客观日本

金泽大学等首次成功开发出聚丙烯纤维用染料

2020年08月25日 化学材料

日本金泽工业大学与福井大学和有本化学工业公司合作,成功开发出了可以为此前很难染色的“聚丙烯纤维”染色的染料。

聚丙烯树脂以精炼石油产生的废气为原料,因此非常便宜。采用这种树脂的聚丙烯纤维重量轻、速干,且具有耐化学药品、耐磨、耐弯曲和防静电等优异性能。1960年代面世时曾被称为“梦幻纤维”,引起了全球的关注,但由于难以染色等,并未能作为服装面料扩大用途。虽然可以在制作纤维时向树脂中添加有色颜料等提前进行着色,但和颜色数量有限,因此目前有色聚丙烯纤维的应用实例非常少。

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细聚丙烯纤维无法利用水性染色技术染色,因此是无色的

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添加颜料的聚丙烯纤维比较粗,颜色数量也有限,因此不适合做服装面料

作为取代使用水的传统水性染色法的染色方法,1991年德国发布了称为超临界(流体)染色的染色方法,以超临界二氧化碳为染色介质。

这种方法边向物质施加高压力边升温,形成与气体、液体和固体并列的物质状态——超临界流体。二氧化碳能在相对比较低的温度和压力(31℃、7.38MPa)下达到超临界状态。让溶解了染料的超临界流体通过织物进行染色的技术就是超临界流体染色法。超临界流体染色无需预溶解染料以及在染色后进行清洗,不仅如此,由于不使用水,还省去了干燥的过程。

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超临界流体染色的示意图

目前,为纱线和布等纤维产品染色时采用大量使用水的方法,但从有效利用淡水资源的角度来看,作为环保的染色方法之一,对环境问题敏感的服装企业和欧美运动服装品牌等开始着眼于超临界流体染色技术。

利用超临界流体染色法对聚丙烯纤维进行染色时,使用现有染料的话,染色牢度(针对光照、洗涤、汗水、摩擦及升华等各种外在条件的染色牢固程度)比较低,难以实现产品化,研究团队利用此次的研发成果,成功开发出了即使是超临界流体染色,也具备足够牢度的聚丙烯纤维用染料。染料有红、黄、蓝三种原色。

利用该技术可以将聚丙烯纤维染成各种颜色,因此有望将用途扩大到服装面料领域(服装行业、运动服)等此前没有使用聚丙烯纤维的领域。

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聚丙烯用染料(红、黄、蓝三种基础色)

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利用超临界流体染色法染色的聚丙烯纤维

日语发布原文

文:JST客观日本编辑部