何建平

（互太纺织印染有限公司，广东广州 511462）

本项目针对改性CD 涤纶阳离子染料染色工艺进行深入研究，并通过实验验证，旨在诠释改性涤纶高效的染色方法，以利于指导生产实践。

1 涤纶织物的论述

涤纶织物自身强度较高，其中高强力纤维的含量为2.6～5.7 cN/dtex，干态强度与湿态强度几乎没有差异，耐冲击强度是一般织物的四倍以上。涤纶织物耐热性好，属于热塑性纤维，本身熔点较高，导热率以及比热容都比较小，是各种合成纤维当中耐热性能相当好的纤维。加入氨纶的涤纶由于弹性好，人们穿在身上比较宽松、舒适，同时成衣抗皱能力比一般的织物好很多，不易褶皱且耐脏易洗快干。涤纶织物在兼具这些优点的同时具有以下缺点：（1）吸湿性差，面料做成的服饰吸湿透气性不好；[1]（2）涤纶面料的衣物容易产生静电，尤其在春秋两季，空气干燥，产生静电的频率也大幅提高；（3）涤纶织物的染色性较差，主要由于涤纶分子链上没有特定的染色基因，染色比较困难，染料的小分子与纤维织物很难结合。为了改善这些缺点，采取化学和物理改性的方法可使涤纶性能进一步提升，变缺点为优点。

2 改性CD涤纶

和普通涤纶相比，CD涤纶增加了纤维微孔，提高了上染率、透气性、吸湿性，从而进一步适应聚酯纤维的仿真丝化。通过仿真丝化可使织物柔软透气、舒适、抗静电、易上染。织物纹理清晰，分子排布整齐，在经向位常常使用阳离子丝，纬向位常常使用普通的涤纶丝，在布料染色时，涤纶丝通常使用普通分散染料，而阳离子丝则采用阳离子染料。面料经丝采用DTY100D+阳离子DTY100D，而纬丝则采用涤纶DTY100D交织而成。对经向而言，往往遵循二丝分组排列的原则，这主要是由于涤纶面料中的纤维分子不同，在染色时，深浅度也有所差别，当面料着色后，极易形成直条状[2]。通过阳离子染料可染改性的方法是将涤纶与染色改性剂聚合到一起，磺酸基团进入到涤纶分子链当中，使之具有较高的染料吸尽率。经过改性的涤纶面料拼色染色时，染料相容性好，耐光牢度和各项色牢度优异，面料色调鲜明，受到广大消费者的喜爱。

3 染色前处理

在染色之前，首先对织物表面进行预处理，去除织物表面的油迹与污渍，除油效果的好坏对后续染色工艺流程起到至关重要的作用。

3.1 预定形流程

为了防止涤纶面料的回缩，确保布面质量满足标准要求，在染色之前，必须对涤纶织物进行预定形，因为涤纶大分子链上增加了新的基团，原有纤维的结构发生改变，纤维的熔点、结晶度以及玻璃化温度均有大幅下降。涤纶面料在预定形阶段极易发生氧化黄变现象，为了防止织物表面变黄，可浸轧抗氧化剂。

3.2 染料的选择

阳离子改性涤纶应采取阳离子染料，这一类染料由带有阴离子的封闭剂与阳离子染料相结合，进而形成分散型的阳离子染料，染料的着色度好，具有较好的稳定性。在染色过程中，染料分子能够均匀地分布在织物表面，避免阴离子与阳离子发生反应时产生沉淀现象。染色的效果会更加明显，色泽较为鲜明[3]。

3.3 合理选择助剂

由于改性涤纶纤维在染色时的受力不均，受热不匀，将给染色效果带来诸多不利影响。因此，在进行染色时，必须借助助剂的调合作用，才能使染料均匀分布。通过添加助剂的方法，也能够消除布面色点现象，对提升布料的品质起到积极的作用。

4 染色实验部分

4.1 材料与仪器

织物：94.0%CD POLYESTER 6.0%LYCRA，克重85.0 g/m2。

阳离子染料：Red FBL、Yellow GL-B、Black FDL。

助剂：工业醋酸、醋酸钠、匀染剂OT。

4.2 生产设备

SYNERGY 150型染色机（立信染整有限公司），SW-24A型耐洗色牢度实验机（常州第一纺织设备有限公司），721可见分光亮度计，pH计等。

4.3 染色配方(黑）

阳离子红 FBL 0.36（%，omf），阳离子黄 GL-B 0.32（%，omf），阳离子黑 FDL 2.85（%，omf）。

4.4 工艺曲线图

4.4.1 染色工艺曲线图

阳离子染料染CD POLY，深色工艺：1.0%＜染料份量≤4.0% ，染色工艺曲线见图1。

图1 染色工艺曲线图

4.4.2 染色后处理工艺曲线图

在阳离子料染CD POLY后处理工艺中，染料份量相当于100% CD POLY，深色和特深色Dyes＞ 1.0%，染色后处理工艺曲线见图2。

图2 染色后处理工艺曲线图

4.5 测试方法

4.5.1 上染率

染料的上染率可以直接地表现染色效果。在染色过程中，染料处于最大吸收波长下，测定染液的吸光度采用721可见分光光度计，稀释满足标准要求的倍数，使染液的吸光度介于0.2～0.8，根据这一数值计算上染率E，上染率的计算公式为：

式中，E—上染率、a—原液的稀释倍数、A1—染色后的残液吸光度、b—残液稀释倍数、A0—染色前的染液吸光度。

4.5.2 色牢度测试

耐水洗色牢度按照AATCC Test Method 61—2008《耐家用及商用洗涤色牢度》测试。

耐汗渍色牢度按照AATCC Test Method 107—2008《耐汗渍色牢度》测试。

耐摩擦色牢度按照AATCC Test Method 8—2003《耐摩擦色牢度》测试。

4.6 染色方案与步骤探讨

CD涤纶织物染色过程中，通过实验设定多种对比条件来选取最优染色效果。所需的染色工艺条件如，浴比1∶10～1∶15、染色温度60℃～130℃、染色保温时间10～60 min、染液pH2～7。操作时，化料必须充分溶解，搅拌均匀，在投放染料时，应遵照标准工序进行，避免发生阳离子染料凝结现象。在染色时，初始的染色温度应控制在较低范围内，染色前调和好助剂和pH，当温度升至50℃时，投入阳离子染料。升温期间，注意观察升温速率，留意保温节点，采用慢升温在各阶段保温10 min，此时慢升温可以保持较好的上染率，在匀染剂作用下也可以控制布面的色点、色不均现象。直至温度升至120℃～130℃，再进行染色保温，之后温度降到70℃，方可排出液体。染色后再进行后处理皂洗，去除面料表面的浮色以及沾染的其他颜色。通过皂洗，能够提高面料色泽稳定性及良好的色牢度[4]。

5 实验结果与讨论

5.1 染色pH对CD涤纶上染率的影响

在同等条件下，选取6个不同pH的染液，观察染料上染率的变化，判断不同pH对上染率的影响，见表1。

表1 不同染色pH对CD涤纶上染率的影响

通过表1可知，在酸性区间，上染率逐渐上升，当pH达到5时，上染率达到最大值，随后，上染率逐渐回落，由此可知，最佳的染色pH应为4～5。

5.2 染色温度对CD涤纶上染率的影响

在实验中，选择60℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃七个不同的温度值，设定其他条件相同， 染色温度对CD涤纶上染率的影响见表2。

由表2数据可看出，随着温度的升高，上染率也在逐步升高，当温度达到110℃时，上升速度逐渐减弱，在120℃达到稳定。因此，我们选择120℃为最佳染色温度。

5.3 染色时间对CD涤纶上染率的影响

选取的染色时间为10 min、20 min、30 min、40 min、50 min、60 min，同等浴比、染色温度条件下，在这6个不同的时间下对上染率进行测试，染色时间与上染率的关系见表3。

从表3可以看出, 到40 min以后，上染率稳定，若超过此时间点会造成能源浪费。由此可见，选择40 min为染色保温时间，染色效果达到最佳。

5.4 色牢度表现

实验得出，最优染色条件进行染色生产，再按图2工艺进行后处理浮色清洗，经测试，各项色牢度均达到4.5级，可满足消费者对布料色牢度的要求。

6 结语

在CD涤纶实际生产中，当染浴的pH为4～5、染色温度120℃、染色保温时间 40 min时，CD涤纶面料能够收到理想的染色效果。同时，布料品质在大批量生产中可得到稳定高效的保障，减少因回修带来的成本浪费。此方法可为人们提供更优质的改性涤纶布料。