二醋酯纖維筒子紗染色工藝研究

孫月玲，楊正華，歐陽(yáng)偉業(yè)

（江蘇聯(lián)發(fā)紡織股份有限公司，江蘇省生態(tài)染整技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇南通 226600）

醋酯纖維屬于纖維素衍生纖維，與常見(jiàn)的再生纖維素纖維（黏膠、銅氨、Lyocell等）不同，是由纖維素分子中的醇羥基與醋酸酐發(fā)生乙?；磻?yīng)生成的纖維素醋酸酯；根據(jù)酯化程度的不同，分為二醋酯纖維和三醋酯纖維[1]。醋酯纖維長(zhǎng)絲織成的面料具有絲般光澤，手感柔軟滑爽，懸垂性好，并具有一定的吸濕性，適合在色織面料上開(kāi)發(fā)應(yīng)用。

二醋酯長(zhǎng)絲是沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)的FDY長(zhǎng)絲，纖維之間較松散、抱合力低。色織面料生產(chǎn)過(guò)程中，紗線需要先染色再織造，紗線在松式絡(luò)筒、染色、緊式倒筒3 個(gè)工序中多次摩擦，纖維容易產(chǎn)生破絲，紗線之間相互黏搭，不利于后道工序的進(jìn)行。此外，醋酯纖維雖然可以使用分散染料、陽(yáng)離子染料[2]和活性染料染色，但由于其與陽(yáng)離子染料或活性染料反應(yīng)的基團(tuán)較少，上色率低，所以，選用分散染料染色[3]。按照滌綸染色工藝高溫高壓染醋酯纖維，上色率遠(yuǎn)低于滌綸。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料與儀器

纖維：二醋酯長(zhǎng)絲75D。藥品：冰醋酸、醋酸鈉、勻染劑1011、SF深紅、XF蘭、XF丈青。

1.2 松式絡(luò)筒工藝

由于醋酯長(zhǎng)絲是FDY 紡紗方式，無(wú)網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)，抱合力低，在絡(luò)筒過(guò)程中散纖嚴(yán)重，導(dǎo)致斷頭率高，機(jī)臺(tái)效率比常規(guī)長(zhǎng)絲品種低。紗線通過(guò)倍捻機(jī)合股增加捻度，使松散的纖維在徑向上受到拉伸作用力，纖維之間相互抱合，減少纖維松散程度，提升纖維抱合力。在后續(xù)絡(luò)筒、染色、倒筒過(guò)程中，由于增加了纖維的抱合，極大地減少了纖維之間相互摩擦，降低紗線斷頭率，提高生產(chǎn)效率。

確定松式絡(luò)筒工藝為：?jiǎn)瓮仓?.5 kg，筒子密度（0.30±0.01）g/cm3。

1.3 前處理工藝

在染色之前需去除紡絲過(guò)程中的各種油劑，防止染色不勻?qū)е律āＧ疤幚砉に嚍椋喝ビ蛣? g/L，浴比1∶8，溫度90 ℃，時(shí)間15 min。

1.4 染色工藝

冰醋酸1.3 g/L，醋酸鈉2 g/L，1011勻染劑1 g/L，浴比1∶8。采用同樣染料用量不同的染色條件進(jìn)行染色試驗(yàn)。

1.5 測(cè)試

測(cè)試空白染浴和染色殘液的吸光度[4]，按下列公式計(jì)算染料上染百分率：

式中，A殘為染色殘液的吸光度；A原為空白染浴的吸光度。

2 結(jié)果與討論

2.1 染色溫度

由圖1可知，由3種分散染料配伍的混合染液在70～100 ℃時(shí)上染百分率較高，在85 ℃時(shí)上染百分率最高；隨著染色溫度的繼續(xù)升高，上染百分率明顯下降。眾所周知，分散染料可用于滌綸和醋酸纖維的染色。在滌綸高溫高壓染色時(shí)，需要在接近130 ℃即滌綸玻璃化溫度條件下進(jìn)行，結(jié)構(gòu)緊密的滌綸大分子鏈發(fā)生移動(dòng)形成空隙，分散染料才能通過(guò)空隙進(jìn)入纖維內(nèi)部完成上染。但醋酯纖維的分子結(jié)構(gòu)相對(duì)疏松，非結(jié)晶區(qū)較大，在85 ℃時(shí)分散染料便可進(jìn)入纖維內(nèi)部；當(dāng)溫度繼續(xù)升高時(shí)，醋酯纖維會(huì)發(fā)生收縮，手感不好，逐漸失去光澤性。故確定醋酯纖維的最佳染色溫度為85 ℃。

圖1 溫度對(duì)上染百分率的影響

2.2 染色保溫時(shí)間

由圖2可看出，當(dāng)保溫時(shí)間達(dá)到80 min以上時(shí)，上染百分率趨于穩(wěn)定；達(dá)到100 min時(shí)，基本達(dá)到染色飽和值。保溫時(shí)間過(guò)短，上染不充分，大部分染料附著在纖維表面，未能完全進(jìn)入纖維內(nèi)部，纖維內(nèi)外未達(dá)到染色平衡，容易導(dǎo)致白芯；而且染料附著在纖維表面會(huì)嚴(yán)重影響紗線面料的色牢度。染色時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，紗線的強(qiáng)力受損。故確定最佳的染色保溫時(shí)間為100 min。

圖2 染色保溫時(shí)間對(duì)上染百分率的影響

2.3 染液pH

由圖3 可看出，當(dāng)pH 為酸性時(shí)，上染百分率比較高；當(dāng)pH為堿性時(shí)，上染百分率隨著堿性的加強(qiáng)而降低。當(dāng)pH為酸性時(shí)，分散染料比較穩(wěn)定；但醋酯纖維會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)，影響了纖維的上色性能。當(dāng)pH 大于7處于堿性時(shí)，分散染料會(huì)發(fā)生水解，染料的色光發(fā)生變化，上染百分率受到影響；同時(shí)，醋酯纖維分子鏈上的醋酸根發(fā)生皂化反應(yīng)，醋酯纖維重新變成纖維素，影響分散染料的上染。所以，醋酯纖維的分散染料染色不宜在強(qiáng)酸性和堿性條件下進(jìn)行，故確定最佳pH 應(yīng)控制在5～6。為保證染液pH 穩(wěn)定，除了添加醋酸以外，應(yīng)添加醋酸鈉來(lái)緩沖染液pH。

圖3 pH對(duì)上染百分率的影響

3 結(jié)論

二醋酯纖維筒子紗最佳染色工藝為：絡(luò)筒密度（0.30±0.01）g/cm3，分散染料染色保溫溫度85 ℃，保溫時(shí)間100 min，染液pH=5～6。滿足以上條件能夠保證染色均勻，上染百分率可達(dá)到85%以上。