一種前著色對位芳綸纖維的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及芳綸纖維制備方法領域，特別是涉及一種前著色對位芳綸纖維的制備 方法。
【背景技術】
[0002] 對位芳綸具有質(zhì)輕、高強高模、耐高溫和阻燃等特性，主要用于防彈衣、頭盔、航空 航天材料、輪胎骨架材料、增強材料等方面。隨著對位芳綸纖維及其同類和下游產(chǎn)品在世界 化纖增強材料應用范圍的擴大，市場上對對位芳綸纖維的著色也加深了研究開發(fā)，以滿足 產(chǎn)品外觀需要。但是由于對位芳綸表現(xiàn)出高取向性，分子結構緊密，結晶度高，現(xiàn)有技術中 大多采取后染色方式，在傳統(tǒng)印染基礎上改變?nèi)旧珬l件，如通過酸堿處理提高染色劑染色 能力，即便如此，染色效果依然存在顏色不正不勻，色牢度低，染浴配比要求精確，污染嚴重 等問題，并且這種染色工藝直接影響了纖維的物理特性，使得其增強特性下降較大，對于像 對位芳綸這樣高強高模纖維，染色不牢且本身的物理特性被降低，無疑是對其應用的限制， 同時存在隱患。
[0003] 杜邦公司公開號為CN1031736A的專利公開了一種前著色技術方案，采取顏料和 聚合物同時添加到發(fā)煙硫酸中的方式，但仍存在一定的缺陷：由于顏料和聚合物同時添加 到發(fā)煙硫酸中，易造成顏料分散不勻，導致產(chǎn)品顯色偏差，而且還導致原液配比的波動，影 響成品纖維的品質(zhì)。
[0004]日本東海染工株式會社公開號為CN 103459710A的專利，其技術方案為模擬的后 染工藝，且工序復雜，污染較大，染成品依然存在有前述后染的缺陷。
[0005] 本申請人在早先的公開號為CN102839444A專利中采用多壁碳納米管進行染黑生 產(chǎn)，在成產(chǎn)前已對碳納米管規(guī)格等進行了限定，且在同一生產(chǎn)線更換色系的過程時，由于碳 納米管的特性，清洗干凈將浪費較多原液，同時碳納米管只能染制黑色，對于其他色系并不 適用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有對位芳綸染色技術的不足，提供一種全色系前著色對位 芳綸纖維的方法。本發(fā)明提供的技術方案是： 一種前著色對位芳綸纖維的制備方法，包含步驟： a) 紡前著色液的制備：將著色顏料與硫酸一同加入研磨、分散機中進行研磨和分散； b) 紡絲聚合物的制備：按照現(xiàn)有的技術制備出對位芳綸纖維的紡絲聚合物； c) 紡絲原液的制備：將步驟a)的紡前著色液和步驟b)的紡絲聚合物通過雙螺桿擠出 機進行充分混合和溶解； d) 將步驟c)的紡絲原液進行熔融、脫泡、干噴濕紡紡絲，再經(jīng)凝固、水洗、堿洗、烘干， 最后經(jīng)后處理后得到前著色對位芳綸纖維。
[0007] 進一步地，所述的著色顏料包括酞青類、蒽醌類、茈系、苯胺類、偶氮類、二酮吡咯 并吡咯類、雙偶氮類、異吲哚啉酮類、喹吖啶酮類、二噁嗪類、釩酸鉍類分散染料中的一種或 幾種。
[0008] 進一步地，所述硫酸的濃度為95%-105%。
[0009]進一步地，步驟c)制備的紡絲原液中紡前著色液占0. 05%-6%。
[0010] 進一步地，步驟c)制備的紡絲原液中固質(zhì)含量在18. 5%-21%。
[0011] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明在前期將著色顏料通過研磨機或者砂磨機、球磨機，分散 分散機或者乳化機等使之在溶劑中迅速且充分的溶解/分散形成紡前著色液，加速了顏料 均勻分散的程度，縮短了在發(fā)煙硫酸中保存時間，也使得更多的著色顏料可以加入到對位 芳綸纖維的制備過程，增加對位芳綸纖維的色相飽和度，使對位芳綸纖維色彩更加艷麗；且 通過兩種或兩種以上不同種類和色相的著色顏料進行混合拼色，可以得到幾乎全色系色調(diào) 的著色顏料，豐富了對位芳綸纖維的應用范圍；同時由于著色顏料是與紡絲原液深度融合， 制成的對位芳綸纖維由表及里一致，因而色牢度高；而且由于著色顏料是與紡絲原液深度 融合使得對位芳綸纖維物理特性損失極小。
【附圖說明】
[0012] 圖1 :本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0013] 以下實例所生產(chǎn)的對位芳綸纖維中： 紡絲聚合物制備：由NMP加增溶鹽環(huán)境下的對苯二胺與對苯二甲酰氯兩步法低溫縮聚 生產(chǎn)得到，固有特性粘度在5. 5-8dL/g，外觀為黃色粉末顆粒。
[0014] 紡前著色液的制備：使用顏料為酞青類、蒽醌類、茈系、苯胺類、偶氮類、二酮吡咯 并吡咯類、雙偶氮類、異吲哚啉酮類、喹吖啶酮類、二噁嗪、釩酸鉍類、其它分散染料中一種 或幾種，根據(jù)擬得到的顏色，選用合適的顏料拼合得到著色顏料，將著色顏料與95%-105% 硫酸一同加入研磨分散機中進行研磨和乳化。
[0015] 紡絲原液的制備：通過雙螺桿進行充分混合和溶解上述的紡前著色液和紡絲聚 合物；紡絲原液中紡前著色液占0. 〇5%-6% ;固質(zhì)含量在18. 5%-21%。
[0016] 紡絲方法采用目前較為成熟的兩步法紡絲，即紡絲原液儲存并投入進行溶解、熔 融、拉伸、凝固、后處理、熱定型加工等步驟。水洗中和堿濃度0. 〇1%-1. 5%，定型溫度一般為 200度以下，紡速200-400米每分鐘，生產(chǎn)對位芳綸纖維強度（instron3343高強高模夾具檢 測）在 19cn/dtex 以上，模量 80-120GPa。
[0017] 經(jīng)過檢測，實施例1-4的檢測結果如下表：
【主權項】
1. 一種前著色對位芳綸纖維的制備方法，其特征在于：包含步驟： a) 紡前著色液的制備：將著色顏料與硫酸一同加入研磨、分散機中進行研磨和分散； b) 紡絲聚合物的制備：按照現(xiàn)有的技術制備出對位芳綸纖維的紡絲聚合物； c) 紡絲原液的制備：將步驟a)的紡前著色液和步驟b)的紡絲聚合物通過雙螺桿擠出 機進行充分混合和溶解； d) 將步驟c)的紡絲原液進行熔融、脫泡、干噴濕紡紡絲，再經(jīng)凝固、水洗、堿洗、烘干， 最后經(jīng)后處理后得到前著色對位芳綸纖維。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種前著色對位芳綸纖維的制備方法，其特征在于：所述的 著色顏料包括酞青類、蒽醌類、茈系、苯胺類、偶氮類、二酮吡咯并吡咯類、雙偶氮類、異吲哚 啉酮類、喹吖啶酮類、二噁嗪類、釩酸鉍類分散染料中的一種或幾種。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種前著色對位芳綸纖維的制備方法，其特征在于：所述硫 酸的濃度為95%-105%。
4. 根據(jù)權利要求1所述的一種前著色對位芳綸纖維的制備方法，其特征在于：步驟c) 制備的紡絲原液中紡前著色液占〇. 〇5%_6%。
5. 根據(jù)權利要求1所述的一種前著色對位芳綸纖維的制備方法，其特征在于：步驟c) 制備的紡絲原液中固質(zhì)含量在18. 5%-21%。
【專利摘要】一種前著色對位芳綸纖維的制備方法，包含步驟：紡前著色液的制備：將著色顏料與硫酸一同加入研磨、分散機中進行研磨和分散；紡絲聚合物的制備：按照現(xiàn)有的技術制備出對位芳綸纖維的紡紡絲聚合物；紡絲原液的制備：將紡前著色液紡絲聚合物通過雙螺桿擠出機進行充分混合和溶解；紡絲原液進行熔融、脫泡、干噴濕紡紡絲，再經(jīng)凝固、水洗、堿洗、烘干，最后經(jīng)后處理后得到前著色對位芳綸纖維。與現(xiàn)有技術相比，增加色相飽和度，色彩更加艷麗；可以得到幾乎全色系色調(diào)的著色顏料，豐富了對位芳綸纖維的應用范圍；色牢度高；對位芳綸纖維物理特性損失極小。
【IPC分類】D01F1-06, D01F1-04, D01F6-90
【公開號】CN104593898
【申請?zhí)枴緾N201410825134
【發(fā)明人】唐凱, 孫茂健, 馬千里, 于宏廣
【申請人】煙臺泰和新材料股份有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月27日