聚对苯二甲酸丙二酯地毯的连续染色方法 【发明背景】
【发明领域】
本发明一般涉及聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)地毯的连续染色方法，特别是，涉及聚对苯二甲酸丙二酯膨化变形长丝(BCF)纱地毯的连续染色方法，该方法的染色效果好、上色率高。现有技术的描述
现有技术中熟知的聚对苯二甲酸丙二酯膨化变形长丝纱地毯可通过如下的方法进行连续染色：通过涂布器向聚对苯二甲酸丙二酯膨化变形长丝纱地毯块注入水性染色溶液，在蒸汽发生器中汽蒸定形地毯以使水性染色溶液渗透到地毯块中，并使其固定到地毯块中，随后漂洗蒸汽处理过的地毯，及干燥已漂洗过的地毯。
但在上述的染色方法中，蒸汽发生器内的温度分布不均一，而且会降低，这是因为注入水性染色溶液的地毯通过蒸汽发生器时，地毯的温度与蒸汽发生器内的温度不同的缘故。因此水性染色溶液不能充分渗透到地毯的纤维中，这样上色率就会降低，而且因为起霜会使地毯的染色不均一。发明内容
因此本发明的一个目的是提供聚对苯二甲酸丙二酯地毯的连续染色方法，其中通过最小化蒸汽发生器内与地毯之间的温差，使水性染色溶液充分渗透到聚对苯二甲酸丙二酯膨化变形长丝纱地毯中。
本发明的另一个目地是提供聚对苯二甲酸丙二酯地毯的可防止起霜的连续染色方法，所述的起霜，是由于蒸汽发生器与地毯之间存在温差导致在地毯块的一端水滴冷凝的现象。
本发明的又一个目的是提供聚对苯二甲酸丙二酯地毯的连续染色方法，其中聚对苯二甲酸丙二酯膨化变形长丝纱地毯染色的上色率高且可染色深色。附图简述
从下面结合附图的详细描述中，可更清楚地理解本发明上述以及其它的目的、特征和其它的优点。
图1示意了根据本发明一个具体实施方式的聚对苯二甲酸丙二酯地毯的染色方法；
图2示意了根据本发明另外一个实施方式的聚对苯二甲酸丙二酯地毯的染色方法。发明的详细描述
结合图1和图2将对本发明进行详细描述。
参考图1，其示意了根据本发明一个实施方式的聚对苯二甲酸丙二酯地毯的染色方法。由图1的流程示意图可见，在120～150℃时，在热定形室2中使聚对苯二甲酸丙二酯膨化变形长丝纱地毯热定形，以最小化通过蒸汽发生器4的地毯与蒸汽发生器4之间的温差，在室温下通过涂布器3将水性染色溶液涂布到地毯上同时使地毯热定形，以获得100～500％的上色率，更优选250～350％。然后，在102～150℃及蒸汽发生器4内压力为大气压的条件下，用饱和蒸汽汽蒸定形地毯5～10分钟，在漂洗槽5中漂洗，并在干燥器6中干燥，这样聚对苯二甲酸丙二酯膨化变形长丝纱地毯可被连续染色，且染色的上色率得以提高。
根据本发明，热定形室2内的温度优选为120～150℃，最优选为140℃。且热定形的时间为7分钟。
由于地毯加热到120～150℃进入蒸汽发生器4，因而没有使蒸汽发生器4内温度降低，蒸汽发生器4内的温度分布变得均一，因此可得到高上色率且染色均一的地毯。
地毯1的移动速度优选为5～10米/分钟，最优选为7～8米/分钟。
要在蒸汽发生器4内102～150℃的温度范围内尽可能低的温度下获得高染色浓度，应与染色溶液结合使用染料固定促进剂或染料防泳移剂或担体。
根据本发明，水性染色溶液的粘度优选为30～300cps。例如，当粘度高于300cps时，水性染色溶液很难渗透到地毯块中。另一方面，当粘度低于30cps时，不能获得均一的染色效果，因为水性染色溶液可从地毯块中渗出或发生起霜现象。最优选的粘度为100～150cps。
为使地毯深色染色，应提高水性染色溶液的粘度从而使地毯块中含有高浓度的染料。但是如果粘度过高，则很难在后来的工序中除去增稠剂。
本发明的方法可被应用到多色染色工艺中，但需要许多对应于色彩数量的热回收装置。而且在多色染色的情况下，要使用喷雾型或喷射型的涂布器3。
参考图1，其示意了根据本发明的聚对苯二甲酸丙二酯膨化变形长丝纱连续染色方法的一个实施方式，其中使用通过分离的加热装置(未在图1中示出)加热到45～90℃、而不是在室温下的水性染色溶液。当使用加热的水性染色溶液时，可防止劣质染色，地毯在没有防起霜剂的情况下也能均一染色，这是由于水性染色溶液与蒸汽发生器4内部的温差变小，这样在没有防起霜剂的情况下，也可防止发生在地毯块上表面的蒸汽冷凝为水滴的起霜现象。
参考图2，其示意了根据本发明的聚对苯二甲酸丙二酯膨化变形长丝纱地毯连续染色方法的另外一个实施方式，其中含有防泳移剂的水性染色溶液在室温下通过涂布器3涂布到在120～150℃热定形的且连续移动的聚对苯二甲酸丙二酯膨化变形长丝纱地毯上，随后在102～150℃及蒸汽发生器4内压力为大气压的条件下，用饱和蒸汽汽蒸定形地毯5到10分钟，在140～300℃下通过加热区H用干热加热30～60秒，然后漂洗地毯，这样染料可充分渗透到地毯中，再漂洗并干燥。
根据本发明，染料固定促进剂可加入到通过涂布器3的水性染料溶液中，由于在大气压下蒸汽发生器4温度的限制，因此可防止上色率的降低。
同样，防泳移剂也可加入到染料溶液中以防止通过加热区H时染料发生迁移，其中用高温下的干热加热地毯，这样可提高上色率。如果在加热区H的加热温度和时间偏离了上述的范围，则很难使聚对苯二甲酸丙二酯膨化变形长丝纱地毯深色染色并具有良好的颜色坚牢度。
而且，红外辐射器或电加热器可作为加热区H的热介质，通过控制热介质与地毯之间的距离从而可控制辐射到地毯的热量，或者通过控制热介质的功率从而控制辐射到地毯的热量。另外，防泡剂、软化剂和阻燃剂也可添加到染料溶液中以增强地毯的功能性。
实施例和对比例
根据如下的实施例可更好地理解本发明，这些实施例是用来说明而不应解释为限制本发明。
实施例1～3
使用高能型分散染料。在蒸汽发生器温度为140℃时，观察了染料渗透到纤维中的程度，并根据汽蒸定形时间确定该所述的程度。结果列于表1中。
表1 汽蒸定形时间(分钟) 5 7 10 染料渗透到地毯中的程度 △ ○ ○
*○：良好，△：一般，×：差
通过显微镜观察染色的膨化变形长丝纱的横断面来确定染料渗透到纤维中的程度。如表1所见，如在140℃汽蒸定形地毯7或10分钟时，染料可渗透到纤维内部，因此可充分染色。另一方面，当地毯汽蒸定形的时间少于5分钟，便观察到了环形染色现象。
实施例4～6
使用高能型分散染料。如根据蒸汽发生器的温度汽蒸定形地毯7分钟时，用特定温度下汽蒸定形染色制品的K/S值表示的地毯上色率，在此用140℃下汽蒸定形染色制品K/S值的百分数表示。结果列于如下的表2中。
表2 蒸汽发生器的温度(℃) 相对上色率(％) 140 100 120 60-80 102 50-60
在使用高能型染料的情况下，当降低蒸汽发生器的温度时，上色率急剧下降。对于一种类型的染料，与其在140℃下汽蒸定形地毯的上色率相比，在102℃下汽蒸定形地毯的上色率最多减少50％。
实施例7～8和对比例1
使用低能或中等能量型的分散染料。当根据蒸汽发生器的温度汽蒸定形地毯7分钟时，用特定温度下汽蒸定形染色制品的K/S值表示的地毯上色率，在此用140℃下汽蒸定形染色制品K/S值的百分数表示。结果列于如下的表3中。
表3蒸汽发生器的温度(℃) 相对上色率(％) 实施例7 140 100 实施例8 120 90-95 对比例1 100 70-80
在使用低能或中等能量型染料的情况下，与其在140℃下汽蒸定形地毯的上色率相比，在120℃下汽蒸定形地毯的上色率的减少量大幅降低。
但当在100℃下汽蒸定形地毯时，上色率和原来一样低，而且发生环形染色现象，所述的环形现象是指染料没有充分渗透到纤维的内部。因此，优选染料充分渗透到纤维内部的染色条件是在102～150℃下汽蒸定形地毯5～10分钟。
当蒸汽发生器的温度为100℃或左右时，且蒸汽发生器内的压力为大气压时，地毯可在从浅色到中等色度限定的色彩范围内染色。
实施例9和对比例2和3
使用低能或中等能量型的分散染料。在实施例9中，没有使用防起霜剂，通过涂布器的染色溶液的温度被控制在45～100℃的范围内。
在对比例2中，没有使用防起霜剂，通过涂布器的染色溶液的温度被控制在室温。另一方面，在对比例3中使用防起霜剂，通过涂布器的染色溶液的温度被控制在通常的室温。
在120℃下在蒸汽发生器中汽蒸定形地毯7分钟后，评价对起霜的抑制效果。当所提供的染色溶液温度为45～100℃时，没有使用防起霜剂染色制品的外观类似于使用防起霜剂染色制品的外观。结果见表4。
表4 对起霜的抑制效果 实施例9 ○ 对比例2 × 对比例3 ◎
*◎：优异，○：良好，△：一般，×：差
实施例10～11和对比例4～5
一种2g/L的低能型Dianix Ace染料(由Dystar公司制造)作为分散染料使用。采用粘度100cps的水性染色溶液使地毯染色，这样上色率可达400wt％。使用了1g/L的防泳移剂C82(由Yorkshire公司制造)。
在蒸汽发生器内压力为大气压的条件下，用上述的水性染色溶液染色的地毯被汽蒸定形6分钟，漂洗前在200℃下用干热加热，及在不同的加热时间进行染料固定，然后漂洗并干燥。
采用比色计测量K/S值。
通过比较经一定时间加热的地毯的K/S值，并用地毯加热30秒钟的K/S值作为标准，来确定颜色深度。而且，按照KS K0430的方法来评价润湿时色彩的坚牢度。结果列在表5中。
表5对比例4实施例10实施例11对比例5 加热时间(秒) 0 30 60 120 相对上色率(％) 94-96 100 102-104 96-98润湿时色彩的坚牢度 (级别) 4 4-5 4-5 4-5
如表5所见，与用干热加热30秒钟的地毯相比，加热60秒地毯的相对上色率增加了2～4％。如果地毯加热超过1分钟，相对上色率将会降低，这是由于在高温下低能型染料的升华而使染料固定量减少的缘故。
对比例6
按照实施例10和11，在未使用防泳移剂及蒸汽发生器内的压力为大气压的条件下，使地毯染色6分钟，在漂洗染色的地毯前，在180℃用干热加热30秒钟。根据加热时间评价相对上色率并与实施例10的上色率比较。结果列于表6中。
对比例7
按照实施例10和11，在未使用防泳移剂及蒸汽发生器内的压力为大气压的条件下，使地毯染色6分钟，染色后的地毯未用干热加热。根据加热时间评价相对上色率并与实施例10的上色率比较。结果列于表6中。
表6 实施例10 对比例6 对比例7 加热时间(秒) 30 30 0 防泳移剂 使用 未使用 未使用 相对上色率(％) 100 88-93 75-84
如表6所见，与按照实施例10采用防泳移剂并用干热加热地毯30秒的相对上色率相比，对比例6中未使用防泳移剂地毯的相对上色率减少了，这是因为在蒸汽发生器中及在用干热高温加热期间染料发生了迁移，从而使地毯未能充分染色。同样，从对比例7中可见，漂洗地毯前在加热区H采用干热高温加热可使地毯的上色率得以改进。
根据本发明，如上所述的本发明聚对苯二甲酸丙二酯膨化变形长丝纱地毯染色均一、色深且上色率高。
也就是说，即使不使用防起霜剂，聚对苯二甲酸丙二酯膨化变形长丝纱地毯可连续均一地染色而不发生如起霜这样的劣质染色。
而且，本发明的聚对苯二甲酸丙二酯膨化变形长丝纱地毯可连续深色染色而不发生环形染色现象。
本发明已进行了说明性的描述，应理解本发明所使用的术语是描述性而不是限制性的。根据本发明的上述教导，本发明可能有许多改变和变化。因此，应该理解在附属权利要求的范围内，除本发明的具体描述外，本发明也可以实施。