[发明专利]超高温染色机

说明书

技术领域

本发明属于纺织印染机械技术领域，具体涉及一种超高温染色机，用于对染色温度要求高的纤维、纱线或织物进行染色或固色。

背景技术

面提及的超高温是指温度为150-220℃范围，而上面提及的染色温度要求高的纤维、纱线或织物主要但并不仅仅限于指芳纶1313和芳纶1414。

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，由于具有良好的化学稳定性和优异的机械物理性能，因而不但可以单独地用作结构材料及功能材料，而且还可以与其它材料复合使用。

芳纶是间位芳纶和对位芳纶的统称，间位芳纶的化学名称为聚间苯二甲酰间苯二胺纤维，我国称为芳纶1313，其极限氧指数（LO1）为29，在火焰中不会发生熔滴现象，离开火焰即会自熄。在400℃左右的高温下，纤维发生碳化并成为隔热层，从而起到阻挡外部热量传入内部的隔热作用。据此而被人们作为耐高温纤维材料广泛用于航空航天、耐高温纺织品如防护服饰、消防服饰、军服和宇航服等、耐高温滤材和垫材，等等。

间位芳纶是目前广泛应用的特种纤维，其化学结构式为：

由上述结构式可以看出，间位芳纶是由酰胺基团相互连接间位苯基所构成的线型大分子，由于大分子长链中用芳香环取代了一般聚酰胺中的脂肪基，使分子链的柔性减小，而刚性则增大，晶体内的氢键力很大，使纤维的物理和化学性能稳定，表现为优良的物理机械性能、优异的耐热性能、理想的阻燃性和耐化学腐蚀性。但是，由于间位芳纶具有很高的结晶度和取向度，因此纤维的玻璃化温度和耐热性显著提高。然而，由于玻璃化温度高（270℃），因而会给染色带来困难，而由于染色困难在一定程度上制约了应用范围的拓展。

已有技术通常对纤维表面改性（等离子体、超声波或化学接枝等）后再进行染色，或者通过加入载体进行染色，并且染色需在高温高压下进行，但被实践证明：染色深度、色泽鲜艳度和纤维的蓬松度等等均不能表现出令人满意的程度。

在已公开的中国专利文献中，可见诸关于芳纶1313的染色方法的技术信息，典型的如发明专利公告号CN100467712C推荐的“一种提高芳纶1313纤维染色色牢度的方法”，该专利方法客观上能够体现其说明书第2页第14-17行的技术效果，但是由其技术方案的步骤（2）可知，需要向染色容器（高压罐）中加入每升150mL的载体，载体为芳香酮、芳香醇、芳香醚中的一种或几种。加入此类载体虽然可以降低芳纶的玻璃化温度，但是存在以下缺陷：一是由于载体价格较贵，因而导致染色成本增加，最终使芳纶1313纤维、纱线或织物成本提高；二是由于载体为有机物质例如芳香酮（Armatic Ketones）为不能或称不易被弱氧化剂氧化且无法回收利用的有机化工原料，因而会对环境造成污染。

此外，公布号CN101086142A提供的“间位芳纶本白坯布工业化染色的方法”、《芳纶1313染色性能研究》（纺织学报〈2002年2月第23卷第1期第15-16页〉）介绍的“芳纶1313织物的染色方法”、《印染》（2004No.15 P27-28）刊载的“芳纶1313染整工艺探讨”以及《印染》杂志2006年12期第25-26页刊登的“探讨芳纶织物的阳离子染料载体染色”，等等，都教导了使用前述的载体。

之所以目前业界普遍使用载体法对芳纶染色，是因为已有技术中的染色机的适应温度通常为140℃左右。虽然在已公开的中国专利文献中不乏见诸高温染色机的技术启示，略以例举的如CN2251569Y（高温高压染色机）、CN2390900Y（高温高压染色机）和公布号CN102776736A（高温高压染色机），等等。但是，只要通过并不限于例举的专利文献的说明书的解读，便可知道此类高温高压染色机并不能适用于对芳纶的染色。

鉴上，如果有一种结构合理、操作要求不苛刻并且既能满足染制小样又能依需适应工业化放大生产中的染色要求的超高温染色机，那么便可摆脱前述芳纶染色中依赖载体的困惑。为此本申请人作了积极而有益的设计，下面将人介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的任务在于提供一种有助于保障诸如芳纶之类的产品在高温下染色而藉以避免依赖有损环境的载体、有利于体现结构简练而藉以满足方便制造要求和有益于体现操作便捷而藉以满足工业上应用要求的超高温染色机。