一种超高分子量聚乙烯纤维的后染色方法及后染

本发明涉及纤维后染色，具体涉及一种超高分子量聚乙烯纤维的后染色方法及后染色设备。背景技术：1、超高分子量聚乙烯纤维(ultra high molecular weight polyethylene fiber，简称uhmwpef)，又称高强高模聚乙烯纤维，是目前比强度和比模量最高的纤维。通过添加合适的色素或颜料，可以为超高分子量聚乙烯纤维赋予不同的颜色，增加其外观设计的灵活性和多样性。有色超高分子量聚乙烯纤维在纺织品行业中扮演着重要角色，可以用于对轻量、耐磨、防护等性能要求较高的应用场合。2、目前，有色超高分子量聚乙烯纤维的生产工艺主要包括两种，第一种是采用原液着色纺丝技术，进行有色超高分子量聚乙烯纤维的制备，但是传统原液染色工艺复杂，添加的色粉会导致堵板问题，使纺丝困难。另外，这种方法在生产下一批订单前还需要把釜里的颜色洗去，较为浪费时间和原料，并且还可能破坏纤维得特有性能。3、第二种是对超高分子量聚乙烯纤维的成品丝进行浸染处理，其中公开号为cn114737408 b的专利公开了一种超高分子量聚乙烯纤维染色方法，其是将未经牵伸的初生丝浸入染料中染色后进行牵伸，在牵伸过程中染料会随机渗入纤维内部。但是，这种方法会导致超高分子量聚乙烯纤维染色不均匀，存在色差。另外，这种染色方法中纤维表面的染料容易脱落，会影响后期使用体验感。4、因此，需要提供一种染色更加均匀并且染色更加牢固的超高分子量聚乙烯纤维的染色方法。技术实现思路1、(一)要解决的技术问题2、鉴于上述技术问题，为了解决现有技术中存在的超高分子量聚乙烯纤维染色不均匀、染色牢固程度不足的问题，本发明提供一种超高分子量聚乙烯纤维的后染色方法及后染色设备。3、(二)技术方案4、为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：5、一种超高分子量聚乙烯纤维的后染色方法，包括如下步骤：6、s1、预处理：对超高分子量聚乙烯纤维进行表面处理，得到预处理超高分子量聚乙烯纤维；7、s2、浸染处理：将预处理超高分子量聚乙烯纤维放入染液中进行浸染处理，得到浸染超高分子量聚乙烯纤维；8、s3、热固化处理：对浸染纤维进行热固化处理，得到固化纤维；9、s4、固色处理：对固化纤维依次进行蒸汽加热处理以及冷却处理，得到固色纤维。10、如上所述的超高分子量聚乙烯纤维的后染色方法，优选地，步骤s1中，表面处理为等离子体表面处理、电晕处理与紫外辐照处理相结合或者高速机械摩擦处理中的任意一种；11、当步骤s1中的表面处理为等离子体表面处理，等离子体表面处理的气压为800-2000pa，射频功率为100-350w，等离子体线束的辐照面积为0.5-1.0cm2。12、如上所述的超高分子量聚乙烯纤维的后染色方法，优选地，步骤s2中，染液包括染料以及溶剂，所述染料为酸性品红、伊红、刚果红、橘黄g、固绿、苯胺蓝或者台盼蓝中的至少一种，所述溶剂为甲醇、乙酸乙酯或者石油醚中的一种；13、所述染料占染液质量的5-10％。14、如上所述的超高分子量聚乙烯纤维的后染色方法，优选地，步骤s3中，热固化处理的温度为50-70℃。15、如上所述的超高分子量聚乙烯纤维的后染色方法，优选地，在步骤s3之后，步骤s4之前，还对固化纤维进行水洗处理，并且在水洗处理的同时，对固化纤维进行刷洗。16、如上所述的超高分子量聚乙烯纤维的后染色方法，优选地，步骤s4中，蒸汽加热处理的蒸汽温度为120-140℃，蒸汽的压力为0.3-0.6mpa，冷却处理的温度为8-20℃，蒸汽加热处理的时间为1-3min，冷却处理的时间为1-3min，蒸汽加热处理以及冷却处理的总时间为3-5min。17、本发明还提供一种上述超高分子量聚乙烯纤维的后染色方法中使用的后染色设备，包括依次设置的送丝装置、表面处理装置、浸染装置、烘干装置以及固色装置；18、所述送丝装置用于将超高分子量聚乙烯纤维传输到所述表面处理装置中，所述表面处理装置用于对超高分子量聚乙烯纤维进行表面处理，所述浸染装置中用于盛放染液，所述烘干装置用于对浸染纤维进行热固化处理；19、所述固色装置包括依次连接的蒸汽发生装置以及冷却装置。20、如上所述的后染色设备，优选地，所述送丝装置包括纤维固定架以及设置在所述纤维固定架上的滚筒；待处理的超高分子量聚乙烯纤维设置在所述滚筒上；21、所述表面处理装置为等离子体表面处理器，所述等离子体表面处理器上开设等离子体处理进丝口、等离子体处理出丝口以及等离子喷气孔；22、所述浸染装置为染液池，所述染液池的进丝位置以及出丝位置分别设置浸染进丝辊以及浸染出丝辊，所述染液池的内部设置浸染导丝辊，所述染液池的底部还设置搅拌盘。23、如上所述的后染色设备，优选地，所述烘干装置为烘箱，所述烘箱上分别开设进口以及出口；24、所述后染色设备还包括位于所述烘干装置与所述固色装置之间的水洗池，所述水洗池中还设置毛刷，所述毛刷用于对固化纤维进行刷洗；25、所述水洗池的进丝位置以及出丝位置分别设置水洗进丝辊以及水洗出丝辊，所述水洗池中设置水洗导向辊，所述毛刷设置在所述水洗导向辊上；26、所述蒸汽发生装置为蒸汽发生器，所述蒸汽发生器上设置蒸汽调节按钮，所述蒸汽发生器的进丝位置设置设置固色进丝口；27、所述冷却装置上设置冷却调节按钮，所述冷却装置的出丝位置设置固色出丝口。28、如上所述的后染色设备，优选地，还包括收卷装置，所述收卷装置位于靠近所述固色出丝口的一端。29、(三)有益效果30、本发明中，通过表面处理能够增加uhmwpe纤维的表面粗糙程度，有利于uhmwpe纤维与染液的结合，并且能够使uhmwpe纤维的染色程度更加均匀；通过对固化uhmwpe纤维依次进行蒸汽加热处理以及冷却处理，能够显著增加uhmwpe纤维的染色均匀程度以及染色牢固程度。31、因此，本发明通过优化染色工艺，提高了uhmwpe纤维的染色均匀程度以及固色性能，能够提高染色的效率以及色彩的品质，使染料充分固定在uhmwpe纤维上，提高色牢度和耐久性，能够延长uhmwpe纤维的使用寿命。本发明的后染色工艺可以根据客户需求，对uhmwpe纤维实现定制化的染色效果，能够满足不同产品和市场的要求。技术特征：1.一种超高分子量聚乙烯纤维的后染色方法，其特征在于，包括如下步骤：2.根据权利要求1所述的超高分子量聚乙烯纤维的后染色方法，其特征在于，步骤s1中，表面处理为等离子体表面处理、电晕处理与紫外辐照处理相结合或者高速机械摩擦处理中的任意一种；3.根据权利要求1所述的超高分子量聚乙烯纤维的后染色方法，其特征在于，步骤s2中，染液包括染料以及溶剂，所述染料为酸性品红、伊红、刚果红、橘黄g、固绿、苯胺蓝或者台盼蓝中的至少一种，所述溶剂为甲醇、乙酸乙酯或者石油醚中的一种；4.根据权利要求1所述的超高分子量聚乙烯纤维的后染色方法，其特征在于，步骤s3中，热固化处理的温度为50-70℃。5.根据权利要求1所述的超高分子量聚乙烯纤维的后染色方法，其特征在于，在步骤s3之后，步骤s4之前，还对固化纤维进行水洗处理，并且在水洗处理的同时，对固化纤维进行刷洗。6.根据权利要求1所述的超高分子量聚乙烯纤维的后染色方法，其特征在于，步骤s4中，蒸汽加热处理的蒸汽温度为120-140℃，蒸汽的压力为0.3-0.6mpa，冷却处理的温度为8-20℃，蒸汽加热处理的时间为1-3min，冷却处理的时间为1-3min，蒸汽加热处理以及冷却处理的总时间为3-5min。7.一种权利要求1-6任一项所述的超高分子量聚乙烯纤维的后染色方法中使用的后染色设备，其特征在于，包括依次设置的送丝装置、表面处理装置、浸染装置、烘干装置以及固色装置；8.根据权利要求7所述的后染色设备，其特征在于，所述送丝装置包括纤维固定架(1)以及设置在所述纤维固定架(1)上的滚筒(2)；待处理的超高分子量聚乙烯纤维设置在所述滚筒(2)上；9.根据权利要求7所述的后染色设备，其特征在于，所述烘干装置为烘箱，所述烘箱上分别开设进口(10)以及出口(11)；10.根据权利要求9所述的后染色设备，其特征在于，还包括收卷装置(20)，所述收卷装置(20)位于靠近所述固色出丝口(17)的一端。技术总结本发明涉及一种超高分子量聚乙烯纤维的后染色方法及后染色设备，后染色方法包括如下步骤：S1：对超高分子量聚乙烯纤维进行表面处理，得到预处理超高分子量聚乙烯纤维。S2：将预处理超高分子量聚乙烯纤维放入染液中进行浸染处理，得到浸染超高分子量聚乙烯纤维。S3：对浸染纤维进行热固化处理，得到固化纤维。S4：对固化纤维依次进行蒸汽加热处理以及冷却处理，得到固色纤维。本发明通过表面处理增加纤维的表面粗糙程度，能够使纤维的染色程度更加均匀，通过对固化纤维依次进行蒸汽加热处理以及冷却处理，能够显著增加纤维的染色均匀程度以及染色牢固程度。技术研发人员：陈靖枝,周红波,常硕,周海涛,周星余受保护的技术使用者：山东星宇呈阳新材股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/16