一种阻燃粘胶纤维的染色工艺

本发明属于纤维素纤维染色，具体涉及一种阻燃粘胶纤维的染色工艺，更具体地说，是一种硅系阻燃粘胶纤维的染色工艺。

背景技术：

1、纤维素纤维染色过程中为了克服电荷障碍，必须在染液中加入大量的无机盐，进行促染，以提高上染率；染色后期，染液中必须加入大量的纯碱，使纤维素上的羟基需在强碱性条件下离子化，达到固色目的。粘胶纤维作为纤维素的重要品种，在染色过程中必然涉及使用无机盐、纯碱。

2、无机硅系阻燃粘胶纤维，是原山东海龙股份有限公司与青岛大学合作，在国家“863”计划研究成果基础上开发的一种具有阻燃抗熔滴性能阻燃纤维素纤维。纤维成型过程中实现了无机高分子阻燃剂在粘胶纤维有机大分子中以互穿网络状态存在，满足纤维阻燃要求。2007年，山东海龙公司实现产业化后，唐山三友、高密银鹰、阜宁澳洋等多家公司也陆续实现产业化生产，产品出口欧美，无机硅系阻燃粘胶纤维在阻燃纤维领域占有重要份额，应用领域主要集中在非织造和填充物领域，因其无机阻燃剂成分为聚硅酸，耐水洗、耐碱性差，造成纤维或织物在染色、洗涤过程中阻燃剂流失，阻燃持久性差，限制了其在纺织服装领域的推广应用。

3、专利号“cn201610273373.5”名称为“一种阻燃纤维的染色工艺”中通过退浆→漂洗→去毛→染色→整理的工序来对耐高温耐久阻燃纤维进行染色处理，提高染色附着力和耐久性，但未解决染色后纤维阻燃效果下降的问题。

4、本发明意在提供一种适用于硅系阻燃粘胶纤维染色的工艺，在纤维染色过程中选取合适的助染剂或固色剂，匹配相关工艺条件，在实现染色、固色的同时对硅系阻燃粘胶纤维中聚硅酸进行封端处理，使纤维内阻燃剂成分由聚硅酸转变为聚硅铝酸盐，提升纤维的阻燃性能及阻燃耐久性，实现硅系阻燃粘胶纤维在纺织服装领域的推广应用。

技术实现思路

1、为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种阻燃粘胶纤维的染色工艺，在促染或固色过程中添加含有铝元素的可溶铝盐，代替或减少现有促染剂硫酸钠等、固色剂碳酸钠等的用量，解决目前硅系阻燃粘胶纤维染色后阻燃性能衰减的难题。

2、为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

3、一种阻燃粘胶纤维的染色工艺，包括以下步骤：

4、s1、将染料配置成染浴，并将硅系阻燃粘胶纤维置于染浴中；

5、s2、将染浴第一次升温后开始染色，然后向染浴中加入适量的助染剂续染；

6、s3、将染浴第二次升温，再向染浴中加入适量的固色剂对纤维进行固色处理，处理完毕后降温冷却得染色纤维。

7、s4、将染色纤维按照冷水、热水、皂洗、热水、冷水的顺序进行洗涤，接着上油、烘干处理，得到染色阻燃纤维成品。

8、优选的，所述s1中的染料为活性染料或者直接染料；所述染料的质量为硅系阻燃粘胶纤维质量的0.1～5％。

9、优选的，所述s1中染浴的浴比为1:15～40；所述浴比是指，硅系阻燃粘胶纤维与染浴的质量比例。

10、优选的，所述s2中第一次升温为，以1～3℃/min的升温速率升至45～60℃。

11、优选的，所述s2中染色时间为10～20min，续染时间为10～20min。

12、优选的，所述s2中的助染剂包括硫酸钠、三氯化铝、硫酸铝或其混合物，其加入量分别为，硫酸钠0～60g/l，三氯化铝0～30g/l，硫酸铝0～40g/l。

13、优选的，所述s3中第二次升温为，以1～3℃/min升温至80～90℃。

14、优选的，所述固色处理的时间为15～30min。

15、优选的，所述s3中的固色剂包括碳酸钠、偏铝酸钠或其混合物，其加入量分别为，碳酸钠0～30g/l，偏铝酸钠1～10g/l。

16、优选的，所述s4中冷水的温度为20～30℃，热水的温度为75～85℃。

17、优选的，所述s4中皂洗的浓度为1～2g/l，上油的浓度为3～8g/l，烘干温度为90～110℃，烘干时间为2～3h。

18、本发明中采用的助染剂硫酸钠、三氯化铝、硫酸铝均为无机盐，在染浴中可以发生电离，电离产生的金属阳离子与纤维表面结合，中和了纤维表面的负电荷，减少了对染料分子的静电排斥，使染料分子更容易进入纤维内部，提升上染率。固色剂碳酸钠、偏铝酸钠则提供碱性条件，使染料分子中的活性基团可与纤维发生共价交联反应，使纤维上色更加牢固。

19、并且，在助染或固色过程中添加含有铝元素的可溶性铝盐，选择合适的浓度，代替或减少现有助染剂硫酸钠、固色剂碳酸钠的用量，在满足助染、固色的同时，弱碱条件下染浴中的偏铝酸钠中的al3+及少量的助染剂三氯化铝、硫酸铝中的al3+与硅系阻燃粘胶纤维中的聚硅酸进行封端处理，使纤维内阻燃剂成分由聚硅酸转变为聚硅铝酸盐，避免硅酸脱落流失，提升阻燃效果和阻燃耐久性，实现固色和阻燃的协同作用。

20、由于采用了上述技术方案，本发明达到的技术效果是：

21、1、采用本发明染色工艺制得的染色阻燃纤维成品干断裂强度为1.56～1.7cn/dtex，灼烧残留物为31.2～33.1％，loi值为30.7～32.3％。

22、2、采用本发明染色工艺制得的染色阻燃纤维成品染色均匀耐水洗，其中染色均匀性为4级(按照《fz/t 50015-2009粘胶长丝染色均匀度试验和评定》测定)，耐水洗色牢度为4级(按照《gb-t/3921-2008纺织品色牢度试验、耐皂洗色牢度》测定)。

23、3、本发明在助染或固色过程中添加一定浓度的含有铝元素的可溶性铝盐，在满足助染、固色的同时，弱碱条件下染浴中偏铝酸钠中的al3+及少量的助染剂三氯化铝、硫酸铝中的al3+与硅系阻燃粘胶纤维中的聚硅酸进行封端处理，使纤维内阻燃剂成分由聚硅酸转变为聚硅铝酸盐，避免硅酸脱落流失，提升阻燃效果和阻燃耐久性，制得的染色阻燃纤维成品水洗50次后阻燃效果下降5％以内，阻燃效果更持久。

技术特征：

1.一种阻燃粘胶纤维的染色工艺，其特征在于，所述染色工艺包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种阻燃粘胶纤维的染色工艺，其特征在于，所述s1中的染料为活性染料或者直接染料；所述染料的质量为硅系阻燃粘胶纤维质量的0.1～5％。

3.根据权利要求1所述的一种阻燃粘胶纤维的染色工艺，其特征在于，所述s1中染浴的浴比为1:15～40。

4.根据权利要求1所述的一种阻燃粘胶纤维的染色工艺，其特征在于，所述s2中第一次升温为，以1～3℃/min的升温速率升至45～60℃；

5.根据权利要求1所述的一种阻燃粘胶纤维的染色工艺，其特征在于，所述s2中的助染剂包括硫酸钠、三氯化铝、硫酸铝或其混合物，其加入量分别为，硫酸钠0～60g/l，三氯化铝0～30g/l，硫酸铝0～40g/l。

6.根据权利要求1所述的一种阻燃粘胶纤维的染色工艺，其特征在于，所述s3中第二次升温为，以1～3℃/min升温至80～90℃。

7.根据权利要求1所述的一种阻燃粘胶纤维的染色工艺，其特征在于，所述固色处理的时间为15～30min。

8.根据权利要求1所述的一种阻燃粘胶纤维的染色工艺，其特征在于，所述s3中的固色剂包括碳酸钠、偏铝酸钠或其混合物，其加入量分别为，碳酸钠0～30g/l，偏铝酸钠1～10g/l。

9.根据权利要求1所述的一种阻燃粘胶纤维的染色工艺，其特征在于，所述s4中冷水的温度为，热水的温度为。

10.根据权利要求1所述的一种阻燃粘胶纤维的染色工艺，其特征在于，所述s4中皂洗的浓度为1～2g/l，上油的浓度为3～8g/l，烘干温度为90～110℃，烘干时间为2～3h。

技术总结本发明提供一种阻燃粘胶纤维的染色工艺，在助染、或固色过程中添加含有铝元素的可溶性铝盐，代替或减少现有助染剂硫酸钠、固色剂碳酸钠的用量。助染剂和固色剂在染浴中发生电离产生的金属阳离子与纤维表面结合，中和了纤维表面的负电荷，减少了对染料分子的静电排斥，使染料分子更容易进入纤维内部，提升染色效果。固色剂碳酸钠、偏铝酸钠则提供碱性条件，使染料分子中的活性基团可与纤维发生共价交联反应，使纤维上色更加牢固。并且，在满足助染、固色的同时，弱碱性条件下，染浴中偏铝酸钠中的Al<supgt;3+</supgt;及少量的助染剂三氯化铝、硫酸铝中的Al<supgt;3+</supgt;与硅系阻燃粘胶纤维中的聚硅酸进行交联封端反应，杜绝硅酸脱落流失，进一步提升阻燃效果和阻燃持久性。技术研发人员：马君志,葛红,张帅,刘春国,宋焱,马洪才,付刚,徐静,韩光亭受保护的技术使用者：德州学院技术研发日：技术公布日：2024/5/16