶液加热至100。C 110。C，放入织物，控制溶液与芳纶织物的浴比为50: 1， 然后沸煮30min 40min，取出织物进行水洗、烘干；步骤2:采用助染剂对经上步前处理后的芳纶织物进行预处理 取助染剂，配制成溶液，控制该溶液中助染剂的浓度为20g/L 30g/L， 该助染剂按质量百分比，由1% 3%的OP-IO、 1% 3%的十二烷基磺酸钠、 80% 82%的水、8% 12%的苯甲酸甲酯和4% 6%的环丁砜组成，各组份总量为100%，将溶液加热至6(TC，形成预处理溶液，将步骤l前处理后的 芳纶织物放入该预处理溶液中，浸泡30min 40min; 步骤3:染色取所需颜色的染料、电解质，配制染液，控制该染液中，染料的o.w.f 浓度为6%、电解质的浓度为8g/L 10g/L、染液的pH值为3.0 4.0，将步骤3预处理过的芳纶织物放入染液中，控制浴比为1:20，染液以2.5 °C/min的升温速度升温至120°C 125 。C，保温60min 70min，'然后降温到 4(TC以下；步骤4:织物后序处理将上步染色后的织物，依次进行水洗、皂煮、烘干和定型工序，即完成 了芳纶织物的染色。本专利技术的有益效果是1. 采用助染剂，降低芳纶的玻璃化温度，解决了芳纶染色难于上染、染 色深度不能达到中深色的问题，染色后织物各项性能指标均达到服用标准。2. 采用国产染料就能达到织物上染深浓色的效果，且染色技术新颖、工艺流程短、操作简单、对环境无污染。3. 芳纶色布不再依赖进口，节约外汇，进口芳纶Nomex色布市场价90 元/米，本专利技术制得的芳纶Nomex色布按市场价核算价格约60元沐，降低 成本约30 40%，按每年进口 50万米芳纶色布计算，将节约外汇1500万元， 具有广泛的经济效益和市场效益。附图说明图1是本专利技术方法的流程图2是本专利技术方法的温度变化曲线图；图3是未经处理的芳纶差热分析曲线图； 图4是经本专利技术助染剂处理的芳纶差热曲线图； 图5是未经处理芳纶的红外光谱图； 图6是经本专利技术助染剂预处理芳纶的红外光谱图； 图7是本专利技术方法中助染剂用量与织物染色后K/S值的关系曲线图； 图8是本专利技术方法中电解质用量与染料上染染色K/S值的关系曲线图; 图9是本专利技术方法中染液pH值与染料上染染色K7S值的关系曲线图； 图10是本专利技术方法中染色温度与染料上染染色K7S值的关系曲线图。 图中，I.织物预处理阶段，II.常温入染阶段，III.保温阶段。 具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术助染剂，按质量百分比，由以下组份组成苯甲酸甲酯 环丁砜OP隱IO-二烷基磺酸钠水8% 12%4% 6%1% 3%1% 3%80% 82%各组份的总量为100%。本专利技术助染剂的制备方法，按以下步骤进行a. 分别取苯甲酸和甲醇，使用硫酸为催化剂，然后进行酯化反应，制得苯 甲酸甲酯，分别取硫化氢和四氢呋喃，以Al203为催化剂，反应制得环丁砜；b. 按质量百分数，分别取OP-IO 1% 3%、十二烷基磺酸钠1% 3%、水80% 82%、上步制得的苯甲酸甲酯8% 12°/。和环丁砜4% 6%，各组份总 量为100°/。，放入高剪切乳化机内进行乳化，控制乳化机的转速为3000r/min、 乳化时间为30min,乳化后，即制得助染剂。本专利技术利用上述助染剂对芳纶进行染色处理的方法，流程如图l所示。具体包括以下步骤步骤h对芳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于芳纶Ｎｏｍｅｘ染色的助染剂，按质量百分比，由以下组份组成：苯甲酸甲酯　８％～１２％　环丁砜　４％～６％　ＯＰ－１０　１％～３％　十二烷基磺酸钠　１％～３％　水　８０％～８２％　上述各组份的总量为１００％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谭艳君，
申请(专利权)人：西安工程大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]