一种聚乳酸织物及其染色方法技术

本发明专利技术公开了一种聚乳酸织物及其染色方法，该染色方法包括如下步骤：S1、以酯酶溶液对聚乳酸织物进行预处理；S2、将经步骤S1处理的试样清洗后，加入酪胺溶液中，反应后得到含酚羟基的聚乳酸织物；S3、将经步骤S2处理的试样浸渍在衣康酸溶液中进行接枝聚合；S4、将经步骤S3处理的试样清洗后进行染色。本发明专利技术首先借助酯酶处理PLA织物，使PLA纤维表面酯键水解产生羧基，然后通过纤维上羧基与酪胺反应，制备含酚羟基的PLA，最后催化PLA纤维通过接枝聚合引入聚衣康酸，增加纤维表面的负电性，实现PLA织物染色，经过该方法染色的PLA织物具有亲水性好、纤维损伤小、染色深度高。染色深度高。

【技术实现步骤摘要】
一种聚乳酸织物及其染色方法


[0001]本专利技术涉及纺织材料加工
，具体地，涉及一种低强损聚乳酸织物及其染色方法。

技术介绍

[0002]聚乳酸，又称聚丙交酯(简称PLA)，是以微生物发酵产物乳酸为单体，通过聚合得到的脂肪族聚酯类聚合物。与传统合成纤维相比，PLA纤维最大优势在于其可生物降解性，因而很容易被自然界的微生物或动植物体内的酶分解，最终形成水和二氧化碳，对生物体无危害。若将PLA纤维埋入土中或与其他废弃物一起堆埋，几个月内便会被分解，降解产物无毒，是一种理想的环保型可生物降解纤维原料。不仅如此，PLA纤维较涤纶纤维体积质量较小，产品具有优良的悬垂性，透气性和回弹性，断裂强度与断裂伸长率与锦纶纤维相近，且具有抗紫外线功能。因此，以PLA纤维为原料加工服装面料深受消费者喜欢。
[0003]PLA纤维虽然具有良好的生物相容性、生物降解性，但本身也存在着缺陷，如：分子中因含有大量的酯键而导致纤维亲水性差；结晶性及结晶速率慢、强度低、韧性差、热变形温度低。目前PLA纤维多采用分散染料在110℃进行高温染色，存在上染百分率普遍较低，染物得色较浅的问题，若工艺控制不当还极易产生纤维损伤。为提高PLA纤维制品的染色深度，不少研究人员采用碱减量法进行纤维预处理，或借助于载体法在较低温度下进行分散染料染色。实践结果表明，碱处理对PLA纤维制品强力有显著的影响，即随着减量率增加，断裂强力显著下降，但分散染料染色后纤维制品的表观得色量并没有增加。采用载体染色能降低染色温度，提高染色深度，避免高温染色中纤维损伤，但小分子载体易残留在PLA纤维中，部分载体具有毒害作用，不符合生态纺织品的加工要求。
[0004]由此可见，如何对PLA纤维进行改性加工，克服其亲水性差、染色中纤维易损伤、难以染深等弊端，是PLA纤维制品染色加工中亟待解决的技术难题。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术提供了一种聚乳酸织物及其染色方法，该染色方法染色而得的聚乳酸织物亲水性佳、纤维损伤小、染色深度高。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种聚乳酸织物的染色方法，该染色方法包括如下步骤：
[0007]S1、以酯酶溶液对聚乳酸织物进行预处理；
[0008]S2、将经步骤S1处理的试样清洗后，加入酪胺溶液中，反应后得到含酚羟基的聚乳酸织物；
[0009]S3、将经步骤S2处理的试样浸渍在衣康酸溶液中进行接枝聚合；
[0010]S4、将经步骤S3处理的试样清洗后进行染色。
[0011]上述技术方案中，酯酶使聚乳酸纤维表面酯键水解产生羧基，然后通过纤维上羧基与酪胺反应，制备含酚羟基的聚乳酸织物，最后催化纤维上酚羟基与衣康酸单体发生接
枝聚合，在聚乳酸纤维表面引入聚衣康酸，增加纤维表面的负电性，使得染料与纤维的吸附点和反应位点增多，从而实现聚乳酸织物染色。
[0012]具体地，步骤S1中，所述预处理方法为：将聚乳酸织物浸渍于浓度为25～50U/mL、pH值为7.5～8.5的酯酶溶液中在40～50℃条件下处理4～8h。
[0013]具体地，步骤S2中，所述酪胺溶液中含有浓度为2.5～5g/L的1
‑
乙基
‑3‑
(3
‑
二甲基氨丙基)
‑
碳化二亚胺、2.5～5g/L的N
‑
羟基琥珀酰亚胺和3～6g/L的酪胺，所述酪胺溶液的pH值为5.5～6.5，反应条件为30～40℃下反应6～10h。
[0014]具体地，步骤S3中，将经步骤S2处理的试样浸渍在衣康酸溶液中，借助氯化亚铁和双氧水组成的芬顿体系催化接枝聚合，在聚乳酸织物上引入聚衣康酸。
[0015]进一步具体地，所述衣康酸溶液中衣康酸的浓度为15～30g/L、氯化亚铁5～10g/L、双氧水1.5～3g/L，pH值为3.5～5，接枝聚合为30～40℃下反应3～6h。
[0016]具体地，步骤S4中，以阳离子染料对经步骤S3处理的试样进行染色。
[0017]优选地，所述阳离子染料为阳离子蓝RL或阳离子艳红5GN，浓度为0.02～5g/L，pH值为4.5～6.5，温度为85～100℃，染色时间为20～90min。
[0018]优选地，所述聚乳酸织物为以聚乳酸纤维、聚乳酸丝为原料加工而成的梭织、针织物或无纺布。
[0019]优选地，所述酯酶为对脂肪族酯类分子具有水解作用的酯键水解酶。
[0020]本专利技术第二方面提供一种聚乳酸织物，该聚乳酸织物由上述的染色方法染色而得。
[0021]通过上述技术方案，本专利技术实现了以下有益效果：
[0022]本专利技术首先借助酯酶处理PLA织物，使PLA纤维表面酯键水解产生羧基；然后通过纤维上羧基与酪胺反应，制备含酚羟基的PLA；最后催化PLA纤维通过接枝聚合引入聚衣康酸，增加纤维表面的负电性，实现PLA织物染色。与传统PLA织物采用分散染料染色相比，本专利技术具有以下优点：
[0023](1)纤维损伤小。本专利技术述及的方法进行PLA改性和阳离子染色，处理温度相对较低，避免了碱法预处理和高温分散染料染色对PLA纤维造成的损伤；
[0024](2)染色深度高。PLA织物经水解预处理后产生羧基，为接枝酪胺创造了条件；接枝到纤维上的酪胺经芬顿体系催化氧化产生酚氧自由基，进一步与含乙烯基的衣康酸发生自由基聚合，纤维表面引入的聚衣康酸，从而增加了PLA纤维对阳离子染料的亲和力，促进PLA织物染色深度增加；
[0025](3)织物亲水性改善。以本专利技术所述的方法整理后，PLA纤维表面酯键水解产生的羟基和接枝聚合中引入的羧基均有很好的亲水性，织物的抗静电效果也较好。
具体实施方式
[0026]以下结合实施例对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0027]以下实施例中，酯酶采用酯酶E0231，购于南京杜莱生物公司(CAS号：9016
‑
18
‑
6)。
[0028]实施例1
[0029]聚乳酸织物的染色方法为：
[0030](1)酯酶预处理：将PLA织物(克重150g/m2)浸渍于pH值为7.5、浓度为25U/mL的酯酶溶液中，在45℃下预处理4h，使PLA纤维大分子中酯键水解产生羧基；
[0031](2)酪胺接枝改性：将经步骤(1)处理的试样水洗后，将其浸渍于pH值为5.5，含有2.5g/L的1
‑
乙基
‑3‑
(3
‑
二甲基氨丙基)
‑
碳化二亚胺、2.5g/L的N
‑
羟基琥珀酰亚胺，3g/L的酪胺溶液中，于30℃处理6h，通过羧基与酪胺中氨基反应，制备含酚羟基的PLA织物；
[0032](3)衣康酸接枝聚合：将经步骤(2)处理的试样浸渍在浓度为15g/L衣康酸溶液中，借助浓度为5g/本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚乳酸织物的染色方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、以酯酶溶液对聚乳酸织物进行预处理；S2、将经步骤S1处理的试样清洗后，加入酪胺溶液中，反应后得到含酚羟基的聚乳酸织物；S3、将经步骤S2处理的试样浸渍在衣康酸溶液中进行接枝聚合；S4、将经步骤S3处理的试样清洗后进行染色。2.根据权利要求1所述的聚乳酸织物的染色方法，其特征在于，步骤S1中，所述预处理方法为：将聚乳酸织物浸渍于浓度为25～50U/mL、pH值为7.5～8.5的酯酶溶液中在40～50℃条件下处理4～8h。3.根据权利要求1所述的聚乳酸织物的染色方法，其特征在于，步骤S2中，所述酪胺溶液中含有浓度为2.5～5g/L的1
‑
乙基
‑3‑
(3
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二甲基氨丙基)
‑
碳化二亚胺、2.5～5g/L的N
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羟基琥珀酰亚胺和3～6g/L的酪胺，所述酪胺溶液的pH值为5.5～6.5，反应条件为30～40℃下反应6～10h。4.根据权利要求1所述的聚乳酸织物的染色方法，其特征在于，步骤S3中，将经步骤S2处...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛齐全，
申请(专利权)人：扬州纪元纺织有限公司，
类型：发明
国别省市：