(施教授)涤纶及其混纺织物染色.pptx

（四）纤维的形态结构
纤维的粗细、表面的孔隙、表面结构与比表面积都会对 纤维的染色性能产生一定的影响。一般纤维表面的孔隙 越大、越多，越有利于染料的上染。但是，微隙较多， 会对入射光线产生多次反射，且反射的光线不一致，给 人的感觉是颜色浅而萎暗。与圆形截面纤维相比，异形 截面的纤维染色后也存在着同样的问题。纤维若在拉伸 过程中形成了皮芯层，由于皮层分子链取向度较高，结 构较紧密，染料扩散速度慢，会影响染料的上染速率和 上染率。纤维越细，纤维比表面积越大，染料吸附面越 大，上染速度越快，越容易染透芯，但由于光学因 素．表观颜色深度越浅，染色后要达到较粗纤维的表观 色深度，所需的染料用量也越高。
涤纶的玻璃化温度（Tg）随其聚集态结构而变化。完全 无定型的Tg为68 ℃ ，部分结晶的Tg 为81℃，取向且结 晶的Tg为125℃ 。故常温下分散染料很难上染，必须借 助于载体，或在高温高压下（130℃左右），或 180~220 ℃的空气中，增加纤维大分子的热运动，使纤 维溶胀，微隙增大，有利于染料分子的扩散和上染。
2. 涤纶纤维的热定形应采用干热定形为好，若采用高压蒸汽进 行热定形，会因酯键的受热水解使纤维强度下降。
3. 涤纶织物不能接近火种，如果身穿涤纶织物接近火种，容易 引起灼伤事故，所以对涤纶的防火性必须引起足够的重视。
（四）吸湿性
在涤纶纤维中虽然具有无定形部分，但由于纤 维结构紧密，分子链间空隙小，缺少吸湿中心， 在标准状态下的吸湿率只有0.4%（锦纶4%， 腈纶1~2%），即使在100％相对湿度下的吸湿 率也仅为0.6~0.8％。由于涤纶纤维的吸湿性低， 因而涤纶纤维在水中的溶胀度小，干、湿强度 和断裂延伸度基本相同，导电性差，容易产生 静电和沾污现象以及染色困难等。
涤纶及涤棉混纺织物的染色
第四讲 涤纶及其混纺织物的染色
一、普通涤纶纤维的结构和染色性能 （一）涤纶的分子结构
聚合度n=130，分子量M=20000
1. 由CH2、酯基、苯环、端羟基组成，除分子两端存在两个端醇 羟基外，无其它极性基团，故涤纶亲水性极差，为疏水性纤维。 常用的亲水性极性染料难以与之结合。只能采用分子量较小， 水溶性很小的非极性染料——分散染料染色。
二、普通涤纶纤维的性能
（一）比重：结晶部分比重为1.455，无定形部分比重为 1.355，一般为1.38~1.40，比锦纶和腈纶高。
（二）力学性能
1. 强度和伸长度。涤纶纤维的强度很高，干强4~7cN/dtex，湿 态下强度不下降。主要是因为：
① 在涤纶纤维的大分子之间，能相互镶嵌结合形成结晶度高达60％左右 的结晶区。
（七）化学性能
1. 耐酸性：涤纶纤维对酸有一定的稳定性。如对有机 酸、98％甲酸、80%硫酸（室温）等较稳定。但对 浓硫酸、浓硝酸，会因酯键分解而溶解。
2. 耐碱性：涤纶纤维因分子中含有较多酯基，故不耐 碱。在室温下不溶于l0％氢氧化钠溶液，但浓度增 加或温度升高时，分子链会因酯键被碱液皂化或水 解而断裂。涤纶纤维受强碱作用时，从纤维外侧同 心地向内芯溶解，但残余部分纤维的强度和染色性 可保持不变。这是“涤纶仿真丝”工艺的基本原理。
（三）热性能及热收缩性
1. 涤纶的玻璃化温度(Tg)为68~81℃，软化温度(Tf)为 230~240℃。熔点(Tm)为255~260℃。结晶始于81℃，在 181℃时结晶速度达到最高点。涤纶纤维的耐热性与热稳定 性均很好。因为涤纶有较高的结晶度与分子结构中存在苯环 结构。涤纶在150℃的热空气中加热168h，强度损失很小， 在200℃热空气中也不发生分解。因而热定形温度为 220~230℃，熨烫温度宜采用135℃。
（五）耐光性：耐光性极好，仅次于腈纶。涤纶织 物经过2800h暴晒，强度为原来的30~40%。
（六）电性能及静电现象
涤纶的表面十分光滑，但纤维与纤维或纤维与 金属之间的摩擦系数很大（0.26 ~ 0.58），在 纺织纤维中属较高的。涤纶体积比电阻为 2×1015~1019Ω•cm，电绝缘性高，再加上吸 湿性差，故极易产生静电，影响纺织加工顺利 进行，或造成织疵、染斑。同时，穿着时也会 因摩擦产生的静电使织物易于粘灰、易脏、易 于起球。
① 涤纶纤维分子链刚性较大，结晶度高，所以初始摸量较高， 纤维在小负荷作用下不易变形。
② 涤纶纤维的回弹性良好，延伸2％时，弹性恢复率为97％， 延伸4％、8%时，弹性恢复率分别为90％和80%。其弹性 回复能力仅次于氨纶和锦纶，在纺织纤维中是较高的。
③ 由于涤纶纤维在小负荷作用下不易变形，变形的回复能力 好，因此涤纶织物挺括不易起皱，织物的抗皱性、压缩弹 性与尺寸稳定性是纤维中最高的。
2. 分子中的脂肪族烃链使 涤纶分子具有一定的柔 曲性；
3. 分子中的苯环由于具有 刚性，使涤纶分子链易 于保持线型。并且分子 上无大的侧基和支链， 而苯核和羰基几乎在同 一平面，具有较高的几 何规整性，分子间容易 借范氏力紧密堆砌在一 起结构，一般倾向于采用“折叠链 一—缨状原纤”结构模型。它是伸直链和折叠链晶体 共存的体系。一定张力条件下的热处理有提高折叠链 结晶含量和增大微隙尺寸的作用。
2. 涤纶纤维的结晶度、取向度与纤维生产时的条件以及 测试方法和条件都密切相关，并有很大差异。成品涤 纶属半结晶高聚物，结晶度在40~60%，取向度高的 双折射率可达0.188。
（三）涤纶的玻璃化温度
在涤纶纤维玻璃化温度（Tg）以下，分子主链的链段活 动性低，纤维中自由体积所占比例小，染料向纤维内部 扩散阻力大。实际上在Tg以下，染色速率可以忽略不计。 但是，一旦染色温度上升到Tg以上，染色速率便大大增 加。
② 涤纶纤维在纺制加工过程中曾经受热抽伸，使纤维分子有较高的取向度。
③ 涤纶纤维的分子量比较高、分子量的分布比较集中，导致分子间有较高 的作用力。
按强度和伸长度的配合特点，涤纶长丝分高强力涤纶丝与普 通长丝。短纤维分高强低伸型、低强高伸型（普通）以及抗起 球型（一般强度较低）。
2. 初始摸量和弹性