海島型復(fù)合纖維的染整技術(shù)

張繼斌

（互太（番禺）紡織印染有限公司，廣東 廣州511462）

超細(xì)纖維通常分為兩大類，即長絲和短纖。長絲的除了絲密度相對較大的采用直接紡絲法，絕大部分是采用復(fù)合紡絲法。復(fù)合紡絲法中線密度較大的主要采用復(fù)合裂片剝離法，線密度很小的主要采用海島溶離法。

海島型復(fù)合纖維是由兩種不同溶離性能的聚合物分別作為"島"和"海"組分制成的。島組分一般選用聚酯(PET)或聚酰按(PA)，海組分一般選用丙烯酸酯，聚苯乙烯，低密度聚乙烯和陽離子可染聚酯(COPET)等。剝離時，使復(fù)合原絲中的"海"組分溶離，留下"島"組分即海島型的超細(xì)纖維(稱海島絲)。通常線密度在0.11～0.01ldtex范圍內(nèi)，一些特殊用途的纖維，線密度更低，最低可達(dá)0.0001dtex。通常島的數(shù)為16、36、37、5l和64，目前已經(jīng)可以生產(chǎn)出島數(shù)超過100的超細(xì)纖維，最高可達(dá)1000左右。海和島的比例也有不同，早期為60：40左右，目前為30～20：70～80，甚至可以使海島組分減少至2%一10%，海島型復(fù)合超細(xì)纖維的染整加工過程為前處理 (退漿，精練、松弛、預(yù)定形、堿減量開纖)、染色和后整理。

1 前處理

1.1 退漿與精練

海島絲線刻度大小，比表面積大，因此上漿量和上油量大，上漿量(約4%～6%)比常規(guī)纖維(約3%)多一倍左右，上油量(2.0%～4.0%)比常規(guī)纖維(0.5%～1.0%)多近三倍。在預(yù)定形前必須把漿料和油劑除盡 (一般殘油率＜0.2%)，否則，漿料受熱變性，難以退去，漿料和油劑的親和力特別強(qiáng)，必需使用滲透、分散、乳化能力強(qiáng)的助劑在堿劑存在下進(jìn)行退漿去油。

1.2 松弛與預(yù)定形

松弛處理可使海島型超細(xì)纖維織物有效收縮以獲得良好的蓬松感，松弛處理時織物完全處于無張力狀態(tài)下，經(jīng)濕熱、干熱作用，纖維間產(chǎn)生收縮差異，從而提高織物的回彈性，平滑性和蓬松性。

預(yù)定形溫度一般控制在180℃～190℃。溫度太低，布面皺痕不易去盡，織物抗皺性差，易產(chǎn)生染色疵病，門幅穩(wěn)定性不夠，并影響手感和風(fēng)格；溫度過高，布面發(fā)硬，增加堿減量難度，還會產(chǎn)生色邊染疵。如果海島纖維是COPET，預(yù)定形溫度在155℃～165℃，否則開纖較難。

1.3 堿減量開纖。

海島型超細(xì)纖維的開纖需要溶解或分解海組分，才能得到極細(xì)的島纖維。常用堿來溶離海組分，使其堿性水解為水溶性物質(zhì)而達(dá)到開纖，而島纖維又很少受到損傷。不僅要光分去除海纖維，又要防止島纖維是受到損傷，還要注意高收縮纖維的損傷和收縮程度。

開纖好壞對后加工影響很大，特別是對染色和磨絨。完全開纖后，每根紗含有數(shù)量多達(dá)數(shù)千根的超細(xì)纖維，所以非常柔軟，透氣性也好，磨絨后可在織物表面形成濃密的絨毛。

不同的海島纖維，島與海的復(fù)合比例，紡絲溫度，冷卻成形條件和拉伸卷繞條件等都影響開纖維難易，因此開纖條件也是不同的。

用燒堿作為開纖劑雖然速度較快，但控制較難，在海組分不斷溶解的同時，島組分也遭到水解，特別是先被開纖出來的島纖維，會發(fā)生水解剝皮作用。這樣的產(chǎn)品不僅強(qiáng)力差，絨毛豐滿度、彈性也差，染色鮮艷度和染色牢度也差，而且加工穩(wěn)定性和重現(xiàn)性也差。因此選用多種堿劑，添加適當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣┖涂刂茰囟?，時間對開纖都很重要。

通常都是采用測定失重率來控制，由于堿的作用，可能有多方面的失重，包括織物上的未去除的漿料和油劑(量很少)，海組分的溶脫，島組分PET的水解剝皮、高收縮PET纖維比較容易水解失重，后兩種失重是應(yīng)當(dāng)防止的。失重度一般控制在20%～25%之間。

2 染色

2.1 染色工藝

影響纖維及紡織品染色性能的因素很多，包括纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)(化學(xué)組成，聚合度等)和超分子結(jié)構(gòu)(結(jié)晶度、聚向度、無定形區(qū)大小、分布等)。其次是形態(tài)結(jié)構(gòu)(纖維粗細(xì)，截面形狀，皮芯結(jié)構(gòu)等)。

纖維細(xì)小，比表面積大，當(dāng)線密度小于ldtex時，其比表面積呈指數(shù)增大。因此吸附和擴(kuò)散時間較短。在較低溫度下就有較快的上染速度，在高于50℃后就明顯上染 (通常PET要高于90℃才較快上染)；最高染色溫度也低，約為 120℃一 125℃(普通 PET為130℃)，染色對溫度的依存性也強(qiáng)。

由于上染速度快，勻染性也差，當(dāng)然勻染性也與纖維線密度不均勻和開纖不充分和不均勻有關(guān)。后者較難解決，前者需控制起始染色溫度后的升溫速度。在50℃～85℃(接近纖維玻璃化溫度Tg)階段，保持1℃／min升溫速度，85℃～90℃保溫一定時間(5～lOmin)使染料在未大量擴(kuò)散進(jìn)纖維內(nèi)部之間，表面染料充分移染，因?yàn)楸缺砻娣e大有利表面染料的移染，可以大大提高勻染性。在90℃～110℃之間，升溫速度進(jìn)一步放慢至0.5℃／min，在110℃再保溫一段時間，因?yàn)樵?10℃～115℃范圍，是染料擴(kuò)散最快的階段。然后再緩慢升溫(1℃／min)左右達(dá)到最高染色溫度，然后適當(dāng)保溫時間。對于不同的海島型超細(xì)纖維，溫度控制條件也不同。最后降溫到70℃以下放液，可改善織物手感，減少皺折，也有利于聚酯纖維中少量低聚物，落入染液中再沾粘著在織物表面，產(chǎn)生染疵。

海島型超細(xì)纖維的顯色性比普通滌綸纖維低，主要原因是纖維細(xì)，比表面積大，對光的反射和散射強(qiáng)。超細(xì)纖維比相同染料濃度的粗旦纖維的色澤淺得多，為了獲得相同顏色深度，超細(xì)纖維的染料濃度要比普通纖維高得多。而且顏色鮮艷度也較低。同樣原因使超細(xì)紡織品的染色牢度，包括耐曬、耐洗和耐升華牢度也低。因?yàn)楸缺矸e大而使纖維表面吸附的染料量多，總曝光量也增加，而且光容易透入纖維內(nèi)部，使內(nèi)部染料也易褪色。通常染料濃度高，耐曬牢度高，超細(xì)纖維則相反。由于同樣原因，纖維受熱后容易發(fā)生熱遷移，染料從纖維內(nèi)部向表面遷移比普通纖維明顯，因而引起熱定形后的染色牢度下降。上述兩種情況的出現(xiàn)主要要選用合適的分散染料來提高深色性和染色牢度。

2.2 染料選用

海島型滌綸超細(xì)纖維染色用分散染料的基本要求。勻染性和重現(xiàn)性優(yōu)良；得色量和提升力高，易染成深濃色；淺、中色的曬牢度和中、深色濕牢度優(yōu)良。衡量分散染料在海島型滌綸超細(xì)纖維的勻染性，可以從初染率，移染性和勻染度sr值來考核。

上染速率的提高，突出表現(xiàn)在初染率高，染料如在較低溫度時(低于嗚)就開始大量上染，不利于勻染。同一分散染料在海島型超細(xì)纖維上的初染率要比常規(guī)纖維高l～3倍，不同分散染料在海島超細(xì)纖維上的初染率也有很大的差異。因此，要取得良好的勻染性，除了采用合適的染色工藝和選用優(yōu)良的勻染劑外，更重要的是選用初染率較低，而最終上染率高的分散染料。

3 結(jié)束語

對于海島型絳綸超細(xì)纖維用分散染料能染成深濃色的大部分是利用超分子化學(xué)復(fù)配增效作用，根據(jù)復(fù)配原理拼混而成。

分散染料染色是在弱酸性介質(zhì)中進(jìn)行的，但其前處理工序均在堿性介質(zhì)中進(jìn)行。若前處理后纖維上的堿劑未洗干凈會給染色帶來色相波動，也會影響染深性。

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