專利名稱：一種提高聚丙烯纖維染色性能的綠色加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種纖維的改性方法，尤其是涉及一種提高聚丙烯纖維染色性能的綠色加工方法。
背景技術(shù)：
聚丙烯纖維(丙綸)是二十世紀六十年代出現(xiàn)的一類重要的合纖品種為目前世界四大合纖品種之一。聚丙烯具有比重小、價格低、化學(xué)穩(wěn)定性好、織物效應(yīng)高等特點，一直為服裝業(yè)與包裝業(yè)所關(guān)注，尤其是細旦絲(單絲纖度< 2. 2 dtex)手感好、有蕊吸效應(yīng)、導(dǎo)濕透氣性好，可用于針織軍用服、防寒服等；具有很大的潛在市場。同時，聚丙烯纖維具有較高的耐沖擊性，較強的機械性能，抗多種有機溶劑和酸堿腐蝕的性能，在工業(yè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。聚丙烯纖維分子由非極性的脂肪鏈構(gòu)成，不含極性基團和化學(xué)活性基團，疏水性強、結(jié)構(gòu)規(guī)整、結(jié)晶度高，是純粹的碳氫高聚物。具有高度的化學(xué)穩(wěn)定性。這不但降低了染料分子向丙綸纖維內(nèi)部擴散的幾率，并且使染料分子難以在丙綸分子表面固著，使得染料的上染非常困難，牢度極差，從而制約了丙綸在服用領(lǐng)域與包裝領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展。聚丙烯纖維傳統(tǒng)的染色方法為色母粒染色方法，只適合大批量的生產(chǎn)，在加工過程中局限性較大。因此研究開發(fā)適用于聚丙烯纖維的染色方法一直是染色領(lǐng)域的一個難點問題。傳統(tǒng)的聚丙烯纖維改性方法主要為添加劑改性方法，包括表面氧化改性、接枝共聚改性、共混改性等。以上方法都需要使用化學(xué)改性劑進行加工，都屬于濕態(tài)加工方法。改性過程中會產(chǎn)生大量的廢水、重金屬污染，并且大量的消耗能源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是提供一種提高聚丙烯纖維染色性能的綠色加工方法，其主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的表面氧化改性、接枝共聚改性、共混改性都需要使用化學(xué)改性劑進行加工，都屬于濕態(tài)加工方法，改性過程中會產(chǎn)生大量的廢水、重金屬污染，并且大量的消耗能源等的技術(shù)問題。本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的
本發(fā)明的一種提高聚丙烯纖維染色性能的綠色加工方法，其特征在于所述的方法包括將聚丙烯纖維依次進行織造、預(yù)處理、等離子體處理、染色、后處理，其中等離子體處理是將預(yù)處理過的聚丙烯纖維在間距為2 4毫米、放電功率40 60瓦的兩電極板之間進行處理。與現(xiàn)有的技術(shù)相比本發(fā)明的優(yōu)點在于使用等離子體介質(zhì)阻擋放電方式，在常壓下，將待處理樣品固定在放電空間里，當在電極間施加足夠高的交流電場時，電極間的氣體被擊穿而形成介質(zhì)阻擋放電。這種放電表現(xiàn)為很均勻、漫散和穩(wěn)定，類似于低氣壓下的輝光放電，但是實際上它是由大量細微的快脈沖放電通道構(gòu)成的。在所述條件下的等離子體發(fā)生器中，除了等電量的正、負粒子外，還存在許多化學(xué)活性物質(zhì)及因輻射而發(fā)出的不同波長、的光子。等離子體的能量可通過光輻射、中性分子流和離子流作用于聚合物表面。作用過程中等離子體中的分子、原子和離子滲入到材料表面，同時材料表面的原子逸入等離子體中這個過程可以使纖維表層的大分子鏈斷裂，呈微觀不平的粗糙狀態(tài)，為進一步改性創(chuàng)造條件；或在表面生成離子、自由基團而改變纖維表面的親水性、滲透性、導(dǎo)電性以及分子量等。另外，材料的纖維表面可能產(chǎn)生刻蝕作用，改變纖維的表面與吸濕性能。改變了傳統(tǒng)的以水為介質(zhì)的化學(xué)濕法加工方式，節(jié)約了能源，減少了污水處理與排放，且操作簡便，改性過程無需化學(xué)藥品的使用，對環(huán)境無毒，無害。經(jīng)本技術(shù)改性染色后的纖維其吸濕性能大大提高，染色后纖維的表觀得色深度(Κ/S)明顯增大，各項牢度(皂洗、干摩擦、濕摩擦、刷洗)都大幅提高。可以達到以下指標接觸角(captive bubble method捕獲氣泡法)可達32. 87°C;表面能(surface energy捕獲氣泡法)可達59. 51mN/m ;表觀深度(1(/3)可達3. 20 ;干摩擦牢度可達4級(GB/T3920-2008標準);濕摩擦牢度可達4級(GB/T3920-2008標準);耐刷洗牢度4級(GB/T420-2009標準)；耐皂洗色牢度可達4級(GB/T3921-2008標準)。
作為優(yōu)選，所述的預(yù)處理是將聚丙烯纖維依次在丙酮溶液、乙醇溶液、去離子水中用超聲波充分，徹底去除織物表面的油潰和其它雜質(zhì)，最后晾干并放入干燥皿中進行充分平衡。作為優(yōu)選，所述的等離子體介質(zhì)阻擋放電改性處理后的聚丙烯纖維染色技術(shù)包括分散染料染色和涂料染色。作為優(yōu)選，所述的分散染料染色時的工作液按照分散染料5% (相對織物重量);磷酸二氫銨1 3g/L ;分散劑NNO 0. 5 I. 5g/L的組成配制，其染色浴比為1:100。作為優(yōu)選，所述的分散染料染色時，使用高溫高壓染色法，按照I. 5 2V Mn的升溫速度升溫到120±2°C，保溫后以I. 5 2°C /min的降溫速度降溫到70±2°C，清洗晾干。作為優(yōu)選，所述的涂料染色時工作液按照涂料8 10g/L ;粘合劑PU : 12 15g/L的組成配制。作為優(yōu)選，所述的涂料染色時，軋輥壓力為l.OMpa，兩浸兩軋，預(yù)烘溫度為80±2°C，焙烘溫度為130±2°C。作為優(yōu)選，所述的等離子體處理的時間為20 24分鐘。作為優(yōu)選，所述的利用分散染料染色時，升溫后保溫25 35分鐘。因此，本發(fā)明通過等離子體介質(zhì)阻擋放電改性聚丙烯纖維染色技術(shù)，將傳統(tǒng)的以水為介質(zhì)的化學(xué)濕加工方式，改變?yōu)榧徔椘犯男缘母蓱B(tài)加工方式，在有效提高了聚丙烯纖維染色性能的同時，避免在改性過程中會產(chǎn)生嚴重污染，能源消耗較小。
具體實施例方式下面通過實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體的說明。實施例I :本例的一種提高聚丙烯纖維染色性能的綠色加工方法，其步驟為
a.將60S/1聚丙烯長絲織造成針織單面坯布；
b.對坯布進行預(yù)處理，即將聚丙烯纖維依次在丙酮溶液、乙醇溶液中、去離子水中用超聲波洗滌30分鐘，徹底去除織物表面的油潰和其它雜質(zhì)，最后晾干并放入干燥皿中平衡24小時；
C.等離子體處理將預(yù)處理過的聚丙烯纖維放在間距為3毫米、放電功率60瓦的兩電極板之間進行處理；
d.使用分散染料高溫高壓染色技術(shù)對聚丙烯織物進行染色，其中染色時的工作液按照分散染料5% (相對織物重量)；磷酸二氫銨2g/L ;分散劑NNO 1 g/L的組成配制，其染色浴比為1:100 ;染色時，使用高溫高壓染色法，按照I. 50C /min的升溫速度升溫到120°C，保溫后以I. 5°C /min的降溫速度降溫到70°C，清洗晾干； e.對染色后的織物進行充分的清洗，即可得成品。實施例2 :本例的一種提高聚丙烯纖維染色性能的綠色加工方法，其步驟為
a.將60S/1聚丙烯長絲織造成針織單面坯布；
b.對坯布進行預(yù)處理，即將聚丙烯纖維依次在丙酮溶液、乙醇溶液中、去離子水中用超聲波洗滌30分鐘，徹底去除織物表面的油潰和其它雜質(zhì)，最后晾干并放入干燥皿中平衡24小時；
c.等離子體處理將預(yù)處理過的聚丙烯纖維放在間距為3毫米、放電功率60瓦的兩電極板之間進行處理；
d.使用涂料軋染技術(shù)對聚丙烯織物進行染色，其中染色時的工作液按照涂料8g/L ;粘合劑TO 15g/L的組成配制，涂料染色時，軋輥壓力為l.OMpa，兩浸兩軋，預(yù)烘溫度為 80°C，焙烘溫度為130°C。e.對染色后的織物進行充分的清洗，即可得成品。以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例，但本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本發(fā)明的專利范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種提高聚丙烯纖維染色性能的綠色加工方法，其特征在于所述的方法包括將聚丙烯纖維依次進行織造、預(yù)處理、等離子體處理、染色、后處理，其中等離子體處理是將預(yù)處理過的聚丙烯纖維在間距為2 4毫米、放電功率40 60瓦的兩電極板之間進行處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種提高聚丙烯纖維染色性能的綠色加工方法，其特征在于所述的預(yù)處理是將聚丙烯纖維依次在丙酮溶液、乙醇溶液、去離子水中用超聲波充分，徹底去除織物表面的油潰和其它雜質(zhì)，最后晾干并放入干燥皿中進行充分平衡。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種提高聚丙烯纖維染色性能的綠色加工方法，其特征在于所述的等離子體介質(zhì)阻擋放電改性處理后的聚丙烯纖維染色技術(shù)包括分散染料染色和涂料染色。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種提高聚丙烯纖維染色性能的綠色加工方法，其特征在于所述的分散染料染色時的工作液按照分散染料5% (相對織物重量)；磷酸二氫銨1 3g/ L ;分散劑NNO :0. 5 I. 5g/L的組成配制，其染色浴比為1:100。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種提高聚丙烯纖維染色性能的綠色加工方法，其特征在于所述的分散染料染色時，使用高溫高壓染色法，按照I. 5 2°C /min的升溫速度升溫到120±2°C，保溫后以I. 5 2V /min的降溫速度降溫到70±2°C，清洗晾干。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種提高聚丙烯纖維染色性能的綠色加工方法，其特征在于所述的涂料染色時工作液按照涂料8 10g/L ;粘合劑PU : 12 15g/L的組成配制。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種提高聚丙烯纖維染色性能的綠色加工方法，其特征在于所述的涂料染色時，軋輥壓力為1.01^&，兩浸兩軋，預(yù)烘溫度為80±21，焙烘溫度為130±2°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種提高聚丙烯纖維染色性能的綠色加工方法，其特征在于所述的等離子體處理的時間為20 24分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種提高聚丙烯纖維染色性能的綠色加工方法，其特征在于所述的利用分散染料染色時，升溫后保溫25 35分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種纖維的改性方法，尤其是涉及一種提高聚丙烯纖維染色性能的綠色加工方法。其主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的表面氧化改性、接枝共聚改性、共混改性都需要使用化學(xué)改性劑進行加工，都屬于濕態(tài)加工方法，改性過程中會產(chǎn)生大量的廢水、重金屬污染，并且大量的消耗能源等的技術(shù)問題。本發(fā)明的方法包括將聚丙烯纖維依次進行織造、預(yù)處理、等離子體處理、染色、后處理，其中等離子體處理是將預(yù)處理過的聚丙烯纖維在間距為2～4毫米、放電功率40～60瓦的兩電極板之間進行處理。
文檔編號D06P3/79GK102660865SQ201210121239
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月24日
發(fā)明者俞丹, 方娜, 王樂, 王煒 申請人:三元控股集團有限公司