聚丙烯腈纤维原位矿化、节水减排染色后处理方法及助剂的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于纺织品染整技术领域，具体涉及聚丙烯腈纤维染色结束后对染色残浴及染色后纤维同时进行原位矿化、深度节水减排染色后处理的方法，本发明还涉及上述染色后处理方法中用到的三种聚丙烯腈纤维染色后处理助剂XAQ、XBQ及XYQ。
【背景技术】
[0002]聚丙烯腈纤维经染色后的染色残浴中往往存在着一定数量的残余染料和残余染色助剂，被染纤维上亦存在着一定数量的残余染料。在聚丙烯腈纤维传统染色加工过程中，上述染色残浴必须排放，从而造成较高的染色废水处理费用，同时存在着环境污染的隐患。此外，为了保证被染纤维的染色色牢度，必须进行皂洗和水洗。一般情况下，包括染色、皂洗和水洗在内，聚丙烯腈纤维染色加工所消耗的水量为被染纤维质量的40?50倍；因此，传统的聚丙烯腈纤维的染色加工工艺存在着大量耗水及大量排污的问题，不利于该行业的可持续发展。
[0003]为了解决上述问题，国内外研宄人员提出了以下解决方案及技术:
[0004](I)腈纶纤维凝胶染色技术:腈纶纤维凝胶染色纤维是指湿法纺丝纤维在结构致密化前进行染色。未经干燥致密化的纤维具有超高上染率，此时纤维大分子取向度低而使纤维结构非常疏松，纤维仍处于初生溶胀状态，纤维结构相类似于具有最小程度分子间键合的膨化凝胶，纤维内部存在大量微孔，此时的纤维经冷冻干燥处理(以保持其原有结构)后，测得的比表面积是干燥致密化后纤维比表面积的100多倍。正是凝胶丝的这种特大的比表面积而形成的多孔网状结构，决定了它在3分钟之内即可同时完成染料的吸收和扩散过程。腈纶纤维凝胶染色需要特种染色设备；染色加工必须在纤维生产线上进行，受到加工地域的限制；更为重要的是，与腈纶纤维传统染色技术一样，在该染色加工过程中也存在一定的耗水量并产生染色废水。
[0005](2)提高腈纶纤维染色加工一次成功率:提高腈纶纤维染色加工一次成功率可以减少被染纤维的复染或回修数量，提高腈纶纤维染色加工的节能减排及节水减排的水平。但该技术仍受限于传统的染色加工技术，仍然存在着耗水量大且染色废水的排放问题。
[0006]综上所述，对于聚丙烯腈纤维染色加工来说，国内外仍未发现一种切实可行的深度节水减排的染色新技术。
【发明内容】
[0007]本发明的第一目的在于提供聚丙烯腈纤维原位矿化、深度节水减排染色后处理方法，解决了聚丙烯腈纤维染色加工过程中的耗水量大及废水排放量大的问题。
[0008]本发明的第二目的在于提供上述染色后处理方法中采用的聚丙烯腈纤维染色后处理助剂XAQ。
[0009]本发明的第三目的在于提供聚丙烯腈纤维染色后处理助剂XAQ的制备方法。
[0010]本发明的第四目的在于提供上述染色后处理方法中采用的聚丙烯腈纤维染色后处理助剂XBQ。
[0011]本发明的第五目的在于提供聚丙烯腈纤维染色后处理助剂XBQ的制备方法。
[0012]本发明的第六目的在于提供上述染色后处理方法中采用的聚丙烯腈纤维染色后处理助剂XYQ。
[0013]本发明的第七目的在于提供聚丙烯腈纤维染色后处理助剂XYQ的制备方法。
[0014]本发明所采取的第一种技术方案是，聚丙烯腈纤维原位矿化、深度节水减排染色后处理方法，具体按照以下步骤实施:
[0015]步骤1、将待染色纺织品置入染色设备中，向染色设备内加入染色用水，保持染浴循环，进行染色前的准备工作；
[0016]步骤2、按照一般的聚丙烯腈纤维染色方法对步骤I中的待染色纺织品进行染色加工，染色结束后不排放染色残液；
[0017]在染色过程中采用的染料为阳离子染料；
[0018]步骤3、利用聚丙烯腈纤维染色后处理助剂XAQ、聚丙烯腈纤维染色后处理助剂XBQ及聚丙烯腈纤维染色后处理助剂XYQ对经步骤2得到的染色后的纺织品进行矿化处理；
[0019]步骤4、对经步骤3得到的染色残浴和染色后的纺织品进行处理，完成整个染色后处理。
[0020]本发明第一种技术方案的特点还在于:
[0021]步骤1.1、将待染色纺织品置入染色设备中；
[0022]步骤1.2、经步骤1.1，向染色设备中加入染色用软水，并使保持染浴充分循环；其中，染色用软水与待染色纺织品的质量比为7?11:1 ;
[0023]步骤I中采用的染色设备为散纤维染色机、毛条染色机、筒子纱染色机、绞纱染色机、成衣染色机、卷染机、溢流染色机或气流染色机；
[0024]步骤I中采用的待染色纺织品为聚丙烯腈纤维、由聚丙烯腈纤维纺制而成的纱线或聚丙烯腈织物。
[0025]步骤3具体按照以下步骤实施:
[0026]步骤3.1、将经步骤2得到的染色残浴降温至55 °C?60°C，并55°C?60 °C的温度下保温；
[0027]步骤3.2、取聚丙烯腈纤维染色后处理助剂XAQ加入经步骤3.1得到的染色残浴中，聚丙烯腈纤维染色后处理助剂XAQ的用量为0.001% owf?10% owf，于55°C?60°C条件下，循环处理Imin?5min ；
[0028]步骤3.3、取聚丙烯腈纤维染色后处理助剂XBQ加入经步骤3.2得到的染色残浴中，聚丙烯腈纤维染色后处理助剂XAQ的用量为0.001 % owf?80% owf，于55°C?60°C条件下，循环处理Imin?5min ；
[0029]步骤3.4、取聚丙烯腈纤维染色后处理助剂XYQ加入经步骤3.3得到的染色残浴中，聚丙烯腈纤维染色后处理助剂XYQ的用量为0.001 % owf?30% owf，于55°C?60°C条件下，循环处理30min?60min，最终的到矿化后的染色残浴。
[0030]步骤4具体按照以下步骤实施:
[0031]步骤4.1、将经步骤3矿化后的染色残浴排放到存储设备内，矿化后的染色残浴可用于后续染色；
[0032]步骤4.2、将染色后的纺织品取出并进行脱水、烘干，完成对纺织品的染色及后加工处理。
[0033]本发明采取的第二种技术方案是，聚丙烯腈纤维染色后处理助剂XAQ，按质量百分比由以下原料组成；
[0034]聚丙烯酰胺0.001 %?5 %，聚合硫酸铝或聚合氯化铝0.001 %?2.5 %，十二烷基二甲基苄基氯化铵5.0%?40%，双十八烷基-甲基苄基氯化铵0.1 %?5.0%，双十八烷基二甲基氯化铵0.05%?2.0%，脂肪醇聚氧乙烯醚10%?30%，纯净水15.5%?84.848%，以上组分的含量总和为100% ；
[0035]聚丙烯酰胺采用的是非离子、阴离子、阳离子或两性型聚丙烯酰胺品种；脂肪醇聚氧乙烯醚中聚氧乙烯单元数为I?15，疏水性基团为碳氢饱和脂肪链，脂肪链中的碳原子数为9?18。
[0036]本发明采取的第三种技术方案是，聚丙烯腈纤维染色后处理助剂XBQ，具体按照以下步骤实施:
[0037]步骤1、按质量百分比分别称取以下原料:
[0038]聚丙烯酰胺0.001 %?5 %，聚合硫酸铝或聚合氯化铝0.001 %?2.5 %，十二烷基二甲基苄基氯化铵5.0%?40%，双十八烷基-甲基苄基氯化铵0.1 %?5.0%，双十八烷基二甲基氯化铵0.05%?2.0%，脂肪醇聚氧乙烯醚10%?30%，纯净水15.5%?84.848%，以上组分的含量总和为100% ；
[0039]步骤2、将步骤I中称取的纯净水加热至40°C?50°C ；
[0040]步骤3、将步骤I中称取的聚丙烯酰胺、聚合硫酸铝或聚合氯化铝、十二烷基二甲基苄基氯化铵、双十八烷基-甲基苄基氯化铵、双十八烷基二甲基氯化铵、脂肪醇聚氧乙烯醚一起加入温度为40°C?50°C的纯净水中，经搅拌均匀后即形成聚丙烯腈纤维染色后处理助剂XAQ ；
[0041]聚丙烯酰胺采用的是非离子、阴离子、阳离子或两性型聚丙烯酰胺品种；脂肪醇聚氧乙烯醚中聚氧乙烯单元数为I?15，疏水性基团为碳氢饱和脂肪链，脂肪链中的碳原子数为9?18。
[0042]本发明采用的第四种技术方案是，聚丙烯腈纤维染色后处理助剂XBQ，按质量百分比由以下原料组成；
[0043]聚乙烯醇0.001 %?10 %，聚丙烯酰胺0.001 %?5 %，聚合硫酸铝或聚合氯化铝
0.001%?2.5%，硫酸 0.001%?3%，亚铁盐 0.001%?10%，螯合剂 0.001%?25%，纯净水的44.5%?99.994%，以上组分的含量总和为100% ；
[0044]聚乙烯醇的平均分子量为110，000?130，000 ;聚丙烯酰胺的采用是非离子、阴离子、阳离子或两性型聚丙烯酰胺品种；硫酸为质量百分比浓度为95%以上的浓硫酸，亚铁盐采用的是硫酸亚铁、氯化亚铁或碳酸亚铁；螯合剂采用的是任意一种有机螯合剂或无机螯合剂。
[0045]本发明所采用的第五种技术方案是，聚丙烯腈纤维染色后处理助剂XBQ的制备方法，具体按照以下步骤实施:
[0046]步骤1、按质量百分比分别称取以下原料:
[0047]聚乙烯醇0.001 %?10 %，聚丙烯酰胺0.001 %?5 %，聚合硫