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纺织工程中新型纤维的应用研究纺织工程作为一门涉及纤维材料、纺织工艺和产品设计的综合性学科，一直在不断创新和发展。
新型纤维的出现为纺织行业带来了新的机遇和挑战。
这些新型纤维具有独特的性能和特点，在满足人们对功能性、舒适性和环保性等方面的需求上发挥着重要作用。
一、新型纤维的种类及特点（一）天然新型纤维1、彩棉彩棉是一种在棉花生长过程中自然形成颜色的新型棉花品种，无需经过化学染色处理。
它具有柔软、舒适、透气等优点，同时减少了印染过程中的环境污染。
彩棉的颜色通常较为柔和、自然，给人一种清新、质朴的感觉。
2、竹纤维竹纤维是以竹子为原料，通过特殊工艺提取而成。
它具有良好的透气性、吸湿性和抗菌性，能够快速吸收人体排出的汗液并挥发，保持皮肤干爽。
此外，竹纤维还具有一定的防臭功能，使纺织品在使用过程中更加清新、卫生。
（二）合成新型纤维1、莱卡纤维莱卡纤维是一种氨纶纤维，具有优异的弹性和回复性能。
在纺织中加入少量的莱卡纤维，就能显著提高织物的弹性和舒适度，使服装更加贴合身体曲线，活动自如。
2、莫代尔纤维莫代尔纤维是一种再生纤维素纤维，具有柔软、光滑的手感和良好的吸湿性。
它的强度高于普通粘胶纤维，且缩水率较小，制成的衣物具有良好的尺寸稳定性和耐穿性。
（三）高性能新型纤维1、碳纤维碳纤维具有高强度、高模量、耐高温等优异性能。
在纺织领域，碳纤维主要用于制造高性能的防护服装、运动装备和航空航天用纺织品等。
2、芳纶纤维芳纶纤维具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀等特点。
在纺织工程中，芳纶纤维常用于制造防弹衣、防切割手套、耐高温防护服等特种纺织品。
二、新型纤维在纺织工程中的应用（一）服装领域1、运动服装运动服装对舒适性、弹性和透气性要求较高。
莱卡纤维的加入可以使运动服装具有更好的弹性和伸缩性，方便运动员的运动；而竹纤维和莫代尔纤维的应用则能提高服装的吸湿性和透气性，让运动员在运动过程中保持干爽舒适。
2、内衣内衣与人体皮肤直接接触，对材质的柔软性、透气性和抗菌性有较高要求。
新型的染色、印花技术介绍时代在进步，染色、印花技术在不断推陈出新，现在出现的新技术有哪些？下面为大家介绍分享。
1.小浴比、低哈液染色技术染色过程中若能在保证产品质量的前提下尽可能地降低浴比，则可以达到提高染料利用率、节水节能、减少废水排放的目的。
这就促进了小浴比、低给液染色技术的发展。
近年来许多小浴比、低给液新型染色加工设备相继投人工业化应用，其浴比最小可达到1:2，如德国第斯公司的Luft-roto plus气流染色机、Then公司的高温高压雾化染色机，其浴比最小分别可达1‘3和1:2左右，减少废水排放达30%一50%，节约大量的水、电、汽、能耗及染化药剂。
目前低给液染色技术主要以喷雾、泡沫及单面给液方法为主，降低给液率，从而可减少废水发生量。
2.超临界二札化谈流体染色技术超临界二氧化碳流体染色，即在封闭的体系内升温和加压至超过Co:的临界温度(31. 1 `C)和临界压力(7.39MPa)后，Co:转变成超临界流体状态。
其具有气体的流动性，可均匀分布在整个容器中，又具有跟液体一样甚至更强的溶解能力，可溶解分散染料及其他非极性和低极性物质。
染色时，超临界Co:流体起染色介质作用，在温度为31.1℃以上(一般为80一160℃之间，根据染色织物而定)，压力为20一30MPa条件下染色一定时间，染色结束后减压，Co:可重复利用。
此种方法完全无废水排放，节约资源，但设备投资高。
3.微胶囊染料染色和印花技术微胶囊技术是近几十年来迅速发展的新技术，用于染整工业是随着它用于无碳复写纸后才受到重视，可用作微胶囊染料和涂料的染色和印花，微胶囊整理剂的功能整理等。
其更多的用途正不断被开发研究。
利用微胶囊技术可以实现非水系染色，如静电染色等，从而可以降低废水处理的负担。
所谓微胶囊染料染色和印花是指以染料或涂料为芯材，以天然或合成高分子物为壁材，采用相分离法和界面聚合等方法制备成微胶囊染料，借助电场力、磁场力或常规方法进行染色或印花，通过染料转移向纤维吸附扩散，水洗后完成染色或印花过程。
舒弹丝染色工艺舒弹丝(SUTANS)是一种新型生物质弹性短纤维，其横截面类似“∞”字形，物理形态为状似弹簧的螺旋屈曲状，其染色性能接近普通涤纶。
采用分散染料在弱酸性（PＨ＝４~５）染浴中染色，但由于SUTANS的结晶区和非结晶区的玻璃化温度较普通涤纶低，故而其染色工艺与普通的涤纶稍有不同，尤其在上染过程和染色保温阶段。
1、SUTANS纤维染色转变温度（上染速度显著加快的转折点）为70℃~80℃，而普通涤纶为80℃~90℃，故而SUTANS纤维染色放慢升温速率应在70℃时开始。
2、SUTANS纤维采用低温分散染料染色临界染色温度（相对上染10%~90%的温度）为70℃~110℃.而普通涤纶为80℃~120℃；SUTANS纤维采用高温分散染料染色临界染色温度为80℃~120℃.而普通涤纶为90℃~130℃。
故而舒弹丝染色时保温温度根据所选择的染料不同而选择在110℃~120℃之间保温。
3、SUTANS纤维采用普通低温分散染料染色最高得色温度为115℃~120℃。
高温分散染料为120℃~125℃。
而普通涤纶低温分散染料染色最高得色温度为125℃~130℃。
高温型为130℃~135℃。
因此，SUTANS无论采用低温型分散染料、高温型分散染料，其得色温度均比普通涤纶低。
故而SUTANS做成的织物在染色时与普通的涤棉织物染色方法相同，只是升温速率慢些或中途保湿，整体的染色温度低一些就可以了。
4、染色温度在120℃时，所用染料及染色工艺条件相同情况下，SUTANS得色率即染色深度比普通涤纶高出40%左右。
故而在染色达到同样的深度时，舒弹丝所需用的染料数量较普通涤纶少40%。
5、为保证纤维本身蓬松柔软的手感，防止手感僵硬，在染色保温结束后不可直接降温，应慢降温以保证成品手感。
染色完成后应彻底还原清洗一次，以保证成品色牢度，宜采用纯碱2g/L.二氧化硫尿0.5g/L，80℃*10min.深色可适当加重还原清洗或采用两次还原清洗。
新型纤维与染整工艺班级：轻化08（2）班学号：40801030227姓名：刘冬梅铜氨纤维的染整工艺铜氨纤维(Cuprammonium fibre)是一种再生纤维素纤维。
它是将棉短绒等天然纤维素溶解在氢氧化铜或碱性铜盐的浓氨溶液中，配成纺丝溶液；经过滤和脱泡后，在水或稀碱溶液的纺丝浴中凝固成形，在含2％～3％硫酸溶液的第二浴液中使铜氨纤维素分子化合物分解再生出纤维素。
生成的水合纤维素纤维经水洗涤，再用稀酸液处理除去铜的残迹，再经洗涤、上油、干燥而成。
铜氨纤维面料手感柔软，光泽柔和，极具悬垂感。
其服用性能近似于丝绸，且抗静电性能较好，即使在干燥地区穿着也不会产生闷热感，因此，作为内衣里布很受欢迎。
目前，铜氨纤维已从里布用料发展成为高级套装的优质面料，特别适用于与羊毛、精梳棉、合成纤维等混纺或纯纺，用以制作高档内衣及套装等。
1.铜氨纤维的性能及结构铜氨纤维的截面呈圆形，无皮芯结构，可承受高度拉伸，制得的单丝较细，一般在1．33tex以下(1．2 den)，最细可达0．44 tex(0．4 den)。
其性能与粘胶纤维相似，特别是用碱法成形的。
水法成形的铜氨纤维，由于采用的溶液黏度高、纤维素聚合度大，所以断裂强度较粘胶纤维高，一般干态下为2．3—2．4 g／den，湿态下为1．2—1．3 g／den。
水法成形的铜氨纤维结构均匀，表层无定向层圈，在同样的染色条件下，染色亲和力较大，上色较深。
铜氨纤维的回潮率较高，公定回潮率为11％，在一般大气条件下回潮率可达12％～13％，仅次于羊毛，与丝相当，而高于棉及其它化纤，穿着更具舒适感。
铜氨纤维不溶于一般有机溶剂，而溶于铜氨溶液。
浓硫酸和热稀酸能溶解铜氨纤维，稀碱对其有轻微损伤，强碱则可使铜氨纤维膨胀而造成强度损失，最终可使纤维溶解。
2．染整加工注意点织物经向采用110 tex(100 den)铜氨纤维，纬向采用18．5 tex 棉+77 tex(70 den)棉氨包芯纱，斜纹，密度为210根／10 em×90根／10 em。
新型再生纤维素纤维的染整技术作者：黄润清来源：《科学与财富》2011年第06期[摘要] 新型纤维纺织品的生产是一个系统工程，染整加工技术是其中的一部分。
本文介绍了部分新型高模量再生纤维素纤维的染整技术。
[关键词] 新型再生纤维素纤维 Lyocell纤维 Polynosic纤维染整技术前言Lyocell和Polynosic等高模量纤维的初始模量是普通粘胶纤维的数倍（见表1）。
更有意义的是湿态下能保持很高的模量数，这在染整加工中是很重要的，因为它可以保证纤维在加工过程中，湿态条件下，也有良好的保形性和足够的强度。
表1几种再生纤维素纤维与棉、涤纶性能比较Lyocell纤维和Polynosic纤维的干湿强度明显高于棉和其他再生纤维素的纤维，干强接近涤纶，湿态拉伸强度可以保持干态的80％左右。
在染整加工和使用过程中没有象普通粘胶纤维一样，不能经受机械处理和水处理，而造成纤维损伤的问题。
高强度的纱线在织造加工和染整加工中都十分有利，既可减少加工中次品的产生，又可提高生产效率，从而制造高支轻薄的优质织物。
对企业而言，就能提高了经济效益。
因此，Lyocell纤维和Polynosic纤维是目前重点开发的再生纤维素纤维。
1.Lyocell纤维它是从毛榉，按树等木材制作的木浆粕，以N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)为溶剂纺丝而得的再生纤维素纤维，废弃物可自然降解，生产中的氧化胺溶剂可99.5％可回收再用.毒性极低，且不污染环境，因此Lyocell纤维也被誉为二十一世纪的绿色纤维。
1989年被人造丝及合成纤维国际标准局(BISFA)命名为Lyocell。
1993年美国Cour Tauldo公司生产的这种纤维的商品名为Tensel，也即我国称之为“天丝棉”。
织物的前处理目的是充分去除坯布上的浆料、油剂、色素、污渍等杂质，使加工的织物对染料具有良好的亲和力，以便于染色和印花。
Lyocell纤维的纯纺织物的前处理主要目的是去除浆料，根据不同浆料选择不同的退浆工艺。
活性染料活性染料⼀、引⾔1.1活性染料简介早在⼀个多世纪之前，⼈们就希望制得能够与纤维形成共价键合的染料，从⽽提⾼染⾊织物的耐洗牢度。
直到1954年，⼘内门公司的拉蒂（Rattee）和斯蒂芬(Stephen)在应⽤中发现含⼆氯均三嗪基团的染料在碱性条件下可与纤维素上的伯羟基发⽣共价键合，进⽽坚牢地染着在纤维上，就此出现了⼀类能与纤维通过化学反应⽣成共价键的反应性染料，亦被称为活性染料。
活性染料的出现，为染料的发展史揭开了崭新的⼀页。
活性染料⾃1956年问世以来，其发展⼀直处于领先地位。
⽬前世界上纤维素纤维⽤活性染料的年产量占全部染料年产量的20%以上。
活性染料之所以能迅速发展，是因为具有如下特点：1、染料可与纤维反应以共价键结合，在⼀般条件下这种结合键不会离解，所以活性染料在纤维上⼀经染着，就有很好的染⾊牢度，尤其是湿处理牢度。
此外，染料染着于纤维后，不会像某些还原染料那样发⽣光脆损。
2、具有优良的匀染性能，⽽且⾊泽鲜艳，光亮度好，使⽤⽅便，⾊谱齐全，成本低廉。
3、国内已能⼤量⽣产，能充分满⾜印染⾏业的需要；其使⽤范围⼴，不仅可⽤于纤维素纤维的染⾊，还可⽤于蛋⽩质纤维的染⾊以及⼀些混纺织物染⾊。
1.2 活性染料的历史20年代开始，汽巴公司开始了有关三聚氯氰染料的研究，这种染料的性能优于所有直接染料，其中特别是Chloratine Fast Blue 8G引⼊注⽬。
它是将⼀个含有胺基的蓝⾊染料与带有三聚氯氰环的黄⾊染料组成为绿⾊调的内分⼦组合，即该染料具有⼀个未被取代的氯原⼦，在⼀定条件下，能与纤维素反应形成共价结合，可是当时未被认识。
1923年，汽巴公司发现了酸性⼀氯均三嗪染料染于⽺⽑上，能获得⾼的湿牢度,从⽽在1953年发明了Cibalan Brill 型的染料。
同时，在1952年，赫斯特公司亦在研究⼄烯砜基团的基础上，⽣产了⽤于⽺⽑的活性染料，即Remalan。
但是这两类染料，当时并不很成功。
新型材料在纺织印染中的应用1. 前言纺织印染行业是一个与人们日常生活密切相关的行业，其产品的色彩、图案和质感直接影响到人们的穿着和审美。
随着科技的发展，新型材料在纺织印染中的应用越来越广泛，这不仅提高了印染质量，还大大降低了生产成本。
本文将详细介绍几种新型材料在纺织印染中的应用及其优势。
2. 新型染料新型染料是纺织印染行业的重要突破口，其具有环保、可降解、色牢度好等优点。
其中，生物染料、植物染料和纳米染料是当前研究的热点。
2.1 生物染料生物染料是利用生物技术，从天然生物资源中提取或合成的一种环保型染料。
其色牢度好，且对皮肤无刺激性，越来越受到消费者的喜爱。
目前，我国已成功研发出以黄连、黄柏等中药材为原料的生物染料，并在纺织品印染中得到应用。
2.2 植物染料植物染料是利用各种植物叶子、根、花等天然植物资源提取的染料。
其色彩丰富，环保无污染，符合当前可持续发展的理念。
目前，我国已成功研发出以蓝草、茜草、五倍子等天然植物为原料的植物染料，并在纺织品印染中得到应用。
2.3 纳米染料纳米染料是利用纳米技术制备的一种新型染料，其具有独特的化学和物理性质，可实现高效、低能耗的纺织印染过程。
目前，纳米染料在纺织品印染中的应用主要包括功能性纳米染料、纳米复合染料等。
3. 新型助剂新型助剂是纺织印染行业中不可或缺的一部分，其可以提高染料上色率，改善印染质量，降低生产成本。
目前，新型助剂主要包括生物酶助剂、纳米助剂等。
3.1 生物酶助剂生物酶助剂是利用生物技术制备的一种环保型助剂，其在纺织印染中的应用主要包括纤维素酶、蛋白酶等。
这些生物酶可以有效改善纤维表面结构，提高染料的上色率，从而实现高效、环保的印染过程。
3.2 纳米助剂纳米助剂是利用纳米技术制备的一种新型助剂，其在纺织印染中的应用主要包括纳米金属粉末、纳米有机化合物等。
这些纳米助剂可以提高染料的分散性，改善印染质量，降低生产成本。
4. 结论新型材料在纺织印染中的应用具有明显优势，不仅提高了印染质量，还实现了高效、环保的生产过程。
1 PLA 纤维的制备聚乳酸纤维是使用玉米、马铃薯等谷物作为原料经发酵制得乳酸,乳酸经缩合反应合成低分子量聚乳酸,再利用耦合剂将低分子量的聚乳酸聚合成具有良好机械物性的较高分子量聚乳酸,再通过化学改性将其物理性质提高并使其纤维化。
[2 ]PLA 纤维可用干法纺丝或熔融纺丝。
熔融纺丝时,采用分子量比较高的聚乳酸,先将PLA 切片进行真空干燥后,然后在氮气保护下通过螺杆挤压机喷丝制得,成丝后以118～210km/ min 的速度进行卷绕,然后将初生纤维在160 ℃的热板上双区拉伸进行拉伸热定形, 最后根据产品要求制成长纤、短纤。
2 PLA 纤维的特点PLA 纤维的性能恰好介于合成纤维和天然纤维之间,它具有同PET 相似的物性,它的密度和模量介于PET和PA 之间,回潮率低。
所制的织物质轻、手感柔软和干爽,还具有蚕丝一样的柔和光泽。
由于结晶度高,织物尺寸稳定性好,PET 一样容易进行纺织加工[4 ] 。
因此PLA 纤维同其它纤维一样可制成长丝、短丝、单丝和非织造布,广泛运用于服装、家饰、医疗、农业等各个领域。
[2 ,5～6 ] 211物理机械性能[4 ,7～12 ]由于乳酸单体以两种旋光形式存在,在由单体聚合成的PLA 中,当L 型较多时,其产品很容易结晶,但随着D 型增加,可结晶数量降低。
所以会造成不同批次的PLA 的物理性能有一定的差别。
通过热差分析仪测得聚乳酸玻璃化转变温度大至在57 ℃、熔点为175 ℃。
因其玻璃化温度高于室温,故很容易生产高透明非结晶物质;PLA 纤维具有一定的强力、抗热性及热固性,并可经假捻装置、填色箱加工成低弹丝;PLA 纤维颜色呈透明,能耐高温至175 ℃,但长期在阳光下,会缓缓变质。
它具有抗生物性,化学性质比较稳定; PLA 纤维吸水性差,但拥有良好的水扩散性,如与棉混纺,则能制成吸汗速干型复合材料。
PLA 纤维与其它材料相比,它在纺织加工领域有以下几项关键性能特征:1．亲水性优于PET;2．极好的手感、悬垂性及外观;3．好的回弹性能;4．极好的卷曲和卷曲保持性;5．可控制收缩性;6．强度高达613cNPdtex ;7．不受紫外线影响;8．密度低于PET;9．可用分散染料染色;10．杰出的可加工性;11．热粘合温度可控制;12．晶体熔融温度高达120～170 ℃;13．低可燃性。
具有保温功能的新型纤维面料的制作方法随着人们对生活质量要求的不断提高，保暖服装的需求也越来越大。
为了能够满足广大消费者对于保暖服装的需求，科学家们研发出了一种新型的纤维面料，具备良好的保暖效果和舒适的穿着感。
本文将为大家介绍这种新型纤维面料的制作方法。
首先，制作这种新型纤维面料需要使用到纤维素素材作为原料。
纤维素是一种天然基础化学品，是植物细胞壁中的重要成分，可以来源于植物的木材、棉花、竹子等。
同时，我们还需要用到一种叫做维纶的纤维化合物。
维纶是一种热塑性树脂，具有优异的耐热、耐候性能，并且可以与纤维素形成良好的结合。
第二步，将纤维素和维纶按照一定的配比混合在一起，并进行加热加压。
在高温高压的环境下，纤维素和维纶会发生化学反应，形成一种新的纤维化合物。
这种新型纤维化合物具有优异的保温效果和抗压性能。
同时，加热过程中的自然拉伸也使得新型纤维面料能够具有较好的弹性，更加贴合人体的曲线，使得穿着更加舒适。
第三步，将制作好的新型纤维面料进行染色和整理加工。
因为新型纤维面料本身具有天然的白色，需要根据消费者的需求进行染色，增加面料的视觉效果。
整理加工则可以让面料更加平整、柔软、抗皱，使得消费者在穿着的过程中更加舒适。
最后，新型纤维面料还需要进行一系列的物理性能测试，包括保温性能、抗压性能、污染物含量、符合ISO标准等，确保面料的质量安全可靠。
只有通过了各项测试，才能够投入市场销售。
总的来说，新型纤维面料的制作方法相对较为复杂，但能够制造出满足消费者高品质保暖服装需求的优良产品。
这种面料具有较好的保温性能、柔软度、抗皱性能和符合人体工程学的贴身性能，可以给广大消费者带来更加舒适温暖的穿着体验。
PBT、PTT、T400系列新型弹性织物的染整加工特点2004-11-2 14:43:20 李锡军王玉平路恩刚李金强褚文军王力民华纺股份有限公司技术开发中心阅读2868次1、PBT、PTT、T400纤维的介绍1.1 PTT纤维PTT纤维是聚酯纤维家族中的一类新产品，学名是聚对苯二甲酸丙二醇酯，该纤维与常规涤纶PET纤维相比较，它的软段部分是丙二醇而不是乙二醇。
因此它的软段部分的碳—碳链较长，这就使该纤维自身具有弹性，并且与PET纤维相比，PTT纤维玻璃化温度低约15℃，这种纤维兼具聚酯纤维和聚酰胺纤维的特性。
除抗污性强外，其染色性能优于尼龙。
手感柔软，伸长性同弹性纤维一样好，能用通常的分散深料染色和印花，不需使用特殊化学品，染色物具有干爽，挺括等特点。
1.2 PBT纤维PBT纤维是一种新型聚酯纤维，学名是聚对苯二甲酸丁二醇酯。
PBT纤维除兼具PTT纤维的优良特性外，由于它的软段部分是丁二醇而不是丙二醇。
它的软段部分的碳—碳链更长，这也使该纤维自身具有较好的弹性，并且与PTT纤维相比，PBT纤维的玻璃化温度低约10℃。
1.3 T-400纤维T-400是杜邦公司最近推出市场不久的一种新型复合聚酯纤维。
该纤维是由两种不同聚酯纤维并列复合纺丝而成的，由于这两种聚酯纤维的收缩比不同。
因此，该纤维可以产生永久的立体卷曲，从而使纤维自身具有优良的弹性。
2、棉与PBT、PTT、T400交织织物的工艺流程坯布翻缝→烧毛→退浆→漂白→丝光→定型→染色→后整理3、棉与PBT、PTT、T400交织织物的加工特点（1）不能用强碱长时间高温处理（如退浆、煮练），以免损伤纤维的弹力，酶退浆—冷堆法处理效果较好；附表1、2：表1 NaoH用量对半成品质量的影响表2 丝光（烧碱g/L）对织物的影响（2） PTT、PBT、T-400与棉交织物丝光有利于提高织物的吸附性能，提高织物的得色深度和鲜艳度，使织物表面平整、反光均匀，丝光NaOH浓度为190-210g/l；（3）染整加工过程中一定要加强水洗，使织物水洗充分；（4）织物定型温度不能过高（定型温度控制在140-160℃，时间30秒），以保证织物弹性。
超高分子量聚乙烯纤维的染色研究超高分子量聚乙烯纤维作为一种新型的纺织材料，具有优异的性能和广阔的应用前景。
然而，由于其特殊的结构和表面性质，超高分子量聚乙烯纤维的染色一直是一个具有挑战性的问题。
为了克服这一难题，研究人员进行了一系列的实验和探索。
首先，研究人员对超高分子量聚乙烯纤维的表面性质进行了分析。
结果发现，超高分子量聚乙烯纤维的表面能较低，表面结构较为光滑，不易吸附染料分子。
因此，在染色过程中，超高分子量聚乙烯纤维与染料之间的亲和力较弱，导致染料的上机率较低。
为了提高超高分子量聚乙烯纤维的染色性能，研究人员采取了多种方法。
首先，他们通过预处理的方式改变了纤维表面的化学性质，增强了与染料之间的亲和力。
例如，采用氧化、还原或表面活性剂处理等方法，改变了超高分子量聚乙烯纤维的表面电荷密度和亲水性。
这样一来，染料分子便能更好地吸附在纤维表面，提高了染色的均匀度和上机率。
其次，研究人员还尝试了多种染料的选择和改良。
他们发现，染料的分子结构和化学性质对超高分子量聚乙烯纤维的染色效果有重要影响。
一些具有较低的分子量和较强亲和力的染料，如直接染料和阳离子染料，能更好地渗透进入纤维内部。
此外，还有研究人员通过改良染料分子的结构，增加其与纤维之间的相互作用力，提高了染色的效果。
最后，研究人员还对超高分子量聚乙烯纤维的染色工艺进行了优化。
他们发现，染色温度、时间和浓度等因素对染色效果有显著影响。
通过合理调节这些参数，可以使染料与纤维更好地相互作用，提高染色的效果和上机率。
总的来说，超高分子量聚乙烯纤维的染色研究在纺织领域具有重要的意义。
通过改变纤维表面性质、优化染料选择和改良、优化染色工艺等手段，可以有效提高超高分子量聚乙烯纤维的染色性能，拓宽其在纺织品领域的应用前景。
这项研究为超高分子量聚乙烯纤维的进一步发展和应用提供了重要的理论和实验基础。
离子液体染色技术染纤维机理
离子液体染色技术是一种新型的纤维染色技术，其机理如下：
1. 离子液体：离子液体是一种特殊的液体，由大量的离子组成，可以提供不同的化学环境，并具有良好的渗透和分散性能。
离子液体通过调整离子的种类和浓度，可以改变纤维表面的电荷特性和化学性质。
2. 染料与纤维相互作用：染料与纤维的染色过程主要是通过染料与纤维表面的物理吸附和化学键结合来实现的。
离子液体可以通过改变纤维表面的电荷特性和化学性质，使染料与纤维之间的作用力增强，提高染料的吸附量和染色均匀性。
3. 离子液体的调控作用：离子液体可以调控纤维的电荷特性和化学性质，从而调节染料在纤维上的吸附和扩散性能。
离子液体中的离子可以与纤维表面的功能基团形成离子键，增加染料与纤维之间的相互作用力，提高染料的吸附性能。
另外，离子液体的极性和离子对染料分子的溶解度也有影响，可以通过调节离子液体的组分和浓度来调整染料的扩散性能。
4. 离子液体的再生利用：离子液体具有良好的再生利用性能，染色过程中使用的离子液体可以通过蒸馏、离子交换等方法进行回收和再利用。
这种方式可以减少化学废水的排放量，节约资源和减少环境污染。
总结起来，离子液体染色技术通过调节离子液体的离子组成和浓度，改变纤维表面的电荷特性和化学性质，从而增强染料与
纤维之间的相互作用力，提高染料的吸附和扩散性能，实现纤维的均匀染色效果。
此外，离子液体具有良好的再生利用性能，对环境友好。
新型纤维的染整加工21世纪的纺织品是高科技、功能、智能以及环保型的产品。
开发这些新产品是一个系统工程包括新型纤维生产、新型纺织和染整加工.乃至服装设计及加工的一体化。
其中一个重要环节就是新型纤维纺织品的染整加工。
了解新型纤维的基本性能及其纺织品的染整加工，对印染实际生产十分重要。
新型纤维的种类很多, 具有代表性并已大量用于纺织品生产的有：海岛型超细涤纶纤维、PTT 纤维、PDT 纤维、PLA 纤维、聚氨酯纤维、Lyocell 纤维( 天丝) 和竹纤维等。
1、聚乳酸PLA纤维•PLA(聚乳酸)纤维是以小麦、玉米等淀粉为原料，经发酵转化成乳酸再经聚合、熔融纺丝而制成的新型聚醋纤维。
•PLA纤维亲水性、毛效和水扩散性比涤纶好，密度比涤纶低，断裂强度和断裂伸长率与涤纶接近，属于高强、中伸、低模量纤维。
制成的织物强力高、延伸性好、悬垂性好、手感柔软。
•PLA纤维紫外线吸收率低，限氧指数较高，具有相对较好的阻燃性且燃烧发烟量低。
其折射率低，染色制品显色性好，有利于获得深浓色染色效果，并且染色温度较涤纶低。
•特别是PLA纤维无毒、无刺激性，具有优良的生物相容性和生物分解吸收功能，是理想的生态循环使用的新型纺织材料。
PLA 纤维与其它材料相比,它在纺织加工领域有以下几项关键性能特征: •亲水性优于PET;•极好的手感、悬垂性及外观;•好的回弹性能;•极好的卷曲和卷曲保持性;•可控制收缩性;•强度高达613cNP/dtex ;•不受紫外线影响;•密度低于PET;•可用分散染料染色;•杰出的可加工性;•热粘合温度可控制;•晶体熔融温度高达120～170°C;•低可燃性。
纤维性能PLA纤维聚酯纤维物理性能相对密度 1.27 1.38折射率 1.4 1.58熔点/°C 175 260 Tg/°C 57 70吸湿率/% 0.5 0.4燃烧热18.8 23强力39.7~48.5 39.7~48.5 延伸率/% 30 30染色性染料种类分散染料分散染料染色温度/°C100 130PLA纤维染整加工特点•染料的吸附与固着该纤维的染色临界温度范围为85～105 ℃, 开始固着温度比一般预计的70 ℃略高些。
•温度和时间的影响在染色温度110 ℃, 时间30min 条件下, PLA 纤维可以获得稳定的染色浓度。
与常规合成纤维所不同的是, PLA 纤维染色随着温度的升高, 染料吸收值缓慢上升, 而染色时间的增加并没有该现象。
因此, 控制染色温度是保证染色重现性的关键。
•水洗的影响PLA 纤维在55 ℃以上的碱性介质中, 容易发生水解。
因此, 要获得染色浓度和色相的重现性, 应该严格控制还原清洗的温度, 通常在60～65 ℃, 并且处理时间应尽量短。
PLA纤维织物染整工艺流程•机织物:上浆一织造一预定型一退浆一精练一染色一还原清洗一干燥一后定型一整理•针织物:纺织一预定型一精练一染色一还原清洗一干燥一后定型一整理前处理•预定形•凡剖幅的针织物预定形是必需的。
由于PLA纤维的玻璃化温度(Tg)和熔融温度(Tm)较低，分别为57°C和175°C，因此其热定形温度应介于两者之间。
CDP公司推荐前处理的预定形温度为120-130°C，染色后热定形温度为135°C。
而实际生产中发现温度似乎偏高了，造成织物手感发硬，断裂强力和伸长明显受损，应降低15-20°C。
PLA织物的热定形是提高织物的尺寸稳定性、染色的匀染性和重现性的工序。
实验结果表明，定形处理30-45s即可。
•精练• PLA织物的精练主要是去除纤维上的油剂和浆料(机织物)，上述物质可用碱剂和净洗剂除去。
PLA系脂肪族聚酯结构化合物的耐碱性较差，只能在纯碱和温和的条件下进行。
如在1g／L Kieraton MPF(BASF)和1g／L纯碱的40°C溶液中，快速升温至60-70°C，处理15min，冷却至50°C排液，然后洗净即可。
染料选择•由于PLA 纤维中具有较多的酯基和甲基,没有亲水性的极性基团和反应性基团。
目前,大多数研究机构都采用分散染料染色,但在分散染料的选用上应仔细考虑,毕竟PLA 纤维和PET 性能有很大差别,有些分散染料并不适应PLA 纤维染色。
当PLA纤维具有很高的结晶度时,分子结构比较紧密,纤维大分子链的活性较低,应该选择那些具有扩散性能好、分散稳定且分子成直线型和共面性较强的染料。
此类染料亲和力较大,很容易上染PLA 纤维,而且染透性和匀染性较佳。
相反,当PLA 纤维具有低结晶度时,分子无定形体积较大,染料容易上染,上染速度较快,应选择亲和力较小、容易移染的单偶氮和双偶氮类结构染料为佳,这样会有良好的染色效果。
PLA染色工艺染料上染PLA纤维的速率很快，极易造成色花，所以，染色过程中应严格控制升温速度。
在110℃条件下，染色时间为30-40min，pH值则以5-6为宜。
PLA纤维在70℃以下几乎不上染，80℃以上上染速率加快，故80℃以上应减慢升温速度，一般可掌握1℃/min。
为了促进移染，在90℃保温5-10min，以求达到更好的匀染效果和色牢度。
升温至110℃，保温30-45min(浅色30min，中深色45min)，染色基本达到平衡。
由于PLA纤维的玻璃化温度低，所以染后降温速度要慢，以免产生折皱和手感发硬。
一般降温速度控制在2℃/min。
降温至50℃以下，才能排液和进行染后洗涤。
染色过程中，织物张力不能太大，否则易擦伤和变形。
PLA纤维染色工艺线染色工艺分析•分散染料在水中的溶解度很小。
PLA 纤维吸水性又低,在水中不容易溶胀,所以按常规方法染PLA 纤维,在100 ℃以下上染速率很慢,色泽也染不浓。
目前一般采用高温高压染色法,可以获得匀染性和染透性均好的淡、中、浓各色产品,适应的染料品种较多。
由于PLA 纤维玻璃化温度低(58～62 ℃) ,一般在40～45 ℃起染,温度超过70 ℃以后,上染速率随着温度的上升而迅速增加,此时控制升温速度(1 ℃/ min) ,缓缓升温到110 ℃。
染色时间随染料性能、色泽浓淡和织物组织结构等因素而定。
染毕逐步降温,80 ℃左右充分水洗,再皂煮。
纤维上的浮色可用还原清洗液去除。
高温高压染色时,为了使染料有良好的分散稳定性,应添加适量的耐高温分散剂。
为了获得均匀的染色效果,除了控制染浴温度并使染液充分流动外,应在染液中添加适当的匀染剂。
此外,染液的pH 一般控制在4～5之内,碱性强了,除影响染料以外,还会引起PLA 纤维酯基的水解。
酸性强了,染料也容易水解。
总之,PLA 纤维染色要严格控制染色工艺。
PLA 纤维染色牢度•现阶段的PLA 纤维是典型易上染又易解析的纤维,这对纤维的色牢度影响很大。
虽然用还原净洗可提高其色牢度,但它的干摩擦牢度没有明显改善,简单地解决现阶段的染色牢度问题,还是有一定的难度。
今后,应该从染料结构、PLA 纤维化学改性、固色等多方面着手,才有望解决这方面的问题。
此外,PLA 纤维日晒牢度比涤纶低,在选择染料时,要充分考虑染色产品的用途和染料的种类。
比如使用蒽醌蓝的处方时,发现NO/ NOX 气体会造成变褪色。
后整理•PLA纤维的耐光性比PET纤维好得多，但对紫光线的吸收率却很低，其对240nm以上的紫外线透过率高达40％-60％，这不仅对染着的分散染料的耐光牢度十分不利，还会因不能阻挡紫外线而影响人体健康。
故在后续的整理加工中应进行防紫外线整理。
2、甲壳胺纤维•甲壳胺纤维具有良好的生物相容性，抗菌性，可生物降解，是一种新型的功能性纤维，具有广泛的应用前景，并且由于我国的海洋资源丰富，这为甲壳胺纤维的发展提供了有利的原料保证。
因此对甲壳胺纤维染色性能及染色机理的研究不仅为新型纤维的开发利用提供了一定的理论基础，而且也为合理的染整加工起到一定指导的作用。
结构特点•甲壳素、甲壳胺与纤维素纤维的化学结构十分相似。
区别仅在于纤维素的葡萄糖的第二位碳原子上的羟基被乙酰胺基或氨基所取代，而甲壳素通过一定碱浓度下的脱乙酰化即得甲壳胺，所以甲壳素及甲壳胺兼有高等动物中胶原质和高等植物中纤维素两者的生物功能，是天然活性高分子，无毒性，具有良好的生物相容性、抗菌性及生物降解性。
甲壳胺的理化性能•甲壳胺是白色或灰白色固体、略带珍珠光泽的半透明片状固体，分子中由于大量氨基的存在，使其溶解性能大大优于甲壳素。
甲壳胺对酸敏感，比纤维素更容易酸降解，能与多种稀酸如盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等结合成盐类而溶于水，在稀酸中时，其分子链会发生缓慢降解，并导致溶液的粘性降低，最后可完全水解成氨基葡萄糖。
相比之下，它不溶于水、碱溶液及一般有机溶剂，它们在稀碱中是相当稳定的。
甲壳胺对热也比较敏感，在40度至50度的范围内便会缓慢降解。
甲壳胺具有很好的吸附性、成膜性、通透性、成纤性、吸湿性和保湿性，并且能通过化学改良物化性能，无毒，具有生物可溶性。
•因甲壳胺分子中含有活泼的羟基和氨基，能和多种物质(如胆固醇、脂肪、金属离子、蛋白质、肿瘤细胞等)结合，在一定条件下，甲壳素和甲壳胺都能发生水解、烷基化、酚基化、羧甲基化、磺化、硝化、卤化、氧化、还原、缩合和络合等化学反应，从而生成不同性质的衍生物，扩大了其应用范围。
染色性能•甲壳胺纤维含有大量的氨基和羟基，使其具有优良的染色性能，理论上可以使用直接、酸性、活性、还原等染料染色，其染色工艺可仿照纤维素纤维染色和羊毛染色工艺进行。
直接染料染色的色牢度一般较差，而还原染料在染色过程中对染浴碱性要求高，易使甲壳素纤维发生降解。
实际上由于甲壳素和甲壳胺纤维的形态结构、聚集态结构、物理机械性能、对化学药剂的敏感性等方面与常规的棉、麻、羊毛等天然纤维素和蛋白质纤维有很多不同，因此甲壳胺和甲壳素纤维的染色原理和染色性能具有其独特的一面。
由于结构蓬松，无定形区大，氨基含且高，因此染色时得色量高，染液吸尽率高，用同样的染料染色可得到比纤维素纤维或羊毛深得多的色泽，并且染色残液清晰，废水排放量少。
直接染料对甲壳胺纤维的染色性能•直接染料是一类品种多、色谱较全、数量大，用途广的水溶性染料，使用它染色，工艺比较简单，并且它也是纤维素纤维染色常用的染料之一，而甲壳胺纤维的分子结构与纤维素相近，所以直接染料也同样适用于甲壳胺纤维的染色。
工艺条件对直接染料上染率的影响•盐效应•直接染料的上染过程受电解质的影响程度不仅随直接染料的类型不同而有所不同，且在不同纤维上的影响程度也不一样。
甲壳胺纤维由于无定形区所占比例较高，及其特殊的结构，直接染料上染时受电解质影响将是明显的。
•中性盐在染色中所起的作用与染料的结构有关，对于4-6个多磺酸基的染料，中性盐起促染作用，而对于双磺酸基染料则起缓染作用。
