专利名称：聚苯硫醚纤维的染色工艺的利记博彩app
技术领域：
本发明属于特种纤维的加工领域。
背景技术：
高性能聚苯硫醚纤维具有优异得耐化学药品性和高温下的热稳定性，并具有阻 燃、绝缘、耐辐射和良好的机械性能，极低的吸水性。为扩大该材料的使用范围，各国的研究 者们一直在寻找使之纤维染色的新方法。PPS纤维耐化学稳定性好，它在极其恶劣的条件下仍能保持其原有的性能，具有突 出的化学稳定性，仅次于聚四氟乙烯纤维。在高温下，放置在不同的无机试剂中一周后能 保持原有的抗拉强度。它还具有很好的耐有机溶剂的性能，除了 93°C的甲苯对它的强度略 有影响外，在四氯化碳、氯仿等有机溶剂中，即使在沸点下放置一周后其强度仍不会发生变 化，温度为93°C的甲酸、醋酸对它的强度也没有影响。由聚苯硫醚纤维制成的非织造布过滤 织物在93°C的50%硫酸中具有良好的耐蚀性，强度保持率无显著影响。在93°C、10%氢氧 化钠溶液中放置二周后，其强度也没有明显的变化。PPS纤维热稳定性优良，它具有出色的耐高温性，熔点达285°C，高于目前工业化 生产的其他熔纺纤维，因此尺寸稳定。其极限氧指数可达35%-45%，在正常的大气条件下 不会燃烧。聚苯硫醚纤维的耐热性还表现在它在200°C时的强度保持率为60%，250°C时 约为40%。在250°C以下时，其断裂伸长基本保持不变。若将其复丝置于200°C的高温炉 中，54天后断裂强度基本保持不变，断裂伸长降至初始断裂伸长的50% ；在260°C下经48小 时后，仍能保持纤维初始强度的60%，断裂伸长降至初始断裂伸长的50%。出此之外，PPS 纤维具有优良的纺织加工性能，可以加工成各种规格、各种形状的纤维制品。但是在某些极端场合，对纤维的高温强度保持率有更高的要求，例如在温度较高 时会出现因聚苯硫醚纤维玻璃化和达到聚苯硫醚熔点会造成过滤材料软化，从而使过滤材 料发生空隙堵塞而降低生产效率。美国专利US =4199321中介绍用碱性染料对聚苯硫醚树脂进行染色，其选择的是 含有三氧化硫、发烟硫酸和氯磺酸基团的磺化剂对聚苯硫醚树脂进行表面处理，其目的是 在聚苯硫醚的基团中插入一个磺酸基或氯磺酸基，便于这样便于碱性染料着色；虽然是对 聚苯硫醚树脂进行染色，同时该种树脂只适用于注塑或挤出工艺，但是由于以上三种物质 均是强氧化剂，会影响聚苯硫醚树脂以及其后续产品的特性和应用，也不是对聚苯硫醚纤 维进行染色。日本专利号JP1272883中介绍了聚苯硫醚纤维用分散染料进行染色，其染色温度高于聚苯硫醚纤维的玻璃转化温度，同时用OPP作为分散系载体，且说用该种方法对聚 苯硫醚纤维进行染色后，色度牢固，但是该发明却忽略了一个关键的因素是聚苯硫醚纤维 是憎水纤维，同时其单体上的硫元素也是非常惰性的，即活性非常差，很不利于纤维染色。
发明内容
本发明的目的是研究聚苯硫醚纤维的染色工艺，解决聚苯硫醚纤维高温辐射、强 烈太阳光照射会出现的问题，如其色泽鲜艳度降低，或过多用强氧化剂会影响纤维的各种 特性，而本发明的聚苯硫醚纤维染色工艺流程中所采用的物质不但不会降低聚苯硫醚纤维 的各种特性，相反还适当增加了纤维的各种特性，为此，本发明者在实验过程中，通过大量 相似的实验方案和手段的优化，得到了本发明所应用的染色工艺。聚苯硫醚纤维的染色工艺，采用硫化钠与对二氯苯为原料，以环丁砜为溶剂体系 的溶剂，并加入以氯化钾和醋酸钠为助溶剂的溶剂体系巾，经过脱水一预聚一得到分子量 较低的聚苯硫醚树脂一再聚合成聚苯硫醚树脂一洗涤除杂一干燥一聚苯硫醚树脂一熔融 纺丝一热牵伸处理一纤维表面处理一纤维染色一染色纤维热处理一得到染色的聚苯硫醚 纤维。其纤维具体工艺流程如下1将得到的聚苯硫醚树脂用N-甲基吡咯烷酮纯溶液配制成20-30%聚苯硫醚树脂 含量的混合固体_溶液体系，并升温至180-200°C，保温30-60min后，趁热过滤，然后再用甲醇 萃取其中溶剂-N-甲基吡咯烷酮6次，最后用不含氧的去离子水洗涤9次，得到聚苯硫醚树脂。2将1)制的聚苯硫醚树脂经过挤出机挤出切粒成聚苯硫醚切片，然后将其切片在 150-1600C的真空环境下干燥4-8h后，再进入聚苯硫醚树脂的纺丝工序，纺织出来的长纤 维或和单丝，经过牵伸处理后，直接输送至染色工序。
3将2)工序输送来的聚苯硫醚长纤维或单丝纤维用3% -5%的次氯酸钠、钙、钾 的糊精溶液浸泡5-15min，处理温度为50_53°C，然后再用5_8%的活性艳黄X-6G，活性艳红 K-3B、活性艳蓝X-BR、活性墨绿KD-B等活性其中染料之一的酒精水溶液浸泡15-60min后， 在温度为30-50°C常压条件下，以0. 3-0. 5m/s的热空气干燥处理30-40min得到聚苯硫醚纤 维染色产品。在发明中使用的染色工艺是把聚苯硫醚成品纤维从3个或5个长3_6m装有染色 物质的溶液槽中以0. 1-0. 6m/min的速度浸渍纤维，从而使纤维通过3个或5个溶液槽的时 间不低15分钟(min)，然后将浸渍有染色物质的聚苯硫醚纤维在30-50°C的温度下进行热 处理，此时的处理时间不超过40min，同时不低于30min，经过这样的处理就得到染色了的
聚苯硫醚纤维。本发明的热处理器是圆柱形或平板形的电加热器，根据染色的需要可以串联多台 加热器。以保证聚苯硫醚纤维在加热器里的处理时间。这样染色处理后的聚苯硫醚纤维，在200-260°C的高温下，使用200小时后，色彩 鲜艳度保持率在90%左右；同时在强烈自然太阳光的照射800小时(海南三亚8点至18点 照射，逐日累积)后色彩鲜艳度基本不变。次氯酸盐化合物中添加糊精后，通过次氯酸盐分解后的原子氧，对聚苯硫醚纤维 内的硫元素进行氧化作用，从而使聚苯硫醚纤维的硫醚基团部分转变成具有一定活性的砜 基团，再通过糊精的偶联性能，一方面使聚苯硫醚纤维与被次氯酸盐释放出的原子氧形成 不完全氧化，另一方面糊精与处理后的聚苯硫醚纤维具有相当好的亲和性，这样非常利于 染料对聚苯硫醚纤维进行染色后的固化防脱。但需注意的是次氯酸盐的处理时间不能够高 于15分钟，当处理时间超过15分钟(min)，会对纤维的表面强度有影响。但当处理时间低 于5min时，聚苯硫醚纤维染色后色彩鲜艳度和牢度不理想。因此，掌握适当的温度和恰当的时间是非常重要的。本发明采用浸渍工艺流程进行染色，使染料的极性基团与经过次氯酸盐处理后聚 苯硫醚纤维的基团形成稳定的结构，从而使聚苯硫醚纤维染色后，在高温和强烈太阳光照 射后，其纤维的各种特性以及色泽的鲜艳度保持得很好。同样，为了得到很好的染色牢度，必须严格控制次氯酸盐糊精溶液浸泡处理的温 度，实验证明该温度的变化对发明效果的影响非常敏感，温度高53°C时次氯酸盐的原子氧 释放过快，使聚苯硫醚纤维得不到有效的处理，温度低于50°C时，聚苯硫醚纤维处理时间需 成倍延长，第一种情况对聚苯硫醚染色不利，第二种情况会增加聚苯硫醚纤维染色成本，为 此控制温度对聚苯硫醚纤维染色尤为重要。
通过次氯酸钠和糊精对聚苯硫醚纤维进行表面处理后，聚苯硫醚纤维表面的硫原 子变成亚磺酸基，或者形成砜基基团，在活性染料的酒精水溶液中，活性染料与聚苯硫醚纤 维表面的砜基或亚磺酸基形成稳定的化学结构，从而使经过染色后的纤维色泽度好，固色 度牢。从而解决活性染料染具他纤维利用率不够高，产生大量有色污水等印染工业的实际 问题，本发明对纤维的汗日光牢度、湿摩擦牢度以及偶氮型红色染料与偶氮型蓝色染料 在浅色时的日晒牢度等都具有正面的影响，聚苯硫醚纤维染色后的色牢度的同时，耐洗度 得到提高。本发明使用活性染料需要注意以下几点1、根据基本三原色的选择是重要的，要充分考虑到它们的溶解性、直接性、扩散 性、相容性，在染色条件正常波动下的感受性，固着性和可洗染性等，以保证染料的直接性 和扩散性之间的平衡能很快地达到，染料的直接性、扩散性、固着性和可洗染性得到合理平衡。2、染浅中色泽时特别是浅色，由于偶氮型红色染料和偶氮型蓝色染料的日晒牢度 较差，满足不了市场需求，需要慎重的选择。至于采用日晒牢度增进剂需要通过实验，一般 说采用紫外线吸收剂来改进活性染料日晒牢度的方法效果不明显。3、染深浓色泽时不少品种的湿摩擦牢度较差，满足不了市场要求，需要慎重的使 用。改进活性染色物湿摩擦牢度的关键在于有机材质的基本可染性，即纤维表面构造、表 面组织、平滑性、粗硬度等，它们与聚苯硫醚纤维的质量以及聚苯硫醚纤维前处理等直接有 关。4、对于市场上提出的纺织品复合坚牢度的要求如汗日光牢度、碱性湿态日光褪色 牢度、含有过氧化物的碱性湿态日光褪色牢度等，该类活性染料还存在一定的问题，需要通 过实验进行选择。本发明得到的聚苯硫醚纤维的检测方法与一般纤维的检测方法一致。聚苯硫醚纤 维表面染色后的各种检测是用单根纤维来测量的。
附图1 是聚苯硫醚纤维表面处理和染色浸渍工艺流程示意图附图2 是经过染色处理前/后聚苯硫醚纤维的性能特征数据对照表图1表示的是聚苯硫醚纤维从船形槽的前端(或左端)压辊牵引进入船形槽，在经过船形槽的五根压辊，使纤维能够很好地浸渍在溶液中，然后从船形槽的后端(或右端) 出槽，再经过后端的压辊，输送到干燥处理工序。
具体实施例方式实施例1 (1)聚苯硫醚树脂的树脂的获得将上面得到的聚苯硫醚树脂用N-甲基吡咯烷酮纯溶液配制成20-30%聚苯硫醚 树脂含量的混合固体_溶液体系，并升温至200°C，保温60min后，趁热过滤，然后再用甲醇 萃取其中溶剂-N-甲基吡咯烷酮6次，最后用不含氧的去离子水洗涤9次，得到可以纺丝的 聚苯硫醚树脂。(2)聚苯硫醚树脂的熔融纺丝及纤维热牵伸将(1)制得得聚苯硫醚树脂经过挤出机挤出切粒成聚苯硫醚切片，然后将其切片 在160°C的真空环境下干燥6h后，再进入聚苯硫醚树脂的纺丝工序，纺织出来的长纤维或 和单丝，经过牵伸处理后，直接输送至染色工序。(3)聚苯硫醚纤维的染色及热处理采用得到的聚苯硫醚纤维直接输入染色工序将纺丝得到的聚苯硫醚长纤维或单丝纤维用4%的次氯酸钾、20%糊精溶液浸泡 lOmin，处理温度为53°C，再用6%的活性艳黄X-6G酒精水溶液浸泡20min后，在温度为 33°C常压条件下，以0. 5m/s的热空气干燥处理32min得到聚苯硫醚纤维染色产品。其染色 后纤维特性附图2中表现出来。实施例2 其它同实施例1。得到的聚苯硫醚长纤维或单丝纤维用5%的次氯酸钙、30%糊精水溶液浸泡 7min,处理温度53°C，再经过7%活性艳红K-3B的酒精水溶液浸泡25min后，在温度为37°C 常压条件下，以0. 43m/s的热空气干燥处理33min得到聚苯硫醚纤维染色产品。其染色后 纤维特性附图2中表现出来。。实施例3:其它同实施例1。得到的聚苯硫醚长纤维或单丝纤维用5%的次氯酸钠、22%糊精溶水液浸泡 12min，处理温度为51°C，然后再经过6%活性艳蓝X-BR的酒精水溶液浸泡45min后，在温 度为42°C常压条件下，以0. 41m/s的热空气干燥处理31min得到聚苯硫醚纤维染色产品。 其染色后纤维特性附图2巾表现出来。实施例4 其它同实施例1。得到的聚苯硫醚长纤维或单丝纤维用4%的次氯酸钙、25%糊精溶液浸泡13min， 处理温度为51°C，然后再经过6%活性墨绿KD-B的酒精水溶液浸泡60min后，在温度为 42°C常压条件下，以0. 33m/s的热空气干燥处理33min得到聚苯硫醚纤维染色产品。其染 色后纤维特性附图2中表现出来。实施例5
其它同实施例1。得到的聚苯硫醚长纤维或单丝纤维用4%的次氯酸钾、24%糊精溶液浸泡14min，处理温度为52°C，然后再用5%活性艳红K-3B的酒精水溶液浸泡53min后，在温度为30°C 常压条件下，以0. 5m/s的热空气干燥处理36min得到聚苯硫醚纤维染色产品。其染色后纤 维特性附图2巾表现出来。实施例6 其它同实施例1。得到的聚苯硫醚长纤维或单丝纤维用3%的次氯酸钠的29%糊精溶液浸泡 llmin，处理温度为53°C，然后再经过5%活性艳蓝X-BR的酒精水溶液浸泡35min后，在温 度为44°C常压条件下以0. 35m/s的热空气干燥处理38min得到聚苯硫醚纤维染色产品。其 染色后纤维特性附图2中表现出来。实施例7 其它同实施例1。得到的聚苯硫醚长纤维或单丝纤维用4%的次氯酸钠、28%糊精溶液浸泡13min、 处理温度为52°C然后再经过8%活性墨绿KD-B的酒精水溶液浸泡5Imin后，在温度为37°C 常压条件下，以0. 40m/s的热空气干燥处理36min得到聚苯硫醚纤维染色产品。其染色后 纤维特性附图2中表现出来。实施例8 其它同实施例1。得到的聚苯硫醚长纤维或单丝纤维用4%的次氯酸钙、22%糊精溶液浸泡15min， 处理温度为53°C，然后再经过6%活性艳黄X-6G的酒精水溶液浸泡25min后，在温度为 36°C常压条件下，以0. 48m/s的热空气干燥处理39min得到聚苯硫醚纤维染色产品。其染 色后纤维特性附图2中表现出来。实施例9 其它同实施例1。得到的聚苯硫醚长纤维或单丝纤维用4%的次氯酸钾26%糊精溶液浸泡llmin、 处理温度为52°C，然后再经过8%活性艳红K-3B的酒精水溶液浸泡41min后，在温度为 37°C常压条件下，以0. 38m/s的热空气干燥处理33min得到聚苯硫醚纤维染色产品。其染 色后纤维特性附图2中表现出来。对比实例1 其它同实施例1。得到的聚苯硫醚长纤维或单丝纤维用2%的次氯酸钠20%糊精溶液浸泡2min，处 理温度为53°C，然后再经过3%活性艳黄X-6G酒精水溶液浸泡15min后，在温度为30°C常 压条件下，以0. 5m/s的热空气干燥处理30min得到聚苯硫醚纤维染色产品。其染色后纤维 特性附图2中表现出来。对比实例2:其它同实施例1。得到的聚苯硫醚长纤维或单丝纤维用8%的次氯酸钠的糊精溶液浸泡25min、处 理温度为50°C，然后经过3%活性艳红K-3B的酒精水溶液浸泡15min后，在温度为30°C常压条件下，以0. 5m/s的热空气干燥处理30min得到聚苯硫醚纤维染色产品。其染色后纤维 特性附图2中表现出来。由图2表达的染色后纤维特性来看，采用本发明方法在对纤维的强度性能基本保 持的前提下，色牢度保持率有明显的提高。
以上是利用聚苯硫醚纤维长丝来处理的，如果处理短纤维时，以上溶液的配制方 法和浓度不会有任何变化，但是，浸渍工艺流程中不再采用连续工艺流程，只能采用间歇的 方式将聚苯硫醚短纤维浸泡在配制好的溶液巾，同样采用空气干燥，热处理只能采用平板 式电加热器来热处理纤维。其结果也和处理长丝的性能特征相差不多。
权利要求
聚苯硫醚纤维的染色工艺，采用硫化钠与对二氯苯为原料，以环丁砜为树脂合成溶剂体系的溶剂，并加入以氯化锂和醋酸钠为合成时混合助溶剂的溶剂体系中，经过脱水→预聚→得到分子量较低的聚苯硫醚树脂→再聚合成聚苯硫醚树脂→树脂处理洗涤除杂→干燥→聚苯硫醚树脂→熔融纺丝→热牵伸处理→纤维染色→得到染色的聚苯硫醚纤，其纤维染色处理具体工艺流程如下由热牵伸处理工序输送来的聚苯硫醚纤维用含3-5％的次氯酸盐的糊精溶液浸泡处理5-15min、处理温度为50-53℃；然后将纤维在活性染料的酒精水溶液染色浸泡15-60min；随后在温度为30-50℃常压条件下，以0.3-0.5m/s热空气干燥处理30-40min，得到聚苯硫醚纤维染色产品，
2.根据权利要求1所述之聚苯硫醚纤维的染色工艺，其特征在于，所述次氯酸盐的糊 精溶液的重量组成为次氯酸盐3-5%、糊精20-30%、去离子水65-77%。
3.根据权利要求1或2所述之聚苯硫醚纤维的染色工艺，其特征在于，所述活性染料的 酒精水溶液的重量组成为活性染料5-8%、酒精30%、去离子水62-65%。
4.根据权利要求1或2所述之聚苯硫醚纤维的染色工艺，其特征在于，所述纤维染色的 次氯酸盐为次氯酸钠、次氯酸钾、次氯酸钙其中之一。
全文摘要
本发明公开了聚苯硫醚纤维的染色工艺，采用硫化钠与对二氯苯为原料，以环丁砜为溶剂体系的溶剂得聚苯硫醚纤维，经3％-5％的次氯酸盐糊精溶液浸泡5-15min、处理温度为50-53℃的前处理后用5-8％活性染料的酒精水溶液浸泡15-60min，再经热空气干燥处理得到聚苯硫醚纤维染色产品。本发明的工艺方法对聚苯硫醚纤维进行染色，不仅色彩鲜艳，而且固色度牢，褪色度差、抗紫外线照射，一次性染成各种艳丽色彩的聚苯硫醚纤维。尤其适合作为生产无纺布、民用布料、军工专用布料等。
文档编号D06P1/38GK101824759SQ20101014494
公开日2010年9月8日 申请日期2010年4月12日 优先权日2010年4月12日
发明者陈逊 申请人:陈逊