滌綸短纖維自發(fā)明至今以它絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)取得了快速的發(fā)展，其數(shù)量已占世界紡織纖維的1/3，約占我國(guó)紡織纖維加工量的一半，成為合成纖維中的佼佼者，是當(dāng)今理想的紡織材料。它的優(yōu)越性主要取決于它特定的大分子結(jié)構(gòu)；不僅有剛性的苯環(huán)，而且有脂肪族的鏈節(jié)，使其不僅具有可熔融加工性，便于加工成纖維，而且其大分子足夠的剛性，賦予纖維高的初始模量。滌綸的綜合性能好，強(qiáng)度大、彈性好，加工性能也好，其制成的面料挺括而不易變形，洗后不用熨燙，可純紡也可和各種天然纖維混紡或交織，廣泛用于服裝，家用紡織品和產(chǎn)業(yè)用紡織品。在服裝方面滌棉混紡織物可用于襯衣、床上用品，滌綸長(zhǎng)絲可用于外衣、運(yùn)動(dòng)衣，也可用以生產(chǎn)仿羊毛、仿絲綢、仿麻等仿天然纖維產(chǎn)品等。由于滌綸可以大批量生產(chǎn)，加工技術(shù)不斷改進(jìn)，生產(chǎn)費(fèi)用降低，所以滌綸的前景一片大好。而滌綸的染色疵點(diǎn)對(duì)滌綸的生產(chǎn)制品帶來(lái)了很多麻煩，所以我們必須對(duì)滌綸染色疵點(diǎn)有了解，比如滌綸染色時(shí)的色花、色點(diǎn)和色差等，并分析這些滌綸染色時(shí)疵點(diǎn)產(chǎn)生的原因有哪些，從而提出控制滌綸染色時(shí)疵點(diǎn)的預(yù)防措施，解決這些滌綸染色疵點(diǎn)，以減少對(duì)滌綸加工和制品帶來(lái)的生產(chǎn)麻煩。

1 .滌綸和分散染料

1.1滌綸

11.1.1滌綸的結(jié)構(gòu)

滌綸是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯纖維的商品名稱。在一般光學(xué)顯微鏡下觀察，普通滌綸的縱向?yàn)楣饣?、均勻、無(wú)條痕的圓柱體，橫截面為圓形。滌綸大分子鏈上不含有親水性基團(tuán)，且缺乏與染料分子結(jié)合的官能團(tuán)，故吸濕性、染色性差，屬于疏水性纖維。滌綸大分子的基本鏈節(jié)中含有苯環(huán)，阻礙了大分子的內(nèi)旋轉(zhuǎn)，使主鏈剛性增加。但滌綸大分子的基本鏈節(jié)中還含有亞甲基，所以又有柔性。剛?cè)嵯酀?jì)的大分子結(jié)構(gòu)使滌綸具有彈性優(yōu)良、挺括、尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)異性質(zhì)。滌綸大分子為線性分子，沒(méi)有大的側(cè)基和支鏈，分子鏈容易沿著纖維拉伸方向平行排列，因此分子間容易緊密地堆砌在一起，形成結(jié)晶，這使纖維具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和形狀穩(wěn)定性。酯鍵的存在使滌綸分子具有化學(xué)反應(yīng)能力，但由于苯環(huán)和亞甲基的穩(wěn)定性較好，所以滌綸的化學(xué)穩(wěn)定性較好。

21.1.2滌綸的性能

（1）熱性能

滌綸是熱塑性纖維，其玻璃化溫度為68～81℃，在玻璃化溫度以下，大分子鏈段的活動(dòng)能力小，滌綸受外力不易變形，有利于正常使用；滌綸的軟化點(diǎn)溫度為230～240℃，高于此溫度，纖維開(kāi)始解取向，分子鏈發(fā)生運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生形變，且形變不能回復(fù)。在染整加工中，溫度要控制在玻璃化溫度以上，軟化點(diǎn)溫度以下。印染廠的熱定性溫度一般為180～220℃，染色、整理及成衣熨燙的溫度均低于熱定型溫度，否則會(huì)因分子鏈活動(dòng)加劇而破壞定性效果。在幾種主要的合成纖維中也是好的。滌綸在150℃下加熱168小時(shí)后，其強(qiáng)度損失不超過(guò)3%,而錦綸在150℃受熱5小時(shí)即變黃，纖維強(qiáng)度大幅度下降。大部分碳鏈纖維在高于80～90℃下受熱要發(fā)生變形，其強(qiáng)度損失很難恢復(fù)。所以對(duì)滌棉混紡織物進(jìn)行熱加工時(shí)，應(yīng)著重考慮棉纖維本身的耐熱性。滌綸所允許的使用溫度范圍較大，可在-70～170℃之間使用，低溫時(shí)纖維不會(huì)發(fā)脆。

（2）機(jī)械性能

滌綸的強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率不僅與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān)，還與纖維紡絲過(guò)程中的拉伸和熱處理工藝密切相關(guān)。經(jīng)拉伸后，滌綸大分子鏈按方向排列，取向度提高，使其能均勻承受外力，故強(qiáng)度提高。通常滌綸短纖維的斷裂強(qiáng)度約為0.27～0.66N/tex,斷裂伸長(zhǎng)率在25%～50%之間。在適當(dāng)?shù)臒崽幚項(xiàng)l件下，滌綸在紡絲過(guò)程中的拉伸程度越高，則纖維的取向度越高，纖維的斷裂強(qiáng)度也越高，而斷裂伸長(zhǎng)率卻較低；反之，則可能獲得低強(qiáng)高伸的纖維。即改變拉伸和熱處理?xiàng)l件，可制成高強(qiáng)低伸或低強(qiáng)高伸等不同品種的纖維。滌綸具有優(yōu)良的彈性，在較小的外力作用下不易變形，當(dāng)受到較大外力作用而產(chǎn)生形變時(shí)，取消外力后，其回復(fù)原狀的能力也較強(qiáng)，其形變回復(fù)能力與羊毛相近。

（3） 化學(xué)性能

滌綸的化學(xué)性能與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。在滌綸大分子中，苯環(huán)和亞甲基的穩(wěn)定性較好，故滌綸的化學(xué)穩(wěn)定性較好，而酯鍵的存在使分子具有化學(xué)反應(yīng)能力。滌綸的耐酸性較好，對(duì)無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸均有很好的穩(wěn)定性。而滌綸的耐堿性較差。滌綸在濃堿液或熱的稀堿液作用下，纖維表面的大分子會(huì)發(fā)生水解，一層層地剝落下來(lái)，并溶解在堿液中，使纖維逐漸變細(xì)，這種現(xiàn)象稱為“剝皮現(xiàn)象”。利用這一方法處理滌綸織物，可使纖維變得細(xì)而柔軟，增加了纖維在紗線中的活動(dòng)性，使滌綸織物獲得仿真絲效果。另外，滌綸對(duì)氧化和還原劑均具有良好的穩(wěn) 定性，在印染加工過(guò)程中常使用的氧化劑和還原劑對(duì)其幾乎沒(méi)有損傷。需要注意的是，在滌棉混紡織物漂白和染色時(shí)，應(yīng)根據(jù)纖維的性質(zhì)來(lái)選擇適當(dāng)?shù)钠缀腿旧に嚰盎瘜W(xué)試劑。滌綸的耐溶劑性較好。一般的非極性有機(jī)溶劑和室溫下的極性有機(jī)溶劑對(duì)滌綸沒(méi)有影響。

31.1.3滌綸的其他性能

滌綸的吸濕性在合成纖維中較差。由滌綸的分子結(jié)構(gòu)可知，大分子鏈不含親水基團(tuán)，且滌綸的結(jié)晶度高，分子排列緊密，分子間的空隙小，故吸水性差，在水中的膨化程度也低，因而其織物具有易洗快干的特性。但織物吸濕性差，透氣性不好，容易積聚靜電而吸附灰塵。滌綸染色困難，一般染料不易著色，除因其吸濕性較差，染料難以隨水分子進(jìn)入滌綸內(nèi)部外，滌綸大分子上缺少極性基團(tuán)也是造成染色困難的原因之一。滌綸織物表面容易起球而影響外觀。這是因?yàn)闇炀]表面光滑，纖維之間抱合力差，故纖維容易散露在織物表面形成絨毛，穿著時(shí)經(jīng)摩擦使纖維糾纏在一起結(jié)成小球。又由于纖維強(qiáng)度高、彈性好、使小球難以脫落。滌綸由于吸濕性低，導(dǎo)電性差，經(jīng)摩擦易產(chǎn)生靜電。靜電使織物易起毛起球，易玷污，并會(huì)黏附在皮膚或其他服裝上，穿著很不舒服。滌綸靠近火焰時(shí)會(huì)收縮熔化為黏流狀，接觸火焰即燃燒，并形成熔珠而滴落，熔珠為硬的黑色小球，燃燒時(shí)有芳香氣味并產(chǎn)生黑煙。離開(kāi)火焰后，滌綸能繼續(xù)燃燒，但易熄滅。滌綸燃燒時(shí)會(huì)因熔珠而黏附于皮膚上，造成嚴(yán)重灼傷。滌綸與易燃纖維混紡時(shí)，燃燒更為劇烈。

1.2分散染料 

11.2.1分散染料的結(jié)構(gòu)分類

分散染料是一種分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，水溶性低的非離子型染料。在染浴中主要以微小顆粒呈分散狀態(tài)存在，由于染色時(shí)必須借助分散劑將染料分散在染液中，因此商品分散染料中往往都含有大量的分散劑。分散染料按結(jié)構(gòu)分類，主要以偶氮型、蒽醌型為主，其次還有苯乙烯型、硝基二苯胺型等。偶氮型分散染料約占分散染料總量的60%，主要以單偶氮型染料，也有雙偶氮型染料。蒽醌型分散染料一般為結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的羥基、氨基蒽醌衍生物。但由于它制造復(fù)雜，成本昂貴，而且制造過(guò)程中易污染環(huán)境，目前產(chǎn)量處于逐步下降的趨勢(shì)。

21.2.2分散染料的基本性質(zhì)

（1） 溶解特性

分散染料分子上不含離子性基團(tuán)（如羧基、磺酸基），則染料的溶解度不大；但含有羥基，偶氮基，氨基等極性基團(tuán)，則使染料具有微水溶性。染色時(shí)染料依靠分散劑的作用均勻分散在染液中。具有羥基等極性基團(tuán)多的染料溶解度較高，而相對(duì)分子質(zhì)量較大、含極性基團(tuán)少的染料溶解度較低。增加溫度可提高染料的溶解度，而且溶解度大的染料，隨溫度的增加溶解度提高得多一些。分散劑對(duì)分散染料具有增溶作用，染料的溶解度隨分散劑濃度的增大而增高。一般陰離子型分散劑可以將染料的溶解度提高好幾倍，而非離子型分散劑因?yàn)槠鋵?duì)溫度比較敏感，對(duì)染料溶解度提高的程度隨溫度的升高而下降。

（2） 結(jié)晶現(xiàn)象

在染液中直徑較小染料顆粒優(yōu)先溶解，染液達(dá)到飽和時(shí)，尚未溶解的較大的染料顆粒卻能吸附從飽和染液中在結(jié)晶出來(lái)的染料，結(jié)果造成染料晶體逐漸增大。尤其在周期性的升溫和冷卻過(guò)程中，這種現(xiàn)象更加劇烈。除了上述晶體增長(zhǎng)現(xiàn)象外，還會(huì)發(fā)生晶體的變異，形成比較穩(wěn)定的染料聚集體。聚集體會(huì)沉積在織物上，造成織物的耐摩擦牢度下降。分散染料染液的濃度越高，染色時(shí)間越長(zhǎng)、染色溫度越高，這種現(xiàn)象越容易發(fā)生。在實(shí)際染色過(guò)程中，染浴中的染料因?yàn)椴粩嗌先緶炀]而減少，所以晶體增長(zhǎng)的現(xiàn)象并不特別嚴(yán)重。染液中加入陰離子型分散劑能起到穩(wěn)定作用，并抑制染料晶體的增長(zhǎng)。而過(guò)量的電解質(zhì)和陽(yáng)離子型物質(zhì)會(huì)造成染料的聚集。

（3） 染色特性

分散染料主要是相對(duì)分子質(zhì)量較小的偶氮、蒽醌等的衍生物，屬于非離子型染料。分散染料的微水溶性十分重要。因?yàn)橹挥腥芙饬说娜玖戏肿樱ㄖ睆郊s為1～2nm）才能進(jìn)入滌綸的微隙，并在纖維內(nèi)部擴(kuò)散。盡管如此，分散染料在染色時(shí)仍需要加入分散劑，以保證染料分子能均勻地分散在染液中。但是分散染料的溶解度不能過(guò)大，如果在染液中添加助溶劑，可以起緩染甚至剝色作用。分散染料與滌綸之間主要靠范德華力和氫鍵結(jié)合。滌綸分子為直線形，苯環(huán)上沒(méi)有取代基，與染料分子的芳香環(huán)容易靠近，有較大的色散力。滌綸分子結(jié)構(gòu)太緊密，阻礙了染料分子的擴(kuò)散，造成染色困難，因此要依靠高溫條件染色。分散染料分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，又不含電離性基團(tuán)，具有蒸氣壓，有升華現(xiàn)象。升華的速度與溫度成正比。利用分散染料的這一特點(diǎn)，可以用熱熔染色、轉(zhuǎn)移印花、轉(zhuǎn)移染色等方法對(duì)織物進(jìn)行加工。

31.2.3分散染料結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系

（1）分散染料的分子結(jié)構(gòu)與顏色

偶氮型分散染料的顏色取決于染料分子的共軛系統(tǒng)及染料分子的偶極性。染料分子的極性與重氮組分和偶合組分上的取代基的性質(zhì)、位置和數(shù)目有關(guān)。若重氮組分不變，偶氮型分散染料的顏色也隨偶合組分上取代基的變化而變化。蒽醌型分散染料的顏色與蒽醌分子上的取代基的性質(zhì)和位置有很大關(guān)系。

（2）分散染料的分子結(jié)構(gòu)與耐升華牢度

分散染料不僅分子結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，而且不具備強(qiáng)的電離性基團(tuán)，所以分子間吸引力不大，具有升華現(xiàn)象。容易升華的染料耐熱性能差，染色時(shí)大量氣化的染料如果來(lái)不及被滌綸吸收，容易玷污設(shè)備和棉纖維沾色，造成染料的浪費(fèi)，在使用過(guò)程中也往往使熨燙性能下降。因此分散染料的升華牢度是重要的性能指標(biāo)。升華牢度反映了織物條件下高溫?zé)崽幚砗蟮耐噬闆r。分散染料的耐升華性能與染料的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。染料相對(duì)分子質(zhì)量增大，分子間作用力增加，染料不易升華；染料分子的極性增加，染料也不易升華。增加偶氮型分散染料的極性與在偶合組分的氨基引入供電子基，都可使染料的升華牢度提高。對(duì)于蒽醌分散染料而言，極性基團(tuán)對(duì)升華牢度的影響比偶氮型分散染料要小的多，但染料的升華牢度也與相對(duì)分子質(zhì)量的大小、分子中極性基團(tuán)的極性、數(shù)量和位置有關(guān)。

（3）分散染料的分子結(jié)構(gòu)與耐光牢度

分散染料的耐光牢度決定于染料的化學(xué)結(jié)構(gòu)，與染料的物理聚集狀態(tài)，染料的濃度等因素有光。在偶氮型分散染料分子中，無(wú)論在重氮組分或偶合組分上，引入吸電子基均可提高耐光牢度。蒽醌型分散染料的耐光牢度一般比偶氮型分散染料高。蒽醌型分散染料的耐光牢度與纖維的性質(zhì)、蒽醌上取代基的性質(zhì)和位置有關(guān)。