肖佩佩　李宏偉

文章采用Foron類分散染料對聚醚砜纖維進行載體染色，通過K/S值和染色牢度對染色效果進行評價。結果表明：載體Dilatin POE能明顯提高聚醚砜纖維的可染性，隨載體用量增加，纖維強力下降；載體Dilatin POE用量為 0.8 g/L，90 ℃染色45 min時，可達到較好的染色效果，斷裂強力下降 10% 左右；染后聚醚砜纖維具有良好的耐洗和耐摩擦牢度。

In this paper, PES fiber was dyed in carrier dyeing process with Foron dyestuffs. The dyeing performance was evaluated by K/S value and colorfastness. The results showed that Dilatin POE can improve the dyeability of PES fiber consumedly, but the strength of the yarn decreased with the adding of the carrier. Dyeing at 90 ℃ for 45 minutes with 0.8 g/L carrier Dilatin POE has good dyeing effect on PES fiber and the breaking strength of the yarn decreasing about 10%. After dyeing, the colorfastness to washing and rubbing were good.

聚醚砜（PES）樹脂是一種綜合性能優(yōu)異的熱塑性聚合物材料，它具有突出的阻燃性能，極限氧指數(shù)為38，具有自熄性；玻璃化轉變溫度為225℃，為無定形材料，連續(xù)使用溫度為180～200℃。最初是作為阻燃性、耐熱性、耐化學藥品性和機械性能等方面都非常優(yōu)異的特種工程塑料開發(fā)出來的，國內外極少見有真正在纖維方面進行應用開發(fā)的研究。北京服裝學院采用熔融紡絲法制得了聚醚砜纖維，并應用于航空航天領域的先進復合材料，取得了較好的效果。

將聚醚砜纖維推廣到民用紡織品，就要研究其染色性能。近年來對一些高性能纖維如芳砜綸、芳綸等大多采用載體染色法，以降低染色溫度?？紤]到聚醚砜的玻璃化轉變溫度也較高，且分子鏈上沒有能與染料分子相結合的反應性基團，因此采用分散染料對其進行載體染色。

1試驗

1.1材料與藥品

聚醚砜紗線（35tex/24f，自制）；Foron艷紅RD–BR、Foron黃RD–4GRL、Foron藍RD–E（Clariant（科萊恩）公司）；CTC–480導染劑（北京中紡化工有限公司）；環(huán)保型載體DilatinPOE（Clariant公司）；磷酸二氫銨（A.R.）；洗滌劑；無水碳酸鈉（A.R.）；皂粉。

1.2儀器

恒溫水浴鍋（余姚市東方電工儀器廠）、ORINTEX電子測色配色系統(tǒng)（意大利ORINTEX染色技術（北京）有限公司）、Y571A摩擦色牢度機（浙江溫州紡織儀器廠）、SDLM228耐洗色牢度測試儀（美國SDLATLAS公司）、Q–SUN氙燈實驗箱（Q–PANEL實驗室產(chǎn)品公司）、Y172型纖維切片器（常州紡織儀器廠）、XPL–1偏光顯微鏡（新天精密光學儀器廠）、YG021PC型電子單紗強力機（溫州方圓儀器有限公司）。

1.3試驗方法

（1）前處理

冷水洗→洗滌劑洗滌（洗滌劑4g/L，60℃×10min，浴比：1∶50）→熱水洗（60℃×10min）→冷水洗→晾干。

（2）染色工藝

染色處方：

染色工藝曲線：

1.4測試方法

（1）K/S值

將染色紗線纏繞在硬紙板上，緊密排列，用ORINTEX電子測色配色系統(tǒng)測定樣品的K/S值，測5次，取平均值。

（2）拉伸性能

單根紗線的斷裂強力和斷裂伸長率，按GB/T3916—1997，在YG021PC型電子單紗強力機上測定。隔離長度250mm，拉伸速度250mm/min，批次20次，取平均值。

（3）纖維染透性

用Y172型纖維切片器制取染色后纖維的橫截面試樣，在顯微鏡下觀察試樣的染透性。

（4）各項色牢度的測定

耐洗色牢度：參照GB/T3921.3—1997《紡織品色牢度試驗耐洗色牢度：試驗3》；

耐摩擦色牢度：參照GB/T3920—1997《紡織品色牢度試驗耐摩擦色牢度》；

耐光色牢度：參照GB/T8427—1998《紡織品色牢度試驗耐人造光色牢度：氙弧》。

2結果與討論

2.1載體的選擇

載體染色過程中，載體的加入能夠促進染料的上染，同時會對纖維的強力造成一定影響。本試驗研究了兩種環(huán)保型載體CTC–480和DilatinPOE對聚醚砜纖維的染色效果，結果見表1。

由表1可知，采用CTC–480進行載體染色，纖維的得色較深，但其對纖維的損傷較大，在載體濃度為0.4g/L時，紗線的斷裂強力下降率就達到了40%以上。采用載體DilatinPOE進行載體染色，纖維的表觀深度隨載體用量的增加而增加，盡管DilatinPOE同樣也對纖維造成一定損傷，但當載體濃度為0.8g/L時，纖維的得色深度及斷裂強力均能達到較為滿意的效果，所以采用載體DilatinPOE進行下一步的研究。

2.2染色工藝

（1）載體用量的影響

分別選擇載體DilatinPOE濃度為0.4、0.6、0.8、1.0、1.2g/L對聚醚砜纖維進行染色，測定纖維在不同載體用量下染色的K/S值和斷裂強力下降率，結果見表2。

由表2可知，3種染料染色均隨著載體用量的增加，K/S值不斷增加，這是因為載體能夠對纖維起增塑作用，纖維被增塑后，無定形區(qū)的分子鏈段更加容易活動，纖維內的微隙增大，降低了染料的擴散阻力，使得更多的染料能夠進入纖維內部。同時，由于載體對染料的溶解能力比在水高（不少染料在載體中的溶解度比在水中的高幾十倍），因此吸附在纖維表面的載體層中的染料濃度比染浴中的濃度高，這樣便提高了染料在纖維內外的濃度梯度，也可加速染料的上染速率，從而使得上染率增加。

此外，隨著載體用量的增加，紗線的斷裂強力下降加劇，這可能是由于載體的加入能夠使纖維溶脹，纖維內的微隙增大，使得應力容易在這些疵點處集中，造成纖維強力下降。在載體用量高于0.8g/L后，纖維的K/S值增加較小，但強力損失很大，最終確定載體的最佳用量為0.8g/L。

（2）染色溫度的影響

由表3可知，隨著染色溫度的升高，染料在聚醚砜纖維上的上染率提高，相應K/S值也不斷增大。這是由于染色溫度升高使得PES分子鏈段運動能力提高，纖維內微隙增大和增多，染料分子更易進入到纖維內部；而且升高溫度，可以增大染料在染浴中的溶解度，提高染料的擴散動能，減少染料向纖維內部擴散的阻力，從而提高染色速率，使上染百分率增加。

染色溫度對斷裂強力的影響，如圖1所示。

由圖1可知，隨著染色溫度的升高，聚醚砜紗線的斷裂強力下降加劇，說明在載體染色過程中，染色溫度也會對纖維的強力造成影響。這可能是由于在載體和高溫的共同作用下，纖維內微隙增大并增多，使得纖維中弱點增多，同時高溫下，纖維內大分子鏈段也會發(fā)生一定的解取向，致使纖維強力下降。

考慮到纖維在90℃條件下染色，可獲得較好的染色深度，且在此溫度下斷裂強力下降率在10%左右，強力保持較好，所以確定染色溫度為90℃。

（3）染色時間的影響

由表4可知，隨著染色時間的增加，纖維的K/S值增加，超過45min后，纖維的K/S值變化不大。這是因為纖維染色過程的各階段均是可逆的，吸附和解吸同時存在，隨著上染不斷進行，兩者速率不斷變化，最終達到吸附平衡，染料的上染量不再隨時間的增加而增多。同時，由圖2可知，染色時間對斷裂強力的影響較小。所以確定染色時間為45min。

2.3提升性

選用染料濃度分別為1%、2%、4%、6%、8%（o.w.f.），在90℃下染色45min，后處理后，測定試樣的K/S值，結果如圖3所示。

在圖3中，F(xiàn)oron黃RD–4GRL和Foron藍RD–E在染料用量超過4%（o.w.f.）后，纖維的K/S值隨染料用量的增加，變化較??；而Foron艷紅RD–BR染色隨染料用量的增加，纖維K/S值一直呈上升趨勢，表明Foron艷紅RD–BR的提升性優(yōu)于Foron黃RD–4GRL和Foron藍RD–E。

2.4透染性

圖4為Foron黃RD–4GRL染色纖維截面圖，可以看出其透染性較好，無環(huán)染和白芯現(xiàn)象。

2.5染色牢度

測定90℃條件下，載體濃度為0.8g/L，染色45min，聚醚砜纖維的耐洗、耐摩擦和耐光色牢度如表5所示。

由表5知，用Foron類染料染色后，聚醚砜纖維具有良好的耐洗色牢度，3種染料均達到5級；耐摩擦色牢度為4～5級，干摩擦牢度相對于濕摩擦牢度較差，均低半級；Foron黃RD–4GRL和Foron藍RD–E的耐光色牢度較好，分別達到了4＋級和4級，而Foron艷紅RD–BR的耐光色牢度較差，僅達到2級。

3結論

（1）載體DilatinPOE能明顯提高聚醚砜纖維的可染性，當載體用量為0.8g/L，染色溫度90℃，染色時間45min時，纖維得色較深，強力下降10%左右。

（2）Foron艷紅RD–BR在聚醚砜纖維上的提升性較好，其余兩種染料的提升性較差。

（3）纖維的透染性良好，沒有出現(xiàn)環(huán)染和白芯現(xiàn)象。

（4）聚醚砜纖維經(jīng)Foron類染料染色后，耐洗、耐摩擦色牢度均達到了4級以上，F(xiàn)oron艷紅RD–BR的耐光色牢度較差，其余兩種染料的耐光色牢度達到4級以上。

參考文獻

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