一种涤纶染色工艺的制作方法

本技术涉及纺织印染领域，尤其是涉及一种涤纶染色工艺。

背景技术：

1、涤纶是一种应用范围广泛、用量大、产量大的合成纤维。但由于涤纶纤维是疏水性的合成纤维，结构中缺少能与染料结合的活性基团，所以涤纶纤维的染色性能普遍较差。

2、涂料染色由于其较好的适应性，以及齐全的色谱，能够满足涤纶纤维对于各种颜色的染色要求，因此受到人们的青睐。但是涂料染色是借助交联剂和粘合剂的交联固化将涂料包覆在涤纶纤维的表面，由于染料携带阴离子，在生产过程中，一般需要对涤纶进行阳离子改性，以增加涤纶对染料的吸附能力，但由于涤纶改性后表面电荷不均匀，容易产生色差。

技术实现思路

1、为了解决涂料染色容易产生色差的问题，本技术提供了一种涤纶染色工艺。

2、一种涤纶染色工艺，包括如下步骤：

3、前处理：涤纶经过碱减量处理得到碱减量涤纶；

4、染色：取出碱减量涤纶在下放入涂料染液中浸轧，清洗得到染色后涤纶；

5、固色：染色后涤纶浸轧粘合剂，烘干得到成品涤纶；

6、所述涤纶染色工艺采用阳离子改性涂料染色工艺，所述染色步骤中的涂料染液包括阳离子粘合剂。

7、优选的，染色步骤中冷水清洗两遍，固色步骤中的粘合剂采用涂料染液中所用的阳离子粘合剂；按重量份计，组分包括：1份涤纶，20-30份涂料染液，20-30份粘合剂；染色步骤中，轧余率为60-70％，温度为60-70℃，固色工艺中轧余率为60-70％，烘干的温度为100-120℃，烘干时间为5-10min。

8、通过采用上述技术方案，由于涤纶容易携带负电荷，在粘合剂中引入阳离子，减少了涂料和涤纶的静电斥力，使涂料和涤纶能够通过库仑力结合，两者结合更紧密。由于染料通常为阴离子化合物，也携带负电荷，染料在涂料内也通过库仑力与粘合剂结合的更加紧密，提高了染色的效果。另外，由于采用阳离子对涂料进行改性，涤纶未经改性，涤纶表面分布的电荷较为均匀，因此染色效果也较为均匀，减少了色差的出现。

9、优选的，所述涂料染液，按照重量份计，包括如下组分：颜料1-5份、防泳移剂14-16g、阳离子改性粘合剂20-40份，去离子水800-1200份，乳化剂3-6g，所述阳离子改性粘合剂为经过超支化改性的阳离子水性聚氨酯。

10、通过采用上述技术方案，超支化结构使阳离子基团以三维而非线性的结构分散在空间中，提高了涂料与涤纶之间的接触面积，是涂料与涤纶结合更紧密，进一步提高了涂料的染色性能。涤纶经过碱减量处理后，涤纶纤维之间的空隙变大，涤纶纤维的表面也会出现大量的凹坑，超支化结构的多个支化结构能够伸入涤纶纤维之间，将染料带入涤纶内部，解决了由于超支化结构分子量过大，导致其染色仅在涤纶表面，从而无法得到着色性能，以及颜色强度较好的涤纶的问题。

11、典型但非限制性的，颜料选用red fr conc，乳化剂选用dns-86。

12、优选的，所述颜料的重量份为2-3份，所述颜料经过超细化处理。

13、通过采用上述技术方案，将颜料经过超细化处理，得到粒径更小的颜料，提高染色的均匀性，并且颜料更容易与阳离子改性粘合剂结合，提高了涂料染液的着色力和颜色强度。

14、优选的，所述阳离子改性粘合剂为超支化改性阳离子水性聚氨酯，按照重量份计，包括如下组分：20-35份多元醇、10份异氰酸酯、0.5-1.5份卤素扩链剂、0.5-1.5份亲水扩链剂、3-5g扩链剂、0.1-0.2g催化剂、0.5-1.5g中和剂、0.5-2g端羟基超支化聚合物(hape)。

15、优选的，所述多元醇选自聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚己内酯多元醇中的一种或多种的组合物；

16、所述异氰酸酯选自二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、多苯基多亚甲基多异氰酸酯中的一种或多种的组合物。

17、典型但非限制性的，多元醇选用聚乙二醇200、聚乙二醇400中的一种；扩链剂选用1,4-丁二醇；亲水扩链剂选用二羟甲基丙酸(dmpa)；卤素扩链剂选用2,3-二溴丁二酸；中和剂采用三乙胺；催化剂采用月桂酸二丁基锡。

18、通过采用上述技术方案，亲水扩链剂引入亲水基团，提高涂料染液的水溶性；卤素扩链剂引入卤素，后续通过酸碱中和形成阳离子基团；端羟基超支化聚合物中的端羟基可以与异氰酸基团结合，形成超支化水性聚氨酯，超支化水性聚氨酯具有内部空穴，能够包裹颜料；颜料经过超细化处理，形成的粒径较小，容易由于其表面自由能太小而趋于聚集，而超支化水性聚氨酯的各支链不会发生缠结，使得内部空穴包裹的颜料能以较小的粒径分散均匀，提高了涂料染液的匀染性。通过超支化结构使亲水基团和活性基团以三维而非线性的结构分散在空间中，提高了粘合剂的水溶性，进一步提高了涤纶与涂料的亲和性，因此提高了涂料的染色性能。

19、优选的，所述异氰酸酯采用脂肪族异氰酸酯。

20、典型但非限制性的，脂肪族异氰酸酯采用异佛尔酮二异氰酸酯。

21、通过采用上述技术方案，水性聚氨酯虽然具有柔韧性好、粘结性好等优点，得到的涤纶成品染色均匀，手感柔软；但是水性聚氨酯容易发黄，因此优选了脂肪族异氰酸酯，其不具有苯环，所制成的水性聚氨酯不容易发黄，减少对成品涤纶的影响。且异佛尔酮二异氰酸酯无毒，能够减少后续的废水处理，提高了染色工艺的效率。

22、优选的，所述端羟基超支化聚合物(hape)，按照重量计，包括如下组分：二乙醇胺10份、丙烯酸甲酯15-17份、三羟甲基丙烷75-90份和催化剂2-3份。

23、典型但非限制性的，催化剂采用对甲苯磺酸。

24、通过采用上述技术方案，优选端羟基超支化聚合物的配比，使得三羟甲基丙烷与二乙醇胺的重量比维持在1:7.5-9，使得最终制得的hape成品率较高，减少了其他副反应的发生。

25、优选的，所述端羟基超支化聚合物(hape)的制备方法，包括如下步骤：

26、单体制备：将二乙醇胺加入甲醇搅拌溶解，然后加入丙烯酸甲酯，反应后，真空抽滤获得支化单体；

27、成核扩链：将支化单体与三羟甲基丙烷共混，加入催化剂，反应得到端羟基超支化聚合物(hpae)。

28、优选的，单体制备步骤中二乙醇胺搅拌完全溶解后再加入丙烯酸甲酯，反应的时间为3-4h，反应的温度为35-45℃；成核扩链步骤中反应的温度为100-140℃，反应的时间为2-4h。

29、通过采用上述技术方案，以三羟甲基丙烷为中心核，。

30、优选的，所述涂料染料，按重量分剂，还包括如下组分：0.5-2g纳米二氧化硅。

31、通过采用上述技术方案，纳米二氧化硅能够分散在超支化结构的内部空穴之中，减少了纳米材料的团聚现象，且纳米二氧化硅能够随着粘合剂深入涤纶纤维内部，并附着在涤纶表面形成的凹坑上，与颜料之间形成氢键或静电作用，进一步提高了染色牢度，且纳米二氧化硅能够提供一定的疏水性，提高了涤纶的耐水性性能，进一步提高了染色牢度。

32、优选的，所述阳离子改性粘合剂的制备方法，包括如下步骤：

33、预聚：取多元醇脱水，加入异氰酸酯、催化剂反应得到预聚物；

34、扩链：在预聚物中加入扩链剂、亲水扩链剂和卤素扩链剂反应，得到阳离子水性聚氨酯；超支化改性：将阳离子水性聚氨酯和端羟基超支化聚合物共混，然后加入中和剂得到阳离子改性粘合剂。

35、优选的，预聚步骤中脱水条件为：温度100-120℃，压力0.05-0.07mpa，通氮气，脱水时间为1-2h；预聚步骤中反应的条件为：反应时间4-6h，反应温度35-45℃；扩链反应中反应条件为：温度90-110℃，反应时间2-3h；超支化改性的反应条件为：共混反应，温度60-70℃，反应时间1-2h；加入中和剂后调节温度至25-35℃，反应时间0.5-1.5h。

36、通过采用上述技术方案，在扩链的步骤中引入卤素原子，然后在超支化改性的步骤中加入三乙胺形成季铵盐，三乙胺的加入还可以减少超支化改性后的阳离子改性粘合剂的水解，从而使涂料在较长的时间内具有较好的染色性能。

37、优选的，所述前处理的具体步骤为：10g涤纶放入20-25g氢氧化钠溶液中，调节温度至70-80℃，静置1-2h，得到碱减量涤纶。

38、优选的，优化了碱减量处理的参数，提高涤纶的染色性能。

39、综上所述，本技术具有如下有益效果：

40、1.制备一种阳离子超支化水性聚氨酯作为阳离子改性粘合剂，与颜料，纳米二氧化硅等材料配合，令涤纶在染色后，具有较好的匀染性、色牢度和颜色强度。

41、2.对涤纶进行碱减量前处理，配合涂料染液形成更好的染色性能。