CN101871163B - 一种pla长丝织物染深色的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PLA长丝织物染深色的方法，属于纺织印染行业，包括以下步骤：将PLA长丝织物低温等离子设备中进行低温等离子处理，处理条件为：功率20W-100W，时间10S-100S，处理气氛为空气，将处理后的PLA长丝织物浸泡在质量分数为10％-50％的丙烯酸溶液中30min-200min，然后将PLA长丝织物用分散染料在100℃条件下染40min，达到上染平衡。本发明采用等离子处理对PLA长丝织物表面进行物理和化学改性，实现了分散染料对PLA长丝织物的常压低温染色，染深性得到很大改善。
Description
技术领域：
本发明属于纺织印染行业，涉及一种PLA长丝织物染深色的染整加工工艺。
技术背景：
PLA是以玉米、小麦等含淀粉原料，经发酵转化为乳酸，再经聚合、纺丝制成的纤维。PLA是优秀的绿色环保纺织材料之一，它的物理力学性能、热稳定性、和热塑性好，较软，较轻、染色性好、有生物相容性，因此用途十分广泛。PLA属于聚酯类纤维，一般采用分散染料进行染色。但PLA纤维耐酸不耐碱且熔点低，因此对PLA不能用强碱进行处理、染色温度不能高。故一般染涤工艺不适合染PLA，给PLA染深色带来了很大的困难。正是由于PLA染色的局限性，直接影响到PLA产品的正常使用和应用范围。
有基于此，本发明的目的在于对PLA染色，尤其是当前所普遍面临的PLA长丝织物无法染深色的问题进行深入研究，并提供一种有效的解决方案。
发明内容：
针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种PLA长丝织物染深色的方法，使得经该方法处理的PLA纤维在常压低温下染色，并且色深得到很大改善。
本发明采取的技术方案如下，一种PLA长丝织物染深色的方法，采用低温等离子进行PLA表面物理改性，包括以下步骤：将PLA长丝织物置于低温等离子设备中进行低温等离子处理，低温等离子处理参数为：功率20W-100W，时间10S-100S，处理气氛为空气，将处理后的PLA长丝织物用分散染料在100℃条件下染40min，达到上染平衡。
本发明的另一种PLA长丝织物染深色的方法，采用低温等离子体处理PLA进行接枝聚合，包括以下步骤：将PLA长丝织物置于低温等离子设备中进行低温等离子处理，处理条件为：功率20W-100W，时间10S-100S，处理气氛为空气，将处理后的PLA长丝织物浸泡在质量分数为10％-50％的丙烯酸溶液中30min-200min，然后将PLA长丝织物用分散染料在100℃条件下染40min，达到上染平衡。
本发明的进一步设置如下：
所述的染色助剂为渗透剂JFC或扩散剂NNO。
所述染色工序中，浴比为1∶30，pH值为4-6。
所述染色工序中，先以2℃/min的升温速度升至50℃，然后再以1℃/min的升温速度升至100℃。
所述的分散染料选择中低温型分散染料，选自Dianix AC-E、Dianix XF、龙盛UN-SE分散染料的任意一种。
本发明的工作原理及有益效果如下：
申请人通过研究发现，目前，尚未有人采取等离子体来处理PLA，其原因一是由于PLA的特性，采用既有的等离子体对PLA进行处理，并不能有效解决其染深色的问题，反而染色效果不佳，通过对PLA纤维特性进行分析，申请人探索出了一套适合PLA的等离子体处理工艺，有效地解决了PLA不能染深色的问题：
1、时间的选择：由于PLA不耐高温，在高温下损伤严重，PLA失重率随时间增加显著降低，因此，时间的控制非常重要，申请人研究发现，低温等离子处理时间控制在2.5min以内，可以在最小的纤维损伤下，获得较高的摩擦系数，而且经研究2.5min钟以上的摩擦因数变化也不明显；另一方面，低温等离子处理功率不能超过100w，超过100w时，会造成纤维强力明显下降。
2、PLA处理氛围：由于PLA玻璃化温度比较低，因此，本发明低温等离子处理氛围选用空气，这样就无需耗费氧气、氢气和氮气，可以有效地节约成本。
3、PLA处理中，染色工艺上的升温速率控制很关键，申请人经多次实验后发现，在50℃往上时升温速度必须得慢，不能超过1℃/min，否则容易染花。
本发明通过选用等离子体来处理PLA，并合理配置处理工艺参数，配合独特的染色工艺，通过等离子体处理可以使其表面刻蚀，在表面上留下许多凹槽，这就使得PLA的表面积增大，使分散染料与纤维或织物接触面积增大，有利于分散染料上染PLA纤维，并且减少表面反射以改善染色性能及深色性。用等离子处理后的PLA在本发明常压低温的条件下进行染色，具有很好的染色效果，且PLA纤维普遍存在的染深色问题得到很大的改善，同时，节约了能源，降低了成本。
综上，本发明采用等离子处理对PLA长丝织物表面进行物理和化学改性，实现了分散染料对PLA长丝织物的常压低温染色，染深色性得到很大改善。
以下通过附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
具体实施方式：
图1本发明实施例1的升温曲线示意图；
图2本发明实施例2的升温曲线示意图；
图3本发明实施例3的升温曲线示意图；
图4本发明实施例4的升温曲线示意图。
具体实施方式：
实施例1：
将PLA长丝织物低温等离子设备中进行低温等离子处理，处理条件为：功率60W，时间60S，处理气氛为空气，将处理后的PLA长丝织物用Dianix(Blue)XF进行染色。染色条件：染料1％(o.w.f)，扩散剂NNO 1g/L，浴比1∶30，用醋酸调节pH值至4-5，染色工艺路线如图1所示：按图1所示的升温曲线进行染色后，水洗，还原清洗，水洗，烘干。
将实施例1染色的PLA长丝织物与常规染色工艺处理的PLA长丝织物，进行上染率和k/s值检测，测试结果表明：未经等离子处理的PLA长丝织物的上染率为46.7％，k/s值为3.12，经等离子处理过的PLA长丝织物的上染率为58.9％，k/s为4.23，上染率和k/s增长率分别为26.12％和35.58％。
实施例2：
将PLA长丝织物低温等离子设备中进行低温等离子处理，处理条件为：功率100W，时间100S，处理气氛为空气，将处理后的PLA长丝织物用Dianix(Blue)XF进行染色。染色条件：染料1％(o.w.f)，扩散剂NNO 1g/L，浴比1∶30，用醋酸调节pH值至4-5，染色工艺路线如图2所示：按图2所示的升温曲线进行染色后，水洗，还原清洗，水洗，烘干。
将实施例2染色的PLA长丝织物与常规染色工艺处理的PLA长丝织物，进行上染率和k/s值检测，测试结果表明：经等离子处理过的PLA长丝织物的上染率为64.1％，k/s为5.23，上染率和k/s增长率分别为37.26％和67.63％。
实施例3：
将PLA长丝织物低温等离子设备中进行低温等离子处理，处理条件为：功率100W，时间100S，处理气氛为空气，将处理后的PLA长丝织物浸泡在质量分数为30％的丙烯酸溶液中60min。然后将PLA长丝织物用Dianix(Blue)XF进行染色。染色条件：染料1％(o.w.f)，扩散剂NNO 1g/L，浴比1∶30，用醋酸调节pH值至4-5，染色工艺路线如图3所示：按图3所示的升温曲线进行染色后，水洗，还原清洗，水洗，烘干。
将实施例3染色的PLA长丝织物与常规染色工艺处理的PLA长丝织物，进行上染率和k/s值检测，测试结果表明：经等离子处理过的PLA长丝织物的上染率为72.1％，k/s为6.32，上染率和k/s增长率分别为54.39％和103.56％。
实施例4：
将PLA长丝织物低温等离子设备中进行低温等离子处理，处理条件为：功率100W，时间100S，处理气氛为空气，将处理后的PLA长丝织物浸泡在质量分数为50％的丙烯酸溶液中120min。然后将PLA长丝织物用Dianix(Blue)XF进行染色。染色条件：染料1％(o.w.f)，扩散剂NNO 1g/L，浴比1∶30，用醋酸调节pH值至4-5，染色工艺路线如图4所示：按图4所示的升温曲线进行染色后，水洗，还原清洗，水洗，烘干。
将实施例4染色的PLA长丝织物与常规染色工艺处理的PLA长丝织物，进行上染率和k/s值检测，测试结果表明：经等离子处理过的PLA长丝织物的上染率为76.8％，k/s为6.98，上染率和k/s增长率分别为64.45％和123.72％。
本发明上述的实施例是对本发明的说明而不能限制本发明，在与本发明权利要求书相当的含义和范围内的任何改变和组合，都应该认为是在权利要求书的范围内。
Claims (3)
1.一种PLA长丝织物染深色的方法，包括以下步骤：将PLA长丝织物置于低温等离子设备中进行低温等离子处理，低温等离子处理参数为：功率20W-100W，时间10S-100S，处理气氛为空气，将处理后的PLA长丝织物用分散染料在100℃条件下染40min，达到上染平衡；
所述的染色助剂为渗透剂JFC或扩散剂NNO；
所述染色工序中，先以2℃/min的升温速度升至50℃，然后再以1℃/min的升温速度升至100℃；
所述的分散染料选自Dianix AC-E、Dianix XF、龙盛UN-SE分散染料的任意一种。
2.一种PLA长丝织物染深色的方法，包括以下步骤：将PLA长丝织物置于低温等离子设备中进行低温等离子处理，处理条件为：功率20W-100W，时间10S-100S，处理气氛为空气，将处理后的PLA长丝织物浸泡在质量分数为10％-50％的丙烯酸溶液中30min-200min，然后将PLA长丝织物用分散染料在100℃条件下染40min，达到上染平衡；
所述的染色助剂为渗透剂JFC或扩散剂NNO；
所述染色工序中，先以2℃/min的升温速度升至50℃，然后再以1℃/min的升温速度升至100℃；
所述的分散染料选自Dianix AC-E、Dianix XF、龙盛UN-SE分散染料的任意一种。
3.根据权利要求1或2所述的一种PLA长丝织物染深色的方法，其特征在于：所述染色工序中，浴比为1∶30，pH值为4-6。
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