采用控制染料添加的聚酰胺染色工艺及染色织物制造技术

用阴离子染料对含有聚酰胺纤维的纤维制品的染色工艺以及用该工艺制造的染色物品。该工艺包括将制品浸渍在阴离子染料的液态溶剂组成的染浴中。液态溶剂和制品被加热到温度至少等于聚酰胺纤维的染色转变温度。在控制染料添加过程中以一定的染料添加速率将阴离子染料加入染色浴形成易混溶的液态浓缩物。至少一部分染料被加入的同时溶剂和制品的温度至少等于染色转变温度。在染料添加过程中搅动浴液，此时溶剂及制品温度至少等于染色转变温度，在染浴中混合染料浓缩物与溶剂形成稀染料溶液并提供稀染料溶液相对于制品的流动以引起染料向制品转移。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是用阴离子染料对含有聚酰胺纤维的纤维制品染色的工艺。诸如酸性染料和预金属化染料的阴离子染料被广泛地应用于聚酰胺纤维的染色，其中，聚酰胺聚合物的含氮基团被作为染色场所。常规染色工艺采用这样的染料，在任何予处理工艺如洗涤后，含聚酰胺纤维的制品被浸渍在含染料溶液的水溶中。在采用各式染色设备的同时，典型的方法是用于工艺中的所有染料存在于初始的溶液中。含有染料的溶液以及要被染色的物品通常在很低的初始温度上，如80-120°F(26.7-48.9℃)，逐步提高到高温，通常达到染色进行的沸点。对某些酸性染料，诸如小分子“匀染”染料，采用常规染色工艺能获得高质量的染色，但用这样的阴离子染料循环以完成匀染有时需极长时间因此花费昂贵。另外，大分子酸性和预金属化染料是理想的用来赋予所需的良好的光泽和/或耐洗牢度的染料，通常存在严重的与常规染色工艺有关的染色均匀性问题。大分子酸性和预金属化染料通常指“结构敏感”的染料，因为非均匀染料起因于更小的，或是未被捡出的纤维物理结构的变化。当向染浴中加入染料匀染和/或缓染剂以改进染色均匀性时，这类试剂有时仅能提供有限的染料均匀性的增强，并且通常有缺点，包括增加初始支出以及较高的费用来处理失去效能的染色浴。另外，由于它们的缓染效应，这样的化学药剂有时能增长染色循环或者使之难于得到深色或暗色泽。还有，由阴离子染料生成染料，即赋予纤维之上的给定量染料形成的色牢度有时不能高到理想的程度。本专利技术提供一种改进的工艺，用至少一种阴离子染料对含有聚酰胺纤维的纤维制品进行染色以及用该工艺制得的成品。按照本专利技术的工艺，包括将制品浸渍在阴离子染料的液态溶剂形成的染色浴中。液态溶剂和制品被加热到温度至少等于聚酰胺纤维的染色转变温度。染料添加期间，阴离子染料按控制染料添加速率被加入到染浴中形成可混液体浓缩物。至少一部分染料被加入，此时染浴和制品的温度至少等于染色转变温度。在染料添加过程中搅动染浴，此时溶剂和制品温度升高到染色转变温度，在染浴中混合染料浓缩物和溶剂形成染料稀溶液，并提供染料稀溶液相对制品的流动以致使染料被转移到制品上。搅动还提供了阴离子染料在平均水平上的基本均匀地向制品的转移。按照本工艺，最低限度地调节染料速率，此时溶剂和制品的温度至少等于染色转变温度，以使染料添加速率的初始控制高于染料被制品吸着的速率。按照本专利技术的优选形式，保持液态溶剂的条件以使阴离子染料的转移少于约10%。按本专利技术另一优选形式，工艺在染色机上完成，在染色机上搅动提供了大量的重复机械循环，调节染料添加速率以使染料的数量为整个机械循环中加入染色浴中总染料量的0.5-7%之间。最好在0.5-3%之间。按照本专利技术另一个优选的形式，搅动通常恒定地完成，至少在溶液中以一恒定的速率，此时溶剂和物品的温度至少等于染色转变温度。按本专利技术另一个优选形式，在染料添加过程中染料连续续加并保持一恒定速率。按本专利技术另一优选形式，至少33%的染料被加入溶液中，此时上述溶剂和上述制品温度至少等于染色转变温度，最好是此时至少有50%的染料被加入。按本专利技术另一优选形式，对任何一个实质性时间间隔调节染料的添加速率使得溶液中最低浓度位置上的染料浓度不大于最终平衡浓度的100倍，最好是不大于50倍，此时溶剂和制品的温度至少等于染色转变温度。按本专利技术另一优选形式，对一段相对持续的时间间隔，调节染料的添加速率以使在溶液最低浓度点测得的溶剂中染料的浓度至少为最终平衡浓度的大约2.5倍，最好为大约3.5倍，此时溶剂和制品的温度至少等于染色转变温度。最好，当溶剂和制品温度至少等于染色转变温度时，持续的时间间隔为全部时间的10%。按本专利技术优选的实施例，在循环泵前头将液态染料浓缩物加进溶剂中以形成稀染料溶液。最好，采用计量泵将液状染料浓缩物加到溶剂中。按本专利技术另一优选的形式，工艺还包括染色前的湿定形步骤。按本专利技术优选的产品，提供一种染色织物，织物由含聚酰胺纤维的纱线组成。染色织物含有至少一种被分布于织物的阴离子染料，诸如纤维被不对称地环染;并且邻近纱线外表面的纤维比纱线内部的纤维含有更多的染料。按本专利技术染色织物的优选形式，邻近织物正面和反面至少一面的纤维比织物内部纤维含有更多的染料。按本专利技术织物的优选形式，织物选自针织和机织物组成的类别，最好其中的纤维是连续长丝。本专利技术广泛地用于各种采用阴离子染料的染色工艺中，当采用喷射染色装置对诸如经编针织和机织物染色时尤其优良。另外，本专利技术特别适用于绳状染机中对地毯的染色。令人惊奇的是发现在下列条件下使用时，如染料转移少于10%，阴离子染料被更加有效地利用，它既能提供较好的染色率又能完成用其它方法很难得到或不能得到的深色或暗色泽。还有，对所有种类的染料的染色循环实际上被缩短了。采用结构敏感的阴离子染料，甚至当使用二种或多种不同染料吸附率的染料时易于达到较好的均匀性。此外，染色的改进常常能达到但不用或采用低浓度的化学匀染或其它化学助剂，在有效浓度下，它能使失去效能的染色浴液的处理复杂化。图一是表示按本专利技术染料浴中染料浓度相对于加到实验室规模喷射染色工艺溶液中的染料浓缩物的体积的曲线(例13，编号1和5);图2是表示常规染浴中染料浓度相对实验室规模喷射染色工艺运行时的温度的曲线(例如13，编号2C和4C);图3是表示按本专利技术另一个实验室喷射染色工艺，染浴中染料的浓度相对加入溶液中染料浓缩物体积的曲线(例14，编号1和2);图4是本专利技术优选染色织物中纱线的400倍显微放大的横截面照片(例8-B部);图5是如图4同样类型织物中纱线的400倍显微放大的横截面照片，但用常规方法染色(例8-A部-比较例);图6是如图4的250倍的显微放大照片;图7是如图5的250倍的显微放大照片;图8-17是一系列计算机形成标准，具有模拟的织物条痕，本申请中用作针对织物均匀评级的基准(例6)。本专利技术工艺用作对含各种聚酰胺纤维的制品染色。本专利技术尤其用作可熔融喷丝形成适宜加工针对机织用途的脂族聚酰胺均聚物和共聚物制造的纤维，优选的此类聚酰胺含有至少一种重量大于60%的聚(己二酰己二胺)或聚(ε-己酰胺)聚合物单位。最优选的聚酰胺种类含有至少约85%重量的聚(己二酰己二胺)。在下列例子中，均聚(己二酰己二胺)指的是尼龙66。品种繁多的含有聚酰胺纤维的纤维制品能用本专利技术的工艺进行染色，包括，例如，纱线，织物，地毯和衣物。包括常规纺织形式的织物，包括机织，针织和无纺织物。在这类制品中的聚酰胺纤维以广泛形成存在，包括扁平或变形连续长丝，短纤维纱，膨化连续长丝等。聚酰胺纤维能与其它任何种类的其它合成或天然纤维一起存在于制品中，典型的这类制品是聚酰胺短纤维与其它纤维混合制成的短纤维纱以及用这类纱制成的织物和衣物。本专利技术尤其适合于这样的织物，它们含有连续聚酰胺长丝纱与杜邦公司(E.I.dupont de Nemours & Company)出品的以商标Lycra 出售的斯潘德克斯弹性纤维。在这类制品中的其它纤维可以或不能承受如聚酰胺纤维在本工艺中那样的染色。另外，被染色的聚酰胺纤维可以含有相同或不同的染料。例如，本专利技术工艺可用作染料“叠加”以得到“暗色调”纤维，而这些纤维在使用本工艺之前已经含有大量的染料。在本专利技术实施中采用的染料是阴离子染本文档来自技高网...

【技术保护点】
用至少一种阴离子染料对含有聚酰胺纤维的纤维制品进行染色的工艺，包括：将上述制品浸入适于上述阴离子染料的液体溶剂的染色浴中；加热在上述染色浴中的溶剂和上述制品直至温度至少等于上述聚酰胺纤维的染色转变温度；在染料添加过程中，按一定染料添加速率向上述染色浴中加入上述阴离子染料形成可混液体浓缩物，至少一部分上述染料被加入，同时，上述溶剂和上述制品的温度至少等于上述染色转变温度；在染料添加过程中，搅动上述溶液，与此同时，上述溶剂以及上述制品的温度至少等于上述染色转变温度，以便混合该浴液中的染料浓缩物和溶剂，形成稀释染料溶液，并提供一种相对于上述制品的稀染料溶液流动使得染料转移至制品上，上述搅拌进一步进行，直至上述的阴离子染料基本均匀地转移到上述制品上；调节上述染料的添加速率使之初始控制至少高于上述制品对染料的吸收速率，与此同时，上述溶剂和上述制品的温度至少等于上述染色转变温度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：WT霍夫费尔德，DE曼库索，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]