[发明专利]一种聚乳酸的环保改性染色方法

说明书

本发明涉及一种聚乳酸环保改性染色方法，通过对聚乳酸纤维进行改性，采用通用的蒽醌型分散染料对聚乳酸纤维进行染色，提高了上染率，得到较高色牢度的聚乳酸产品。

技术领域

本发明属于纺织染色技术领域，具体涉及一种聚乳酸的环保改性染色方法。

背景技术

聚乳酸是以非粮农作物(如木薯、甘蔗、玉米等)经生物发酵生成的乳酸产物为原料，通过反应合成制备得到的国家战略性新材料。聚乳酸PLA是来源可再生、废弃可降解的环保产品，聚乳酸材料的应用广泛且横跨生物、环保、新材料三个战略性新兴产业。

聚乳酸PLA的诸多特点，如亲肤不过敏、生态抑菌、抗螨、安全、透气导湿、易洗易干等，都非常适合应用于纺织品领域。聚乳酸应用在纺织领域目前在染色工艺段主要存在以下几点不足：1)色牢度差；2)上染率低；3)聚乳酸纤维强力下降幅度大。

因此，本专利通过对聚乳酸纤维进行改性，在聚乳酸纤维中引入环氧基团，在染色工序过程中，通过环氧基团与蒽醌类分散染料分子结构中的氨基、羟基等官能团的化学作用，大幅度提高上染率和色牢度，同时染色过程可以在低温酸性条件下操作，降低了聚乳酸的降解，缓解了聚乳酸纤维的强力下降。

发明内容

本发明的目的在于解决传统聚乳酸的染色问题，得到高色牢度、高K/S值、手感佳的聚乳酸产品，同时提高染色效率，减轻染色环保污染。

本发明涉及的聚乳酸纤维的环保改性染色工艺，包括以下两个大步骤：

步骤一：在聚乳酸纺丝过程中的螺杆熔融挤压工序段添加改性剂；

步骤二：对改性聚乳酸纤维织物的染色工艺。

其中，在步骤一中，螺杆的工艺温度设定为220-245℃，螺杆压力6.0-9.5MPa，螺杆长径比1:32，螺杆转速18-25r/min；聚乳酸纤维的改性剂是含环氧基团的一类物质，如甲基丙烯酸缩水甘油酯、环氧大豆油等；添加量为1-8％wt，优选添加量为1.0-5.0％wt。

本发明涉及的步骤二包括聚乳酸纤维织物的前处理、染色和后整理。前处理在75℃的含1％HS-211洗涤剂的水中进行，时间15-20min；排水后加入60℃的清水漂洗两次，漂洗时间各5min。染色采用浸轧法，本发明涉及的分散染料是蒽醌类分散染料，蒽醌类分散染料的浴比为1:18，染液的PH值通过醋酸调节至5.5，染缸压力为常压，以2℃/min的升温速率将染色温度均匀提高到95℃，保持30min，然后以3℃/min的速率将温度降至50℃，排出染液，通过60℃清水洗涤浸泡10min后出缸。后整理主要包括柔软处理和定型烘干，柔软剂选择线性有机硅型DTS，汽蒸定型温度为123℃，车速20m/min。

染色过程中的蒽醌类分散染料主要包括：1,4-二氨基蒽醌、1-氨基-4-羟基蒽醌、1,5-二羟基-4,8-二氨基蒽醌、杂环蒽醌类等分散染料。

本发明涉及的聚乳酸环保改性染色方法具有如下优点：

1、与未改性的聚乳酸纤维织物的染色效果相比，上染率从60～70％提高到了85％以上；K/S值由13-17提高到了19以上；色牢度从3.0-3.5级提高到了4.5级以上。

2、聚乳酸纤维纱线的强力下降由15-25％改善到10％以内。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1：

1、改性工艺

螺杆的五区工艺温度分别设定为225℃、235℃、240℃、240℃和235℃，螺杆压力6.0MPa，螺杆长径比1:32，螺杆转速18r/min；2)聚乳酸纤维的改性剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯，添加量为1.0％wt。