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PVP应用PVP application

印染工业中的应用

由于PVP 分子中存在的内酰胺结构,与羟基、氨基、羧基之间有很强的结合力,而染料中往往就含有这些官能团,所以PVP与一般的有机染料都有很强的亲和力,有时这种亲和力甚至超过染料与纤维的结合力,故而PVP 有“液体纤维”之称。利用PVP的这一性质可以增加一些疏水性纤维与染料间的亲和力,进而改善这类纤维的可染性,例如,在合成纤维过程中将适量PVP掺入其中,使合成纤维可以均匀地染色,并提高着色力和提高染色深度,对染色比较困难的聚丙烯纤维,在其中掺入7.5% 左右的NVP/苯乙烯共聚物,可使纤维对酸性染料的染色深度增加10 倍左右,对分散性染料可增加5 倍左右。在掺合PVP的工艺中,使它均匀分布于纤维中,可大大减低染色后织物的色差,提高染料在织物上的附着力。得到色泽均匀,耐光耐热不易褪色的纺织染色品。

PVP除可改善某些纤维的可染性外,还可改进其吸湿性、防晒性等性能,大大提高合成纤维的质量和档次,例如合成纤维中的聚酰胺纤维、聚酯纤维等以高强度、高细度、耐摩擦性、热可塑性及良好的光泽和鲜明的染色而深受欢迎,但是吸湿性却比天然纤维差,导致其作为衣物使用时常在衣物的表面附着一层来自空气中的水蒸气而影响穿着的舒适感,尤其时在夏天高温潮湿的天气,吸湿性差的衣物很容易被体汗或高湿度的空气湿透而紧贴于皮肤上,甚至对皮肤产生刺激性。解决这一问题的方法之一就是在纺丝前溶融聚酰胺中加入4%-8%的PVP,然后在低氧环境中进行熔融纺丝,加入的PVPK 值在30-70 之间,其中残留单体含量需要小于0.1%,这样得到的聚酰胺纤维合聚酯纤维等合成纤维具有高吸湿性、耐洗涤性、热可塑性,而且如前所述,PVP的加入也可以改善一些染色性能,控制纺丝速度可以得到不同细度的纤维。值得一提的是,如果加入的PVPK 值低于30,由于低分子量的PVP与聚酰胺络合能力较差,在水处理的工序中就会有部分的PVP 溶解于水中而得不到高吸湿性得纤维。另一方面,如果所加PVP 分子量大于70,炼丝时熔融体系黏度增大,使纺丝时吐丝困难,影响生产效率,而且PVP分子量太大,所得纤维硬度太大,达不到合成纤维柔软舒适的要求。用PVP-K60 改善的聚酯纤维吸湿率最高可达纤维本身重量的20%。PVP对合成纤维吸湿性及染色性能的影响如表所示:

PVPK 值 PVP 含有量(%) PVP 中残单含量(%) 溶解率(%) 黄色度 吸湿率 纤维生产效率
17 5.5 0.02 4.6 2.5 9.4
30 5.5 0.02 2.8 4.8 8.6 一般
45 5.5 0.02 1.1 5.1 10.5
60 5.5 0.02 0.5 8.5 12.3
90 5.5 0.02 0.5 8.5 13.1

注:

(1)黄色度指加入PVP 经纺丝后未经染料的纤维的黄色度,低于10 为合格。

(2)导致生产效率低的因素有两个:一是PVP 溶解率增大,二是出丝速度慢。

(3)表中溶解率数据为合成纤维在沸腾的水中处理30 分钟时PVP 的溶解率。

PVP 与不同染料的结合能力时有差异的,利用这一性质,对聚酰胺纤维、聚丙烯纤维进行防染法印花时,可用PVP作局部防染剂,得到图案鲜明、轮廓清晰的印花织物。在印花织物的生产过程中,织物经印花后,还要经过水洗退浆,以洗去未固着的染料合用毕的浆料及其他印染助剂,得到印花织物产品,为达到退浆的目的又不沾污图案,保证产品的质量,净洗剂的选择非常重要,研究表明,以PVP和硅酸铝酸钠为主要成分的印染工业用净洗剂具有明显高于不含PVP 的净洗剂的净洗能力,而且可以防止净洗过程中颜色的转移或白地沾污。

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