1、PLA纖維的染整加工1PLA纖維的特性1.1PLA纖維的由來(lái)PLA纖維，即聚乳酸纖維，取材于玉米、薯類等植物，經(jīng)生物分解發(fā)酵生成乳酸，在適當(dāng)條件下聚合制得高純度的聚乳酸,并以聚乳酸為原料紡絲而成OPLA纖維是合纖家屬中第一個(gè)可生物降解的纖維，其最終分解物為CO2和H2O,在玉米植物的光合作用下又可生成玉米淀粉，如此在自然界中循環(huán)，因此不會(huì)破壞和污染環(huán)境，符1.2PLA纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)PLA纖維基本化學(xué)組成H-0CH（CH?C0-0H,屬脂肪族聚酯纖維。PLA纖維因聚乳酸純度不同，所制得的聚合物性能也因同分異構(gòu)體比例不同而變化較大。其軟化點(diǎn)，非晶型的為60C左右，晶型的則高達(dá)175C。紡聚乳酸纖維

2、用的聚乳酸主要由L-乳酸聚合制得，偏重結(jié)晶型，軟化點(diǎn)較高，熔點(diǎn)130-175C,玻璃化溫度較低，均為57C,屬對(duì)溫度較敏感的纖維。1.3PLA纖維的性能PLA纖維除了具有較好的生物降解性、親水性，其它性能也優(yōu)于PET纖維和PA6纖維（見(jiàn)表1、2）。表ILactron乳醯纖維與IEEPA&纖維比較項(xiàng)目ET：TPA6比重兒針tm3）-11271.3S1.14折射率1401.5K1.57豉璃化溫度f(wàn)C57704C熔點(diǎn)代】7526521.5回瀚率M05a44.5結(jié)晶度M、7)so-拉伸強(qiáng)度/小、（血?jiǎng)滼40“5040-5l04.(匚S3伸長(zhǎng)率険303040楊氏/kg*(innij-1l加】300怫水收

3、縮率甩8-15ALW1.4PLA纖維織物的風(fēng)格PLA纖維具有絲綢般的光澤、良好的肌膚觸感，以及一般合成纖維的特征。如相似的強(qiáng)力和伸長(zhǎng)率,優(yōu)良的抗皺和形態(tài)穩(wěn)定性,優(yōu)良的抑菌、防霉性,良好的吸濕、排汗和快干性能，以及應(yīng)變回復(fù)率高等優(yōu)點(diǎn)。因此用PLA纖維制成的服裝有良好的懸垂性和手感，穿著舒適，是高檔休閑服飾的優(yōu)質(zhì)素材。PLA纖維與棉、羊毛等天然纖維的混紡織物，保持了生物可降解的優(yōu)良特性，更能體現(xiàn)PLA纖維織物獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。2PLA纖維織物的染整加工PLA纖維分子鏈中沒(méi)有強(qiáng)極性基，存在大量的疏水性酯鍵，碳鏈上還存在等距排列的甲基，熔點(diǎn)較低(130170F),比聚酯(265C)、聚酰胺纖維(215C)低

4、得多，適合用分散染料染色。因此，在染整加工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制加工溫度不超過(guò)130C,浸染染色溫度不超過(guò)110。PLA纖維不耐堿性，在55C(玻璃化溫度57C)以上的堿性條件下更容易水解。因此,堿處理時(shí)要考慮織物的失重和收縮，盡量避免堿性前處理。PLA纖維的強(qiáng)力接近滌綸纖維，楊氏模量介于滌綸和尼龍纖維之間，親水性比滌綸纖維好，手感、懸垂性和回彈性較好，比重比滌綸低，縮率較易控制。根據(jù)PLA纖維和織物組織特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)設(shè)備狀況，可采用低溫、低堿或無(wú)堿加工工藝。2.1PLA纖維工藝試驗(yàn)用基材2.1.1本試驗(yàn)采用日本鐘紡公司生產(chǎn)的聚乳酸纖維(Lactron)長(zhǎng)絲與精紡藏青色羊毛交織物。2.1.2PL

5、A/棉混紡平紋織物170cm14.6/14.6402/307(其中PLA纖維系Lactron)，混紡比50/50。2.2PLA纖維加工溫度試驗(yàn)表3精紡羊毛/PLA交織物定形溫度試驗(yàn)溫度七時(shí)閭*rkg手感啟度與時(shí)間/予感LOOk90IE常130戡60粗糙11()x9()正常140V60發(fā)業(yè)、板結(jié)、發(fā)脆13)x90正常IJOx6()纖維熔融脆裂I3C45正常由表3知，加工溫度超過(guò)130C,織物手感開(kāi)始變差。2.3PLA纖維耐堿試驗(yàn)表4PLA/棉混紡織物耐堿試驗(yàn)條件現(xiàn)象10g/L,楷練劑5g/,.9氣乜*4(1mh正常降強(qiáng)氏過(guò)5H12g/L輔練劑4()cu嚴(yán)重降強(qiáng)25各/L,皇溫53()剖L_KM)

6、1C90呂無(wú)確力KaOHLSg/LR幻CDg3()g/L.KDC乂鼻占強(qiáng)力下降能3%30皿KMJUX90確力下降7.7%由表4知,在室溫狀態(tài)下,NaOH12g/L時(shí)嚴(yán)重降強(qiáng);NaOH達(dá)25g/L時(shí),PLA纖維溶解。因此在整個(gè)染整加工過(guò)程中應(yīng)盡量避免堿性浴加工。2.4PLA纖維前處理工藝PLA纖維熔點(diǎn)為175C,因此PLA/棉混紡或交織物燒毛工藝要謹(jǐn)慎。采用很溫和的低于錦綸/棉混紡織物的燒毛工藝。最好避開(kāi)燒毛工藝,采用后整理軋光工藝來(lái)彌補(bǔ)?？椢锊捎蒙锩竿藵{。對(duì)PVA漿含量高，含雜多的坯布有時(shí)也可用淡燒堿煮練,但不得超過(guò)10g/L(見(jiàn)表4)。建議采用諾維信煮練酶加氧漂工藝，或使用TY-288高效

7、練漂助劑進(jìn)行無(wú)堿高效練漂前處理工藝。預(yù)定形工藝不超過(guò)130C*45s。2.5PLA纖維的染色工藝PLA纖維的化學(xué)基本結(jié)構(gòu)屬脂肪族聚酯纖維，聚乳酸中有大量的疏水酯鍵存在，適合分散染料染色。2.5.1染料的選用基于PLA纖維的耐熱性，選用SE型中溫型分散染料和快速分散染料為宜。PalanilECOCC染料適用于中深色染色和快速染色，色譜廣。MiketonECOCCE染料適用于淺色染色，耐光牢度高。DispersolXF/SF染料中等耐光牢度。Trial藍(lán)黑系列分散染料。PLA纖維專用分散染料：日本長(zhǎng)瀨色材公司開(kāi)發(fā)的Denapla系列染料共13個(gè)品種，適用于高吸盡率的中深色三原色和淺色的日曬牢度好的

8、三原色。染淺色時(shí)，同時(shí)使用紫外線吸收劑DenaplaUVCutterNH，以提高日曬牢度。分散染料在PLA纖維上的色相與在滌綸纖維上相比，有明顯的向短波長(zhǎng)方向移動(dòng)的傾向，即紅色f橙、藍(lán)光紅f紅色，藍(lán)色f藍(lán)紫色，且同色異譜現(xiàn)象也較大。2.5.2染色工藝條件PLA纖維的熔點(diǎn)和玻璃化溫度較低，對(duì)溫度敏感，不耐高溫。采用常規(guī)酸性染色法,染色條件為110110X30min,染浴pH值控制在47,一般以56較適宜，盡量避免PLA纖維水解受損。染色溫度控制染色溫度小于70C時(shí),染料幾乎不上染;80C以上染料上染速率加快。由于分散染料對(duì)PLA纖維染色的勻染性比聚酯差，因此至80C時(shí)要減慢升溫速度，以獲得較好的

9、勻染效果,一般以1C/min的升溫速度為宜。(在95C左右保溫5min),再升溫至110CX30min,染色基本達(dá)到平衡。染色pH值控制由于聚乳酸纖維不耐堿,pH值4時(shí)PLA纖維強(qiáng)力受損，因此染浴的pH值控制在56。染后皂洗最好采用中性浴低溫皂洗,盡量避免燒堿、保險(xiǎn)粉還原清洗，深濃色需還原清洗條件為:Na2CO31g/L、保險(xiǎn)粉2g/L,6065C低溫清洗。2.5.3后整理選用后整理助劑要適當(dāng),以防降低染色牢度,溫度不宜過(guò)高,最好采用松式烘干,溫度低于100C,充分體現(xiàn)PLA纖維的懸垂性和柔軟手感。如需要高溫后整理，后整理定形溫度不要超過(guò)130C,時(shí)間不要超過(guò)45s（見(jiàn)表3）。溫度過(guò)高會(huì)造成P

10、LA纖維手感粗糙，板結(jié)甚至無(wú)強(qiáng)力。軋光整理可以增加PLA纖維織物的光澤和布面光潔度,手感柔滑，提高回彈性，懸垂性更佳。軋光工藝有冷軋光和熱軋光,PLA纖維最好用冷軋光工藝,熱軋光工藝整理效果好于冷軋光,但必須根據(jù)織物規(guī)格嚴(yán)格控制溫度、車速和承壓量。3PLA纖維混紡織物染整加工生產(chǎn)PLA纖維與天然纖維棉、毛、絲和再生纖維粘膠等混紡、交織,既能保持原有的生物降解性和優(yōu)良的速干吸濕效果,又能發(fā)揮其它天然纖維的優(yōu)點(diǎn),是高檔服裝面料的素材。3.1羊毛/PLA交織物的染整工藝織物規(guī)格：經(jīng)向深藏青精紡毛，緯向PLA長(zhǎng)絲。工藝流程：翻縫f退漿f柔軟整理f預(yù)縮f成品3.1.1退漿工藝浸軋酶液f堆置（60CX40

11、min）f熱水洗（8090C）f熱水洗f冷水洗f烘干酶退漿處方/gXL-1液體淀粉酶5JFC1精練劑2設(shè)備平幅J型履帶練漂機(jī)3.1.2柔軟定形工藝浸軋柔軟劑f定形（130口40s）設(shè)備針?shù)e定形機(jī)成品品質(zhì)縮水率（經(jīng)/緯）-3%/-0.8%、手感柔軟、懸垂性好、光澤好。3.2PLA/棉混紡織物染整工藝織物規(guī)格170cml4.6/14.6402/307PLA/棉混紡平紋府綢工藝流程翻縫f酶退漿f無(wú)堿高效練漂f預(yù)定形f染PLA纖維f套染棉纖維f柔軟拉幅f（預(yù)縮）f軋光f成品3.2.1酶退漿工藝酶退漿工藝同3.1.1。3.2.2無(wú)堿高效練漂工藝進(jìn)缸f室溫兩道（加料）一60道f80C道一95100四道f熱

12、水洗（9095C）兩道f溫水洗（5060C）兩道f冷水洗高效練漂處方/gXL-1TY288AxTY288ByTY288DzHO34設(shè)備卷染機(jī)3.2.3預(yù)定形工藝預(yù)定形條件為130CX40s。半制品品質(zhì)經(jīng)向強(qiáng)力提高（與門幅收縮,經(jīng)紗增多有關(guān)）,緯向強(qiáng)力幾乎不變,白度好,毛效好（llcm/30min），棉籽殼去盡。淀粉漿除盡，殘留少量PVA漿,但不影響染色加工。3.2.4染色工藝室溫加料（分散染料,pH值45）二道一60C道一80C道一90C二道一100C二道f熱水洗（90C）一溫水洗（60C）一還原清洗（60C）一溫水洗（5060C）冷水洗一套染活性染料室溫加料二道一60C染色二道一60C純堿固

13、色二道一溫水洗（5060C）一熱水洗一中性皂洗（90Cf熱水洗一溫水洗一冷水洗一出缸活性套棉工藝也可以使用軋染方法,固色液只能用純堿作固色劑,不能使用混合堿（見(jiàn)表4）。3.2.5柔軟拉幅工藝柔軟拉幅溫度為100110C落布烘干為止。3.2.6預(yù)縮或冷軋光預(yù)縮采用常規(guī)棉織物工藝;軋光采用冷軋光保守工藝。成品品質(zhì)：手感柔軟滑爽,織物縮水率（經(jīng)/緯）可達(dá)到-2%/-0.9%。成品強(qiáng)力變化：經(jīng)向強(qiáng)力提高6%,緯向強(qiáng)力降低17.4%（屬正常降強(qiáng)）。經(jīng)向強(qiáng)力提高是由于門幅收縮經(jīng)密增加（成品門幅146cm）。色牢度：干摩5級(jí),濕摩4級(jí),沾色3.5級(jí),皂洗變色4級(jí)。采用低燒堿前處理時(shí).燒堿用量控制在10g/L

14、內(nèi),染色時(shí)套棉不能直接用活性染料染色,需先檢測(cè)半制品的強(qiáng)力,再考慮套染使用的染料,但可以采用涂料染色來(lái)減少?gòu)?qiáng)力損失。4結(jié)論4.1在PLA纖維的染整加工過(guò)程中，最好不使用純堿，必須用純堿時(shí),將純堿減少到最少量，并且采用較低的溫度來(lái)處理，盡量避免PLA纖維強(qiáng)力受損。4.2嚴(yán)格控制pH值。PLA纖維在酸性浴染色,pH值以5左右為宜，不要低于4,以免對(duì)PLA纖維造成不必要的損傷。4.3嚴(yán)格控制加工溫度，定形溫度不要超過(guò)130CX45S,染色溫度以110CX30min為宜。4.4染色皂洗采用中性浴，不用還原清洗;染深濃色時(shí)可采用溫和的工藝進(jìn)行還原清洗，純堿1g/L、保險(xiǎn)粉2g/L、洗滌劑12g/L,溫度6065,時(shí)間15min。采用還原清洗工藝，纖維中沾色最嚴(yán)重的醋酯纖維和錦綸纖維沾色牢度可提高2級(jí)以上。4.5分散染料選中溫型和低溫快速染料,耐日曬牢度好,上染率高。染淺色時(shí)要加紫外線吸收劑,以提高日曬牢度。4.6活性染料選色牢度好的中溫型雙活性基染