理论教育 新型合成纤维纺织品染色技术

新型合成纤维纺织品染色技术

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:聚乳酸纤维适合用分散染料染色,但由于纤维组成和结构不同于PET纤维,故常用于染涤纶的染料并不完全适合。一些适合醋酯纤维染色的分散染料对PLA纤维有较高的上染率,但染色牢度不高,许多PET纤维染色用染料,特别是蓝色染料在PLA纤维上的牢度也不高。

新型合成纤维纺织品染色技术

1.聚乳酸(PLA)纤维纺织品染色

(1)聚乳酸纤维的染色性能。聚乳酸纤维适合用分散染料染色,但由于纤维组成和结构不同于PET纤维,故常用于染涤纶的染料并不完全适合。总体上看,聚乳酸纤维染色温度低,染深性和牢度较差,对碱和温度更敏感。

分子较简单,特别是呈线型,存在较多酯基、羟基、卤素原子和氨基等极性基团的染料与PLA纤维有较高的亲和力,这些染料较易扩散进纤维内,通过偶极力或氢键与纤维分子结合。而分子虽然较简单,但缺少上述基团的染料,或者分子体积较大的染料结合能力较差,不易进入纤维,导致染色提升性、染色效率低,染色平衡吸附量也低。不少染料的饱和吸附量只是PET纤维的1/6左右(100℃染色)。染料在PLA纤维上的吸附机理仍然属于Nernst分配性,要提高深染性和提升性,应该提高染色饱和值或染料在纤维上的溶解度,可以从选用染料、助剂和改变染色条件来实现。

分散染料吸附在PLA纤维上的色光也有明显变化,一般来说其颜色会向短波长方向偏移,即红色移向橙色、宝石红移向紫色、蓝色会移向紫色。这表明分散染料在PLA纤维上的吸附状态与在PET纤维上也不同。PLA纤维对光折射率较PET纤维低(PLA为1.40,PET为1.58)。所以在纤维上染料浓度相同时,PLA纤维得色比PET纤维的深。

一些适合醋酯纤维染色的分散染料对PLA纤维有较高的上染率,但染色牢度不高,许多PET纤维染色用染料,特别是蓝色染料在PLA纤维上的牢度也不高。因为PLA纤维具有较高的UV透射率,在波长370~240nm的透射率比PET纤维高得多,紫外线较容易透入PLA纤维内,使染料发生光褪色或变色。所以PLA纤维应选用耐紫外线强的染料,或者使用合适的紫外线吸收剂提高耐光牢度。

PLA纤维吸湿性不高,不易在水中溶胀,所以染色后经过合理洗涤,湿处理牢度可以达到很高。但是如果染后水洗工艺不合理,或者后整理时处理温度太高,以及存在一些有不良作用的整理剂时,会明显降低湿处理牢度和摩擦牢度,因为PLA纤维Tg低,染料扩散速度快,容易泳移到纤维表面,降低染色牢度。

PLA纤维染色产品,蓝色蒽醌结构的染料烟熏牢度也较差,可能与这种纤维的光透射率较高和烟气容易扩散进纤维有关。

(2)聚乳酸纤维染色的影响因素。

①温度。PLA纤维,在70℃以下几乎不上染,但在80℃后上染加快,故在80℃以前可以较快升温,但达到80℃应该缓慢升温(1~2℃/min)。为了加强移染,在90~95℃时保温5min左右,最高染色温度在100~110℃,在此温度染料扩散速度很快,足以达到最高上染率。在高温一般保温20~30min,时间不宜太长,以免纤维损伤。PLA纤维Tg低,所以染后温度降低速度应慢,以免产生折皱和手感发硬,通常保持2℃/min降温,直至50℃以下,才能排液和洗涤。染色过程中,织物张力不能太大,否则易擦伤和变形。(www.daowen.com)

升高温度可以促进染料上染,增加染色深度。但纤维的强力、延伸性损伤也大,从100℃到130℃几乎是成直线地降低,可以通过选用亲和力高、发色性好的染料在100~110℃染色。

PLA纤维在高温湿热状态下时间太长,还会引起纤维结晶增长,改变纤维的染色性,上染速率和最高上染量均下降。而且要严格控制升温速率和时间,以提高染色重现性。

②pH。PLA纤维是一种脂肪族聚酯纤维,对碱特别敏感,很容易水解损伤,所以不能在碱性浴中染色。但在酸性浴中,纤维也会发生明显的水解,因此在碱性和较强酸性浴中纤维的强力和延伸性均会降低,故染色pH为5~6较适合。

③洗涤。染后的洗涤对产品色光和牢度影响也很大,也是由于纤维的Tg较低,所以洗涤不应在强碱性和过高温度下进行,以免纤维损伤和染料褪色、变色,染后洗涤温度一般在60~65℃,最好在中性浴,时间宜短,不宜用烧碱和保险粉还原清洗。

PLA纤维是一类热塑纤维,无论是染前热定形,或染后热定形,定形的温度和张力对纤维的染色性能影响很大,最高处理温度不超过130℃,处理时间宜短,30~45s为宜。PLA纤维染色重现性比PET纤维差得多,染色影响因素很多,一般染浅色和中色时,浴比影响大,染深色时,温度影响大,染后洗涤对颜色影响也很大。

2.其他新合成纤维染色

除上述纤维外的新合成纤维还包括:聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚氨酯等。在纤维中加入各种功能化合物或纳米材料,又可以制得各种功能纤维或纳米纤维。

丙二醇代替乙二醇制得的PTT纤维,在分子链中多了一个亚甲基,分子柔顺性增加,熔点只有227℃左右,玻璃化温度也明显降低,因此染色温度也随着降低,PET纤维的最快上染温度为100~110℃,而PTT纤维则是90℃左右,因此它可以在常压100℃染中色、浅色,115℃下染深色,且染料吸收率高,染同样深的色泽,比PET消耗的染料要少。这就大大简化了染色工艺和染色设备。但由于纤维结构的变化,适用这种纤维的分散染料与PET不同,染料在PTT纤维中扩散速度较快,而且对温度较PET纤维敏感,因此这种纤维染色的湿处理牢度相对差些。随着这种纤维的发展,应该筛选适用染料和开发一类新的分散染料、染色助剂和染色工艺。

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