玉米纖維染色條件,包括染料濃度、溶比、溫度、PH值、助劑性質和濃度以及染后洗滌條件等:
雖然這類纖維適用分散染料染色,但由于纖維組成和結構不同于PET纖維,染色性能差別很大,總體上看,它染色溫度低,難染深,牢度較差,對堿和溫度更敏感。
一般來說,由于PLA纖維分子鏈中不存在苯環等方基,只存在較多的酯基,而結晶度又較高,所以只是那些分子較簡單,特別是呈線形,分子中存在較多酯基、羥基、鹵素原子和氨基等極性基團的染料有較高的親和力,這些染料較易擴散進纖維內,再通過偶極力或氫鍵與纖維分子結合,一些分子雖然較簡單,但缺少上述基團的染料,或者分子體積較大的染料結合能力較差,平衡吸附量也就低,不少染料的飽和吸附量只有在PET纖維時的1/6左右(100攝氏度染色),這就導致染色提升性和染色效率低。
染色提升性差的原因不是染料擴散速度低,相反,由于PLA的纖維Tg很低,染料在100攝氏度就有較高的擴散速度,比在PLA纖維中快得多,例如CL分散紅60在100攝氏度的擴散系數,PLA是1.34*10平方厘米/分鐘,而PET只有2.92*10平方厘米/min,相差幾個數量級。
分散染料吸附在PLA纖維的色光,與在PER纖維上相比也有明顯變化,一般來說其顏色的波長會向短波長方向轉移,即紅色移向橙色,寶石紅移向紅色,藍色會移向紫色。這表明分散染料在PLA纖維上的吸附狀態也不完全與PET纖維相同。此外,也與兩種纖維的透光性有關,由于PLA纖維對光的折射率較PET纖維低(PLA為1.40,PET為1.58),在纖維的染料濃度相同時,PLA纖維得色應比PET纖維深,所以說,纖維提升差,不是染料擴散速度低,也不是纖維顯色性差,而是平衡吸附量低之故,故提高深染性和提升性,應該提高染料的平衡吸附量,即染色飽和值或染料對纖維的溶解度,因為染料吸附機理仍然屬于Nemst分配型,這就是要從選用染料助劑和改變染色條件來達到。
由于PLA纖維是脂肪族聚酯類組成,Tg較低,酯基含量較多,一些醋脂纖維染色用分散染料對它有較高的上染率,不過這些染料的染色牢度不高,應用受到限制。不僅這類染料許PLA纖維染色牢度不高,許多PET纖維染色用染料在PLA纖維上的牢度也不高,其中特別是耐光牢度,超過近一半的染料,特別是藍色染料,其中原因之一是由于PLA纖維具有較高UV投射率,在370-240nm的波長范圍內,投射率比PET纖維多,因此紫外線較容易透入PLA纖維內,并使染料發生光退色或變色。根據這個原因,PLA纖維應選用耐紫外線強的染料,或者使用合適的紫外線吸收劑來提高耐光牢度。
PLA纖維吸濕性不高,不易在水中溶脹,所以染色后經過合理洗滌,染色濕牢度可以達到很高。不過如果染色水滌工藝不合理,或者后整理時處理溫度太高,或者存在一些有不良作用的整理劑時,則含明顯降低濕牢度和磨擦老度,因為PLA纖維Tg低,染料擴散速度快,容易泳移到纖維表面,降低染色牢度。
和醋酯纖維、聚酰胺纖維情況相似,PLA纖維染色產品,一些藍色的結構染料的煙熏牢度也較差,這可能也是由于這種纖維的光透射率較高和煙氣容易擴散進纖維有關系。
基于上述原因,分散染料對PLA對和PET纖維的染色行為有很大不同,應該盡快開發PLA纖維專用分散染料。目前首先要從已有的常用品種篩選出適合的染料,另外要研制或對現有染料進行改良,配成系列染料應用。
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