[发明专利]用于芳纶染色的助染剂、制备方法及染色方法

说明书

技术领域

本发明属于纺织技术领域，涉及一种用于芳纶Nomex染色的助染剂，本发明还涉及该助染剂的制备方法及利用该助染剂进行芳纶Nomex染色的方法。

背景技术

目前，应用最广泛的一种新型特种纤维，是二十世纪七十年代美国杜邦公司发明并投入生产的一种高科技纤维——芳纶。其大分子一般是酰胺基和苯环链接成的长链，稳定的骨架结构赋予了该纤维优异的化学稳定性、热稳定性、高强度和高模量等特性。芳纶Nomex纤维大分子结构紧密、结晶度较大、玻璃化温度很高、没有亲和基团，采用常规染色方法对芳纶进行染色，染料基本不上染，染色十分困难。

目前，国外在解决芳纶的着色方面，主要采取两种方法：一是在纺丝时加入染料，直接生产出色纤维；该方法的优点是色纤维的色牢度很好，但颜色不如织物染色鲜艳、成本较高、必须有一定批量、颜色种类受到限制；另一种是《分散染料载体法染色》(徐总志，周翔，屠天民，赵敏，芳砜纶，印染.2003，29(12)：4～5.)对织物成品进行染色，但使用的助剂大多对环境有污染。

国内对芳纶的染色研究现状：国家染整工程技术研究中心对芳纶1313的染色仅限于实验室小样仿制。总后勤部军需装备研究所的朱利锋、郝新敏对芳纶1313进行了超高温高压染色，纤维的上染性有所改变，但是当染色温度达到180C°时，纤维内部仍有很大的白芯，纤维仍然没有被染透《芳纶1313的超高温高压染色研究》(朱利锋，郝新敏.染料与染色，2006，43(4)24～26.)。上海纺织科学研究院、东华大学的冯继红、张庆等人用载体法对芳纶进行染色，该染色工艺中载体用量大、工艺流程长、染色L值较大，染色深度K/S值在2左右，说明纤维仍未达到上染的深度《芳纶织物的载体染色性能》(冯继，红张庆，吴玉娇.印染，2006，19：8～9.)。国外对芳纶的染色也只限于实验室研究，而且花色品种少，染色深度以及耐光牢度低等。MooreR等人的《Nomex聚酰胺纤维的染色能力》(纺织研究.1986，(4)：254～260.)，以及《非水溶剂对芳纶织物收缩行为的影响》(纺织研究杂志.323～330.)，对芳纶的染色机理和染色性能的研究未见涉及。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于芳纶Nomex染色的助染剂，可在芳纶的染色过程中，降低芳纶的玻璃化温度，克服织物不上染、纤维出现白芯、染色深度不够、耐光牢度低的缺点。

本发明的另一目的是提供上述助染剂的制备方法。

本发明还有一个目的是提供利用上述助染剂进行芳纶Nomex染色的方法。

本发明所采用的技术方案是，一种用于芳纶Nomex染色的助染剂，按质量百分比，由以下组份组成：

苯甲酸甲酯    8％～12％

环丁砜        4％～6％

OP-10         1％～3％

十二烷基磺酸钠   1％～3％

水               80％～82％

上述各组份的总量为100％。

本发明所采用的另一技术方案是，一种上述助染剂的制备方法，按以下步骤进行：

a.分别取苯甲酸和甲醇，使用硫酸为催化剂，进行酯化反应，制得苯甲酸甲酯，

分别取硫化氢和四氢呋喃，以Al₂O₃为催化剂，反应制得环丁砜；

b.按质量百分比，分别取OP-10 1％～3％、十二烷基磺酸钠1％～3％、水80％～82％、上步制得的苯甲酸甲酯8％～12％和环丁砜4％～6％，各组份总量为100％，放入高剪切乳化机内进行乳化，控制乳化机的转速为3000r/min、乳化时间为30min，乳化后，即制得助染剂。

本发明所采用的另一技术方案是，一种利用上述助染剂进行芳纶Nomex染色的方法，具体按以下步骤进行：

步骤1：对待染色的芳纶织物进行前处理

分别取氢氧化钠和除油剂DO，配制成芳纶织物前处理溶液，控制该溶液中，氢氧化钠的浓度为10g/L～20g/L、除油剂DO的浓度为2g/L～4g/L，将溶液加热至100℃～110℃，放入织物，控制溶液与芳纶织物的浴比为50∶1，然后沸煮30min～40min，取出织物进行水洗、烘干；

步骤2：采用助染剂对经上步前处理后的芳纶织物进行预处理