还原染料染聚乳酸纤维优化.docVIP

还原染料染聚乳酸纤维优化摘?要 本文对还原染料上染聚乳酸纤维进行了研究。用还原染料上染纤维素纤维的传统方法同样也适用于聚乳酸纤维的染色。很明显，温度过高和助剂浓度过高都会对染料上染聚乳酸纤维的性能产生负面效应。对最佳染色工艺条件的调查研究，我们发现，染料和助剂的最佳浓度，可以通过简单的线性方程实验估算。 关键词 聚乳酸；还原染料；染色 中图分类号 TQ619 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)062-0216-02 1 介绍 近年来，聚乳酸作为一种纤维材料，在工业领域引起了广泛关注。聚乳酸纤维最吸引人的特性是能进行生物降解。可进行生物降解的聚合物，如聚乳酸，脂肪族聚酯，聚己内酯等，有一个性质是在真菌适当作用下降解为二氧化碳和水。这意味着，可生物降解的聚乳酸纤维适合于温和的环境，即使纤维是在自然环境中。另一个吸引人的特性是起始原料。聚乳酸纤维是由淀粉合成的，这种淀粉的收割周期是一年，并且不需要任何矿物燃料。同时，合成聚乳酸纤维而消耗的这种淀粉用量还不到世界总产量的0.02%。因此，生产聚乳酸纤维不会造成粮食危机，即使他们的产量在将来大幅增加。此外，最近的高科技使聚乳酸纤维的生产也能从其他植物，如甘薯中获得。因此，聚乳酸纤维适合于天然资源有限的将来。 在这种情况下，目前作为人造合成纤维取代物的聚乳酸纤维的需求量将会大大增加。事实上，聚乳酸纤维的特性与人造合成纤维相似。例如，纤维的初始性能，如密度，玻璃化转变温度，纤维强度，杨氏模量等都与PET和尼龙相似。此外，聚乳酸纤维的染色过程也类似于合成纤维。聚乳酸纤维的染色，一般都是由分散染料在高温和高压下上染的，因为聚乳酸纤维对于常规水溶性染料的亲和力较低。但是，用染天然纤维的染料来上染聚乳酸纤维的工艺尚未能实现。考虑到将来聚乳酸纤维需求量的增加，用天然纤维合成制造的织物也会增加。因此，聚乳酸纤维的功能整理与天然纤维的染色是亟待解决的重要课题。在前一课题中，用于纺织加工的聚乳酸纤维，是在近年开始进行调查研究的。我们以前的报道也讨论了酶对聚乳酸纤维处理的可能性。另一方面，只有少数关于还原染料上染聚乳酸纤维的可能性的报告。但是有关聚乳酸纤维的染色工艺条件的详细信息还不明确。 本文研究的目的是积累传统的还原染料上染聚乳酸纤维的基本知识。为了实现这一目标，我们对靛蓝染料上染聚乳酸纤维的染色能力进行了研究。本文对助剂和染色条件对染色性能的影响进行了讨论。 2 实验 2.1 化学药品 经煮练过的聚乳酸纤维面料来自嘉娜宝GOHSEN有限公司。在准备每个实验使用它们之前，都必须在水中煮沸1个小时。靛蓝染料和助剂来自Nacalai特克有限公司。所有其他化学品（关东化工有限责任公司）都是作为反应物级别的试剂被使用。 2.2 实验过程 将处方中一定量的靛蓝染料溶解在等量的乙醇中，然后准确量取一定量的NaOH，Na2S2O3和煮沸的蒸馏水加入搅拌。当靛蓝染料被还原成隐色体形式后，将染料溶液倒入一个不锈钢容器缸染色，直到染色容器中充满了染料溶液。染色容器的容量为 500 ml。待染液达到设定温度后，将聚乳酸织物标本浸入染色容器中并完全密封，与外界气体隔绝。在精确的温度和时间下使用MINI-COLOUR12E（TEXAM有限公司）进行染色。浴比调整为1:50。染色后，将织物标本在空气流中烘干整晚使之完全氧化。并且在有马赛皂（1g/L）存在的沸水中皂洗10分钟，以洗掉织物上未上染的染料。染色织物颜色深度的评估是通过染色纤维的反射系数测定的，使用的是美能达CM-1000分光光度计（照明直径：12毫米）的D65光源下使用10°分析。颜色深度，即K/S值，用KubelkaeMunk公式计算： K/S=（1-R2）/2R R是在最大吸收波长处纤维的反射系数。 3 结果与讨论 图1显示的是染色温度与聚乳酸纤维的染色颜色深度的关系曲线。在这种情况下染色1小时，聚乳酸纤维的染色颜色深度从330K左右的温度开始上升，直至稳定在一个较高温度下而不再发生变化。根据无定形区域的分子动力学，温度的升高能明显加快分子的运动，从而促使染料分子更容易进入纤维中。完全可染的温度与聚乳酸的玻璃化转变温度一致。当纤维之间的空隙扩大到一定的程度，其对染料的渗透没有不良影响，但进一步的扩大不能显著的提高染料的染色性能。这些结果表明，从节能的角度看，在373K下染色，是获得高得色量的最低温度。 图2显示了在373K温度下，染色时间对染色性能的影响。聚乳酸纤维染色的颜色深度随时间增加而逐渐降低。这些结果与传统的染色过程完全不同。一般说来，染色织物的颜色深度将随着时间的增加而增加，直到染色达到平衡。染色达到平衡后，染色织物的颜色深度就不会发生变化。在本文研究中，染色织物染色