[发明专利]一种深色可染的聚丙烯纤维及其制备方法

说明书

本发明涉及一种深色可染的聚丙烯纤维及其制备方法，具体是：先将聚丙烯切片、聚丙烯酸微球混合均匀，并进行干燥处理，再投入到双螺杆挤出机中挤出，制得母粒；最后将母粒添加到聚丙烯熔融纺丝的生产设备上，进行共混纺丝，得到深色可染的聚丙烯纤维；制得的聚丙烯纤维中，分散有聚丙烯酸微球；所述聚丙烯酸微球为以1,7‑乙烯基‑苝酰亚胺衍生物作为交联剂的聚丙烯酸微球；制得的聚丙烯纤维的断裂强度为3.09～3.9cN/dtex，断裂伸长率为17.73～26.60％，熔点为150～180℃，初始裂解温度为268～292℃，染色性能为：用阳离子黄X‑8GL在125℃下染色，染料上染率为65～95％，干摩擦色牢度为4～5级，湿摩擦色牢度为3～5级，皂洗色牢度：原样变色4级、白布沾色3～5级，汗渍色牢度：原样变色4～5级、白布沾色4～5级。

技术领域

本发明属于聚丙烯纤维技术领域，涉及一种深色可染的聚丙烯纤维及其制备方法。

背景技术

聚丙烯纤维是以丙烯聚合得到的等规聚丙烯为原料纺制而成的合成纤维，在我国的商品名为丙纶，可分为长纤维、短纤维、纺黏无纺布、熔喷无纺布等。聚丙烯长纤维可分为普通长纤维和细旦长纤维(单丝纤度≤2.2dtex)。聚丙烯细旦长纤维光泽好、手感柔软、悬垂性良好、密度小，是制作高档运动服、T恤等的理想材料。聚丙烯短纤维的生产工艺大部分采用短纺工艺，且与棉花混纺，可做成丙棉细布、床单，毛毯、地毯和聚丙烯棉絮烟用滤咀等。纺黏无纺布是聚丙烯原料熔融后经挤压纺丝、拉伸、铺网和粘合成形制成，具有流程短、成本低、生产率高、产品性能优良、用途广泛等特点，广泛应用于生产、生活的各个领域。熔喷无纺布技术生产的纤维很细(可至0.25μm)，具有较大的比表面积，故其过滤性、屏蔽性和吸油性等应用特性是用其他单独工艺生产的无纺布难以具备的，广泛用于医疗卫生、保暖材料、过滤材料等领域。

聚丙烯分子链中不含极性基团或可反应基团，疏水性很强，对一般的染料缺乏亲和力，同时由于聚丙烯纤维结晶度很高(结晶度越高，等规物、间规物所含的比例越高)，结构相当紧密，致使染料分子难以扩散到其内部，是目前合成纤维中最难染色的一种。为了适应生产和应用需要，改善聚丙烯纤维的着色性，国内外许多专家学者作了大量的工作，提出了各种各样的聚丙烯纤维的着色方法。例如现有技术中在空气中采用低温等离子体对聚丙烯纤维进行处理，再用Ostalan棕BL Supra和Alizarine Chrome红G染色，不但可染性高，而且具有高的耐机械摩擦牢度和水洗牢度。

为了改进聚丙烯纤维的染色性能，更好地满足印染要求，必须进行改性使其至少具备如下两个条件：改变纤维的紧密结构，使染料易于渗透到纤维基质中；在纤维基体中引入一定数量的、对染料具有足够大亲和力的极性基团。目前，国内外通过改性方法制取可染丙纶大致有下列5种：掺混金属化合物改性法、共混异相聚合物改性法、接枝共聚改性法、复合纤维法和纤维表面处理法。国内有许多针对聚丙烯纤维染色的研究，例如，专利CN108951232A中提供了一种聚丙烯纤维的阳离子改性染色方法，包括：纤维改性、预处理、坯布预定型、还原清洗、配制染液、染色和后处理。染色工艺步骤少，染色时间短，染后染料可循环利用，减少环境污染。专利CN1530489中利用低温等离子体接枝聚合法对聚丙烯纤维或织物进行改性的染色方法，通过在等离子体处理的过程中引入丙烯酸等单体或利用丙烯酸等单体溶液在聚丙烯纤维或织物表面接枝上有利于上染和深染的染座，从而使得经此法处理的聚丙烯纤维或织物能采用“常温沸染”工艺染色，然而该改性方法难以连续法生产，而且改性效果不是很好，难以实现产业化生产。