提高聚乳酸纖維分散染料染色性能的研究.pdf

1、聚乳酸纖維是一種新型的可完全生物降解的合成纖維，它具有一般合成纖維的綜合優(yōu)良性能，尤其是其生物可降解性，是其他聚酯纖維所無法比擬的，因此它為紡織領(lǐng)域帶來了新的發(fā)展空間，但同時也為染整加工帶來了新的挑戰(zhàn)。聚乳酸纖維主要用分散染料染色，但是與聚酯纖維相比，常用的商品分散染料在聚乳酸纖維上的上染率遠低于PET纖維，其染深性較差，且由于聚乳酸本身沒有吸收紫外線的基團，分散染料染色后織物經(jīng)光照易褪色，因此耐光色牢度的提高也是一個亟待解決的問題。目

2、前對聚乳酸纖維的染整加工性能的研究雖然較多，但大多數(shù)集中于對聚乳酸纖維染色工藝流程的改進及一些初步的理論分析，對切實解決聚乳酸染色過程中的上染率低及耐光色牢度差的問題仍缺乏系統(tǒng)研究，使得實際生產(chǎn)實踐中聚乳酸纖維織物的染整加工后的產(chǎn)品質(zhì)量無法得到保證，因此急需研究開發(fā)能提高聚乳酸纖維分散染料上染率及改善其耐光性能的染色助劑和染色技術(shù)。
　　 本論文主要通過篩選能調(diào)控染色過程中聚乳酸纖維結(jié)構(gòu)的酯類增塑劑和能提高分散染料上染性能的表面

3、活性劑，進行合理復配，研制高效的聚乳酸染色促進劑，研究其對聚乳酸纖維分散染料染色的影響，探討其作用機理，同時研究了紫外線吸收劑對聚乳酸纖維紫外防護性能的改善作用，應(yīng)用紫外線吸收劑與分散染料同浴上染聚乳酸纖維來研究其對聚乳酸織物耐光色牢度的影響，篩選出合適的紫外線吸收劑所制的耐光色牢度增進劑，優(yōu)化了其應(yīng)用工藝。
　　 通過研究與聚乳酸纖維結(jié)構(gòu)相近或溶解度參數(shù)接近的幾種酯類化合物，特別是乙酸酯類系列化合物對各種分散染料上染聚乳酸纖維

4、的染色性能的影響，發(fā)現(xiàn)：乙酸正戊酯能夠較好地改善聚乳酸纖維分散染料染色性能，其濃度在6mL/L左右時，不僅能大幅度提高聚乳酸纖維的上染率及表觀色深值，而且對纖維的機械性能、染色色光、色牢度等都無較大影響，但是由于乙酸正戊酯不易溶于水，染色時容易出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象，并且上染率還有較大的提升空間。通過比較各種類型表面活性劑對聚乳酸纖維分散染料的上染率研究發(fā)現(xiàn)：陽離子型雙尾表面活性劑雙十二烷基二甲基溴化銨(DDAB)對分散染料上染聚乳酸纖維有較好

5、的促染效果，當其濃度為0.5g/L時即可顯著提高染料的上染率，但同樣由于其不溶于水，易導致染色不勻，色牢度有所下降。
　　 乳化劑的選擇使用直接影響著所制備乳液體系（染色促進劑）的性能，經(jīng)研究選擇Span80作為染色促進劑所需乳化劑。本文所研制的聚乳酸纖維的染色促進劑組成和制備方法為：乙酸正戊酯5mL/L，雙十二烷基二甲基溴化銨0.5g/L，乳化劑為Span80（相對乙酸正戊酯體積比）2.5％，乳化溫度40℃～60℃，轉(zhuǎn)速100

6、00r/min，采用轉(zhuǎn)相乳化法乳化成乳液。實驗所制得的染色促進劑環(huán)保且性能穩(wěn)定，在染浴中加入染色促進劑后，各只分散染料的上染率及表觀色深值均有較大提高，對織物色光無影響，色牢度略有下降，總體上，除耐光色牢度外，其它各項色牢度均達3～4級以上。
　　 通過測試經(jīng)不同乙酸酯類化合物處理的聚乳酸纖維的直徑發(fā)現(xiàn)，除乙酸甲酯外，其余乙酸酯類化合物對聚乳酸纖維均有不同程度的溶脹作用，且隨著鏈長的增加而增大，表明在一定范圍內(nèi)，乙酸酯類化合物鏈

7、長的增加有利于分散染料向纖維內(nèi)部擴散。應(yīng)用FTIR及DSC分析研究乙酸正戊酯及DDAB對聚乳酸纖維的微結(jié)構(gòu)的影響，發(fā)現(xiàn)乙酸正戊酯及DDAB均不會改變聚乳酸的分子結(jié)構(gòu)，但對其結(jié)晶度有一定影響，特別是乙酸正戊酯會降低聚乳酸的結(jié)晶度，對纖維有增塑作用，有利于分散染料向纖維內(nèi)部擴散和上染。
　　 通過研究紫外線吸收劑對聚乳酸纖維的染色性能及紫外防護性能的影響，發(fā)現(xiàn)紫外線吸收劑本身上染率較低，與分散染料同浴上染聚乳酸纖維時其上染率隨用量的