为什么聚酯纤维难以染色

为什么聚酯难染色？染色究竟是一个什么样的过程？工程中染色是怎么实现的？

为了回答上述的问题，首先我们要了解染色究竟是一个什么过程。

染色工艺概述

染色工艺的工艺，可分为浸染和轧染两种。

前者是将纺织物浸渍在染浴中，在染液和纺织品间不断发生相对运动的情况下，染料逐渐由染液转移到纤维上，这种染色工艺也称竭染法。

后者是纤维材料浸渍染液后，经过轧辗挤压，使染液透入纤维材料，并将多余的染液挤压去除。然后经过一定条件的处理(例如汽蒸或焙烘)，使染料进入纤维内部。

无论使用哪种工艺，纤维都要发生一个上染过程，才会有颜色。具体来说，就是染料或染液向纤维转移，并将纤维染透。这个过程称之为上染过程。

除了染料，在染色加工时还应该选择适当的助剂和工艺条件，使过程得以顺利进行，并且获得均匀、坚牢的色泽。

上染过程中的几个阶段

染料从染液向纤维界面转移，此阶段按染料在溶液中运动状态又可分成两个阶段，即染料从染液本体部分随液体流动接近纤维界面的阶段和染料在纤维界面附近靠自身的扩散接近纤维界面的阶段。

染料在扩散边界层中靠近纤维界面到一定程度，染料分子和纤维分子间的作用

力足够大后，染料分子迅速被纤维表面分子所吸附。

染料吸附在纤维表面后，在纤维内外就形成了一定的染料浓度差，因而使染料不断向纤维内部扩散。随着染料向纤维内部扩散，纤维表面再不断从溶液中吸附染料,直到将纤维染透，达到平衡为止。染料在纤维中的扩散是最慢的一个阶段，在大多数情况下这个阶段决定上染的快慢。

染料上染图

涤纶的染色性能

由染色理论可知，纤维的染色能力最主要取决于染料能否扩散在高分子的非晶区充分扩散，以及分子表面的吸附能力。

那么为什么涤纶的染色性能会差呢？结合聚酯的化学式我们可以发现，聚酯纤维的染色性能差的主要原因是它的基团在化学上呈惰性，很难有极性，因此无法和染料分子进行有效的结合。

其次，虽然主链上含有杂原子，但是聚酯的结晶能力仍然很强，使得小分子难以充分扩散。

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）

解决方案：破坏链的规整性，降低结晶能力。

CDP

CDP聚酯是在常规PET二元单体的基础上，增加少量3,5-双(β-羟乙氧羰基)苯磺酸钠(SIPE)作为第三单体，是一种共聚酯。

CDP改性聚酯首先由美国杜邦公司于年研制成功,年商业化。我国于70年代后期开始阳离子染料可染聚酯的研制，自90年代初投人批量生产，在国家政策的鼓励下，发展很快。

CDP纤维虽然可用阳离子染料染色，但由于纤维的超分子结构仍与常规涤纶十分相似，阳离子染料对磺酸基染座的可及性较低，故CDP纤维仍需高温高压染色工艺。

ECDP

ECDP聚酯是在CDP聚酯的基础上，增加少量一定分子量的聚乙二醇或脂肪族聚酯二醇作为第四单体的一种共聚酯。ECDP纤维在80年代初由日本东丽公司首次投人市场。

ECDP纤维由于大分子链中引人了柔性链段，使EGDP纤维的超分子结构更为疏松,无定型区增大，阳离子染料容易进人纤维内部与磺酸基染座结合，不仅染色条件温和，而且上染率高，可用阳离子染料在常压条件下染色。ECDP纤维与常规聚酯和CDP相比，手感更为柔软，纤维力学性能趋向中强中伸或低强高伸型，服用性能更为优良。

ECDP纤维最大的缺点是耐热性差,反复熨烫后强力损失较为明显。

转载于：奎源高分子

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