聚乳酸纖維的染色特性及其與羊毛混紡制品的一浴染色技術(shù)研究.pdf

1、聚乳酸(PLA)纖維是生態(tài)環(huán)保型合成聚酯纖維，兼具有天然纖維和合成纖維的優(yōu)良性能以及可生物降解性能，得到了科技界和企業(yè)界的廣泛關(guān)注。聚乳酸等新型纖維的開發(fā)和利用，以及與其它纖維的混紡制品的開發(fā)已成為世界紡織品發(fā)展的主流方向，聚乳酸纖維不僅具有環(huán)保性，也具有優(yōu)異的拉伸性能及彈性回復(fù)性能，與羊毛混紡將大大提升羊毛制品的品質(zhì)和附加值。但是目前關(guān)于聚乳酸纖維在紡織染整過程中工藝本身對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能的影響規(guī)律，以及聚乳酸纖維染色機(jī)理的理論研究均十分

2、薄弱，生產(chǎn)實(shí)踐和應(yīng)用缺乏理論的有效指導(dǎo)，大部分分散染料對(duì)聚乳酸纖維的上染率較低，造成染料的浪費(fèi)；聚乳酸纖維與羊毛混紡制品-浴法染色技術(shù)的信息也非常缺乏，這些都極大地阻礙了聚乳酸纖維及其混紡產(chǎn)品的推廣應(yīng)用。本文從前處理(酸處理、氧化劑處理、熱處理)對(duì)聚乳酸纖維結(jié)構(gòu)和性能的影響規(guī)律、分散染料對(duì)聚乳酸纖維的染色特性和羊毛與聚乳酸混紡制品-浴法染色技術(shù)三個(gè)方面進(jìn)行了研究，并對(duì)改善聚乳酸纖維染色性能的方法進(jìn)行了探索。 通過掃描電鏡(SEM

3、)觀察聚乳酸纖維經(jīng)過酸處理、氧化劑處理前后的表面形態(tài)，應(yīng)用紅外光譜(FTIR)、臨界溶解時(shí)間(CDT)分析干熱處理前后纖維結(jié)構(gòu)的變化，并結(jié)合處理前后紗線斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長率等機(jī)械性能指標(biāo)的測試分析等，研究了前處理對(duì)聚乳酸纖維結(jié)構(gòu)與性能的影響。結(jié)果表明：聚乳酸纖維的耐酸性能和耐氧化劑性能較好；適當(dāng)?shù)母蔁崽幚硎沟镁廴樗崂w維內(nèi)部結(jié)晶狀態(tài)趨于完善，結(jié)晶度隨干熱處理溫度的升高而增加；低于140℃的干熱處理不會(huì)引起紗線強(qiáng)度的顯著降低，而水浴濕熱處理

4、溫度若高于110℃時(shí)，聚乳酸紗線的斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長率均急劇下降。 通過測定各類分散染料對(duì)聚乳酸纖維在不同條件下的上染率和K/S值，確定了聚乳酸纖維的臨界染色溫度范圍，并繪制了上染速率曲線和吸附等溫線。結(jié)果表明：含有醋酸酯基的分散染料上染率較高，染色始染溫度不宜高于60℃，溫度以100-110℃，保溫時(shí)間以40-60min為宜；95℃時(shí)聚乳酸纖維的平衡吸附量、染色速率常數(shù)和擴(kuò)散系數(shù)均大于85℃時(shí)，半染時(shí)間則相反；相同染色條件下，

5、染料上染聚乳酸纖維的半染時(shí)間比滌綸要長，需要較長的染色時(shí)間才能達(dá)到吸附平衡；分散藍(lán)RSE上染聚乳酸纖維的吸附等溫線并不完全服從Nernst分配型，而是Langmuir與Nernst復(fù)合型；溫度升高，Nernst型分配系數(shù)KN增大，Langmuir定位吸附飽和值[S]降低，更趨向于發(fā)生Nernst型分配機(jī)理。 通過分析加入不同分散劑后分散染料溶液吸收光譜的變化，并測定有機(jī)酯類化合物加入后，染料上染聚乳酸纖維的上染率和K/S值，同時(shí)

6、應(yīng)用紅外光譜(FTIR)和差熱分析(DSC)探索了染色中有機(jī)酯類化合物對(duì)聚乳酸纖維結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明：乙酸丁酯不會(huì)影響分散劑NNO的分散性能；染色時(shí)，加入有機(jī)酯類化合物對(duì)染料上染聚乳酸纖維具有明顯的促染作用，其中乙酸丁酯的效果更為明顯；染色過程分散染料會(huì)引起纖維微結(jié)構(gòu)的改變，分散藍(lán)2BLN使纖維的結(jié)晶度下降，而分散深藍(lán)HGL則提高了纖維結(jié)晶度，染色中加入乙酸丁酯會(huì)降低纖維的結(jié)晶度。 通過測定Lanasol染料對(duì)絲光羊毛的固色率

7、、分散染料對(duì)羊毛的沾色性以及Lanasol染料對(duì)聚乳酸纖維的沾色性，研究各種染化料在-浴染色條件下的相容性，分析了各染色工藝因素對(duì)-浴染色同色性的影響規(guī)律，確定了合適的聚乳酸/羊毛混紡制品的-浴同色染色工藝條件。結(jié)果表明：Lanasol活性染料對(duì)絲光羊毛具有良好的染色性能，不同類型的分散染料對(duì)羊毛的沾色程度不同，通過凈洗沾色可以部分去除；Lanasol染料對(duì)聚乳酸纖維幾乎不沾色；分散染料和Lanasol染料及其配套助劑在-浴染色條件下具