文档介绍：PLA 纤维染色热力学研究
2009-07-29 来源: 印染在线  点击次数:1273  

PLA 纤维染色热力学研究
曾丽平1,郭申2,傅忠君3,于鲁汕3
,西安(710021)
(山东)有限公司,山东潍坊(261061)
,山东淄博(255049)
摘要: 对聚乳酸针织面料进行染色,研究了三种染色助剂对
针织聚乳酸纤维面料染色热力学参数的影响。聚乳酸纤维针织面料对分散染料的吸附符合
Nernst 吸附。作出了针织聚乳酸纤维吸附等温线,确定了聚乳酸纤维的有效吸附体积Var,
在所得结果的基础上计算出染色亲和力、染色热、染色熵。研究结果表明,
在高温下染色聚乳酸纤维的染色亲和力都比低温下要高。
关键词:吸附等温线;助剂;染色亲和力; 染色热;有效吸附体积
聚乳酸纤维面料与涤纶等纤维一样,同属聚酯纤维,其染色性能与涤纶相类似,分散染
料可以对聚乳酸纤维面料着色。由于聚乳酸纤维的形态及超分子结构与涤纶纤维有所不同,
故染色性能亦有其自身的特点,与涤纶等有一定的差异。
目前,对针织聚乳酸纤维的染色研究已有很多报道,但因该纤维面世不久,缺乏系统的
染色理论研究和实践积累,因此至今尚未形成成熟、稳定的染色工艺技术用于生产,针织聚
乳酸纤维及混纺织物的染色加工处于探索和认识期,针织聚乳酸纤维及混纺织物的染色技术
有待于完善提高和稳定。其染色理论研究借鉴传统染色热力学理论,需要通过实验验证,采
用合理的表征方法,解释不同条件下的现象,促进针织聚乳酸纤维及混纺织物的染色质量,
使聚乳酸纤维纺织品面料在服装行业中推广应用。
本实验从聚乳酸纤维的形态结构和超分子结构入手,采用具有较好线性和平面对称结构
. 分散红 74,对聚乳酸纤维面料进行了染色过程热力学的研究,对聚乳酸纤维面料的
染色性能进行了合理的描述,为聚乳酸纤维染色工艺的优化提供理论依据。的
分子结构式如下:
聚乳酸纤维的形态结构
聚乳酸纤维的分子结构与涤纶有所不同,聚乳酸纤维大分子上酯基的存在使得聚乳酸纤
维大分子间较易形成氢键,甲基的存在使聚乳酸纤维的疏水性增强。聚乳酸纤维的纵向及纤
维面料末端切面扫描电镜图1.

聚乳酸纤维面料的切截面呈扁平圆状,中间大部分近似圆形,纵向表面大多数比较光滑
呈均匀柱状,但表面有少数深浅不等的沟槽。聚乳酸纤维中细长的缝隙和表面的沟槽决定了
聚乳酸纤维比涤纶纤维具有优良的吸湿性和导湿性。其横截面形态图中的表层和内层具有不
同的结构特点,表层较为紧密,切片表面光滑,而内层的结构疏松、有空隙,具有皮芯结构。其形
态结构的形成与纤维成形过程和工艺条件有关。
纤维吸附有效体积的计算
通过实验和近期对聚乳酸纤维结晶度、取向度及其超分子结构理论研究,我们选择了一
种认为适合于计算吸附质(染料)在该纤维上吸附可及体积Var的计算公式[1]:
Var 计算的前提是吸附体系(纤维、吸附质、介质)和外界条件(介质pH值、盐浓度、
温度等)均固定,才有一条确定的吸附等温线,nSmax 是等温线的最大值。式中