摘要:通過選擇合適的染料、纖維改性方法及染色方法，對(duì)芳綸1414紗線進(jìn)行染色，探討改性條件、染料種類和用量、染浴pH值、染色溫度、染色時(shí)間等對(duì)染色性能的影響。結(jié)果表明，經(jīng)堿改性的芳綸用分散染料染色的最佳工藝為:染料質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過5%(omf)，染液pH值5，在130℃染色60 min;堿改性染色芳綸紗線的耐皂洗色牢度4～5級(jí)，耐升華色牢度與染料品種有較大關(guān)系。經(jīng)酸改性的芳綸用陽離子染料染色的最佳工藝為:染料質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過5%(omf)，染液pH值4～5，在120℃染色60 min;酸改性染色芳綸紗線的耐皂洗色牢度達(dá)到4～5級(jí)，耐升華色牢度達(dá)到4級(jí)。
芳綸主要有聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維(簡(jiǎn)稱芳綸1414)和聚間苯二甲酰間苯二胺纖維(簡(jiǎn)稱芳綸1313)兩種。對(duì)位芳綸1414外觀呈金黃色，具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高、模量高、耐高溫和阻燃等特性［1］。主要應(yīng)用于防彈衣、頭盔、航空航天材料、體育用材料、輪胎骨架材料、傳送帶材料等方面［2］。芳綸的規(guī)整性好，玻璃化溫度很高，染色較困難，必須采用特殊的染色方法，如載體染色法［3-5］，或先對(duì)其進(jìn)行表面改性，改變纖維表面的物理和化學(xué)狀態(tài)后再染色。目前常用的改性方法有等離子體處理、超聲波技術(shù)、稀土改性和接枝改性技術(shù)［6-8］。
本試驗(yàn)采用酸、堿改性的方法對(duì)芳綸1414紗線進(jìn)行預(yù)處理，然后分別采用陽離子染料和分散染料進(jìn)行染色，探討改性及染色工藝條件對(duì)染色性能的影響，并在工廠進(jìn)行了生產(chǎn)性試驗(yàn)。
1·試驗(yàn)部分
1．1材料、試劑和儀器
材料18．4 tex芳綸1414紗線(南通大學(xué)碳纖維研究所，采用賽絡(luò)紡紡制)
試劑無水碳酸鈉、氫氧化鈉、磷酸、鹽酸、保險(xiǎn)粉(均為化學(xué)純)
染料分散紅3B、分散橙4RL、分散艷藍(lán)2BLN、分散深藍(lán)HGL、分散翠藍(lán)S-GL(宜興染料有限公司)，陽離子紅GRL-ED、陽離子黃3RL-ED、陽離子藍(lán)2RL-ED(無錫化藥染料有限公司)
SHA-C水浴恒溫振蕩器(金壇市恒豐儀器廠)、101AB-1電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(海門市恒昌儀器廠)、SD-16高溫高壓染色機(jī)(廈門瑞比精密機(jī)械有限公司)、COLOR-EYE 3100測(cè)色配色儀(美國GretagMacbeth公司)、JA2003上皿電子天平(上海精科天平有限公司)、GYROWASH415水洗(干洗)色牢度機(jī)(英國James H Heal公司)、YG605熨燙升華色牢度儀(溫州方圓儀器有限公司)。
1．2試驗(yàn)方法
1．2．1芳綸紗線的改性
(1)酸改性
稱取一定質(zhì)量的芳綸紗線，用15 g/L磷酸溶液在100℃下處理30 min，浴比為1∶50。
(2)堿改性
稱取一定質(zhì)量的芳綸纖維，用8 g/L氫氧化鈉溶液在100℃下處理30 min，浴比為1∶50。
1．2．2染色
(1)分散染料染色
染色處方
染料/%(omf) 1～9
pH值3～7
浴比1∶50
染色工藝曲線
后處理冷水洗→還原清洗(保險(xiǎn)粉2 g/L，碳酸鈉2 g/L，85℃，10 min，浴比1∶30)→冷水洗→烘干
(2)陽離子染料染色
染色處方
染料/%(omf) 1～9
pH值 3～7
浴比 1∶50
染色工藝曲線
后處理 冷水洗→烘干
1．3測(cè)試方法
織物表觀顏色深度用電腦測(cè)配色儀測(cè)定試樣在最大吸收波長(zhǎng)處的K/S值。
耐皂洗色牢度參照GB/T 3921—2008《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)驮硐瓷味取分蠧(3)方法測(cè)定(60℃洗滌30 min)，選取錦綸和標(biāo)準(zhǔn)白布作貼襯織物。耐升華色牢度參照GB/T 5718—1997《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)透蔁?熱壓除外)色牢度》測(cè)定，測(cè)試溫度180℃，選取錦綸作貼襯織物。
2·結(jié)果與討論
2．1分散染料染色工藝的優(yōu)化
2．1．1改性對(duì)染色紗線K/S值的影響
將分別用磷酸、氫氧化鈉溶液改性處理及未改性的芳綸紗線，用5種分散染料在染料質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%(omf)，pH值5，130℃下染色60 min，測(cè)得染色紗線的K/S值如表1所示。
由表1可以看出，經(jīng)酸和堿改性處理后的芳綸纖維得色量增加。相比之下，堿改性處理后的K/S值增加較明顯，故選用堿改性處理法來提高芳綸纖維分散染料染色的得色量。
2．1．2染料用量對(duì)K/S值的影響
將堿改性的芳綸纖維，用5種分散染料分別在染料用量為1%、3%、5%、7%、9%(omf)，pH值5，130℃染色60 min，測(cè)得染色紗線的K/S值隨染料用量的變化如圖1所示。
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