滌錦復合超細絲織物染色的難點與對策
摘要：滌錦復合超細絲織物由于纖維直徑小，比表面積大，其染毛性能不同于普通織物。℃中就其勻染性、同色性、顯色性和色牢度均較差等難點問題進行了詳細分析，并提出了解決問題的措施，即根據不同的織物結構，選用合適的染料、助劑及染色工藝。關鍵詞：染色 染色性能 超細纖維 聚對苯二甲酸乙二酯纖維 聚酰胺纖維
1、前言滌錦復合超細絲，是指在一根單絲中，按一定規律排列著滌錦兩種纖維組分。這種纖維,通常是用剝離型或海島型纖維先織成織物，再經化學或機械開纖處理，使織物呈現超細纖維特征。詼纖維線密度特別低。纖維直徑一般在5 um以下，而比表面積很大，通常為常規纖維的數倍甚至數十倍，因而，其染色性諶如顯色性、勻染性、色牢度等，與常規纖維有很大不同,給染色造成一定困難。
2、染色難點滌錦復合超細纖維的染色性能與普通纖維不同，主要表現在：
2. 1顯色性差超細纖維的染色提升性高于常規纖維。所謂提升性，是指隨著染液濃度提高，纖維上染料濃度相應遞增的程度。超細纖維的染色提升性好，當染液達到一定濃度時，上染的染料濃度值明顯高于常規纖維，即超細纖維的飽和吸色量比常規纖維大。這是因為超細纖維的比表面積大，吸附染料的能力比常規纖維強，在同一條件下，可以吸附更多的染料。同時這與超細纖維截面半徑小也有一定關系，染料在纖維中擴散半徑短，容易染透。值得注意的是，對同種纖維而言，纖維上的染料濃度越高,纖維表觀顏色深度相應越深。然而,當同種纖維的線密度不同時，情況則發生變化。即纖維越細，比表面積越大，吸收染料越多，纖維染色提升性越好，顯色性越差。所謂顯色性，是指不同纖維含有相同染料濃度時，所表現出來的表觀色澤的深淺度。顯色性差，即表觀顏色淺。超細纖維顯色性差的主要原因是纖維比表面積大，對入射臼光的反射和漫反射性強，導致進入纖維內部被纖維(染料)選擇吸收的光減少，使纖維的透射光(著色光)顯著變弱。對比
2.2勻染性差生產實踐證明，超細纖維的勻染性比常規纖維明顯差,無論打小樣或大生產，極易產生色澤不勻。分析其原因，主要有以下幾點：● 纖維細，比表面積大，染色時對染料的吸附速度快，容易造成吸附不勻；● 超細纖維截面大多為不規則狀，而且表面比較粗糙，因而加劇纖維表面對染料吸附的不均勻性;● 超細纖維對染前濕熱加工中的物理和化學作用比常規纖維更敏感，如開纖、定形等，一旦受熱，受力或化學品作用不均勻，便會產生染色不勻；● 滌錦兩相在復合絲中分布不勻，特別是染前開纖程度不充分、不均勻j因其染色性能差異很大，故對勻染性影響更突出。2.3色牢度差由于超細纖維在線密度、截面形狀、表面特征以及結晶度、取向度和纖維結構等方面，與常規纖維有很大差異，導致它們的染色性能以及染料在纖維上的分布與結合狀態具有明顯差異，因其染色牢度也大不相同。對比測試表明，滌錦復合超細纖維的染色牢度明顯低于常規纖維。
2.3.1皂洗與摩擦牢度皂洗和摩擦牢度差的原因主要為：● 滌錦超細纖維的比表面積大，吸附染料能力強，染色時大量染料吸附在纖維表層。這些表層染料部分與纖維分子鏈直接結合，并有一定的擴散深度，結合力較大，不易脫落；而另一部分染料，則在纖維表面形成多層重疊吸附。彼此結合力弱，容易脫落。在去除浮色時，由于錦綸上的分散染料。經不起還原剝色處理，只能皂洗處理，再加之分散染料水溶性差，因而即使經過皂洗，吸附在纖維表面的這些染料也難以洗凈，測試牢度時便會落下。● 分散染料與錦綸纖維的染著結合力比滌綸低得多，再加上錦綸玻璃化溫度低，并且纖維線密度小、截面半徑小，尤其是染較深色澤時，在皂洗測試條件下，染著在纖維內部的部分染料，容易從纖維
2.3.2日曬牢度差對比試驗與生產實踐都證明，超細纖維時日曬牢度比常規纖維差。其影響因素有:● 超細纖維的比表面積大，暴露在大氣與日光下的面積也大，因此會吸收大量的紫外線；● 纖維細、截面半徑小，與常規纖維相比,光容易透射, 內部染料容易受到光的破壞；● 纖維細、比表面積大，纖維表層染料多，可以吸收更多的光，導致染料褪色更快；● 分散染料在120度染滌綸纖維，日曬牢度良好，而在同條件下染錦綸，日曬牢度則普遍下降(見表1)，而且錦綸纖維線密度越小，錦綸所占比例越多，日曬牢度越差.
染料 | 日曬牢度(級) | |
滌綸 | 錦綸 | |
分散紅GS | 5-6 | 4 |
分散紅 SE-3B | 5 | 4 |
分散紅玉 S-SBL | 6 | 4 |
分散金黃 SE-3R | 6 | 5 |
分散藍 E-4R | 6 | 5 |
分散深藍 HGL | 5 | 2 |
分散黑 EX-SF | 4 | 2 |
分散藍 EX-SF | 4 | 2 |
分散紫 HFRL | 6 | 4 |
分散大紅 S-BWFL | 5-6 | 3-4 |
表1分散染料在常規滌綸和錦綸上的日曬牢度比較
注染料1. 5％（OWF)，PH：5-5. 5，120℃×30 min 。值得注意的是,通常纖維上染料越多，色澤越深，日曬牢度越好；而對超
2.3.3耐升華牢度差超細纖維由干比表面積大，纖維表層染料多，因此可以吸收更多熱能，纖維溫度升高;再加上些表層染料與纖維結合力弱，在高溫干熱條件下，很容易氣化升華，沾污測試白布。因此，超細纖維與常規纖維相比，耐升華牢度差，一般要低1~2級。
2. 4滌錦復合纖維同色性差滌錦復合纖維缺乏同色性，在相同條件下用分散染料染色，滌錦兩相得色量，色光甚至色相不盡相同，出現夾花、閃色現象，布面色光不勻。2. 4.1染色深淺不同滌綸和錦綸雖然同屬疏水性纖維，均可用分散染料染色，但它們的初始上染溫度相差甚遠，錦綸一般在40 – 50度開始明顯上染，染溫達到100度后保溫適當時間，便可達到最大吸色量。而滌綸要在80 ~85℃以上才開始上染，染溫達到130℃左右保溫適當時間才能達到最大吸色量，因此，滌錦復合絲織物用分散染料在120℃染色時，兩相的上色同步性很差，滌綸遠遠滯后于錦綸。需要注意的是，分散染料對滌綸和錦綸的上染性能隨染色溫度不同而不同。沸溫以下，分散染料對錦綸的上染能力大干滌綸，主要是上染錦綸;沸溫以上，分散染料對滌綸的上染能力，隨著染溫提高而提高，而對錦綸的上染能力反而有所下降因此，在沸溫以上高溫染色時，已染著在錦綸上的分散染料，內干結合力下降會發牛解吸，重新回到染液中，繼而轉移到滌綸上。實踐表明，滌錦復合纖維在高溫條件下染色時，這種移染基本上是定向的，而且這種定向移染的程度(移染速率、移染量)，除了與染色溫度、保溫時間，使用助劑有關外，與染料結構、染色深度也密切相關。生產實踐證明，滌錦復合超細絲織物用分散染料在120度染中淺色時，由于分散染料具有一定的定向移染作用(色澤較淺，移染作用相對較小)，大部分染料的染色結果是滌綸深于錦綸，如分散紅3B、分散嫩黃SE一4GL、分散紅SE一FB、分散翠藍S一GL、分散灰S
染料 | 染色色光 | |
滌綸 | 錦綸 | |
分散金黃 SE-3R | 金黃色 | 金黃色 |
分散大紅S一BWFL | 大紅色 | 棗紅色 |
分散紅玉S一5 BL | 紅玉色 | 紅玉色 |
分散紅FRL | 大紅色 | 紫紅色 |
分散紅 SE-GS | 桔紅色 | 棗紅色 |
分散黑EX一SF | 深灰色 | 咖啡色 |
分散藍EX一 | 寶藍色 | 暗藍色 |
分散藍E一4 R | 艷藍色 | 暗藍色 |
分散紅E一4B | 粉紅色 | 桃紅色 |
分散紫HFRL | 紅蓮色 | 紫蓮色 |
分散紅SE一FB | 桃紅色 | 暗紅色 |
分散深藍HGL | 深藍色 | 深藍色 |
表2分散染料在滌綸和錦綸上的得色色光比較
注染料1 %（OWF）120 度*30 min 。(2)分散染料染滌錦對染浴PH值敏感性不同分散染料高溫染滌綸，染浴必須控制在弱酸性，因為絕大部分分散染料在弱酸性浴中染色，能獲得最深艷的色澤，重現性最好。然而，分散染料染錦綸，無論是沸溫常壓染色,還是高溫120度染色，染浴呈弱酸性時，許多分散染料的色光會發生異變，甚至色相都會發生變化，從而導致滌錦同色性差異更加嚴重(表3)。
染料名稱 | 染浴PH值對錦綸色光的影響 | |
PH:5-6 | PH：7 | |
分散紅S E一GS 分散金黃SE一3R 分散藍E -4R 分散灰SE一N 分散紅SE一B* 分散紅玉S一2 GFL* 分散大紅S –BWFL* 分散紅FRL* 分散紅 BD 分散紅 SE一4RB 分散紅 SE一3 B | 藍光紅色 略淺金黃色 紅光寶藍色 紅光灰色 醬紅色 大紅色 桔紅色 黃光紅色 艷醬紅色 艷棗紅色 玫瑰紅色 | 黃光紅色 深艷金黃色 藍光艷藍色 黃光灰色 紅蓮色 棗紅色 棗紅色 棗紅色 艷醬紅色 艷棗紅色 玫瑰紅色 |
表3分散染料染浴pH值對錦綸色光的影響
注染料0. 5％( OWF) ,100度 *30 min；*一色相不同。
3、 對策措施
3.1染料選擇
如前所述，由于滌錦復合超細纖維的染色性能與常規纖維相差較大，因而染常規纖維的分散染料并非都適用于染滌錦復合超細纖維。生產實踐表明，適合滌錦超細纖維染色的分散染料，必須具有以下特:
3. 1. 1勻染性好
由于滌錦復合超細纖維的比表面積大，表層又較粗糙，所以，對染料的吸附速率高，吸附均勻性差，再加上纖維染前濕熱處理并非完全均勻一致，從而使纖維勻染性更差。因此，要求所甩染料應具有溫和吸附、快速擴散、移染力強的特點。而且，染料顆粒在水中的聚集傾向要小，在整個染色過程中，要有良好的分散穩定性，這對染料的均勻吸附至關重要。
3. 1.2染深性好
所謂染深性好，是指隨著染液濃度增加，纖維表觀顏色明顯增深，在纖維吸色達到飽和以前，纖維表觀色澤容易達到深濃程度。
滌錦復合超細纖維染色時具有表觀顯色性差的缺點，即使用同樣多的染料也達不到常規纖維相同的表觀深度，尤其是染深濃色澤更加困難。因而，要求染料力分強度高，染深性好。
3. 1.3色牢度好
滌錦復合超細纖維染色后的皂洗、摩擦、升華牢度和日曬牢度比常規纖維至少低0.5 -1級。因此，要求分散染料要有較好的濕牢度，并日，熱遷移性要小、耐升華性要好、抗紫外光分解能力強。
3. 1.4同色性好
滌錦復合絲織物用分散染料高溫染色后，常出現色光不勻和夾花現象。為此，用分散染料染滌錦復，合纖維時，必須選用對滌錦同色性相對較好的染料(可參考表2、3 )。
目前，專門用于滌錦復合超細纖維染色的分散染料尚未形成系列，主要是從常規滌綸
3. 2助劑選擇
實踐表明，滌錦復合超細絲織物，必須借助于具有分散效果和勻染效果好的助劑。
分散染料在水中的溶解度很低，染料t要以微顆粒狀態分散在水中。這些染料微粒，隨著染溫的升高，熱運動的加劇，相互碰撞而聚集，由小的染料微粒逐漸變為大的染料聚集體，在高溫染液中穩定性很差，極易在纖維表面形成重疊式堆積，使勻染性和色牢度嚴重下降，甚至還會與纖維的低聚物、毛屑等雜質結合成焦油狀物，沾污纖維，造成難以修復的色漬疵點。滌錦復合超細纖維對染料的吸附比常規纖維快得多，因此，染料的聚集對勻染性和色牢度的影響更嚴重。加入效果好的分散勻染助劑，可以顯著提高染液的分散穩定性，從而改善勻染效果和染色牢度。
(1) 陰離子型分散劑
分散劑NNO、MF、CNF、CMN (木質素磺酸鈉)等均屬陰離子型表面活性劑，常用于分散染料竭染。其中，分散劑NNO、MF、CNF在水中會包圍分散染料微粒，形成分散劑一染料膠粒。這種膠粒由于外層帶負電荷，彼此之間相互排斥，不會因相互碰撞而聚集，可有效提高染液分散穩定性。但是，這些分散劑與染料微粒之間的結合能較低，隨著染溫提高，熱運動加劇，使初始階段形成的分散劑一染料膠粒逐漸破裂，游離出來的染料微粒很容易聚集，破壞染液分散穩定性。實踐證明，這類分散劑在70℃以下使用，分散效果良好，不適宜高溫竭染。
木質素磺酸鈉類分散劑如CMN等，在水中與分散染料的結合力相對較強，所形成的分散劑、染料膠粒，在高溫條件下比較穩定，不易破裂。這類分散劑的耐熱穩定性較好，在較高溫度下依然具有良好的分散作用。但是，這類陰離子型分散劑不能使染料緩慢上染，對界面移染和全程移染缺乏促進作用，即分散效果好，勻染效果較差。
(2) 非離子型分散劑
一些
但是，非離子型表面活性劑達到濁點溫度時，不僅完全失去了對染料微粒的分散保護作用，而且由于析出的油粒具有疏水性，會與染料微粒結合成焦油狀聚集體，嚴重沾污缸體和織物。因此，非離子型表面活性劑對分散染料一方面具有較好的緩染、移染功能，但其高溫分散穩定作用卻很差。
(3) 陰/非離子分散劑的復配使用
滌錦復合超細纖維對染色助劑的要求比常規纖維更高，適用的助劑不僅對染液要有良好的濰定作用，而且還需有良好的緩染移染功能，起泡性低，對上染率的影響要小。顯然，采用單一結構的助劑，不能達到既分散又勻染的要求。
實踐表明，陰離子型表面活性劑與非離子型表面活,~劑按一定比例配合使用，可以發揮協同效應，具有較好的效果。
目前，市場上供應的一些高溫分散勻染劑產品，大多屬于陰/非離子型表面活性劑復配物。其。陰離子組分主要作為染液的高溫分散劑，以提高染液的分散穩定性.非離子組分則主要作為染料的緩染移染劑，以提高勻染效果。
陰/非離子型表面活性劑配合使用，還可以提高非離子型表面活性劑的濁點,改善其耐熱性能。此外，由于兩者可以形成帶雙電層的混合膠束，對染料微粒的保護作用更強，分散液更穩定，且起泡，性較低，對上染率影響較小。
這些陰/非離子型系列產品很多，實用效果有所不同。常規纖維高溫染色對助劑要求相對較低，實際應用效果尚奸；伹滌錦復合超
3. 3工藝選擇
滌錦復合纖維中，滌錦組分比例不同。剝離型復合纖維錦綸含量較少，為15％一20％；海島型復合纖維，錦綸占比例較多，為40％一50％。分散染料在錦綸上的各項染色牢度普遍較低，而且染深性又差。因此，錦綸含屠/護著一可耍田敞公散凄料染色；錦綸含量較多者，分散染料只能染淺色。 對于較深色擇必須采用分散/酸性或分散/中性染料染色。
商品名稱 | 供應單位 |
(超細旦)強力勻染劑SFD 高溫勻染劑T一150、HTP一425 超細纖維滲透勻染LT一525 (超細旦)分散勻染劑PEL 高溫分散劑RPL一509、RPL一254 高溫高壓勻染劑S一1 高溫高壓勻染劑DA – RM 高溫勻染劑M一2104 超細旦勻染劑Ⅲ一802、YL5 高溫勻染劑TF一205， 德美勻1011 超細纖維勻染劑HTEH 高溫勻染劑BOF 高溫分散劑DPL 高溫分散勻染劑DA一RM 低泡高溫勻染劑601 高效分散勻染劑RAP | 南通斯恩特化學品廠 上海大樣化學工業公司 上海龍騰化工公司 上海德桑精細化工公司 上海安諾其紡織化工公司 寧波興華化學公司 杭州合群精細化工公司 杭州美高華頤化工公司 浙江宏達化學制品公司 杭州傳化化學制品公司 廣東德美精細化工公司 杭州合樣精細化工公司 浙江上虞第二化劑廠 汽巴公司 卜內門公司 丹雜叵星精細化工公司 常州化工研究所 |
表4國產部分高溫分散勻染劑商品名稱
3. 3. 1單分散染料染色(1) 滌錦復合超細纖維采用單分散染料染色時，其工藝關鍵是必須確保染液具有良好的高溫分散穩定性和良好的緩染、移染性。大量生產實踐認為，在機械、染料、助劑一定的條件下，染液溫度越高，升溫越，快，分散穩定性越差。這是因為染料、分散劑微膠粒動能提高，使其結合力減弱，染料解吸出來相互碰撞的幾率增大，染料容易凝集。滌錦復合
3.3.2分中性(酸性)染料染色主要用于海島型滌錦復合超細纖維染中深色澤。海島型復合超細纖維的錦綸組分含量較多，用分散染料染色，不僅提升性差，滌錦組分的深度差異也較大，難以調整，而且染色牢度也差。采用分散/中性或分散/酸性染料一浴一步法染色，可以較好地改善上述問題，尤其是滌錦組分的同色性(色光、深淺)比較容易調整和控制，染色布面色光效果好。分散染料和中性染料對一浴一步法具有良好的相容性。在沸溫以下階段，主要是中性染料上染錦綸，分散染料對錦滌上色較少。這是因為中性染料對錦綸的親和力比分散染料高得多，在沸溫以下的升溫保溫階段，便會最大限度地搶先上染錦綸，而分散染料被排斥在后。在沸溫以上階段，主要是分散染料上染滌綸。此時已沾染在錦綸上的一些分散染料，由于對錦綸的結合力較弱，隨著溫度的升高，會向滌綸上轉移；而染著在錦綸上的中性染料，由于染色牢度好，對滌綸又無親和力，所以落色很少。染色結果顯示，錦綸上的的主色調為中性染料，分散染料沾染較少.必須注意，由于滌錦復合超細纖維對染料的吸附速率快，再加上中性染料對錦綸的親和力高、移染性小，所以錦綸組分的勻染性顯得很差。為此，染色時除了控制升溫速度，并采取階梯式保溫以外，必須在加人高溫分散勻染劑的同時，再加入適量錦綸勻染劑，以減緩中性染料的上染速度，這對提高勻染效果，改善染色牢度比較有效。具體染色工藝可參照3.3.1節滌錦復合超細絲織物單分散染料染色工藝曲線。(2)分
4、結語滌錦復合超細絲織物由于滌錦兩相纖維結構不同，在染色性能上存在著勻染性差、同色性差、顯色性差、色牢度差等難點。在實際生產中，需根據織物中滌錦比例、染色濃度的要求，選擇染料、助劑和染色工藝，多方面采取對應的措施，才能獲得較好的染色效果。參考文獻[1]朱心遠主編，新合纖染整[M] .北京：中國紡織出版社，1997
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