【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及对一种有色聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维及其制备方法，属于合成纤维材料染色。
技术介绍
1、随着世界工业化的迅猛发展，人类对石化资源的需求也不断增加，因此石油资源面临枯竭其对环境的影响也成为无法回避的问题。近年来，可再生资源与其在高分子聚合物中的应用逐渐成为人们关注的焦点,利用植物资源制备高分子合成所需的单体已被证明是一种切实可行的途径,基于可再生资源高分子材料的开发与应用得到了迅速的发展。其中，聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维属于一类可生物降解的新型生物基纤维，其主链由2,5-呋喃二甲酸和乙二醇单元组成，其中2,5-呋喃二甲酸是一种来源于自然植物中的果糖和半乳糖的可再生资源的二酸，在自然界很容易获得，主要由玉米及非农作物、秸秆、木屑等生物质原料提取得到，乙二醇g也由可再生原料合成，使得聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维是一种100％生物基、完全可回收的材料，以2,5-呋喃二甲酸为原料制备合成新型高分子聚酯材料，实现从石油资源到可再生生物质资源的跨越，缓解聚酯行业对石油资源的依赖，扩展绿色生物质资源的开发和利用，亦是生物高分子材料的进一步发展的革新。
2、然而，作为石油基纤维的生物基替代品，与聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯相比，2,5-呋喃二甲酸单元结构为非对称的，因此链段不易翻转；同时，呋喃环因正负电荷中心不重合而存在永久偶极矩，由此产生静电力，增大了聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯的链间相互作用力，使得聚合物的分子链难以运动，分子间位阻较大，聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯玻璃化温度较高，通常为88℃左右，且
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了解决上述问题，提供一种有色聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维及其制备方法。
2、本专利技术的技术解决方案是：一种有色聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维，其特点是，按照重量比例计算，该纤维的制备原料包含：25～90份2,5-呋喃二甲酸，30～260份乙二醇，7～12份催化剂，7～12份交联剂，以及，12～20份色素。
3、进一步地，上述的有色聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维，其中：所述2,5-呋喃二甲酸与乙二醇的摩尔配比为：2,5-呋喃二甲酸：乙二醇＝1：(1.2～2.8)。
4、进一步地，上述的有色聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维，其中：所述催化剂为钛酸四丁酯、对甲苯磺酸、阳离子交换树脂、三氟化硼中的一种或多种。
5、进一步地，上述的有色聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维，其中：所述交联剂为二乙烯基苯和二异氰酸酯，n,n-亚甲基双丙烯酰胺中的一种或多种。
6、进一步地，上述的有色聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维，其中：所述色素为生物基染料或着色剂。
7、更进一步地，上述的有色聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维，其中：所述生物基染料为一种天然染料，具有阳离子基团或具有蒽醌类、萘醌类等与分散染料结构相近，分子量很小并具有疏水性的结构较稳定的染料；优选地，该生物基染料为：靛蓝、茜草、红花、紫胶、洋葱紫、姜黄、紫草及叶黄素中的一种或多种。
8、本专利技术还提供了一种有色聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维的制备方法，包括以下步骤：
9、步骤(1)：将2,5-呋喃二甲酸与乙二醇混合后，进行酯化反应,生成2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯和水；去除水后，再向2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯中添加催化剂和交联剂，真空条件下进行缩聚反应，合成聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯，经熔融纺丝、膨化处理制得聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维；
10、步骤(2)：对步骤(1)制得的聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维进行染色预处理，向聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维加入含有2g/l净洗剂poea和2g/l碳酸钠的处理溶液中，在温度为30～50℃下，浸泡处理10～30min，待水洗后烘干去除纤维表面的油剂，得到染色预处理后的聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维；
11、步骤(3)：对色素进行超声波预处理，超声波功率500～700w，超声波频率40～60hz，超声波处理所需的温度40～60℃，超声波处理时间20～40min，再通过温度40～60℃的去离子水分散、溶解色素，对色素进行过滤去除植物残渣，加入ph调节剂乙酸/乙酸钠缓冲溶液调节ph值后用于聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维染色；
12、步骤(4)：采用步骤(3)中超声波预处理的色素在酸性条件下对经染色预处理的聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维进行染色处理，染色处理方法为高温高压染色方法、环保金属媒染剂助染染色方法、超声波处理助染常压染色方法及超声波处理载体助染常压染色方法中的一种，染色浓度为3.5owf％，浴比1:20，染色处理以1.5℃/min的升温速率升温到80℃后，再以0.8℃/min的升温速率升温到120℃，保温40～60min，以3.0℃/min的速率降温到50℃后，取出聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维进行洗涤、烘干，得到有色聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维。
13、进一步地，上述的有色聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维的制备方法，其中：在所述步骤s4中，所述环保金属媒染剂助染染色方法包括环保金属媒染剂，所述环保金属媒染剂为不含重金属的锌盐媒染剂、不含重金属的铁盐媒染剂、不含重金属的铝盐媒染剂及不含重金属的钛盐媒染剂中的一种或多种。
14、进一步地，上述的有色聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维的制备方法，其中：在所述步骤s4中，所述超声波处理助染常压染色方法包括染色助剂，所述染色助剂为木质素磺酸钠、分散剂nno、分散剂mf及分散剂cnf中的一种或多种，提高染料与纤维间的结合力。
15、进一步地，上述的有色聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维的制备方法，其中：在所述步骤s4中，所述超声波处理载体助染常压染色方法包括染色载体，所述染色载体为原料来自天然的染色助剂t258、t2及t286中的一种或多种，提高染料与纤维间的结合力。
16、进一步地，上述的有色聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维的制备方法，其中：在所述步骤s4中，所述高温高压染色方法为不加染色助剂并通过密封染槽染色，密封染槽的槽内压力大于101.325kpa，染液温度为120～130℃。
17、如此，采用本专利技术技术方案，对色素染料进行超声波预处理降低染料粒径，有效提高染液中的分散均匀性与溶解性；还可以有效去除聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维表面生成的低聚物，并使其内部结构发生体积变化，产生更多的气穴、微气泡等，有助于促进染色，提高染色效率。
18、与现有技术相比，采用本专利技术技术方案之本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种有色聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维，其特征在于，按照重量比例计算，其制备原料包含：
2.根据权利要求1所述的一种有色聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维，其特征在于：所述生物基染料是一种天然染料，具有阳离子基团或具有蒽醌类、萘醌类的与分散染料结构相近，且分子量很小并具有疏水性的结构较稳定的染料。
3.根据权利要求1所述的一种有色聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维，其特征在于：所述生物基染料为靛蓝、茜草、红花、紫胶、洋葱紫、姜黄、紫草及叶黄素中的一种或多种。
4.权利要求1所述的一种有色聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种有色聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维的制备方法，其特征在于：在所述步骤S4中，采用环保金属媒染剂助染染色方法时，使用的环保金属媒染剂为不含重金属的锌盐媒染剂、不含重金属的铁盐媒染剂、不含重金属的铝盐媒染剂以及不含重金属的钛盐媒染剂中的一种或多种。
6.根据权利要求4所述的一种有色聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维的制备方法，其特征在于：在所述
7.根据权利要求4所述的一种有色聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维的制备方法，其特征在于：在所述步骤S4中，采用超声波处理载体助染常压染色方法时，使用的染色载体为原料来自天然的染色助剂T258、T2及T286中的一种或多种。
8.根据权利要求4所述的一种有色聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维的制备方法，其特征在于：在所述步骤S4中，采用高温高压染色方法时，不加染色助剂并通过密封染槽染色，密封染槽的槽内压力大于101.325kPa，染液温度为120～130℃。
...【技术特征摘要】
1.一种有色聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维，其特征在于，按照重量比例计算，其制备原料包含：
2.根据权利要求1所述的一种有色聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维，其特征在于：所述生物基染料是一种天然染料，具有阳离子基团或具有蒽醌类、萘醌类的与分散染料结构相近，且分子量很小并具有疏水性的结构较稳定的染料。
3.根据权利要求1所述的一种有色聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维，其特征在于：所述生物基染料为靛蓝、茜草、红花、紫胶、洋葱紫、姜黄、紫草及叶黄素中的一种或多种。
4.权利要求1所述的一种有色聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种有色聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯纤维的制备方法，其特征在于：在所述步骤s4中，采用环保金属媒染剂助染染色方法时，使用的环保金属媒染剂为不含重金属的锌盐媒染剂、不含重金...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴钧明，韩春艳，吕汪洋，汪凯，徐铁凤，林启松，徐涛，
申请(专利权)人：现代纺织技术创新中心鉴湖实验室，
类型：发明
国别省市：
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