涤纶具有强度高、模量高、弹性和耐光性好,尺寸稳定性好、易洗快干等优点,是一种比较受欢迎的纺织材料。但聚酯纤维除存在两个端醇羟基外,并无其它极性基团,因而涤纶纤维亲水性极差。涤纶分子结构中缺少象纤维素或蛋白质纤维那样的能和染料发生结合的活性官能团,只能用分散染料染色。但是聚酯纤维的结晶度高、结构紧密,纤维中只存在较小的空隙,染料他子不易时进入纤维内部,染色困难。
什么是涤纶
聚酯是由有机二元酸(对苯二甲酸PTA或对苯二甲酸二甲酯DMT)和二醇(乙二醇EG)缩聚反应而制得的线型热塑性饱和树脂,而它经纺丝所得的合成纤维,就是聚酯纤维,我国对此商品拿命名为涤纶(PET)。
涤纶不易染色
涤纶具有强度高、模量高、弹性和耐光性好,尺寸稳定性好、易洗快干等优点,是一种比较受欢迎的纺织材料。但聚酯纤维除存在两个端醇羟基外,并无其它极性基团,因而涤纶纤维亲水性极差。涤纶分子结构中缺少象纤维素或蛋白质纤维那样的能和染料发生结合的活性官能团,只能用分散染料染色。但是聚酯纤维的结晶度高、结构紧密,纤维中只存在较小的空隙,染料分子不易进入纤维内部,染色困难。
高温染色的局限性
以前的解决方法是需要加温至130℃进行染色,这样会产生几个问题:1、能耗大;2、加温设备要额外的投入;3、涤纶分子约含有46%的酯基,酯基在200℃以上时会发生水解、热裂解,遇强碱则皂解,使聚合度降低。另外,随着纺织面料的发展,近年来,一些不耐高温的纤维,如羊毛、蚕丝、醋纤和氨纶等与涤纶纤维混纺,更使其高温染色受到限制。低温染色一方面可降低、能耗;另一方面,可避免高温对氨纶、羊毛和真丝等不耐高温纤维的影响,使各种纤维的优势得以充分发挥,获得高品质染色织物。
用载体进行低温染色
现在最常规的方法是用载体的匀染剂/导染剂,能使涤纶在85℃-100℃的范围内进行染色。其中载体一般是选择甲基萘、二甲基萘、二苄醚、冬青油、氯苯、联苯、邻苯基苯酚、邻苯类酯、苯甲酸酯等一些化合物。就环保、品质、纯度、还有性价比而言,苯甲酸酯类增塑剂目前最为理想的一种载体,我司现在就有BET-981和BET-632两个甲酸酯类产品应用于导染剂载体。增塑剂做为载体主要起到增塑、使纤维肿胀拉开、溶解分散染料,能使染料染色速度加快和牢固。
涤纶的增塑
涤纶分子中还含有脂肪族烃链,它能使涤纶分子具有一定柔曲性,但由于涤纶分子中还有不能内旋转的苯环,故涤纶大分子基本为刚性分子,分子链易于保持线型。因此,涤纶大分子在这一条件下很容易形成结晶,故涤纶 的结晶度和取向性较高。所以绦纶很难被增塑,要选择合适的增塑剂。
使纤维肿胀拉开易于染色
涤纶纤维是疏水性的合成纤维,涤纶分子排列得紧密,纤维中只存在较小的空隙,当温度较低时,分子热运动改变其位置的幅度较小,在潮湿条件下,涤纶纤维又不会象棉纤维那样能通过剧烈溶胀而使空隙增大,染料分子难以渗透到纤维内部。载体的做用是使纤维肿胀拉开空隙,让染料分子轻松地进入纤维分子间起到染色的作用。
溶解分散染料,能使染料染色速度加快和牢固
疏水性的分散染料适用于疏水性的涤纶纤维染色,但染料疏水的性质会导致较低的水溶性,这给以水为介质的染色工艺带来困难。为此分散染料中会混合不低于染料比例的扩散剂等表面活性剂以达到提高染料溶解度的作用。染液中另外加入匀染剂,可以进一步促进分散染料微粒子的悬浮扩散状态,保持染料分子均匀稳定的分布,因此对染料的溶解性可以起到一定辅助、补充作用。这对染料用量较少的浅、中色尤为重要,因为浅、中色染料的用量相对较少,从染料中带入的扩散剂也就相应地减少了,此时染液中加入的匀染剂可以协助染料的溶解。
载体匀染剂
载体导染剂、匀染剂及修补剂的一般配方是由:增塑剂+溶剂+表面活性剂+水组成的。其中表面活性剂有亲染料和亲纤维之分,对染色的速率、匀色、固色都有很大的影响。一般都是会选择几种表面活性剂的配合来使用。
缓染和移染
匀染剂的缓染功能是染色能否匀染的关键,然而对于分散染料染涤纶纤维而言, 匀染剂还需具有较强的移染性能。因为分散染料染涤纶纤维并不发生化学反应,只是染料在涤纶纤维中的一种扩散作用,但涤纶纤维的紧密结构和极度密致的表面结晶层等特点对分散染料的扩散起到了阻滞作用。因此,一种高性能的导染匀染剂,同时也具备较佳的缓染性能和移染性能。