一种芳纶面料的染色方法与流程

本申请涉及印染，更具体地说，它涉及一种芳纶面料的染色方法。

背景技术：

1、芳纶的全称为芳香族聚酰胺，是一种高强度、高模量、低密度和耐磨性好的耐高温阻燃材料，广泛应用于消防服，航空服，飞机地毯，防火耐热装饰面料，军用防护服防弹衣，轮胎垫片拉链帆布和绳索，传送带以及手套等。从结构上看，芳纶主要分为两种，对位芳酰胺和间位芳酰胺，芳纶分子链中含有大量的芳香环和酰胺键，分子链显示出较强的刚性和分子间存在较大的氢键作用力，这使得芳纶纤维结构紧密、表面光滑，具有较高的结晶度和玻璃化转变温度，这些性质也导致了芳纶面料染色的困难，一定程度上制约了芳纶应用范围的拓展。

2、目前，芳纶的染色方法主要有：芳纶纤维先进行溶胀或改性处理后，再采用高温高压或超临界二氧化碳技术进行染色，但这些染色方法均存在着一定的缺陷，如载体用量大、有毒，易造成环境污染；染色浴比高，污水排放量大且cod极高，污水处理困难；染色工艺复杂，能源消耗严重。为解决以上问题，本申请提供一种芳纶面料的染色方法，以期解决现有的芳纶面料染色过程中能耗大和污染严重的问题，进而扩大芳纶面料的应用领域。

技术实现思路

1、为了解决现有的芳纶面料染色过程中能耗大和污染严重的问题，本申请提供了一种芳纶面料的染色方法。

2、本申请提供了一种芳纶面料的染色方法，采用如下的技术方案：

3、一种芳纶面料的染色方法，包括以下步骤：

4、s1、预处理的芳纶面料在30-40℃下预热10-20min后，将染液喷涂在芳纶面料上，控制喷涂后芳纶面料的带液量为50-70wt％，随后进行第一次升温至70-80℃，保温20-30min，再进行第二次升温至123-135℃，继续保温50-60min；

5、s2、步骤s1所得芳纶面料进行减压降温至75-85℃后，将还原清洗剂喷涂在芳纶面料上，保温20-30min，随后用水喷洗，干燥，得芳纶染色面料。

6、通过采用上述技术方案，本申请的芳纶面料的染色方法，主要包括两大步，首先将染液喷涂在预处理的芳纶面料上，进行保温染色，然后将喷涂还原清洗剂和水进行清洗，干燥，完成染色过程；本申请采用喷涂方式，染液的用量减少，进而降低用水量，减少了染色过程中加热所需的电和蒸汽，从而大大减少了芳纶面料染色所需的能耗，同时也减少了污水的排放，具有节能减排的优点。

7、优选的，所述预处理的芳纶面料，由以下方法制得：

8、先将芳纶面料加入乙醇中浸泡0.5-1h后，取出，干燥；再采用等离子体处理，得预处理的芳纶面料。

9、优选的，所述芳纶面料与乙醇的质量比为1:6-10。

10、通过采用上述技术方案，本申请先采用乙醇浸泡芳纶面料，能够除去芳纶面料表面的油剂，再采用等离子体进行表面处理，增加芳纶纤维表面的粗糙度，在纤维表面引入活性基团，利于染料分子与芳纶纤维的结合，提高染色效果；另外乙醇可以回收再利用，减少资源的浪费，且采用等离子体技术，不会造成环境污染，绿色环保。

11、优选的，所述染液，包括以下重量份原料：阳离子染料0.1-0.5份、复合载体助剂30-50份、缓释酸8-12份、水1000份。

12、优选的，所述染液，由以下方法制得：

13、将阳离子染料、复合载体助剂、缓释酸加入水中，在25-34℃下，以转速600-1000r/min均匀混合30-60min，得染液。

14、通过采用上述技术方案，本申请的染料主要包括阳离子染料、复合载体助剂与缓释酸，具有良好的上染率和均染效果；并控制各组分的重量份，降低了复合载体助剂的用料，同时未加入盐，减少了资源的浪费，也大大降低了印染污水处理的难度和成本。

15、优选的，所述阳离子染料为阳离子红x-grl、阳离子黑x-o、阳离子蓝x-grrl中的一种。

16、优选的，所述复合载体助剂，由以下方法制得：

17、按重量份，将levegal c45 10-20份、hps-505 7-10份、聚乙二醇0.2-0.6份、槐糖脂0.5-1.5份进行均匀混合，得复合载体助剂。

18、通过采用上述技术方案，本申请以环保型载体levegal c45与hps-505形成复合载体，二者协同增效，能够有效促进染料分子进入纤维内部，显著提高上染率，同时还添加了聚乙二醇与槐糖脂，使得复合载体在染液中分散均匀，进而极大改善芳纶面料的染色均匀度。

19、优选的，所述缓释酸，由以下方法制得：

20、将碳纳米管、柠檬酸加入乙二醇中，在60-80℃下，以转速800-1200r/min搅拌反应1-2h后，加入黄原胶与β-环糊精，保持相同的转速和温度，继续搅拌30-40min后，减压浓缩，干燥，得缓释酸。

21、优选的，所述缓释酸，包括以下重量份原料：碳纳米管10-12份、柠檬酸7-9份、乙二醇20-30份、黄原胶6-10份、β-环糊精3-4份。

22、通过采用上述技术方案，将柠檬酸负载于碳纳米管上，并加入黄原胶与β-环糊精，形成缓释酸，本申请的缓释酸具备柠檬酸和碳纳米管的双重性质，还可以缓慢释放柠檬酸，为染液提供酸性，同时便于回收，节约资源，减少环境污染。

23、优选的，所述步骤s1中第一次升温的升温速率为3-5℃/min，第二次升温的升温速率为2-6℃/min。

24、通过采用上述技术方案，本申请控制染色过程中的升温速率，使得染料分子与纤维更好地结合，提高上染率和染色牢度。

25、优选的，所述还原清洗剂为tf-2887a。

26、优选的，所述步骤s2中用水喷洗的具体操作为：先用温度为75-85℃的水喷洗两道，再用温度为5-15℃的水喷洗一道。

27、通过采用上述技术方案，本申请在芳纶面料染色后，采用还原清洗剂和水进行清洗，并控制各工艺参数，使得芳纶面料表面的浮色能够有效地去除，极大地改善了染色效果。

28、综上所述，本申请具有以下有益效果：

29、1、本申请的芳纶面料的染色方法，主要采用喷涂方式，大大节省了水的使用量，从而减少了芳纶面料染色所需的能耗，减少了污水的排放，具有节能减排的优点，符合可持续发展的理念。

30、2、本申请的芳纶面料的染色方法中染液的原料包括阳离子染料、复合载体助剂、缓释酸，且复合载体助剂由levegal c45、hps-505、聚乙二醇、黄原胶、槐糖脂混合而得，缓释酸由碳纳米管、柠檬酸、黄原胶、β-环糊精制得，采用本申请的染液进行芳纶面料染色，显著提高均染率和上染率以及色牢度；同时减少了能耗，节约了资源，降低了环境污染。

31、3、本申请的芳纶面料的染色方法，步骤简单，成本低，且染色效果显著，所用的芳纶面料不仅可以由芳纶纤维制得，而且还可以由芳纶纤维与其他纤维混纺而得，本申请的染色方法的使用范围广泛，极大了拓展了芳纶面料的应用领域。

技术特征：

1.一种芳纶面料的染色方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的芳纶面料的染色方法，其特征在于，所述预处理的芳纶面料，由以下方法制得：

3.根据权利要求1所述的芳纶面料的染色方法，其特征在于，所述染液，包括以下重量份原料：阳离子染料0.1-0.5份、复合载体助剂30-50份、缓释酸8-12份、水1000份。

4.根据权利要求3所述的芳纶面料的染色方法，其特征在于，所述染液，由以下方法制得：

5.根据权利要求3所述的芳纶面料的染色方法，其特征在于，所述复合载体助剂，由以下方法制得：

6.根据权利要求3所述的芳纶面料的染色方法，其特征在于，所述缓释酸，由以下方法制得：

7.根据权利要求6所述的芳纶面料的染色方法，其特征在于，所述缓释酸，包括以下重量份原料：碳纳米管10-12份、柠檬酸7-9份、乙二醇20-30份、黄原胶6-10份、β-环糊精3-4份。

8.根据权利要求1所述的芳纶面料的染色方法，其特征在于，所述步骤s1中第一次升温的升温速率为3-5℃/min，第二次升温的升温速率为2-6℃/min。

9.根据权利要求1所述的芳纶面料的染色方法，其特征在于，所述步骤s2中用水喷洗的具体操作为：先用温度为75-85℃的水喷洗两道，再用温度为5-15℃的水喷洗一道。

技术总结
本申请涉及印染技术领域，具体公开了一种芳纶面料的染色方法。本申请的芳纶面料的染色方法，包括以下步骤：S1、预处理的芳纶面料进行预热后，将染液喷涂在芳纶面料上，进行升温染色；S2、先进行减压降温，再将还原清洗剂喷涂在芳纶面料上，随后用水喷洗，干燥，得芳纶染色面料；染液，包括以下重量份原料：阳离子染料0.1‑0.5份、复合载体助剂30‑50份、缓释酸8‑12份。本申请的染色方法，步骤简单，染色效果好，且大大降低了能耗，减少了污水的排放，具有节能减排的优点，符合可持续发展的理念，拓展了芳纶面料的应用领域。

技术研发人员：刘政,陆建刚,杨继烈
受保护的技术使用者：碳平（苏州）智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17