本发明专利技术一种彩色玄武岩纤维织物及其制备方法，包括：有机环保染料、黏合剂、硬化剂等充分搅拌混合，得到彩色染液；将玄武岩纤维织物浸入上述彩色染液中，在75～80℃条件下进行浸染，而后将玄武岩纤维织物取出沥干，干燥后用固色剂进行固色，晾干后便可得到彩色玄武岩纤维织物。本发明专利技术操作工艺简单易行，造价低，染液可重复利用，并且能实现多种颜色的玄武岩纤维织物制备，制备的彩色玄武岩纤维织物色牢度，抗水洗和耐曝晒性能较好。抗水洗和耐曝晒性能较好。抗水洗和耐曝晒性能较好。
【技术实现步骤摘要】
一种彩色玄武岩纤维织物及其制备方法
[0001]本专利技术公开一种彩色玄武岩纤维织物及其制备方法，属于彩色玄武岩纤维的制备领域。
技术介绍
[0002]连续玄武岩纤维(Continuous basalt fiber，CBF)是一种新型的无机纤维，它是由天然玄武岩在1400～1500℃的高温下经拉丝机拉伸而成。连续玄武岩纤维在许多方面都具有优异性能：在物理性能方面，连续玄武岩纤维具有较好的耐高、低温性能，一般有效使用温度范围为﹣260℃～700℃，而特种玄武岩纤维可达982℃，其使用温度范围远超过其它纤维材料；在化学性能方面，连续玄武岩纤维含有K2O、MgO和TiO2，使得其比无碱玻璃纤维具有更强的耐酸性、耐碱性和耐水能力；连续玄武岩纤维的吸音系数大于玻璃纤维等其它纤维，是一种理想的隔音材料；连续玄武岩纤维具有优异的绝热性和电绝缘性能，是一种理想的保温材料和电绝缘电子材料；在机械力学性能方面，连续玄武岩纤维的抗拉强度与无碱玻璃纤维相当，其弹性模量是无碱玻璃纤维的1.5倍，是高强S玻璃纤维的1.9倍，远超聚丙烯等化纤和木纤，是一种理想的复合材料加强纤维；玄武岩纤维还具有优异的高温稳定性，随着温度升高，其各项力学性能、物理和化学性能的下降幅度均小于无碱玻璃纤维。此外，连续玄武岩纤维生产时废弃物少，对环境污染小，产品废弃后可直接转入生态环境中，无任何危害，被称为新型无机绿色高性能纤维材料，可应用于国防军事航空航天和高温过滤织物及纤维增强复合材料等领域。又因其生产成本相对低廉，故受到业界的广泛关注。
[0003]利用连续玄武岩纤维所织造的玄武岩纤维织物具有优异的耐磨性、阻燃性、耐候性且无信号屏蔽干扰。利用其各种优势，可以制作手机壳、防火服、背包等，市场前景十分广泛。但玄武岩纤维的表面致密光滑且含有较少的活性基团，导致对其染色时染料在纤维表面分散性差，染色不均匀、颜色附着不佳、易褪色等问题。传统棉、麻等染法会因玄武岩纤维底色较深而上色较浅，上染率较低，目前在其染色方面还没有成熟的工艺。刘中生对玄武岩纤维布表面预处理后在玄武岩纤维布表面镀涂层，分别先采用镀铝(CN202010425837.6)、镀镍(CN202010427025.5)、镀铜(CN202010425819.8)，形成镀膜后再进行染色，所得织物上染率高颜色均匀，但处理过程复杂，造价成本高，且容易将玄武岩纤维布穿透，操作难度较大。黄逸凡对玄武岩纤维表面进行等离子体改性后采用糖水或植物色素浸泡后高温碳化获得一种黑色或蓝紫色无机纤维(CN110863377 A)、(CN110952345A)，该方法污染较少，且耐摩擦及耐水色牢度均在3级以上。但此方法需要分步进行，染色条件苛刻，且只能染黑色或蓝紫色，染色过于单一。李满意对玄武岩纤维织物进行等离子体改性后再进行染色，虽然改善了玄武岩纤维织物的上染率[李满意2016]，但织物的拉伸断裂强力降低，且染色不均易褪色。刘劲松(CN 109778389 A)采用糊化的淀粉、植物油、乳化剂等对玻璃纤维进行染色，染色后的纤维不易脱色、沾色，但该方法使用无机染料，使得各种色牢度多数处于3级左右，色牢度并不理想。国内对彩色玄武岩纤维的研究和开发较少，其染色应用技术还有待开发，若能提供不同颜色且色牢度较高的玄武岩纤维，则对其拓展应用具有重要实际意义。
技术实现思路
[0004]拟解决的技术问题：
[0005]1.本专利技术提供了一种彩色玄武岩纤维织物及其制备方法，在于进一步解决玄武岩纤维织物的上色率低的问题。
[0006]2.本专利技术提供了一种彩色玄武岩纤维织物及其制备方法，在于解决玄武岩纤维表面光滑致使染色不均的问题。
[0007]3.本专利技术提供了一种彩色玄武岩纤维织物及其制备方法，在于解决传统方法染制玄武岩纤维织物易褪色，耐水性差的问题。
[0008]4.本专利技术提供了一种彩色玄武岩纤维织物及其制备方法，在于解决现有染色工艺过程复杂，技术操作困难，且对玄武岩纤维织物染色效果差的问题。
[0009]技术方案：
[0010]为了实现以上技术要求，本专利技术提供了一种彩色玄武岩纤维织物及其制备方法，可以解决玄武岩纤维织物上染率低、颜色不均、色差大、水洗褪色的问题，通过以下技术方案实现：
[0011]一种彩色玄武岩纤维织物是由丙酮和以下组分制备得到：玄武岩纤维织物、有机环保染料、黏合剂、硬化剂、表面改性剂、固色剂。
[0012]本专利技术提供了一种彩色玄武岩纤维织物包括有机环保染料，其中有机环保染料优选包括聚氨酯环保染料、环氧树脂环保染料中的一种，所述染料质量分数为2～5％。本专利技术对所用染料的来源没有特殊限制。
[0013]本专利技术提供的一种彩色玄武岩纤维织物包括黏合剂，其中黏合剂优选包括有机硅环氧改性树脂、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯中的一种，所述黏合剂的质量分数为4.0～8.0％。本专利技术对所用黏合剂的来源没有特殊限制。
[0014]本专利技术提供的一种彩色玄武岩纤维织物包括硬化剂，其中硬化剂优选包括聚氨酯硬化剂、环氧硬化剂中的一种，所述硬化剂的质量分数为3.0～5.0％。本专利技术对所用硬化剂的来源没有特殊限制。
[0015]本专利技术提供的一种彩色玄武岩纤维织物包括表面改性剂，其中表面改性剂优选包括KH550、KH570中的一种，所述表面改性剂的质量分数为0.2～0.6％。本专利技术对所用表面改性剂的来源没有特殊限制。
[0016]本专利技术提供的一种彩色玄武岩纤维织物及其制备方法包括固色剂，其中固色剂优选包括环氧树脂固色剂、水性聚氨酯固色剂、硫酸钠中的一种，所述固色剂的质量分数为3～6％。本专利技术对所用固色剂的来源没有特殊限制。
[0017]制备方法：
[0018]本专利技术还提供了一种彩色玄武岩纤维织物及其制备方法，包括以下步骤:
[0019](1)将裁剪好的玄武岩纤维织物在丙酮中浸泡约3.0h；取出，用水浸洗；进而用碱液(0.5mol/LNaOH)浸泡1.0～2.0h，再次用水浸洗，取出，干燥2.0～3.0小时，待用。
[0020](2)称取一定量的黏合剂用2～3倍的丙酮使用磁力搅拌器搅拌30.0min，稀释好的黏合剂，待用。本专利技术中通过添加黏合剂可以在玄武岩纤维织物上包裹一层连续均匀膜，该膜可以提高玄武岩纤维织物的可染性，同时，该膜还可以使玄武岩纤维织物保持其自身的性能，如耐候性、耐腐蚀性等。
[0021](3)将一定量的硬化剂用8～10倍丙酮进行磁力搅拌1.0～2.0h，将溶解好的硬化剂，待用。本专利技术中通过添加硬化剂，可以使彩色染液快速在玄武岩纤维织物表面干燥，形成一层彩色膜牢固附着于玄武岩纤维织物表面，提高上染率。
[0022](4)将称取一定量的表面改性剂用10倍的丙酮磁力搅拌溶解30.0～40.0min，溶解好后，待用。本专利技术中通过添加表面改性剂，可以提高玄武岩纤维织物的反应活性，改善玄武岩纤维织物表面极性，使得玄武岩纤维织物更容易被彩色染液浸润，有利于将更多的彩色染料分子结合在玄武岩纤维织物上，从而使得玄武岩纤维织物的染色均匀。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种彩色玄武岩纤维织物制备方法，其特征在于具体实施步骤为：(1)将裁剪好的玄武岩纤维织物在丙酮中浸泡3.0h；取出，用水浸洗；进而用碱液(0.5mol/LNaOH)浸泡1.0～2.0h，再次用水浸洗，取出，干燥2.0～3.0h，待用；(2)称取一定量的黏合剂用2～3倍的丙酮使用磁力搅拌器搅拌约30.0min，稀释好的黏合剂，待用；(3)将一定量的硬化剂用8～10倍丙酮进行磁力搅拌1.0～2.0h，将溶解好的固化剂，待用；(4)将称取一定量的表面改性剂用10倍的丙酮磁力搅拌溶解30.0～40.0min，溶解好后，待用；(5)将一定量的有机环保染料用10～15倍的丙酮磁力搅拌稀释溶解30.0～40.0min，溶解好后，待用；(6)将称取一定量的固色剂用20～30倍的去离子水搅拌溶解稀释30.0～40.0min，稀释好后，待用；(7)在黏合剂稀释液中依次加入稀释溶解好硬化剂、表面改性剂、有机环保染料，最后加入余量的丙酮，进行磁力搅拌混合2.0～3.0h，得到含有着色物质的染液，待用；(8)将玄武岩纤维织物在步骤(7)中染液75℃条件下浸染2.0～3.0h，取出后在80℃条件下干燥4.0～5.0h，待用；(9)将步骤(8)中玄武岩纤维织物在步骤(6)固色剂中固色2.0～3.0min，取出后在75～...
【专利技术属性】
技术研发人员：苗世顶，左传潇，李静瑶，王泰人，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：
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