與PET一樣,Prr纖維染色后需經還原清洗,充分去除浮色.P1Tr纖維的透染性較好,還原清洗效果好于PET纖維,還原清洗溫度最好在60~70℃.11。P,rI、纖維分散染料染色的牢度與PET纖維相近,耐光牢度與之相同(耐曬牢度主要取決于染料化學結構),皂洗和干濕摩擦牢度稍好一些(Pr丌纖維透染性好,還原清洗效果也好,纖維表面浮色相對較少),但是 熱遷移和耐升華牢度不如PET纖維(染料容易從纖維內部擴散1.
一般對合成纖維而言,如果某一纖維容易染色,染料容易擴散進入纖維內部,同時在一定條件下也容易從纖維內出來,水洗牢度就差,即所謂“易進易出”的規律.但對于m 纖維,分散染料在纖維內“易進但不易出”.[IHPTT/PET混紡或交織物同屬聚酯纖維,都可用分散染料染色,由于分散染料在m 和PET纖維上的分配系數不同,很難使P1Tr和PET染得相同的表觀染色深度 值).
低溫型分散染料用于P PET纖維同浴染色,二者表觀染色深度之比均小于高溫型染料,而中溫型分散染料介于低溫型和高溫型間.FIT/PET混紡交織物用低溫型染料更易獲得相同色的染色效果,在120℃染色是一個好的同色染色方法.若要獲得深色P,ITr纖維、淺色PET纖維的雙色或閃色效果,采用高溫型分散染料在100~1 10℃染色,能獲得較好效果.
2.2 聚乳酸(PLA)纖維與染色工藝
聚乳酸(PLA)纖維是以玉米淀粉發酵而成的乳酸為原料,經脫水聚合反應制成的聚乳酸酯 經溶液紡絲或熔融紡絲而成的合成纖維.首先由美國Cargill谷物公司研制成功,1997年Dow Polymer公司成立CDP(Cargill Dow Polymer)公司,生產聚乳酸纖維,商品名Ingco.日本鐘紡、尤尼契卡和可樂麗公司生產的PLA纖維的商品名分別為Lactron、Terramae和Plastarch.有人稱它為玉米纖維.用乳酸單體制備聚乳酸主要有2種途徑(圖3):(1)直接縮聚法,需用溶劑和高真空條件脫水;(2)溫和條件下脫水生成丙交酯中間體,由丙交酯開環聚合,不用溶劑.
2.2.1 PLA纖維的性能
PLA纖維屬于脂肪族聚酯纖維,不含芳香環.與PET滌綸纖維相比,親水性、毛效和水擴散性好.具有良好的彈性回復性和卷曲保持性,使之具備優良的抗折皺性.PLA分子鏈中存在較多的酯基,主鏈上還存在等距離排列的甲基,沒有強極性基,所以主要由L一乳酸聚合時容易結晶,結晶度>70%,熔點(175℃)和玻璃化溫度(57℃)很低,對溫度敏感(如表4所示).另外,PLA的楊氏模量和彎曲剛度僅為PET的1/2,故手感柔軟,懸垂性明顯好于滌綸;密度比PET低,可使面料輕量化;限氧指數較高,燃燒后自滅性能較好,燃燒發煙量大大低于滌綸;燃燒熱也較低;折射率比PET低,染色物的染深性較好; 較低,有利于開發與羊毛和蠶絲的混紡或交織產品;良好的彈性回復性和卷曲保持性,使其具有優異的抗折皺性和保形性能.
PLA纖維具有良好的物理機械性能,在機織物、針織物及非織造物上有廣泛的應用.
PLA纖維表面pH為6.0~6.5,為弱酸性,與人體皮膚具有良好的相容性.這種特性可使纖維表面形成天然的抗菌環境,可以抑制黃色葡萄球菌的繁殖.PLA纖維降解產物為乳酸,可被人體吸收,使PLA纖維適宜在醫療上使用.如手術縫合線,待傷口愈合后能自動降解并吸收,術后無需拆除.PLA纖維的合成原料來自天然植物,PLA纖維棄用后埋入土壤中2—3年內會消失,降解產物為無害的乳酸、CO 和水,因此被譽為新一代環保型聚酯纖維.
2.2.2 PLA纖維的染料與染色
盡管PLA纖維的結晶度(>70%)高于PET纖維(50%),但其玻璃化溫度較低(57℃),折射率也低(1.40),故一般認為分散染料對PLA纖維可染性很好,且易染得深濃色.因PLA纖維的臨界染色溫度為7O cC(比PET纖維低15~20℃),所以染色溫度在1l0℃左右.
PLA纖維與PET纖維的折射率分別為1.40與1.58,根據Fresnel反射率公式計算,PLA纖維與PET纖維的表面反射率分別為3.4%和5.0%,PLA纖維的表面反射率低于PET纖維.在同一染料吸附量的情況下,PLA纖維的表觀染色深度高于PET纖維,大致高出30%.
PLA纖維是一種疏水性熱塑性纖維,傳統分散染料對PLA纖維只有中等親和力,用于PET纖維染色的染料并不都適用于PLA纖維的染色.有人解釋了不同結構分散染料上染率的高低,他們認為,PLA纖維對于與其溶解度參數相近的分散染料,吸附量較高.u町染色親和力主要決定于染色熱和染色熵.染色熱決定于染料與纖維分子間的吸附力.對分散染料而言,染料與纖維間存在多種分子間作用力,染料或纖維不同,它們的作用力也不同,分子間總的作用力可以用溶解度參數來表示,通過計算可以得到各種纖維和不同分散染料的溶解度參數.”卅根據計算,PET纖維的溶解度參數為10.70 J ‰m ,而PLA纖維為12.81 J'n/cmm.傳統分散染料的溶解度參數都在10.50 J。‰m 左右,只適應PET纖維或m 纖維. 1所以傳統分散染料在PLA纖維上的吸盡率很低 ”,且與染料化學結構和能量類型沒有明顯關系.例如下列染料在110 oC、30 min后的吸盡率:C.I.分散黃54 40%,C.I.分散紅60 71%,C.I.分散藍56 70%,Dianix紅SF 40%.100℃時,染料在PLA纖維上有較高的擴散速度,比在PET纖維上快得多.例如c.I.分散紅60在100℃時的擴散系數,PLA為1.34x10一cm2/min,而PET只有2.92x i0 cm /min,相差3個數量級.上述因素造成分散染料在PLA纖維上的提升力較低,染深性差.
PET纖維與PTT纖維的色相角相近,因此用同一種分散染料在2種纖維上的色光很相近.但是PLA纖維色相與PET纖維相差很大,往往同一染料在PLA纖維上得到的顏色與PET纖維相比,其最高吸收波長入一向短波方向移動,產生淺色效應.對于橙紅系染料,其色光明顯偏黃,紅光減弱;藍色系染料則色光偏紅;紫色系染料在PLA纖維上紅光增強,藍光偏弱;翠藍系染料綠色減弱.造成這一現象的原因可能與PLA和PET的分子結構、介電常數、極性以及染料與纖維的作用和結合方式有關.與蒽醌系或偶氮雜環系相比,偶氮苯系分散染料的這一現象更為強烈.
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