l 前言

       聚酯超细纤维具有优异的强度和尺寸稳定性，以及洗可穿性和手感丰满、柔软、飘逸等独特风格，而倍受消费者的青睐。但是，超细纤维与普通纤维相比，具有单丝纤度小、比表面积大和无定形区含量高等特点，极易造成染色不匀。近年来，解决以上问题的主要途径有三种：
(1)选用匀染性好的染料；
(2)选用优秀的匀染剂；
(3)制定合理的前处理和染色工艺。

        本文研究匀染剂TF-215对分散染料初始吸附、初始界面解吸和迁移、高温解吸和迁移、溶解状态、高温分散性能、染深性和染料配伍性等的影响，制定了合理的染色工艺。经生产厂家应用证明，匀染剂TF-215对聚酯超细纤维具有良好的匀染效果，可解决分散染料在聚酯超细纤维染色时的匀染问题。

2 试验

2．1织物

       经向75D／144F纬向75D／144F斜纹桃皮绒 经向300D／96F纬向300D／96F平纹米细丁

2．2染料和药品

       分散染料(温州艳林)；匀染剂TF-215(浙江传化)；醋酸、丙酮(均为化学纯)。

2．3仪器与设备

       美国Datacolor远红外染样机和测色仪(SF-300型)，日本岛井紫外分光光度仪(UV-2401PC)，循环真空泵(上海仙申医教仪器厂，XHB—A)。

2．4试验方法

2．4．1 染料初始吸附百分率的测定

       将加入匀染剂和未加匀染剂的染液置于若干个染杯中，放人聚酯超细纤维和普通纤维；从60℃升温至120℃，每隔alO℃取一染杯，迅速冷却后取出布样；用紫外分光光度仪测试不同温度染色残液和不加布样染液的吸光度。为了使染液中的染料充分溶解，采用丙酮和水的混合溶液稀释。根据下式计算染料的初始吸附百分率：

初始吸附百分率=(1-Ai／A。)×100％

式中：
Ai——不同染色温度残液的吸光度；

A。——不加布样染液的吸光度。

2．4．2染料解吸率和迁移率的测定

       取等重的超细纤维六块(各5．00 g)，将其中四块放入染液中，在一定的温度下染色20 rain，取出后用水清洗(A)。取两块染色布样分别与两块未染色布缝在一起，置于加入匀染剂或未加匀染剂的染杯中移染，移染温度和时间与染色时间保持一致。取出后低温烘干(分别为B和C)。按规定的要求在测色仪上测试布样A、B、c的表观深度K／S值。按下列公式分别计算解吸率Id％和迁移率IM％。






2．4．3染料溶解状态的测定

       将加和未加助剂的分散染料溶液在130℃保温1h，冷却至室温；放置2 h后，用紫外分光光度仪测定其吸收光谱曲线。

2．4．4染料高温分散性的测定

       将加和未加匀染剂的染液以3℃／min的速率快速升温至130℃，保温1 h后，迅速冷却到95℃；将中速滤纸置于快速滤纸上面，在真空度为7．47×10⁶Pa下抽滤，将滤纸自然晾干后进行评级。

2．4．5染色深度的测定

       将聚酯超细纤维置于加和未加匀染剂的染液中，升温至130℃，保温40 min，冷却后取出布样，水洗、烘干；用测色仪测定加入匀染剂布样的表观深度(K／S值)i与未加匀染剂布样的表观深度(K／S值)i并计算它们的比值，用M％表示：

M％=(K／S)i／(K／S)

2．4．6染色织物色相角的测定

       将加和未加匀染剂的染液(三拼色)置于若干个染杯，放入聚酯超细纤维。分别升温至100℃、120℃、130℃、130℃×30 min；取出一组染杯，冷却后取出布样，水洗、烘干，用测色仪测试不同染色温度色相角(E)和130~C保温30 min后的色相角(日)，计算它们的差值。色相角由CIE 1976L'a'b'表色系统计算而得。

3结果及讨论

3．1匀染剂对染料初始吸附性能的影响

        由于聚酯超细纤维比表面积较普通纤维大，其初始吸附明显较普通纤维快。此外，在低温时聚酯纤维没有充分膨化，极易造成吸附不均匀，进而导致扩散和染着不均匀，因此染料及匀染剂的初始缓染性能尤为重要。

       图1表明，超细纤维的初始吸附远大于普通纤维。要达到相同的吸附率，超细纤维的染色温度要低于普通纤维20℃。而且，随吸附温度的提高，超细纤维的吸附率提高快于普通纤维。因此，染色均匀性受到很大影响。加入匀染剂后，超细纤维对染料吸附率明显降低，两者相差10℃／rain左右。显然，匀染剂TF-215对降低超细纤维的初始吸附率作用非常明显，有利于染料均匀上染。





3．2匀染剂对染料解吸和迁移的影响

        聚酯超细纤维的初始吸附快，容易造成吸附不匀。增加初始界面解吸和迁移，可使较高浓度界面的染料解吸至染浴，并吸附于染料浓度较低的界面，提高上染均匀性。在高温条件下，增加染料的解吸和迁移，可使染品色花处染料解吸和重新均匀上染，最终获得匀染效果。由此，匀染剂对提高染料的解吸和迁移是至关重要的。





       由表1、2知，聚酯超细纤维的初始界面解吸率和迁移率都明显小于普通纤维，而高温解吸率和迁移率则与普通纤维较为接近。这是由于聚酯超细纤维的比表面积大，与染料的结合点多，分子间氢键和范德华力较大，纤维与染料的作用相对较为牢固，所以吸附在表面和无定形区的染料不易解吸到染液；又由于温度较低，分子间的布朗运动弱，染料迁移同样困难。但是，随着温度的升高，布朗运动增强，尤其是在涤纶玻璃态温度以上时，纤维的空隙明显增大，分子迁移显得较为容易。由于加快扩散打破了吸附平衡，又促进了吸附，因此这种差异明显减小。当加入匀染剂TF-215后，其界面解吸率和迁移率明显提高，超过普通纤维，且低温提高幅度远大于高温，非常有利于染料的均匀上染。匀染剂TG一215也能有效提高染料的高温解吸和迁移，这样能促进染色的均匀上染和有效改善已产生的色花。

3．3 匀染剂TF-215对染料溶解状态的影响

       分散染料不具有-SO3H、-COOH等水溶性基团，而只有-OH、-NH2等非离子极性取代基，它们在水中的溶解度非常低。在染液中，染料以单分子、胶团和晶体三种形式存在，并形成动态平衡。由于分散染料水溶性极低，虽然市售染料中含大量分散剂，但在水溶液中染料仍主要以悬浮体存在，部分存在于助剂的胶团或胶束中，只有少量染料以单分子形式存在。

        由于染料的三种形式是动态的，溶解状态的染料会发生晶体增长，这不但影响了匀染性和深染性，且易造成染料聚集，形成色点。因此，需加人合适的匀染剂，防止或降低染料晶体的增长和聚集。





       图2表明，未加入匀染剂的染液无明显的吸收峰，加入匀染剂TF-215后，染料的吸收峰有所提高，且随着用量的增加提高明显。这是由于匀染剂对染料的增溶作用引起的。吸收峰越高，说明染液中单分子状和胶团状的染料量越多。由此可见，加入匀染剂TF-215后能提高染液中染料单分子和染料胶团的含量，使染液中的染料晶体有所降低。分散染料的上染是以单分子状态进行的，在染色过程中，染料胶束比染料晶体更容易释放染料单体，从而提高染料吸附性和扩散性，有利于上染均匀。

3．4匀染剂对染料高温分散性能的影响

       染料的分散稳定性不好，容易造成色点，并容易沾污染缸。






       5级为无染料凝聚颗粒；4级为微量染料凝聚颗粒；3级为有染料凝聚颗粒；2级为染料凝聚颗粒较明显；1级为染料凝聚颗粒极明显。

       表3表明，匀染剂TF-215对各类分散染料的高温分散性能都有明显提高，大部分染料加入匀染剂TF-215后，均能提高至4～5级。这对防止色点的产生和减轻染缸的沾污有重要的作用

。3．5匀染剂对染色深度的影响

        超细纤维的比表面积大，得色较浅，因此匀染剂对染色深度的影响较大。





       M％小于100，表示匀染剂降低染色深度；M％等于100，表示匀染剂对染色深度无影响；M％大于100，表示匀染剂增加染色深度。
        表4表明，匀染剂TF-215加入对染色深度的影响随染料浓度和匀染剂用量的不同而有所差异。这主要是由于匀染剂TF-215对染料的缓染作用(图1)和增溶作用(图2)引起的。匀染剂与纤维或染料相互吸附，产生缓染，因此降低纤维得色，但匀染剂对染料有增溶作用，可提高染料上染∞j。浅色时，染浴中的染料未达到饱和浓度，匀染剂不产生增溶作用，此时匀染剂的缓染作用使染色深度略有降低；随着染料浓度的增加，染浴中的染料量超过其饱和浓度，此时匀染剂TF一215的增溶作用明显，有利于染料上染，使得染色深度提高。

3．6匀染剂对染料配伍性的影响

       染料配伍性是评价染料染色性能的重要指标。著名的染料制造商，如DyStar公司生产的超细纤维三原色具有很好的配伍性，其上染速率较为一致。




       分散红玉S2GFL 0．333％，分散黄棕H2RFL 0．333％，分散深蓝HGL 0．333％，TF-215 3．0 g／L，pH值5．5，浴比1：20。

       表5表明，当未加匀染剂时，在100—120℃布样的色相差(△H)较大，说明织物随染色温度的升高，色光差异很大，各染料的上染率一致性较差，易产生色差。加入匀染剂TF-215后，布样的色相差(△H)较小，说明对这三种染料的上染一致性有很大提高，不同染料的上染曲线相互接近，上染均匀性提高，从而使染色织物的色光在不同的染色过程中保持最小的差异，保证染色织物的色光一致，同时，也提高了染料的配伍性。

4 工厂应用实例

4．1织物规格

       经向150D／288F，纬向150D／288F，经密37根／cm，纬密34根／em，门幅158em，平纹桃皮绒。

4．2染色处方(咖啡色)

分散黄棕H2GFL，％(oWf) 2．01

分散黑H2BL，％(owf) 3．00

分散红玉S2GFL，％(owf)0．48

匀染剂TF．215，g／L 1．0

冰醋酸，g／L 0．44．

3染色工艺曲线






       经数百万米织物应用结果表明，布面色泽均匀，无色花、色点现象。

5 结论

        在超细纤维染色中加入匀染剂TF-215能有效减缓其初始吸附率，提高初始界面解吸、迁移和高温解吸、迁移，且对分散染料的溶解性、高温分散性和染料配伍性有明显提高，从而提高其匀染性，减小色差，降低生产成本，提高产品质量。