二醋酯纖維筒子紗染色工藝研究

孫月玲，楊正華，歐陽偉業

（江蘇聯發紡織股份有限公司，江蘇省生態染整技術重點實驗室，江蘇南通 226600）

醋酯纖維屬于纖維素衍生纖維，與常見的再生纖維素纖維（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生乙酰化反應生成的纖維素醋酸酯；根據酯化程度的不同，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發應用。

二醋酯長絲是沒有網絡點的FDY長絲，纖維之間較松散、抱合力低。色織面料生產過程中，紗線需要先染色再織造，紗線在松式絡筒、染色、緊式倒筒3 個工序中多次摩擦，纖維容易產生破絲，紗線之間相互黏搭，不利于后道工序的進行。此外，醋酯纖維雖然可以使用分散染料、陽離子染料[2]和活性染料染色，但由于其與陽離子染料或活性染料反應的基團較少，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，上色率遠低于滌綸。

1 實驗

1.1 材料與儀器

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

1.2 松式絡筒工藝

由于醋酯長絲是FDY 紡紗方式，無網絡點，抱合力低，在絡筒過程中散纖嚴重，導致斷頭率高，機臺效率比常規長絲品種低。紗線通過倍捻機合股增加捻度，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。在后續絡筒、染色、倒筒過程中，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，提高生產效率。

確定松式絡筒工藝為：單筒重0.5 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程中的各種油劑，防止染色不勻導致色花。前處理工藝為：去油劑1 g/L，浴比1∶8，溫度90 ℃，時間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行染色試驗。

1.5 測試

測試空白染浴和染色殘液的吸光度[4]，按下列公式計算染料上染百分率：

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 ℃時上染百分率較高，在85 ℃時上染百分率最高；隨著染色溫度的繼續升高，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，需要在接近130 ℃即滌綸玻璃化溫度條件下進行，結構緊密的滌綸大分子鏈發生移動形成空隙，分散染料才能通過空隙進入纖維內部完成上染。但醋酯纖維的分子結構相對疏松，非結晶區較大，在85 ℃時分散染料便可進入纖維內部；當溫度繼續升高時，醋酯纖維會發生收縮，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 溫度對上染百分率的影響

2.2 染色保溫時間

由圖2可看出，當保溫時間達到80 min以上時，上染百分率趨于穩定；達到100 min時，基本達到染色飽和值。保溫時間過短，上染不充分，大部分染料附著在纖維表面，未能完全進入纖維內部，纖維內外未達到染色平衡，容易導致白芯；而且染料附著在纖維表面會嚴重影響紗線面料的色牢度。染色時間過長，紗線的強力受損。故確定最佳的染色保溫時間為100 min。

圖2 染色保溫時間對上染百分率的影響

2.3 染液pH

由圖3 可看出，當pH 為酸性時，上染百分率比較高；當pH為堿性時，上染百分率隨著堿性的加強而降低。當pH為酸性時，分散染料比較穩定；但醋酯纖維會發生水解反應，影響了纖維的上色性能。當pH 大于7處于堿性時，分散染料會發生水解，染料的色光發生變化，上染百分率受到影響；同時，醋酯纖維分子鏈上的醋酸根發生皂化反應，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酸性和堿性條件下進行，故確定最佳pH 應控制在5～6。為保證染液pH 穩定，除了添加醋酸以外，應添加醋酸鈉來緩沖染液pH。

圖3 pH對上染百分率的影響

3 結論

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