超细纤维的染色.doc

超细纤维的染色1. 前言有关超细纤维的分类，国际上尚无统一公认的标准，目前有两种纤度单位，其定义如下：美国 单位为旦尼尔（Denier,d） 定义为g/9000m欧洲 单位为分特(Decitex,dtex) 定义为g/1000m两者的换算关系为1 dtex=0.9 d通常纺织品纤维的细度为19 dtex，而以1.77dtex为主，细纤维的纤度范围为0.41 dtex，我国常用旦（d）来定义纤度，并将0.7d以下的纤维统称为超细纤维1。2.超细纤维的特点超细纤维是以纤度小而著名，因此它具有手感柔软、透气吸湿、穿着舒适、挺括、悬垂、免烫性好等优点，但超细纤维由于纤度小，在染色工艺上会出现很多问题，如不易染得深色、易产生色差，染色不够均匀、染色各项牢度不易达到要求等。影响超细纤维染色深度的原因很多，但主要来自于纤度小，比表面积大的特点。在以3.0 d和0.3 d的不同纤度织物做对比染色实验时，为达到相同的染色深度，后者的染料用量约为前者的3倍。超细纤维表面积增加，纤度小，导致光线容易导入，入射光曝晒面积增加，染料受破坏的几率也增大，因此耐光牢度容易下降。此外，在受热的情况下，染料分子容易从纤维内部扩散到表面，因此，升华牢度也会降低2。3.涤纶的染色在各种合纤超细纤维中，以涤纶纤维居于主流，并把在形状上的由超细纤维、异形截面丝、异收缩混纤丝等复合或组合的的感性原料称为新合纤。涤纶超细纤维的染色特性为表面积大大增大、表面染色深度低、上染速度快、染色牢度差。3.1涤纶超细纤维用染料涤纶超细纤维染色，应该选用染色饱和值高、提升率高、发色强度高和染色牢度好的分散染料染色。一般认为, 偶氮类分散染料的发色强度较蒽醌类分散染料高。而蒽醌类分散染料的分子量较大, 染色速度较低, 有利于匀染。从推荐的专用染料分子结构分析, 大多在偶氮染料的重氮组份内重氮基邻位和偶合组份取代氨基含有氰基, 由于氰基的存在提高了染料的深色效应和浓色效应。而且含有氰基的分散染料, 在聚酯纤维中溶解度增加, 提高分散染料对涤纶的染色性能, 染深性也借以提高。在偶氮染料的重氮组份和偶合组份内含有氰基, 它们的升华牢度和日晒牢度均有大幅度的提高,一般升华牢度可达45级, 日晒牢度可达7级。因此, 采用含有氰基的单偶氮结构的分散染料,有利于提高染深性和染色牢度。例如，CI分散黄119、CI分散红135、CI分散红343、CI分散蓝79、CI分散蓝165、CI分散蓝257等都是超细纤维适用的分散染料。但CI分散红343和CI分散蓝165对比3.0 d和0.3 d涤纶纤维上的耐洗牢度有明显的下降34。 多组份分散染料的牢度性能和应用性能均优于单一组份分散染料, 这种能提高牢度和应用性能的作用, 称为增效作用。多组份分散染料是指色相接近、化学结构大体相同的分散染料混合物, 组份之间有一定的比例。分散染料上染涤纶时, 符合物质在两种溶剂之间的分配定律, 即在染色介质中的染料和进入纤维的染料之间存在着平衡关系。从分配定律可知, 两种或两种以上结构相似的染料对涤纶上染饱和值有一定的加和性, 将它们混和在一起进行染色, 可使上染的染料总量增加, 因此可以得到较深的色泽, 从而提高染料的固色率和提升率。由于两种物质按特定比例混和后, 可以改变其熔点和蒸汽压, 这样就可以按人们要求, 改善染料的升华牢度和热转移性能。例如，兹举Bayer公司的Resolin K型。C.I.分散黄241、C.I.分散红177、Resolin 蓝 K-FBL。Dianix UPH为中深色三原色，也是多组分复配型染料, 具有良好的重现性和匀染性。它是以C.I.分散橙30分散橙S一4RL, 黄棕2RFL,C.I. 分散红73分散红玉GFL一SE及C.I.分散蓝79分散深蓝S一3BG, 藏青H2GL为主体的复配型分散染料5。4. 超细纤维用助剂 为改善超细纤维的染色性能，助剂也有着十分重要的作用。超细纤维用的助剂有下列三类。前处理剂主要有精炼剂、螯合分散剂、碱减量助剂等；染色用助剂主要有匀染剂、消泡剂、PH稳定剂、增深剂等；后整理剂主要有柔软整理剂、抗静电剂、抗紫外线剂等。由于超细纤维纤度小，染色初始阶段上染速率快，易产生条花，不易得到均匀的染色结果，因此在考虑超细纤维的染色助剂时，匀染剂显得尤为重要6。涤纶超细纤维采用高温高压法染色, 匀染剂比涤纶常规纤维的匀染剂的要求更高, 性能的关键是优异的匀染性, 良好的染料分散性和极低的起泡性。(1) 匀染性匀染剂在染色初期发挥其缓染性, 减少染料的瞬染性。染色升温时, 促使染料均匀吸收, 具有良好的移染性和渗透性, 以保持匀染。(2) 分散性 防止分散染料在高温受热时的凝聚。通过喷射的机械剪切作用保持染料的分散状态。使染料增溶于匀染剂中, 并使涤纶齐聚物乳化分散于染浴中,防止设备受污染。(3) 低泡性确保循环泵的流量, 不使布速下降。即使是薄布也不会发生上浮引起的染色不匀。(4) 不降低上染率, 使染深色时保持良好和染料利用率, 无消色现象, 具有良好的染色重演性7。超细纤维用高温高压匀染剂比常规纤维匀染剂的要求高。一般均为特殊非离子和阴离子表面活性剂的复配物。国外几乎所有大助剂生产厂都开发了涤纶超细纤维匀染剂, 并且都声称具有以上性能8。它们的商品例如: Tinegal NT (Ciba) , Lyogen DFTI ( San2doz) , Levegal MSF , HTC (Bayer ) , Eganol PSA( Hoechst ) , Palegal SFD (BASF) . Nikka SunsaltSN - 130 , LM - 30 , LM - 7 (日华) , Disper SG-75 , SG- 80 (明成化学) , Coloursol ACE - 91 (日本第一制药) 等910。邻苯二甲酸二丁酯难溶于水(水中溶解度为0.43 %) , 它在染浴中以微小颗粒存在, 染料可以溶解于这些颗粒之中, 所以提高染料溶解度特别明显。染料溶解度高, 加快染料从纤维表面解吸到溶液中, 有利于移染, 因而提高匀染作用。邻苯二甲酸二丁酯类似于载体法染色中的载体水杨酸甲酯(冬青油) , 具有增塑作用。在高温下, 由于它的分子量小, 将染料和水同时带入纤维内部, 使纤维分子之间增大距离, 从而使纤维结构松驰和空隙增大; 同时把染料带到纤维表面, 增加表面浓度, 由此增强了染料分子的扩散力, 加快染料从纤维内部扩散到纤维表面和重新扩散到纤维内部, 增进了移染效果1112。据了解, BASF 公司的Palegal SFD 及日本第一制药公司的Coloursol ACE - 91 , 均为邻苯二甲酸丁酯的乳液, 它们的匀染效果优良。乳液内含有约85 %邻苯二甲酯和15 %乳化剂, 制成4060 %的乳液。作为邻苯二甲酸二丁酯的乳化剂为阴离子表面活性剂, 它的功能不仅作为乳化剂, 而且克服由于缓染作用的邻苯二甲酸二丁酯使染料凝聚而造成的上染率降低负效应。因此, 也提高了染料的分散热稳定性。可能是一种分子量较大, 磺化度较低的聚氧乙烯醚磺酸盐, 例如:Disper SG- 75 , SG- 80 据称是含有高沸点溶剂, 这种匀染剂既有匀染作用, 又有载体的增塑作用, 可以达到均匀染色, 改善条花等染色疵病1314。5.超细纤维的染色工艺与普通纤维相比，超细纤维在染色时应该保持较低的染色速度，这样才容易得到匀染性良好的染色效果。国内外在进行超细纤维染色时普遍采用高温高压染色法，染色时应该注意下列问题1516。（1）染色起始温度应该保持在4050，略低于常规涤纶纤维的起始染色温度，以保证在染色开始阶段上染不致过快。（2）升温速度应该低，一般应在0.51.0/min，以降低染料的吸附速度。（3）保温时间一般应该在60 min，以确保染料有足够的时间移染，提高匀染性。（4）降温速度也不易过快，通常维12/min.此外，在染色结束后，需加强染后的清洗工艺，如采用还原清洗等，这是由于超细纤维通常需用较多的染料进行染色，染料在织物上的残留量也大，需清洗彻底后才能保持染色织物又良好的牢度性能1718。6.结束语超细纤维的出现是对纺织品工业的巨大贡献，为了进一步提高超细纤维的染色质量，我们应该对染料结构的设计、品种开发、后处理工艺和染色工艺进行进一步的探讨和研究。 参考资料1 程侣柏, 罗先金,杨凌霄.超细纤维用分散染料.大连理工大学学报,1999,39(2),2152192 马正升.涤纶超细纤维的发展及其染色性能研究现状.甘肃轻纺科技，1997，22243 陈荣圻.从国外超细纤维专用分散染料看国产染料（一）.印染，23（1）,35384 陈荣圻.从国外超细纤维专用分散染料看国产染料（二）.印染，23（2）,35375 罗先金,李光天,陈兴,程侣柏.超细纤维用染料的进展J.染料工业,1996,33(40):17.6陈荣圻. 涤纶超细纤维染色及染料和助剂的选用J.染料技术，1997，19（19）：19217 陈荣圻. 涤纶超细纤维染整加工及助剂J.染料工业，1998，35（3）：36408W. Y. Wan , AHmad , et al. , Journal of Society of Dyers andColourists , 112 , 245 (1996)9纺织染整助剂，化学工业出版社，1988，13914210 马正升，宋心远.涤纶超细纤维染色助剂作用的研究.印染，1997，23（1），141811 郑庆康，程莉萍，朱谱新.匀染剂对涤锦复合超细纤维织物匀染性能的研究.印染助剂，1999，16（1），6912 董振礼，霍瑞亭，王晶，王宁.聚醋超细纤维碱性浴染色性能研究.印染，1998，24（2），81213 陈英，许玉珍.超细纤维染色织物增深整理的研究.北京服装学院学报，1997，17(1),374014 周宏湘译.最近的增艳加工技术.国外丝绸,1986(1) , 454715 宋心远，赵涛，沈煜如.聚酯超细纤维染色性能和理论研究.中国纺织大学学报，1997，23（3），1516 吴伟栋.超细纤维桃皮绒机织及染整工艺的研究.江南学院学报，1999，14（3），707417 陈英，许玉珍.涤锦复合超细纤维织物双组分染色同色性研究.印染，1997，23（3），91218 周宏湘.超细纤维及其染整技术的进展.四川丝绸，1998，71（1），2932 摘要 涤纶超细纤维织物是正在发展中的一类高附加价值的织物, 本文就国内对这类织物的染色作了较为详细的阐述,并且对分散染料上染超细纤维做了探讨，介绍了国外用于涤纶超细纤维染整加工过程中的各类助剂。其中详细介绍了匀染剂的作用。匀染剂HDL - 03 具有较强的移染能力,较低的初染率,在涤锦复合超细纤维织物上有良好的匀染效果,并具有较高的最终上染率和基本满意关键词：涤纶 超细纤维 染色 匀染剂 Abstract In this paper , the of microfiber polyester were detailed , and the assitant for these processes in abroad were int roduced. S t udy on the A pplication of Disperse Dyes on the Microf iber.levening agents play a impo