[发明专利]一种易染间位芳纶及其制备方法

说明书

本发明涉及间位芳纶改性技术领域，尤其涉及一种易染间位芳纶及其制备方法，采用浓度质量百分数为0.08%~0.6%的芳纶纳米纤维分散液对间位芳纶的初生纤维进行改性处理，之后依次经水洗、烘干、热拉伸、卷曲和切断工序，获得间位芳纶。该易染间位芳纶的纤度为1D~5D，与常规间位芳纶相比染色深度值L之间的差值大于或者等于2。本发明采用芳纶纳米纤维对间位芳纶的初生纤维进行表面改性，在间位芳纶生产过程中，采用芳纶纳米纤维对初生纤维进行表面改性处理，提升间位芳纶与染料的结合力，从而达到易染的目的。

技术领域

本发明涉及间位芳纶改性技术领域，具体为一种易染间位芳纶及其制备方法。

背景技术

间位芳纶是应用最为广泛的高性能纤维之一，其具有优异的耐高温性、阻燃性、力学性能、电绝缘性和良好的纺织加工性，在防护服、高温过滤材料、复合材料领域广泛应用。作为消防等特殊行业的服装，要求专门的标志和色彩，但是间位芳纶纤维中分子结构紧密，玻璃化转变温度为270℃，常规染色方法即使个别勉强上染，但是色牢度差。

工业上大多采用原液着色的方法制备有色间位芳纶，即将染料添加到聚间苯二甲酰间苯二胺纺丝溶液中，目前采用原液着色的方法制备有色间位芳纶，但是原液着色的方法存在一些问题，如原液着色生产方式不灵活，更换纤维颜色的时候工艺复杂，管道清洗困难，浆料浪费等。

发明内容

针对现有技术中间位芳纶染色性能欠佳的问题，本发明提供一种易染间位芳纶及其制备方法，在间位芳纶生产过程中，采用芳纶纳米纤维对初生纤维进行表面改性处理，提升间位芳纶与染料的结合力，从而达到易染的目的。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种易染间位芳纶制备方法，采用浓度质量百分数为0.08%~0.6%的芳纶纳米纤维分散液对间位芳纶的初生纤维进行改性处理，之后依次经水洗、烘干、热拉伸、卷曲和切断工序，获得间位芳纶。

优选的，所述芳纶纳米纤维采用的芳纶纤维原料为间位芳纶、对位芳纶或者杂环芳纶中的任意一种。

优选的，所述芳纶纳米纤维的直径为5nm~15nm，长度小于或者等于5μm。

优选的，改性处理过程中，温度为5℃~35℃，时间为30s~180s。

优选的，水洗时，温度为35℃~65℃，时间为11 min ~20min。

优选的，烘干时，采用非接触式烘干工艺进行，温度为110℃~135℃。

优选的，热拉伸时，牵伸比为1.1~1.3，温度为270℃~320℃。

一种由一种易染间位芳纶制备方法所制备的易染间位芳纶，所述易染间位芳纶的纤度为1D~5D，断裂强度为4.00 cN/dtex~5.20 cN/dtex，断裂伸长率为27%~32%，300℃、15min条件下的热收缩率为0.5%~2.0%；与常规间位芳纶相比染色深度值L之间的差值大于或者等于2；回潮率为7%~10%。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明一种易染间位芳纶制备方法采用芳纶纳米纤维对间位芳纶的初生纤维进行表面改性，充分利用芳纶纳米纤维高长宽比、高比表面积的性质，结合湿法纺丝或者干喷湿纺工艺（即水洗、烘干、热拉伸、卷曲和切断工序）的间位芳纶初生纤维表面有明显沟壑的特征，芳纶纳米纤维明显降低间位芳纶表面惰性，增强亲水性，进而提高间位芳纶和染料的结合力，提升染色性能。

本发明一种易染间位芳纶中芳纶纳米纤维与间位芳纶均具有规则的酰胺键排列，芳纶纳米纤维和间位芳纶分子结构直接形成氢键作用，两者之间的结合力较高；再者由于纳米纤维极细，附着在间位芳纶表面，使纤维具有更大的比表面积和更强的毛细效应。经过芳纶纳米纤维表面改性后的间位芳纶在染色过程中在较低的载体浓度或者无载体的条件下达到良好的易染效果，纤维的染色性能明显提升，具有良好的色牢度。

具体实施方式