分散染料粒徑及分布對(duì)聚乳酸纖維混紡織物染色性能的影響.docx

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1、分散染料粒徑及分布對(duì)聚乳酸纖維混紡織物染色性能的影響聚乳酸作為一種新型的纖維材料，其原料來(lái)源于淀粉且可以在自然條件下降解成為水和二氧化碳。與傳統(tǒng)的合成纖維相比，聚乳酸纖維具有明顯的資源可再生、自然條件下可降解的優(yōu)勢(shì)。但聚乳酸纖維在其可加工性能方面存在的許多問(wèn)題，影響了其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。聚乳酸纖維相對(duì)于滌綸纖維染色性能較差，上色率低。對(duì)聚乳酸纖維的染色和對(duì)分散染料劑型研究，針對(duì)聚乳酸纖維分子鏈中沒(méi)有強(qiáng)極性基、存在較多的酯基、碳鏈上存在等距排列的甲基、不耐高溫、堿性環(huán)境下容易水解的特點(diǎn)，通過(guò)研究染料劑型和配方對(duì)聚乳酸纖維染色的影

2、響，達(dá)到改進(jìn)分散染料劑型、提高染料對(duì)聚乳酸纖維上色率的目的，為聚乳酸纖維及其面料染色產(chǎn)業(yè)化提供指導(dǎo)，促進(jìn)聚乳酸纖維專用染料發(fā)展。通過(guò)染料劑型研究提高上色率的意義，不僅意味著提高染料上色率，而且對(duì)于節(jié)能減排具有現(xiàn)實(shí)意義。提高染料上色率可以大大降低染色廢水的處理難度，降低處理成本和對(duì)環(huán)境的影響。所以，對(duì)于聚乳酸纖維適用劑型染料的研究，有著重要的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境意義。沈衛(wèi)慶等人通過(guò)對(duì)分散染料球磨的破碎機(jī)理和工藝條件進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)在助溶劑乙二醇作用下，通過(guò)一定的球磨工藝條件，可得到平均粒徑為138nm、90%的粒徑小于186nm、均一

3、穩(wěn)定的染料液體。高壓均質(zhì)機(jī)等設(shè)備也開(kāi)始在染料的濕法破碎中得到應(yīng)用。楊軍浩等人比較、研究了高壓均質(zhì)機(jī)、高速膠體磨和傳統(tǒng)的球磨設(shè)備在分散染料和還原染料研磨中的應(yīng)用效果。研究結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的球磨鍋相比，使用高壓均質(zhì)機(jī)和高速膠體磨可以有效的提高研磨效果并且在很大程度節(jié)約了研磨能量消耗和研磨時(shí)間。實(shí)驗(yàn)原料實(shí)驗(yàn)采用青島雙桃染料公司的C.I.分散藍(lán)56原染料(分散藍(lán)2BLN，染料強(qiáng)度300%)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前先將原染料烘干、研碎使原染料顆粒比較均勻。實(shí)驗(yàn)儀器掃描電子顯微鏡(SEM)荷蘭FEI；SW－8A型耐洗色牢度試驗(yàn)機(jī)，寧波紡織儀器廠

4、；JL9200激光粒度分析儀，上海惠翼貿(mào)易有限公司；GDYQ－201SY紡織品甲醛測(cè)定儀吉大·小天鵝；722(N)型分光光度計(jì)上海棱光技術(shù)有限公司；101FA—0型干燥箱上海樹(shù)立儀器儀表；RY－1261高溫染樣機(jī)，青島山紡儀器有限公司X－Rite測(cè)色配色儀；罐式球磨機(jī)淄博啟明星新材料有限公司。染料粒徑性能對(duì)聚乳酸纖維染色性能影響分析我國(guó)分散染料在國(guó)際上具有規(guī)?；瘍?yōu)勢(shì)，象浙江龍盛、閏土等企業(yè)與國(guó)際染料公司在產(chǎn)品質(zhì)量方面具有競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。這些分散染料已在滌綸纖維上廣泛應(yīng)用，具有較好染色親和力及上染百分率。但應(yīng)用在聚乳酸纖維染色方

5、面，研究成熟的工藝技術(shù)報(bào)導(dǎo)較少。我們經(jīng)過(guò)對(duì)DyStar染料初步應(yīng)用研究，并與國(guó)產(chǎn)分散染料進(jìn)行聚乳酸纖維上色率性能比較，發(fā)現(xiàn)DyStar染料XF系列在聚乳酸纖維上具有普遍較高的上色率。目前還很少有用國(guó)產(chǎn)分散染料在聚乳酸纖維上染色高上色率的報(bào)導(dǎo)。首先取適量的分散染料溶于蒸餾水中，并攪拌使染料均勻溶解。開(kāi)啟激光粒度儀10～15分鐘后，用蒸餾水先把流道清洗三遍，在保證儀器正常運(yùn)行后，把所測(cè)染料溶液倒進(jìn)激光粒度儀的樣品池中，進(jìn)行超聲三次，每次30秒，選擇量程范圍，依次對(duì)分散染料顆粒粒徑進(jìn)行測(cè)試，在溶液的不同位置測(cè)6次以上，儀器自動(dòng)

6、打印結(jié)果，取粒徑測(cè)試平均值。分散染料的粒徑尺寸及分布測(cè)試選用JL9200激光粒度分析儀進(jìn)行染料粒徑及分布數(shù)據(jù)測(cè)試。選用JL9200激光粒度分析儀對(duì)染料粒徑及分布進(jìn)行測(cè)試，樣品按規(guī)程要求進(jìn)行常規(guī)處理后，在儀器上測(cè)試直接打印出染料粒徑及粒徑分布圖。通過(guò)JL9200激光粒度分析儀測(cè)試分析發(fā)現(xiàn)，溶于水中的分散染料的粒徑與進(jìn)口染料粒徑及分布有明顯不同，國(guó)外染料Dianix嫩黃XF粒徑分布全部在1.6μm以內(nèi)，集中分布在粒徑1μm以內(nèi)，累積平均粒徑分布范圍基本在Dav=0.81μm。說(shuō)明染料溶解后粒徑較大，不利于染料上染。目前國(guó)內(nèi)還

7、沒(méi)有人進(jìn)行聚乳酸纖維染色在染料粒徑研究方面報(bào)導(dǎo)。研究表明，分散染料的上染率與染料的分子結(jié)構(gòu)關(guān)系不是很大，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)所用的國(guó)外染料的上染率明顯高于國(guó)產(chǎn)分散染料上染率，其原因可能與染料的粒徑有很大關(guān)系，染料的粒徑小，在溶液中的分散性好，應(yīng)該容易進(jìn)入纖維的內(nèi)部，擴(kuò)散阻力小，有利于染料的上染。雖然染料分子結(jié)構(gòu)可能是相同的，但由于染料結(jié)晶晶型及凝聚態(tài)顆粒狀態(tài)不同，染料粒徑大，凝聚狀態(tài)的染料分子不易進(jìn)入纖維內(nèi)部，不利于染料擴(kuò)散并上染。由于傳統(tǒng)球磨工藝處理后的分散染料較難達(dá)到聚乳酸纖維上染的要求，因此需要研究粒徑小、分

8、布窄的分散染料制備工藝技術(shù)。結(jié)論(1)分散染料在聚乳酸纖維上染色過(guò)程，染料在染浴存在單分子、結(jié)晶狀態(tài)和膠團(tuán)三種狀態(tài)，影響分散染料上染因素除溫度、pH值等因素外，還有染料劑型及粒徑大小。分散染料膠束或單分子向纖維擴(kuò)散時(shí)，擴(kuò)散過(guò)程符合菲克擴(kuò)散定律，除與纖維超分子結(jié)構(gòu)有關(guān)外，也與染料粒徑分布有關(guān)。(2)測(cè)定了分散藍(lán)最大吸收