二醋酯纤维筒子纱染色工艺研究

2019-10-18孙月玲杨正华欧阳伟业

染整技术 2019年6期

孙月玲，杨正华，欧阳伟业

（江苏联发纺织股份有限公司，江苏省生态染整技术重点实验室，江苏南通 226600）

醋酯纤维属于纤维素衍生纤维，与常见的再生纤维素纤维（黏胶、铜氨、Lyocell等）不同，是由纤维素分子中的醇羟基与醋酸酐发生乙酰化反应生成的纤维素醋酸酯；根据酯化程度的不同，分为二醋酯纤维和三醋酯纤维[1]。醋酯纤维长丝织成的面料具有丝般光泽，手感柔软滑爽，悬垂性好，并具有一定的吸湿性，适合在色织面料上开发应用。

二醋酯长丝是没有网络点的FDY长丝，纤维之间较松散、抱合力低。色织面料生产过程中，纱线需要先染色再织造，纱线在松式络筒、染色、紧式倒筒3 个工序中多次摩擦，纤维容易产生破丝，纱线之间相互黏搭，不利于后道工序的进行。此外，醋酯纤维虽然可以使用分散染料、阳离子染料[2]和活性染料染色，但由于其与阳离子染料或活性染料反应的基团较少，上色率低，所以，选用分散染料染色[3]。按照涤纶染色工艺高温高压染醋酯纤维，上色率远低于涤纶。

1 实验

1.1 材料与仪器

纤维：二醋酯长丝75D。药品：冰醋酸、醋酸钠、匀染剂1011、SF深红、XF兰、XF丈青。

1.2 松式络筒工艺

由于醋酯长丝是FDY 纺纱方式，无网络点，抱合力低，在络筒过程中散纤严重，导致断头率高，机台效率比常规长丝品种低。纱线通过倍捻机合股增加捻度，使松散的纤维在径向上受到拉伸作用力，纤维之间相互抱合，减少纤维松散程度，提升纤维抱合力。在后续络筒、染色、倒筒过程中，由于增加了纤维的抱合，极大地减少了纤维之间相互摩擦，降低纱线断头率，提高生产效率。

确定松式络筒工艺为：单筒重0.5 kg，筒子密度（0.30±0.01）g/cm3。

1.3 前处理工艺

在染色之前需去除纺丝过程中的各种油剂，防止染色不匀导致色花。前处理工艺为：去油剂1 g/L，浴比1∶8，温度90 ℃，时间15 min。

1.4 染色工艺

冰醋酸1.3 g/L，醋酸钠2 g/L，1011匀染剂1 g/L，浴比1∶8。采用同样染料用量不同的染色条件进行染色试验。

1.5 测试

测试空白染浴和染色残液的吸光度[4]，按下列公式计算染料上染百分率：

式中，A残为染色残液的吸光度；A原为空白染浴的吸光度。

2 结果与讨论

2.1 染色温度

由图1可知，由3种分散染料配伍的混合染液在70～100 ℃时上染百分率较高，在85 ℃时上染百分率最高；随着染色温度的继续升高，上染百分率明显下降。众所周知，分散染料可用于涤纶和醋酸纤维的染色。在涤纶高温高压染色时，需要在接近130 ℃即涤纶玻璃化温度条件下进行，结构紧密的涤纶大分子链发生移动形成空隙，分散染料才能通过空隙进入纤维内部完成上染。但醋酯纤维的分子结构相对疏松，非结晶区较大，在85 ℃时分散染料便可进入纤维内部；当温度继续升高时，醋酯纤维会发生收缩，手感不好，逐渐失去光泽性。故确定醋酯纤维的最佳染色温度为85 ℃。

图1 温度对上染百分率的影响

2.2 染色保温时间

由图2可看出，当保温时间达到80 min以上时，上染百分率趋于稳定；达到100 min时，基本达到染色饱和值。保温时间过短，上染不充分，大部分染料附着在纤维表面，未能完全进入纤维内部，纤维内外未达到染色平衡，容易导致白芯；而且染料附着在纤维表面会严重影响纱线面料的色牢度。染色时间过长，纱线的强力受损。故确定最佳的染色保温时间为100 min。

图2 染色保温时间对上染百分率的影响

2.3 染液pH

由图3 可看出，当pH 为酸性时，上染百分率比较高；当pH为碱性时，上染百分率随着碱性的加强而降低。当pH为酸性时，分散染料比较稳定；但醋酯纤维会发生水解反应，影响了纤维的上色性能。当pH 大于7处于碱性时，分散染料会发生水解，染料的色光发生变化，上染百分率受到影响；同时，醋酯纤维分子链上的醋酸根发生皂化反应，醋酯纤维重新变成纤维素，影响分散染料的上染。所以，醋酯纤维的分散染料染色不宜在强酸性和碱性条件下进行，故确定最佳pH 应控制在5～6。为保证染液pH 稳定，除了添加醋酸以外，应添加醋酸钠来缓冲染液pH。