聚乳酸纤维染色性能研究

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聚乳酸(PLA)纤维是一种新型的生态环保型纤维。它既具有合成纤维的基本特性又有天然纤维的生物相容性和可降解性。聚乳酸纤维的降解性能非常好,用完之后埋在地下,很快变成二氧化碳和水。聚乳酸纤维在成本、物理化学性能等方面比以石油为原料的各种纺织产品更具竞争力。它是一项真正低成本、低能耗又不会产生污染的洁净产品。目前,在国内外能源紧张的形势下,大力开发聚乳酸纤维是一种符合可持续发展的选择。聚乳酸纤维与涤纶纤维的染色有许多相似的性质。然而,由于聚乳酸纤维本身的结构特点,其又有明显的特性。对于这种新型纤维染色特性的认识还远不及涤纶纤维全面,需要从多方面入手进行研究探讨。本文对聚乳酸纤维的染色性能进行了研究,旨在对聚乳酸纤维的染色性能做初步评价。在对聚乳酸纤维染色工艺优化的基础上,研究聚乳酸纤维的上染百分率与染料及其粒径、染色助剂的关系,并对聚乳酸纤维的四种色牢度及其甲醛含量进行了测定。实验结果表明,分散染料对聚乳酸纤维染色的最佳条件为:染色温度110℃、染色时间30min、浴比1:30、PH=4-5、分散剂1.0g/L、匀染剂1.0g/L。色牢度基本能满足市场要求,甲醛含量符合环保标准。采用具有较好线性和平面对称结构的C.I.分散红74作为实验用染料,对聚乳酸纤维进行染色热力学和动力学实验,通过测定聚乳酸纤维的吸附有效容积V、染色热力学参数(亲和力-△μ0、染色热△H0、染色熵△S0)以及动力学参数(扩散系数D、半染时间t1/2、染色速率常数K′),研究结果发现,分散染料对聚乳酸纤维的染色吸附机理属于Nernst分配型,适合用Hill公式求其扩散系数。对聚乳酸纤维的染色性能的研究,对进一步改进完善聚乳酸纤维染色整理以及其混纺纺织品的研究开发具有重要的指导意义。
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