[发明专利]拓展聚丙烯腈基碳纤维原丝废料用途的染色方法

说明书

本申请是申请号：201410198482.6、申请日：2014.5.13、名称：“聚丙烯腈基碳纤维原丝废料的一种染色方法”的分案申请。

技术领域

本发明涉及聚丙烯腈基碳纤维原丝废料的染色方法。

背景技术

碳纤维因具有高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变及良好的导电、导热和传热性能而成为高性能增强材料，广泛应用于航空航天器、交通运输工具、体育用品和医疗器材等领域。聚丙烯腈基碳纤维由于其力学性能优良，是当今碳纤维中的主要产品，产量占全球所有碳纤维总产量的90％。聚丙烯腈原丝质量不仅可以左右碳纤维的性能，而且也制约着碳纤维的生产成本和市场竞争能力。只有高质量的原丝才能生产出高性能的碳纤维。如果原丝质量低劣，彼此性能差异较大，易在碳化中产生毛丝缠结，甚至发生断丝，这样必然在影响碳纤维质量的同时增加原丝的消耗。目前，由于技术方面的原因我国碳纤维生产过程中会产生很多废原丝，很多厂家没有能很好地利用，造成浪费。如果能很好地解决其染色问题，就可以拓展其用途，像普通腈纶一样用于纺织品加工。

发明内容

本发明的目的是提供一种使聚丙烯腈基碳纤维原丝废料拓展用途，变废为宝的聚丙烯腈基碳纤维原丝废料的一种染色方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

聚丙烯腈基碳纤维原丝废料的一种染色方法，包括以下步骤：

（1）前处理：将聚丙烯腈基碳纤维原丝废料进行前处理，去除纺丝油剂。处理条件：净洗剂209 2g/L，平平加O 1g/L，浴比（重量比）20︰1，在温度60℃的条件下处理30 min后，充分水洗。

（2）染色：将经过前处理的聚丙烯腈基碳纤维原丝废料采用阳离子染料染色。染色处方：阳离子染料用量≤4%( owf ) ，用醋酸/醋酸钠缓冲液调节染液pH 4.5左右，浴比20︰1，染色温度120℃，保温时间10~20min。

（3）染色后处理：一般为水洗，目的是为了去除浮色。可根据需要进行柔软处理。

本发明与现有技术相比具有以下优点：采用阳离子染料高温染色，可以使聚丙烯腈原丝废料获得各种颜色，尤其是深浓色。此发明可以使聚丙烯腈基碳纤维原丝废料拓展用途，变废为宝，像普通腈纶一样用于纺织品加工。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明一个实施例的染色工艺曲线示意图。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述。

实施例1：将经过梳理的聚丙烯腈基碳纤维原丝废料用2g/L净洗剂209，1g/L平平加O，按浴比20︰1，在温度60℃的条件下处理30min后，充分水洗。加入40℃染液，染液组成：阳离子红X-GRL染料3%（owf），用醋酸/醋酸钠缓冲液调节染液pH 4.5，浴比（重量比）20︰1。先以1.5℃/min速度升温至90℃，保温染色15min，再以1.0℃/min速度升温至120℃，保温染色15min。然后以1.5℃/min速度降温至50℃，水洗，脱水，烘干。用Datacolor SF650测色配色仪测得染色纤维（红色）的K/S值为34.312，参照GB/T 3921-2008《纺织品 色牢度试验 耐皂洗色牢度》测得染色纤维的沾色牢度为4-5级，褪色牢度为4级。

实施例2：将经过梳理的聚丙烯腈基碳纤维原丝废料用2g/L净洗剂209，1g/L平平加O，按浴比（重量比）20︰1，在温度60℃的条件下处理30min后，充分水洗。加入40℃染液，染液组成：阳离子红X-GRL染料0.72%（owf），阳离子黄X-GL染料1.56%（owf），阳离子蓝X-BL染料1.86%（owf），用醋酸/醋酸钠缓冲液调节染液pH 4.5，浴比20︰1。先以1.5℃/min速度升温至90℃，保温染色15min，再以1.0℃/min速度升温至120℃，保温染色20min。然后以1.5℃/min速度降温至50℃，水洗，加入3%（owf）柔软剂H-320A , 浴比20︰1，在40℃处理10min，水洗，脱水，烘干。用Datacolor SF650测色配色仪测得染色纤维（黑色）的K/S值为28.594，参照GB/T 3921-2008《纺织品 色牢度试验 耐皂洗色牢度》测得沾色牢度为4级，褪色牢度为4级。

实施例3：将经过梳理的聚丙烯腈基碳纤维原丝废料用2g/L净洗剂209，1g/L平平加O，按浴比20︰1，在温度60℃的条件下处理30min后，充分水洗。加入40℃染液，染液组成：阳离子蓝X-BL染料1%（owf），用醋酸/醋酸钠缓冲液调节染液pH 4.5，浴比（重量比）20︰1。先以1.5℃/min速度升温至90℃，保温染色15min，再以1.0℃/min速度升温至120℃，保温染色10min。然后以1.5℃/min速度降温至50℃，水洗，脱水，烘干。用Datacolor SF650测色配色仪测得染色纤维（蓝色）的K/S值为7.856，参照GB/T 3921-2008《纺织品 色牢度试验 耐皂洗色牢度》测得染色纤维的沾色牢度为4-5级，褪色牢度为4-5级。