本發明涉及一種聚酰亞胺載體染色方法，屬于紡織印染助劑和紡織染整加工領域。
背景技術：
聚酰亞胺纖維(式1)是一種高強、高模的高性能纖維，優異的機械性能、耐高溫性能、耐化學性能、耐輻射和絕緣性能等使聚酰亞胺纖維得到的廣泛的關注，相比于芳綸等高性能纖維，聚酰亞胺具有更好的綜合應用性。聚酰亞胺纖維可用于開發各類防護服飾，可作為高溫過濾棉、高溫過濾氈，也可廣泛應用于航空航天等特殊應用領域，具有十分可觀的應用前景。
聚酰亞胺主鏈上含有酰亞胺環，結構如下所示，纖維的分子結構十分緊密，立體規整性好，玻璃化溫度在300℃以上，故聚酰亞胺纖維的染色十分困難，在一般的高溫條件下(100-130℃)染料無法進入到纖維的內部，完成染色。由于酰亞胺結構不耐堿，聚酰亞胺纖維可以在堿性條件下水解生成極性基團，此類極性基團可以與染料結合，但將纖維水解后，破壞了聚酰亞胺纖維原有的規整性結構，會使纖維的強力損失嚴重，失去了高性能纖維的意義。載體染色是以與纖維結構接近的小分子類有機溶劑為染色載體的染色方法。載體與纖維以范德華力或氫鍵結合，削弱了纖維內分子鏈間的結合力，增大了纖維內部的空穴，使染料擴散率和上染百分率增加，在載體的幫助下，染料可以不斷進入纖維內部，完成染色。載體染色是合成纖維常見的染色工藝，例如，滌綸載體染色工藝使用的載體多為芳香醇、芳香酯。
在專利cn201410817952.2和cn201310493553.0中均提到采用載體對聚酰亞胺纖維進行染色，所用載體沿用滌綸載體染色的通用試劑，為苯甲醇、苯甲酸甲酯、苯乙酮、甲基丙烯酸甲酯等非酰胺結構小分子有機物；在染色前均采用堿性溶液對聚酰亞胺進行處理使聚酰亞胺分子水解得到極性基團，但纖維水解之后織物的強力必然會受到一定程度的損傷，不符合高性能纖維的要求。
技術實現要素：
針對聚酰亞胺纖維的化學分子結構，本發明主要選擇含有酰胺結構的有機物作為聚酰亞胺染色的載體，無需堿性前處理工藝就可獲得優良的染色效果。所采用載體與聚酰亞胺纖維有結構相似的部分，與纖維更有親和力，陽離子染料在載體的幫助下上染纖維，且染色后織物顏色深，耐洗色牢度高，織物強力保持好。
本發明所提供的聚酰亞胺染色用載體結構通式如下式(2)所示：
其中酰胺結構賦予載體對聚酰亞胺纖維一定的親和力，載體結構中r1可為氫、烷基、芳基、烷氧基、羥基；r2可為氫、烷基、芳基、烷氧基、羥基；r3可為氫、烷基、芳基、烷氧基、羥基。
本發明還提供應用所述載體對聚酰亞胺進行染色的方法，包括如下步驟：
步驟一，去除聚酰亞胺纖維表面附著的雜質，烘干；
步驟二，將洗滌去除雜質后的聚酰亞胺纖維加入到含有陽離子染料和載體的染液中，進行染色；
步驟三，染色完成后將聚酰亞胺纖維水洗、皂煮、水洗以去除染色浮色。
在本發明的一種實施方式中，步驟一，聚酰亞胺纖維加入含有2-3g/l非離子表面表面活性劑和1-2g/l除油劑，例如非離子表面表面活性劑aeo-7，ct-3除油劑。浴比為20-30:1，在85-95℃下處理30-60min，充分水洗后烘干。
在本發明的一種實施方式中，步驟二，將晾干后的聚酰亞胺纖維加入到含有載體和陽離子染料的染液中，染液與纖維織物的浴比為(15:1)～(30:1)；所述陽離子染料對纖維織物重(owf)為2.5％-10％；所述的載體為本發明內的載體一種或幾種的復配，載體濃度為10-100g/l。
在本發明的一種實施方式中，步驟二，將洗滌去除雜質后的聚酰亞胺纖維加入到含有載體和陽離子染料的染液中，以1.5-3℃/min的速度升溫到120-130℃，保溫40-120min。
在本發明的一種實施方式中，步驟三，染色完成后將聚酰亞胺纖維加入到含有皂洗劑和碳酸鈉的溶液中，浴比為20:1-30:1，在85℃處理15min后充分水洗。所述的皂洗劑為非離子表面活性劑，例如aeo-7，濃度為2-3g/l，碳酸鈉濃度為2-3g/l。
應用本發明提供的載體對聚酰亞胺纖維進行染色，無需復雜的前處理過程，染料上染量大，所得聚酰亞胺織物褪色牢度提高，強力方面與染色前相比，沒有明顯下降。
具體實施方式
實施例1
選擇r1為苯基，r2為甲基，r3為氫的物質作為載體。
取2g聚酰亞胺針織物，放入含有非離子表面活性劑aeo-7(2g/l)和除油劑ct-3(1g/l)的溶液中，浴比為30:1，在95℃下處理30min，充分水洗后烘干。
將洗滌去除雜質的聚酰亞胺織物放入含對織物重5％的陽離子紅sd-grl及50g/l的載體染液中，其中染液與織物的浴比為15:1，以1.5℃/min的速度升溫到120℃保溫40min。
染色完成后，將織物放入含有2g/l的非離子表面活性劑aeo-7和2g/l碳酸鈉的皂洗液中，浴比為20:1，在85℃下對織物處理15min后充分水洗、烘干。
染色后樣品的顏色參數及水洗牢度如表1所示。
實施例2
選擇r1為甲基，r2為甲基，r3為氫的物質作為載體。
取2g聚酰亞胺針織物，放入含有非離子表面活性劑aeo-7(2g/l)和除油劑ct-3(1g/l)的溶液中，浴比為30:1，在95℃下處理30min，充分水洗后烘干。
將洗滌去除雜質的聚酰亞胺織物放入含對織物重5％的陽離子藍sd-gsl及50g/l的載體染液中，其中染液與織物的浴比為30:1，以3℃/min的速度升溫到130℃保溫120min。
染色完成后，將織物放入含有2g/l的非離子表面活性劑aeo-7和2g/l碳酸鈉的皂洗液中，浴比為20:1，在85℃下對織物處理15min后充分水洗、烘干。
染色后樣品的顏色參數及水洗牢度如表1所示。
實施例3
選擇r1為甲基，r2為甲基，r3為甲基的物質作為載體。
取2g聚酰亞胺針織物，放入含有非離子表面活性劑aeo-7(3g/l)和除油劑ct-3(2g/l)的溶液中，浴比為15:1，在85℃下處理30min，充分水洗后烘干。
將洗滌去除雜質的聚酰亞胺織物放入含對織物重2.5％的陽離子紅sd-grl及10g/l的載體染液中，其中染液與織物的浴比為15:1，以2℃/min的速度升溫到120℃保溫120min。
染色完成后，將織物放入含有3g/l的非離子表面活性劑aeo-7和3g/l碳酸鈉的皂洗液中，浴比為30:1，在85℃下對織物處理15min后充分水洗、烘干。
染色后樣品的顏色參數及水洗牢度如表1所示。
實施例4
選擇r1為苯基，r2為氫，r3為甲基的物質作為載體。
取2g聚酰亞胺針織物，放入含有非離子表面活性劑aeo-7(3g/l)和除油劑ct-3(2g/l)的溶液中，浴比為15:1，在85℃下處理30min，充分水洗后烘干。
將洗滌去除雜質的聚酰亞胺織物放入含對織物重2.5％的陽離子藍sd-gsl及10g/l的載體，其中染液與織物的浴比為15:1，以2℃/min的速度升溫到120℃保溫40min。
染色完成后，將織物放入含有3g/l的非離子表面活性劑aeo-7和3g/l碳酸鈉的皂洗液中，浴比為30:1，在85℃下對織物處理15min后充分水洗、烘干。
染色后樣品的顏色參數及水洗牢度如表1所示。
實施例5
選擇r1為苯基，r2為甲基，r3為氫的物質和r1為甲基，r2為甲基，r3為氫的物質作為載體。
取2g聚酰亞胺針織物，放入含有非離子表面活性劑aeo-7(2g/l)和除油劑ct-3(1g/l)的溶液中，浴比為30:1，在85℃下處理30min，充分水洗后烘干。
將洗滌去除雜質的聚酰亞胺織物放入含對織物重5％陽離子紅sd-grl和對織物重5％陽離子藍sd-gsl及100g/l的載體(兩種載體各50g/l)，其中染液與織物的浴比為20:1，以2℃/min的速度升溫到120℃保溫40min。
染色完成后，將織物放入含有2g/l的非離子表面活性劑aeo-7和2g/l碳酸鈉的皂洗液中，浴比為30:1，在85℃下對織物處理15min后充分水洗、烘干。
染色后樣品的顏色參數及水洗牢度如表1所示。
對比例1
取2g聚酰亞胺針織物，放入含有非離子表面活性劑aeo-7(2g/l)和除油劑ct-3(1g/l)的溶液中，浴比為30:1，在95℃下處理30min，充分水洗后烘干。
將洗滌去除雜質的聚酰亞胺織物放入含對織物重5％的陽離子紅sd-grl，其中染液與織物的浴比為15:1，以1.5℃/min的速度升溫到130℃保溫60min。
染色完成后，將織物放入含有2g/l的非離子表面活性劑aeo-7和2g/l碳酸鈉的皂洗液中，浴比為20:1，在85℃下對織物處理15min后充分水洗、烘干。
表1聚酰亞胺織物載體染色后cielab、k/s、水洗牢度級數及強力
注：變色牢度、沾色牢度依據紡織品色牢度測試標準gb/t3921-2008測定；斷裂強度為紗線強度，依據紡織品單根紗線斷裂強力和斷裂伸長率的測定標準gb/t3916-2013測定。
由表1數據可知，在其它染色條件完全相同，采用載體(實施例1)與不含載體染色(對比例1)時，載體染色織物的cielab值與未染色織物的差值比不含載體染色織物的大，說明載體染色織物顏色變化大于不含載體染色織物，即染料上染量大。同時，載體染色聚酰亞胺織物褪色牢度提高。
雖然本發明已以較佳實施例公開如上，但其并非用以限定本發明，任何熟悉此技術的人，在不脫離本發明的精神和范圍內，都可做各種的改動與修飾，因此本發明的保護范圍應該以權利要求書所界定的為準。
雖然本發明已以較佳實施例公開如上，但其并非用以限定本發明，任何熟悉此技術的人，在不脫離本發明的精神和范圍內，都可做各種的改動與修飾，因此本發明的保護范圍應該以權利要求書所界定的為準。