酸性染料可染改性涤纶研究的进展

Vol.32 No.7Jul.2010

染 整 技 术

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收稿日期：2010-05-05

作者简介：王钱（1983-），男，在读硕士，主要研究方向为改性涤纶的酸性染料上染

王 钱1 汪少朋2 武志云1

酸性染料可染改性涤纶研究的进展

摘要：本文介绍了涤纶酸性染料可染（ADP）改性的两种方法:共混改性和共聚改性，叙述了其研究和发展状况，指出了制备ADP的实际意义。

关键词：涤纶；改性；酸性染料可染

中图分类号：TS 193.9 文献标识码：A 文章编号：1005-9350(2010)07-0018-03

（1.内蒙古工业大学 轻工与纺织学院 内蒙古 010051

2.中国纺织科学研究院 北京 100025）

随着生活水平的提高以及科学技术的发展，消费者对穿着要求也越来越高，不但要穿着舒适，还要求服装颜色鲜艳，有回归自然的感觉。因此化学纤维只有通过改性才能满足竞争越来越激烈的市场需求[1]。涤纶纤维由于其良好的性能得到了广泛应用，但由于它是疏水性的合成纤维，缺乏能与酸性染料结合的官能团，致使染色困难。通常只能用分散染料染色，并且必须在高温高压下或借助载体进行染色，成本较高，对环境也造成污染。而酸性染料价格低廉、色谱齐全、色泽鲜艳[2]，且酸性染料可染涤纶(ADP)能与羊毛等同浴染色，具有很好的应用前景。因此制备ADP成为许多科学工作者多年来不断追求的目标[3]。

几十年来，为纺制阴离子染料可染型（ADP）涤

纶，国外有许多学者一直致力于这一课题的研究、开发工作，也曾取得了一定的进展。采用共聚法在涤纶纤维中引进带叔胺基的化合物，由于热稳定性差，效果不佳，未能获得工业应用；采用接枝法虽可制取ADP涤纶，但由于接枝后的纤维，拉伸性能差，也未能工业化；直至1972年，日本东洋纺公司采用叔胺基涤纶于PET共混纺丝研制成功后，才开发了ADP涤纶长丝——商品名“Cerece”。用其制成的织物，染色后色彩鲜艳，但不足的是其色牢度差，同时还需采用高温（130℃）高压染色，仍不够理想。由于上述原因，所以ADP涤纶尚未获得广泛应用[4]。

鉴于涤纶纤维缺乏与酸性染料亲和的基团，并且结构紧密，不利于染料的扩散，所以为了使涤纶具有对酸性染料的亲和性能，就必须从以下两方面着手：（1）疏松纤维的内部结构；（2）在涤纶大分子链中引进碱性的极性基团。2.1 共混改性

1 酸性染料可染改性涤纶的发展概况

2 酸性染料可染改性涤纶的研究现状

第32卷第7期

2010年7月19

王 钱等：酸性染料可染改性涤纶研究的进展

目前广泛采用切片共混纺丝来改善PET的染色性，其目的是为了使PET纤维物理结构变得疏松，从而使染料易进入纤维，也有引入含染座大分子的作用。

PET和锦纶6、锦纶66共混，虽可使染料上染率提高，达到染色改性的目的，但由于大量掺入了能与酸性染料结合的末端胺基，其结果会降低涤纶的物理性能及某些优越特性，造成加工上的困难。

PET和聚酰胺、PEG共混，由于添加了PEG，所得原丝的白度和耐酸稳定性降低，且添加的PEG易于从纤维中脱落而产生染斑，故此法也不理想。

PET和含有叔胺的二元醇的涤纶共混，此法共分两步进行。第一步是将含有叔胺的二元醇和DMT经酯交换、缩聚反应后得到含有叔胺的涤纶。第二步是将制得的含叔胺的涤纶先与PET共混，再经熔融纺丝即可制得酸性染料可染的涤纶纤维[4]。

美国专利[5]公开了PET和含叔胺基团的聚酰胺共混，由于使用了磷化物来提高涤纶的可染性，导致纤维的白度下降。

王连军等[6]将PET和含有一哌嗪环的聚酰胺在195℃下共混，获得了酸性染料可染的涤纶纤维。2.2 共聚改性

通过引入含有碱性基团的共聚组分，使共聚酯对酸性染料具有亲和性，通常引入的第三组分为含氮的二元酸，二元醇或羟基酸[7]，或者是胺（叔胺、季胺）类化合物。这一改性方法对PET纤维与羊毛混纺织物进行同浴染色时将有裨益，但由于含氮的第三单体的热稳定性差，导致上染纤维色牢度差，从而制约了它的发展。

（1）PET与一端带有叔胺基、另一端带有羧酸或酯的、平均聚合度为5～50的聚含氧亚烷基共聚制得共聚酯。由于低分子胺在高温共聚反应中，易于热分解而导致显著着色，所以此法未能达到实用阶段。

（2）PET与内含一个或两个以上的胺或铵盐，并且至少在一个末端基有酯形成基的线状乙烯聚合物共聚。所谓酯形成基是指具有酯键形成能力的官能团，如-COOR、-COOH等。乙烯聚合物的分子量在1～5万时，分散性和染色性较好。乙烯聚合物在试样内的添加量应合适，添加量过低，染色性变差，添加量过高，涤纶的机械性能降低。

（3）用双折射率为（15～100）×10-3的高取向聚酯未拉伸丝，经过疏水性基团引发剂、膨润剂、胺基乙烯酯改性剂处理，使之接枝共聚制的ADP。此法会使纤维回缩，而且接枝后的纤维拉伸性能差，丧失涤纶的优良性能[4]。

1958年杜邦公司为了改进涤纶纤维的可染性，采用添加2%摩尔的间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠（SIPM）作为第三组分制出称为达克伦T-64[8]的共聚品种。

同年，帝人公司和伊斯曼柯达公司用1，4-双羟基甲基环己烷代替乙二醇与对苯二甲酸缩聚，制成了称为柯达尔或威可坦[8]的涤纶纤维。

加拿大专利[9]中，以1，4-双氨丙基哌嗪作为改性剂，先于对苯二甲酸、脂肪酸反应生成盐，再加入到反应釜中进行缩聚，得到的改性涤纶对酸性染料有很好的上染率。

美国专利[10]中，以四甲基哌啶醇为改性剂，当涤纶中氮的质量分数为0.05%～0.25%时，得到的改性涤纶在酸性染浴中染色，获得令人满意的效果。

涤纶纤维手感柔软，光泽柔和，具有很好的抗起球性，既能纯纺，也能和棉、毛、丝、麻等天然纤维混纺。由于其良好的性能得到了广泛的应用，但由于其缺少染色基团，很难实现常压染色，酸性染料可染涤纶的研究更是一个难题。毛/涤混纺织物的染色，通常需要分别对涤纶和毛条进行条染，这一方面加大了染色工艺控制的难度，延长了产品对市场的响应时间[11]，另一方面也增大了生产成本。酸性染料可染涤纶纤维可与羊毛、丝绸等同浴染色，且上色均匀，同时也解决了上述难题，具有很大的发展前途和市场前景，一旦实现工业化，将会带来显著的经济社会效益，为我国国民经济的发展、为纺织品的附加值提升做出贡献。

4 参考文献

3 结语

吴海霞,杨 韬,周静宜等.聚酯纤维的染色改性[J]聚酯工业,2000,13(3):11.

Yan hui, Jun zhao. Acid dyeable polyester compositions[P].US6576340,2003-06-10.

丁金玲,汪少朋,黄关葆.酸性染料可染改性涤纶研究的

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