[发明专利]聚乳酸纤维织物分散染料低温染色方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚乳酸纤维织物分散染料低温染色方法，属于织物染色技术领域。

技术背景

聚乳酸纤维(PLA纤维)是新一代环保型聚酯合成纤维，以玉米、小麦等淀粉为原料，经发酵转化成乳酸，再经聚合、熔融纺丝而制成，性能优越，具有很好的生物降解性和生物相容性。随着经济的发展，人们对环境的保护意识增强。以可再生的资源为原料的聚乳酸纤维以其可生物降解性和较好的服用性能成为人们解决石油化工资源困境和环境影响而致力发展的一种环保型新材料与新纤维。聚乳酸纤维纺丝用的聚乳酸主要由L-乳酸聚合制得，偏重结晶型，软化点较高，熔点为130-175℃，但要比聚对苯二甲酸乙二酯(265℃)和尼龙6(215℃)要低的多，玻璃化温度一般在60-70℃，属对温度较敏感的纤维。聚乳酸纤维属脂肪族聚酯纤维，分子中没有强的亲水性基团，通常用分散染料进行染色。由于聚乳酸纤维的玻璃化温度在60-70℃，通常要高于玻璃化温度一般采用110℃或者更高的温度下对其进行染色，才能使纤维无定形区分子链段具有较强烈的运动，从而产生一些供分散染料分子扩散的自由体积，达到较高的上染量或得色量。但是，作为一种脂肪族聚酯，聚乳酸纤维在高温条件下是不稳定的，特别是在碱性条件下，它可以发生水解，引起物理机械性能的损伤。研究表明，聚乳酸纤维在中性水介质100℃下保温一小时，强力损失26.45％，至110℃时，强力损失高达51.06％。

很久以来，人们对聚乳酸纤维织物常压染色的研究，主要是通过染料的筛选，来达到染色的基本要求，但未能达到理想的得色效果。在申请人发表的“聚乳酸纤维分散染料染色性能研究”(纺织学报第26卷第1期、2005年2月)中曾指出，聚乳酸纤维在100～110℃下达到最高的上染率。而在此温度下，必然容易导致纤维物理机械性能损失增大，因此，寻求一种在低温下染色工艺，对聚乳酸纤维应用具有很强的现实意义。

发明内容

本发明针对上述情况，对聚乳酸纤维织物的低温染色作了系统深入的研究，选择在较低的温度下，配合选择和应用专用助剂，实现聚乳酸纤维织物在低温下进行分散染料染色，从而在获得较好的染色(上染量)效果的同时，最大程度的降低聚乳酸纤维的物理机械性能损失。

本发明采取的一种技术方案如下，一种聚乳酸纤维织物分散染料低温染色方法，其特征在于：包括以下步骤：按聚乳酸纤维织物的重量以10-20∶1的浴比加水后，依次投入已经化料好的分散染料、1～2g/l分散剂、1g/l硫酸铵，然后投入织物开始运转润湿，5分钟后再加入专用助剂10ml/l，以1～2℃/min升温至90℃，保温40～50分钟，然后以3℃/min降温至80℃，排水后加热至90℃时，浴比为1∶10～20下皂洗10min。

染色工艺处方：

分散染料       0.5-4％(owf)

专用助剂       10ml/l

分散剂         1-2g/l

硫酸铵         1g/l

浴比           10-20∶1

皂洗工艺处方：

皂洗剂         1-2g/l

温度           90℃

浴比           10-20∶1

专用助剂组分说明(按重量百分比)：

酯类化合物              10-20％

聚醚型非离子表面活性剂  0.2-1％

阴离子表面活性剂        0.5-2％

余量为水

其中酯类化合物的结构如式1所示：

式1

式1中：R1为脂肪烃、脂肪烃的衍生物、芳香烃或芳香烃的衍生物；优选为乙烯基、异羟乙基即CH3CH(OH)-、苯基等的任意一种；R2为脂肪烃，优选为甲基、乙基、正丙基、正丁基等的任意一种。

聚醚型非离子表面活性剂结构如式2所示：

式2

式2中：R为脂肪烃或芳香烃，n为5-30的正整数。

所述的阴离子表面活性剂选自烷基苯磺酸盐、脂肪烃硫酸盐、烯烃磺酸盐、脂肪醇硫酸酯盐、脂肪醇醚硫酸盐的任意一种或几种。

本发明的工作原理及有益效果说明：

1.工作原理：本发明利用了助剂对聚乳酸纤维的增塑作用，以及对分散染料的增溶作用，使分散染料能在较低的温度下，具有较高的上染速率，并配合适当的染色工艺及选择合适染料，组成本发明独特的低温染色系统，从而在有限时间内，使聚乳酸纤维达到较高的上染，且物理机械性能损失较低。