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其結(jié)構(gòu)和性能的影響規(guī)律，以及聚乳酸纖維染色機理的理論研究均十分

2、薄弱，生產(chǎn)實踐和應用缺乏理論的有效指導，大部分分散染料對聚乳酸纖維的上染率較低，造成染料的浪費；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)品的推廣應用。本文從前處理(酸處理、氧化劑處理、熱處理)對聚乳酸纖維結(jié)構(gòu)和性能的影響規(guī)律、分散染料對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)三個方面進行了研究，并對改善聚乳酸纖維染色性能的方法進行了探索。 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)，應用紅外光譜(FTIR)、臨界溶解時間(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度和斷裂伸長率等機械性能指標的測試分析等，研究了前處理對聚乳酸纖維結(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?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℃的干熱處理不會引起紗線強度的顯著降低，而水浴濕熱處理

4、溫度若高于110℃時，聚乳酸紗線的斷裂強度和斷裂伸長率均急劇下降。 通過測定各類分散染料對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℃，保溫時間以40-60min為宜；95℃時聚乳酸纖維的平衡吸附量、染色速率常數(shù)和擴散系數(shù)均大于85℃時，半染時間則相反；相同染色條件下，

5、染料上染聚乳酸纖維的半染時間比滌綸要長，需要較長的染色時間才能達到吸附平衡；分散藍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

6、應用紅外光譜(FTIR)和差熱分析(DSC)探索了染色中有機酯類化合物對聚乳酸纖維結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明：乙酸丁酯不會影響分散劑NNO的分散性能；染色時，加入有機酯類化合物對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引起纖維微結(jié)構(gòu)的改變，分散藍2BLN使纖維的結(jié)晶度下降，而分散深藍HGL則提高了纖維結(jié)晶度，染色中加入乙酸丁酯會降低纖維的結(jié)晶度。 通過測定Lanasol染料對絲光羊毛的固色率

7、、分散染料對羊毛的沾色性以及Lanasol染料對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-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活性染料對絲光羊毛具有良好的染色性能，不同類型的分散染料對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