涤纶低温染色促进剂的开发及应用研究

摘要

涤纶是疏水性的合成纤维，结构紧密且缺少反应性基团，通常须采用非极性的分散染料在高温高压条件下染色。随着节能降耗的迫切性日益增加，以及混纺交织产品的需求量加大，研究低温染色已成为当前发展趋势。目前低温染色方法很多，但大都不成熟，无法工业化应用。载体染色法相对来说是一种较好的方法，但是载体毒性大，对健康和环境都有负面影响。随着生态环保问题的日益突出，载体染色法无法大规模推广应用。因此，研究开发新型的低温染色技术势在必行。近年来，在传统载体染色技术基础上发展而来的促进剂低温染色法应运而生。目前，一些涤纶低温染色促进剂产品已经实现了工业化应用，但是还存在上染率不高、色牢度较差等问题，所以开发新型的涤纶低温染色促进剂也成为纺织化学界研究的热点之一。
　　 本文基于载体染色原理，优选了低温下具有优异促染作用的环保型促进剂主成分ALE，并对其乳化方法进行研究，开发了ALE专用的乳化工艺，即以非离子复合表面活性剂OP-30和EL-10，以及阴离子表面活性剂AES为主要成分，并辅之非极性的有机物，复配得到复合乳化剂DT-1，并以其6％的用量来乳化ALE，最终制得均一稳定的涤纶纤维低温染色促进剂BLB。通过对促进剂BLB用量，温度，pH等因素的实验研究和分析讨论，确定了其最佳染色工艺条件：促进剂用量2%(o．w．f)，温度105℃，pH中性。
　　 在上述染色工艺条件下，研究了在涤纶纤维低温染色促进剂作用下分散染料的染色性能，包括染色促进剂对分散染料升温上染速率和恒温上染速率的影响、染色促进剂对分散染料在涤纶纤维上的上染率和染料提升性能影响，以及对染色涤纶织物的色光和各项色牢度的影响等。结果表明：促进剂BLB能明显提高分散染料的上染速率和上染率。在105℃时，它使各种温度类型分散染料的上染率均能达到95%左右，尤其对中、高温型分散染料的促染作用更显著；促进剂BLB涤纶纤维低温染色能确保染色产品色光纯正，色泽鲜艳，而且对各种类型分散染料染色织物的皂洗牢度、摩擦牢度、升华牢度和日晒牢度无不良影响；促进剂BLB还能显著提高偶氮、葸醌、杂环型分散染料这三种不同结构分散染料的提升性。综上所述，确认促进剂BLB是一只优良的分散染料低温染色促进剂，而且对不同结构和不同类型的分散染料都具有良好的适用性。
　　 本文还通过对分散染料溶解性能、吸收光谱和高温分散稳定性的研究和分析，发现促进剂BLB能不同程度地提高各种分散染料在染浴中的溶解度，并且能改善染料的高温分散稳定性。红外光谱分析、差热分析和X-射线衍射法分析表明：涤纶纤维的微结构在促进剂BLB作用下没有发生明显变化；促进剂BLB能进入纤维的无定形区，降低纤维的玻璃化温度，进而提高分散染料的扩散速率，提高染料的上染率，使涤纶织物在较低温度下染色成为可能。
　　 由此可见，促进剂BLB具有增溶分散染料和增塑涤纶纤维的双重作用。它对涤纶纤维低温染色具有良好的促进作用。促进剂BLB无明显气味，且无毒环保，应用此促进剂进行涤纶纤维的低温染色不仅节能环保，而且应用领域广阔，具有良好的发展前景。