本技術(shù)屬于纖維領(lǐng)域，具體涉及一種有色閃蒸無紡布及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、聚乙烯具有高穩(wěn)定性、耐磨擦、耐切割、耐化學(xué)腐蝕，以及表面光滑、輕質(zhì)柔軟、防水的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在服裝、漁業(yè)、運(yùn)動(dòng)器件等領(lǐng)域。但是，聚乙烯顏色單一，且因其本身屬于大分子鏈、高結(jié)晶度、非極性、疏水性等特點(diǎn)，使其著色困難，常規(guī)的纖維染色方法對(duì)其不適用或者染色不佳，導(dǎo)致聚乙烯纖維材料存在顏色不均勻、著色不牢固的缺陷。此外，因常規(guī)的顏料分散在聚乙烯纖維中時(shí)，仍以顆粒狀分散，存在相容性及分散性差的問題，導(dǎo)致聚乙烯纖維基體的拉伸等力學(xué)性能下降，無法兼顧良好的力學(xué)性能及著色性能。

2、閃蒸紡絲是一種將高分子溶液(如聚乙烯溶液)，在溶劑的沸點(diǎn)以上和高壓下將其擠出至常壓環(huán)境的紡絲方法。紡絲液因壓力的急劇降低，溶劑急劇蒸發(fā)，轉(zhuǎn)化為極細(xì)的纖維絲條，經(jīng)過分絲、收集及整理、加固成型得到閃蒸無紡布產(chǎn)品。相比于傳統(tǒng)的無紡布材料，閃蒸無紡布不僅纖維絲條細(xì)、力學(xué)性能良好，而且成型效率高、生產(chǎn)周期短。為了滿足纖維著色的需要，可以將著色原料與高分子原料共混后再進(jìn)行紡絲，使得纖維著色，生產(chǎn)有色的閃蒸無紡布，采用這種方式可以節(jié)省染料用量，提高染色效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)聚乙烯纖維力學(xué)性能及著色性能差的問題，本技術(shù)的目的在于提供一種有色閃蒸無紡布及其制備方法和應(yīng)用。本技術(shù)通過增加助染劑提高顏料的分散效果，同時(shí)復(fù)配與助染劑相容性更優(yōu)的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，提高助染劑在體系中的相容性，還通過聚乙烯吡咯烷酮和脂肪醇聚氧乙烯醚提高顏料和助染劑的分散性和潤(rùn)濕性，實(shí)現(xiàn)在保持閃蒸無紡布良好的拉伸性能的基礎(chǔ)上，提高閃蒸無紡布的著色效果和色牢度。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，具體包括以下技術(shù)方案：

3、一種有色閃蒸無紡布，包括如下重量份的組分：高密度聚乙烯(hdpe)100份，低密度聚乙烯(ldpe)10-30份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(eva)3-8份，助染劑0.5-5份，聚乙烯吡咯烷酮(pvp)1-4份，顏料0.5-6份，脂肪醇聚氧乙烯醚0.05-1.5份，抗氧劑0.1-1份，助染劑包括硫酸鈉、氮化硼、硅灰石中的至少一種。

4、本技術(shù)有色閃蒸無紡布中，可能因助染劑可以在一定程度上增加熔體體系的粘度，在熔體共混的過程，有效傳遞剪切力，在體系中起到為易團(tuán)聚的顏料提供研磨劑的作用，有利于顏料的分散以及有利于阻止顏料的團(tuán)聚。同時(shí)，助染劑為無機(jī)材料，可以提供一定的填充作用，提高纖維的強(qiáng)度及耐老化性能。但是，助染劑為無機(jī)材料，其與基體樹脂的相容性較差，需要存在乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，助染劑更傾向與乙烯-醋酸乙烯酯共聚物相容，且乙烯-醋酸乙烯酯共聚物也容易與聚乙烯相容，同時(shí)還輔助聚乙烯吡咯烷酮和脂肪醇聚氧乙烯醚作為分散劑和表面活性劑，在保持良好的拉伸性能的情況下，提高助染劑和顏料與基體樹脂的分散性、潤(rùn)濕性，提高纖維的著色效果以及色牢度，綜合實(shí)現(xiàn)良好的力學(xué)性能和著色性能。

5、優(yōu)選地，助染劑為氮化硼和硅灰石，氮化硼和硅灰石的質(zhì)量比為(0.5～1.5)：(0.5～1.5)。

6、進(jìn)一步優(yōu)選地，氮化硼和硅灰石的質(zhì)量比為(0.3：1)、(0.5：1)、(1：1)、(1.5：1)、(2：1)、(3：1)中的一者或任意兩者的范圍值。

7、氮化硼有一定的潤(rùn)滑性，硅灰石存在纖維狀形貌，兩種復(fù)配，可能是顏料更易吸附在氮化硼和硅灰石表面，進(jìn)一步提高顏料的分散效果，提高纖維著色的均勻性和著色效果。

8、優(yōu)選地，助染劑的平均粒徑大于等于0.1μm且小于等于5μm。

9、進(jìn)一步優(yōu)選地，助染劑的平均粒徑為0.1μm、0.5μm、1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm、5μm中的一者或任意兩者的范圍值。

10、進(jìn)一步優(yōu)選地，硅灰石的平均粒徑大于等于1μm且小于等于5μm。

11、進(jìn)一步優(yōu)選地，氮化硼的平均粒徑大于等于0.1μm且小于等于1μm。

12、進(jìn)一步優(yōu)選地，硫酸鈉的平均粒徑大于等于0.8μm且小于等于1μm。

13、助染劑的平均粒徑影響其在體系的分散效果，在上述的平均粒徑之下，可以保持良好的形狀，不僅自身不會(huì)因粒度過小，導(dǎo)致其自身的表面能增加以及增加團(tuán)聚的概率，而且還能更好地發(fā)揮其自身研磨劑的效果，與顏料相互配合，顏料更易吸附在其表面，提高顏料的分散效果，增加纖維表面的反射、折射等光學(xué)效果，提高纖維的著色效果。

14、優(yōu)選地，聚乙烯吡咯烷酮的k值大于等于17且小于等于90。

15、進(jìn)一步優(yōu)選地，聚乙烯吡咯烷酮的k值為17、20、30、40、50、60、70、80、90中的一者或任意兩者的范圍值。

16、聚乙烯吡咯烷酮的分子量不同，會(huì)導(dǎo)致其粘度不同，會(huì)影響其與其它組分配合的效果，特別是對(duì)助染劑和顏料的分散效果有影響，聚乙烯吡咯烷酮的分子量可以采用k值表示，k值越高，分子量越高，在上述的k值之下，聚乙烯吡咯烷酮與其它組分配合的效果更優(yōu)，對(duì)有色閃蒸無紡布色牢度的提高和色差的降低程度越有利。

17、優(yōu)選地，脂肪醇聚氧乙烯醚的hlb大于等于9且小于等于20。

18、進(jìn)一步優(yōu)選地，脂肪醇聚氧乙烯醚的hlb為9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20中的一者或任意兩者的范圍值。

19、優(yōu)選地，脂肪醇聚氧乙烯醚包括聚氧乙烯十八烷基醚、聚氧乙烯月桂醚中的至少一種。

20、脂肪醇聚氧乙烯醚的hlb對(duì)纖維的潤(rùn)濕效果有影響，進(jìn)而對(duì)纖維的著色效果有影響，在上述的hlb范圍下，纖維具有更優(yōu)的著色效果，且相比其它類型的表面活性劑，非離子型的脂肪醇聚氧乙烯醚對(duì)顏料的潤(rùn)濕效果更優(yōu)。

21、優(yōu)選地，高密度聚乙烯根據(jù)astm?d1238在190℃、2.16kg負(fù)荷下的熔融指數(shù)大于等于5g/10min且小于等于15g/10min。

22、進(jìn)一步優(yōu)選地，高密度聚乙烯根據(jù)astm?d1238在190℃、2.16kg負(fù)荷下的熔融指數(shù)為5g/10min、6g/10min、7g/10min、8g/10min、9g/10min、10g/10min、11g/10min、12g/10min、13g/10min、14g/10min、15g/10min中的一者或任意兩者的范圍值。

23、優(yōu)選地，低密度聚乙烯根據(jù)astm?d1238在190℃、2.16kg負(fù)荷下的熔融指數(shù)大于等于20g/10min且小于等于30g/10min。

24、進(jìn)一步優(yōu)選地，低密度聚乙烯根據(jù)astm?d1238在190℃、2.16kg負(fù)荷下的熔融指數(shù)為20g/10min、21g/10min、22g/10min、23g/10min、24g/10min、25g/10min、26g/10min、27g/10min、28g/10min、29g/10min、30g/10min中的一者或任意兩者的范圍值。

25、高密度聚乙烯具有較優(yōu)的韌性，但是，其耐老性較差，低密度聚乙烯的拉伸性能較差，但是其耐老化性能較優(yōu)。同時(shí)，高密度聚乙烯和低密度聚乙烯、低密度聚乙烯和顏料，有較良好的相容性，不會(huì)降低體系的相容性，在一定程度上增加了纖維的耐老化性能，為保持良好的色牢度提供基礎(chǔ)。

26、優(yōu)選地，顏料包括有機(jī)顏料、無機(jī)顏料中的至少一種。

27、進(jìn)一步優(yōu)選地，有機(jī)顏料包括偶氮顏料、酞菁顏料、雜環(huán)顏料中的至少一種。

28、顏料作為著色材料，為纖維提供顏色，其分散和滲透效果會(huì)顯著影響纖維的著色效果。相比無機(jī)顏料，有機(jī)顏料在聚乙烯體系中的相容性更好，更有利于其均勻分散在纖維當(dāng)中，色度更飽滿和鮮亮。不同種類的顏料可以單獨(dú)使用，也可以復(fù)配使用。

29、優(yōu)選地，顏料的平均粒徑大于等于0.05μm且小于等于10μm。

30、進(jìn)一步優(yōu)選地，顏料的平均粒徑為0.05μm、0.1μm、1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm中的一者或任意兩者的范圍值。

31、顏料的平均粒徑不僅影響其在聚乙烯體系中的分散效果，且顏料的平均粒徑并非是越小越好或者越高越好，其與顏料在體系中的反射、散射等效果有關(guān)，在上述的顏料平均粒徑范圍內(nèi)，纖維可以保持更優(yōu)的著色效果。

32、優(yōu)選地，抗氧劑包括四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)、三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯(抗氧劑168)、β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇(抗氧劑1076)中的至少一種。

33、抗氧劑不僅在抑制纖維的力學(xué)性能劣化，而且因顏料由紫外線、自由基等所導(dǎo)致的劣化機(jī)制與纖維力學(xué)性能的劣化機(jī)制相似，同樣可以抑制著纖維的色調(diào)的變化，在一定程度上提高了纖維色牢度。

34、本技術(shù)還提供一種有色閃蒸無紡布在制備文創(chuàng)印刷品、服飾、日用器件中的應(yīng)用。本技術(shù)的有色閃蒸無紡布拉伸性能高，顏色均勻，著色效果好，色牢度高，更適用于應(yīng)用在制備文創(chuàng)印刷品、服飾、日用器件中，可以有效保證其使用性。此外，本技術(shù)的有色閃蒸無紡布可以以單絲纖維的狀態(tài)使用，也可以以纖維布或纖維膜層的形式使用，可以基于實(shí)際需要進(jìn)行紡絲、編織、拉絲或抽絲。

35、一種有色閃蒸無紡布的制備方法，包括如下步驟：

36、(1)將低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、助染劑、聚乙烯吡咯烷酮、顏料、脂肪醇聚氧乙烯醚、抗氧劑經(jīng)過共混、擠出、造粒，得到母粒，

37、(2)將高密度聚乙烯、母粒和溶劑混合，隨后加熱并通入氮?dú)馐沟没旌涎b置內(nèi)的溫度為大于等于200℃且小于等于230℃，壓力大于等于10mpa且小于等于12mpa，得紡絲溶液，

38、(3)將紡絲溶液經(jīng)過閃蒸紡絲、冷壓、熱軋，得到有色閃蒸無紡布。

39、優(yōu)選地，溶劑的沸點(diǎn)小于等于100℃。

40、更優(yōu)選地，溶劑包括苯、甲苯、丁烷、戊烯、正己烷、庚烷、辛烷、環(huán)己烷、二氯甲烷、四氯化碳、氯仿、氯甲烷、氯氟甲烷、氯乙烷中的至少一種。

41、更優(yōu)選地，紡絲溶液中固相和液相的質(zhì)量之比為(10：90)～(30：70)。

42、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本技術(shù)具有以下有益效果：本技術(shù)通過增加助染劑提高顏料的分散效果，同時(shí)復(fù)配與助染劑相容性更優(yōu)的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，提高助染劑在體系中的相容性，還通過聚乙烯吡咯烷酮和脂肪醇聚氧乙烯醚提高顏料和助染劑的分散性、潤(rùn)濕性，實(shí)現(xiàn)在保持閃蒸無紡布良好的拉伸性能的基礎(chǔ)上，提高閃蒸無紡布的著色效果。