一种超高分子量聚乙烯纤维用色浆及其染色方法技术

本发明专利技术揭示了一种超高分子量聚乙烯纤维用色浆，采用超高分子量聚乙烯纤维原料混合液中使用的高闪点、低挥发性的白油作为溶剂，混合不被碳氢溶剂萃取液析出的有机颜料，经过超细精细研磨工艺，制备成彩色色浆，混合超高分子量聚乙烯纤维后，得到彩色纤维的同时，能够不改变原有工艺，在碳氢溶剂萃取阶段，颜色不被析出，不会污染溶剂槽；在纤维牵伸阶段，由于色浆足够细，小于纤维的直径，因此不会造成毛丝和断丝，不影响各个工艺路段的产品质量，满足彩色纤维扩产扩量的市场需求。足彩色纤维扩产扩量的市场需求。

【技术实现步骤摘要】
一种超高分子量聚乙烯纤维用色浆及其染色方法


[0001]本专利技术涉及湿法纺丝染色
，特别是涉及一种超高分子量聚乙烯纤维用色浆及其染色方法。

技术介绍

[0002]超高分子量聚乙烯纤维(Ultra High Molecular Weight Polyethylene Fiber，UHMWPEF)纤维作为高性能纤维，对其进一步开发和研究，具有非常重要的现实意义。
[0003]目前超高分子量聚乙烯纤维的工业化染色工艺，大多集中在原液着色方向，其中包括UHMWPE纤维的原液着色方法、UHMWPE纤维的常规染色方法、合成特定结构染料、超临界二氧化碳工艺纤维染色法和纤维改性染色法；虽然可生产出有色纤维，但仍然存在不同的限制，为更好地推动这一高性能纤维的发展，需要研究更加简便、快捷、不损害纤维特性的工业化染色工艺，使其应用的领域更加广泛，实现更多的经济效益和社会效益。
[0004]在现有方法中，如果是利用染料为主体着色剂，无论是混合加入高密度聚乙烯粉制成母粒，还是混合溶剂熔融纺丝，在后续溶剂萃取工艺中，都存在着染料被萃取出来的风险，使得萃取溶剂槽大量被污染，不能满足实际生产需要；如果是利用颜料混合树脂制作成母粒，现有的色母料加工以及磨粉的设备和方法，不能做到纤维细度级别，会造成后续工艺纺丝毛丝，以及牵伸工艺上的断丝现象，不能满足产品性能要求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，提出一种超高分子量聚乙烯纤维用色浆及其染色方法，能够实现得到彩色纤维的同时，不改变原有工艺，不影响各个工艺路段产品质量的目的。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种超高分子量聚乙烯纤维用色浆，包括按重量分数计以下原料：白油80％
‑
90％和有机颜料10％
‑
20％，所述有机颜料在碳氢溶剂中的析出率小于2％。
[0007]可选的，所述白油闪点高于150℃。
[0008]可选的，所述有机颜料包括偶氮颜料、酞菁颜料、萘酚颜料、喹吖啶酮颜料和二噁嗪颜料中的一种或多种组合。
[0009]可选的，所述有机颜料包括二酮吡咯并吡咯、苯并咪唑酮、β型酞菁蓝或酞青绿中的一种或多种组合。
[0010]可选的，所述超高分子量聚乙烯纤维用色浆粒度小于50μm。
[0011]本专利技术还提供了一种超高分子量聚乙烯纤维染色方法，采用如上所述的超高分子量聚乙烯纤维用色浆，包括：
[0012]将白油和有机颜料混合均匀，进行研磨，制得色浆；
[0013]将超高分子量聚乙烯和所述制备得到的色浆混合，边搅拌边喂入双螺杆挤出机挤出纺丝。
[0014]可选的，所述研磨包括将白油和有机颜料的混合物使用三辊研磨机、砂磨机和均
质机中的一种或两种以上的组合进行研磨。
[0015]可选的，所述研磨后混合物的粒度为小于50μm。
[0016]可选的，所述色浆和所述超高分子量聚乙烯的质量比为1：100
‑
20：100。
[0017]与现有技术相比，本专利技术采用超高分子量聚乙烯纤维原料混合液中使用的高闪点、低挥发性的白油作为溶剂，混合不被碳氢溶剂萃取液析出的有机颜料，经过超细精细研磨工艺，制备成彩色色浆，混合超高分子量聚乙烯纤维后，得到彩色纤维的同时，能够不改变原有工艺，在碳氢溶剂萃取阶段，颜色不被析出，不会污染溶剂槽；在纤维牵伸阶段，由于色浆足够细，小于纤维的直径，因此不会造成毛丝和断丝，不影响各个工艺路段的产品质量，满足彩色纤维扩产扩量的市场需求。
具体实施方式
[0018]下面将对本专利技术进行更详细的描述，其中表示了本专利技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本专利技术，而仍然实现本专利技术的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本专利技术的限制。
[0019]在下列段落中以举例方式更具体地描述本专利技术。根据下面说明，本专利技术的优点和特征将更清楚。
[0020]超高分子量聚乙烯纤维(Ultra High Molecular Weight Polyethylene Fiber，UHMWPEF)，又称高强高模聚乙烯纤维，是目前世界上比强度和比模量最高的纤维，其分子量在100万
‑
500万的聚乙烯所纺出的纤维。
[0021]超高分子量聚乙烯纤维的主要生产工序如下：原料的制备
‑
双螺杆挤压机
‑
纺丝箱
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喷丝板
‑
萃取
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干燥
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加热牵伸
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卷绕成型。
[0022]本专利技术提供的色浆产品是针对湿法工艺技术，其工艺描述和工艺路径如下：
[0023]湿法纺丝生产工艺采用高闪点、低挥发性的白油等为溶剂，将超高粉溶解在白油中制成纺丝原液，然后经纺丝组件挤出成流体丝条，再经水浴冷却后成冻胶丝条，冻胶丝条经萃取干燥脱溶剂形成未拉伸原丝，之后经过多道热拉伸制成成品纤维。
[0024]因此，本专利技术采用超高分子量聚乙烯纤维原料混合液中使用的高闪点，低挥发性的白油为溶剂，混合不被碳氢溶剂萃取液析出的颜料，大大降低染料被萃取出的可能，经过超细精细研磨工艺，制备成彩色色浆。
[0025]在本专利技术中提出了一种超高分子量聚乙烯纤维用色浆，包括按重量分数计以下原料：白油80％
‑
90％和有机颜料10％
‑
20％，所述有机颜料在碳氢溶剂中的析出率小于2％。
[0026]所述有机颜料选用能够保持碳氢溶剂槽清澈，无残留颜料颜色，使得碳氢槽能循环使用的颜料，通常各种无机颜料，如钛白粉、氧化铁颜料、氧化铬颜料、氧化钴颜料、群青颜料、碳黑颜料等都能满足耐碳氢溶剂析出需要，但是无机颜料色域窄，颜色不够鲜艳和丰富，不能够很好满足染色需求；有机颜料能够补充各个颜色色域，达到丰富的色彩组合，选择在碳氢溶剂中不污染碳氢溶剂槽的有机颜料，包括偶氮颜料、酞菁颜料、萘酚颜料、喹吖啶酮颜料和二噁嗪颜料中的一种或多种组合。
[0027]具体的，可以选自大红(二酮吡咯并吡咯DPP有机颜料PR254)，亮黄(苯并咪唑酮PY151)，艳兰(β型酞菁蓝PR15：4)，艳绿(PG7酞青绿)，橙色(PO64)的基础色组合，用三原色配色原理，达到配制各种颜色的目的。
[0028]进一步的，所述白油闪点高于150℃，所述白油选自高闪点、低挥发的高标号白油。
[0029]具体的，可以选自48#白油、50#白油、58#白油和60#白油中的一种或多种组合。
[0030]进一步的，为了使得色浆能够方便适用于超高分子量聚乙烯纤维的生产加工过程中，所述白油和有机颜料混合后经过研磨，粒度为小于50μm，由于色浆粒度小，小于纤维的直径，因此不会造成毛丝和断丝，不影响各个工艺路段的产品质量。
[0031]本实施例中还提供了超高分子量聚乙烯纤维染色方法，采用如上所述的超高分子量聚乙烯纤维用色浆，包括以下步骤：<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高分子量聚乙烯纤维用色浆，其特征在于，包括按重量分数计以下原料：白油80％
‑
90％和有机颜料10％
‑
20％，所述有机颜料在碳氢溶剂中的析出率小于2％。2.如权利要求1所述的超高分子量聚乙烯纤维用色浆，其特征在于，所述白油闪点高于150℃。3.如权利要求1所述的超高分子量聚乙烯纤维用色浆，其特征在于，所述有机颜料包括偶氮颜料、酞菁颜料、萘酚颜料、喹吖啶酮颜料和二噁嗪颜料中的一种或多种组合。4.如权利要求3所述的超高分子量聚乙烯纤维用色浆，其特征在于，所述有机颜料包括二酮吡咯并吡咯、苯并咪唑酮、β型酞菁蓝或酞青绿中的一种或多种组合。5.如权利要求1所述的超高分子量聚乙烯纤维用色浆，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯纤维用色浆粒度小于50um...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭洪江，
申请(专利权)人：加圣上海新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：