[发明专利]一种提高聚酰亚胺纤维染色性能的染色方法

说明书

本发明公开了一种提高聚酰亚胺纤维染色性能的染色方法，方法包括：预处理液的配置、纤维预处理、纤维染色和纤维固色。本发明的染色方法可有效提升聚酰亚胺纤维的染色性能，包括纤维上染率、固色率、织物K/S值的显著提升，以及织物湿色牢度、摩擦色牢度的提升。本发明工艺步骤简单，染色效率高，能够显著降低阳离子染料的使用量，降低对环境的污染，绿色友好，所采用的化学预处理工艺简单高效，可显著提升聚酰亚胺纤维的上染性能；阳离子染料颜色鲜艳且不易掉色，能够获得高效、持久的染色效果。本发明在对聚酰亚胺纤维进行简单高效的化学预处理的基础上，对其染色性能进行增强，进一步增加了染色工艺的上染效率，对纤维的机械性能影响较小，并且提高了环境友好性，可促进聚酰亚胺纤维及织物在服用领域的广泛应用。

技术领域

本发明属于聚酰亚胺纤维的染色工艺领域，特别涉及一种增强聚酰亚胺纤维染色性能的染色方法。

背景技术

聚酰亚胺作为一种特种工程材料，已广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。近来，各国都在将聚酰亚胺的研究、开发及利用列入21世纪最有希望的工程塑料之一。聚酰亚胺，因其在性能和合成方面的突出特点，不论是作为结构材料或是作为功能性材料，其巨大的应用前景已经得到充分的认识，被称为是解决问题的能手(protion solver)，并认为没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术。

聚酰亚胺纤维(PI)是一种含有酰亚胺结构的高性能纤维，一般可以由苯甲四酸二酐和二胺通过两步缩聚得到。聚酰亚胺具有十分规整的分子链段结构，因此聚酰亚胺具有很高的玻璃化转变温度和出色的热稳定性。经过热重(TG)测试，它的起始分解温度在560℃左右，远高于芳纶纤维；由动态热机械性能分析(DMA)，280℃下聚酰亚胺收缩量在1％以下，玻璃化温度在376℃左右，聚酰亚胺纤维可在260℃高温下长期使用而不老化。聚酰亚胺的结构稳定，可耐大多数高浓无机酸和其他化学品的腐蚀。聚酰亚胺纤维的耐辐射性好，采用氙灯在80℃下对聚酰亚胺纤维进行照射，纤维强度保持率在85％以上，样品经过30h的处理后伸长率下降不足5％。聚酰亚胺的极限氧指数大于38％，纤维在遇高温明火时会碳化，无熔滴，离火自熄，产生的烟无毒，具有良好的阻燃效果。聚酰亚胺的力学性能好，强度高，抗蠕变能力强，耐摩擦性能优良。同时，聚酰亚胺面料的保温性能好，还具有远红外功能等。因此，聚酰亚胺纤维可用于工业防护(消防服、炉前服等)和军用服装、民用服装(保暖服)、工业耐高温绝缘纸和高端滤料等领域除此之外，聚酰亚胺还具有高强高模、阻燃等性能，可以广泛应用于航空航天、电子通讯、高温过滤和工业防护等领域。但是其规整的分子链结构限制了聚酰亚胺与化学试剂之间的相互作用，给聚酰亚胺的加工处理带来了很大的问题。与此同时，聚酰亚胺具有金黄色的外观，给其聚酰亚胺纤维的染色带来了很大的挑战。

由于聚酰亚胺纤维拥有良好的可纺性，可制成适用于各类特殊场合的纺织品。近年来，聚酰亚胺纤维的应用逐渐由高端领域向民用服装发展。但由于其分子结构十分紧密，立体规整性很好，链中含有大量酰亚胺环而没有活性基团，且玻璃化温度高(300℃以上)，使得染料在一般高温条件下(100～130℃)无法进入到纤维内部完成染色，导致染色性差；加之纤维本身带有金黄色，一般条件下很难染成中深的色泽，颜色单一。因此，找到一种适合聚酰亚胺纤维染色的方法，将在很大程度上提高其应用价值。

发明内容

本发明涉及一种提高聚酰亚胺纤维染色性能的染色方法,通过对聚酰亚胺纤维进行碱性溶液的化学预处理，对纤维表面进行物理和化学改性，形成良好的染色表面；采用阳离子染料进行染色，配合良好的染色参数，将阳离子染料分子固定于纤维材料表面及其表面羧基及其他活性基团染座上，以对其上染率、固色率、K/S值以及色牢度进行提升。所要解决的技术问题是提供一种优良的聚酰亚胺纤维预处理工艺以及染色工艺，以克服聚酰亚胺纤维染色过程中上染率低、色牢度低等缺点，该方法包括：

(1)预处理液的配置：选取1～2g/L碱性溶液、去离子水，按体积比2：1～10：1进行均匀混合，调节pH值为7～12，配制预处理液；