间位芳香族聚酰胺纤维(间位芳纶),由间苯二胺与间苯二甲酰氯缩聚而成,国内称为芳纶1313。PMIA纤维有着优异的耐热性、耐焰性和纺织加工性能,其主要用途是制作热防护服、滤材和阻燃装饰布,应用于军事、消防等领域,其中的很多方面都需要有色的间位芳纶。由于间位芳纶分子结构紧密,结晶度高,小分子染料很难进入纤维大分子内部,导致染色困难,本文采用了原液着色法制备了具有较好染色深度的有色间位芳纶,并且保持了纤维原有的化学特性和机械性能。本文通过比对同色系颜料的性质,这些性质主要有颜料的耐热性,颜料的结构,颜料的粒径分布,颜料耐水、耐酸、耐碱性,颜料在溶剂中的分散性,以及颜料在聚合物中的显色性,最后在红色、蓝色、紫色类颜料中各筛选出了一种满足工艺条件的颜料。并且对选择的颜料进行了研究,结果表明颜料的热性能优异,三种颜料的分解温度都在400℃以上,可满足纤维在阻燃,耐热应用方面的温度；颜料的平均粒径在2500nm以下,其粒径可满足颜料在着色时的透明度、光泽度、着色强度,并且容易均匀的分散；颜料的耐水性、耐酸性、耐碱性、耐溶剂性均达到5级以上；颜料的热加工温度300℃时,颜料在聚合物中的染色深度最高,色泽最好。本文研究了原液着色浆液的挤出胀大性能,通过分析对比,从而为选择适合原液着色间位芳香族聚酰胺浆液纺丝的喷丝头提供依据。当纺丝浆液浓度、温度及相关其他条件恒定时,毛细管长径比L/D较小时,随着毛细管长径比L/D的增大,挤出胀大比(B)的变化明显,B下降的较快；当L/D大于7时,则B随L/D的变化趋于平缓。采用原液着色PMIA浆液纺丝时,丝条样品的挤出胀大比(B)随着压力的增大而变大,随着温度的上升而减小,因此纺丝时可通过提高压力来减少高温对纺丝成形的影响。原液着色间位芳香族聚酰胺浆液进入凝固浴中,通过控制凝固条件,如凝固浴浓度、凝固浴温度、凝固时间等,从而得到性能良好的初生纤维。本文通过研究凝固的双扩散过程,采用成分分析法,应用计算机程序,计算出了扩散系数。研究扩散性能的过程中,通过对比超声萃取法和索式萃取法,最终确定了适合本研究的萃取方法；并且确定了测定各组分的方法和实验条件,计算出了扩散系数。最后主要分析了喷头拉伸对凝固性能的影响。结果表明两种方法的萃取效果一致,并且超声振荡萃取法的萃取时间短。采用紫外分光光度法测定萃取液中的DMAc含量,对萃取液需稀释倍数为1000倍,紫外分光光度计对DMAc的吸收波长在197nm左右。喷头拉伸倍数越大,测定的扩散系数越大,表明纤维的凝固速度越快。湿法纺丝形成纤维后,进行干热拉伸得到成品纤维。本文对着色纤维的性能进行了系统的研究,主要研究了着色纤维的机械性能,着色纤维的染色深度,以及日晒后对纤维的染色深度影响,日晒对纤维机械性能的影响。结果表明机械性能最优的拉伸工艺参数为：喷头负拉伸为60%,湿拉伸1.8倍,干热拉伸倍数为3倍,此时纤维的断裂强度最大,达到了5.73 cN/dtex。通过染色深度测试分析表明,干热拉伸温度300℃,拉伸2-3倍时,纤维的色泽都较好。本文还通过方程拟合了纺丝工艺条件对纤维机械性能的关系,用Matlab语言编程将机械性能数据进行了三维可视化显示。最后通过拟合方程和可视化数据平面,分析了纺丝工艺的优化条件。