[发明专利]一种超高分子量聚乙烯纤维的染色方法

说明书

本发明公开一种超高分子量聚乙烯纤维的染色方法，包括以下步骤：S1：对UHMWPE进行等离子体处理，处理气体为NH₃；S2：将4‑8份衣康酸、3‑5份丙烯酸、0.02‑0.05份HATU溶解于100‑150份丙酮中，再加入50‑80份氨基化UHMWPE，55℃搅拌反应1‑2h后，压滤、干燥；S3：将20‑30份含乙烯基活性染料、0.1‑0.5份引发剂、1‑1.5份对苯乙烯磺酸钠、15‑20份活性稀释剂混合均匀；S4：将染料单体混合物分散于去离子水中，再加入改性UHMWPE，调节pH至3.5‑5.0后，75‑85℃搅拌反应1‑1.5h，再于100‑110℃常压浸染1‑2h，并排液、洗涤、干燥；S5：在S4染色后UHMWPE表面均匀喷涂固色涂料，固化、冷却。本发明在氨基化UHMWPE表面接枝衣康酸、丙烯酸，并利用乙烯基活性染料进行染色处理，在引发剂作用下，实现对染料分子的固定化，大大提高上色率和色牢度。

技术领域

本发明属于聚合物染色领域，具体涉及一种超高分子量聚乙烯纤维的染色方法。

背景技术

超高分子量聚乙烯纤维简称UHMWPE纤维，又称高强高模聚乙烯纤维，是比强度、比模量最高的纤维材料，其相对分子量为100-500万。UHMWPE纤维具有密度小、结晶度和取向度高，耐冲击性优异的特点，此外还具有优良的耐磨性、润滑性、耐化学腐蚀性能、耐切割性能、防弹性能等，且在低温下能保持良好的机械性能和柔韧性能。UHMWPE纤维应用广泛，可制成绳索、防护用品、航空航天的结构材料、轻质雷达罩、生物医用材料等。但是，由于UHMWPE纤维具有高度取向的伸直链结构，在伸直的分子链中没有任何极性的基团，因而其亲水性很差，此外，纤维结晶度极高、分子排列规整、缺乏活性基团，使得UHMWPE纤维的表面能低，染色困难，这严重制约了UHMWPE纤维的广泛应用。因此，如何提供一种上色容易、色牢度高的超高分子量聚乙烯纤维的染色方法具有重要意义。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种超高分子量聚乙烯纤维的染色方法。

本发明的技术方案概述如下：

一种超高分子量聚乙烯纤维的染色方法，包括以下步骤：

S1：25℃，将超高分子量聚乙烯纤维置于等离子体处理仪中，抽真空至10Pa，再通入NH₃，进行等离子体处理，得氨基化超高分子量聚乙烯纤维；

S2：按质量份将4-8份衣康酸、3-5份丙烯酸、0.02-0.05份HATU溶解于100-150份丙酮中，再加入50-80份氨基化超高分子量聚乙烯纤维，55℃搅拌反应1-2h后，压滤、干燥后，得改性超高分子量聚乙烯纤维；

S3：按质量份将20-30份含乙烯基活性染料、0.1-0.5份引发剂、1-1.5份对苯乙烯磺酸钠、15-20份活性稀释剂混合均匀，得染料单体混合物；

S4：将染料单体混合物加入去离子水中，搅拌分散，再加入改性超高分子量聚乙烯纤维，调节pH至3.5-5.0后，75-85℃搅拌反应1-1.5h，再于100-110℃常压浸染1-2h，并进行排液、洗涤、干燥；所述染料单体混合物、去离子水、改性超高分子量聚乙烯纤维质量比为(10-15)：1000：100；

S5：在S4染色后改性超高分子量聚乙烯纤维表面均匀喷涂固色涂料，并于70-80℃热固化处理0.5h，冷却后，即完成超高分子量聚乙烯纤维的染色工序。

优选的是，所述等离子体处理参数为：放电功率为200-300W，放电时间为10-20min，NH₃气流量为300-500mL/min。

优选的是，所述含乙烯基活性染料包括阳离子黄X-6G、阳离子红FF、阳离子桃红FG、阳离子橙R中的一种或多种。

优选的是，所述引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、过氧化苯甲酰中的一种或多种。