海島型復合纖維的染整技術

張繼斌

（互太（番禺）紡織印染有限公司，廣東 廣州511462）

超細纖維通常分為兩大類，即長絲和短纖。長絲的除了絲密度相對較大的采用直接紡絲法，絕大部分是采用復合紡絲法。復合紡絲法中線密度較大的主要采用復合裂片剝離法，線密度很小的主要采用海島溶離法。

海島型復合纖維是由兩種不同溶離性能的聚合物分別作為"島"和"海"組分制成的。島組分一般選用聚酯(PET)或聚酰按(PA)，海組分一般選用丙烯酸酯，聚苯乙烯，低密度聚乙烯和陽離子可染聚酯(COPET)等。剝離時，使復合原絲中的"海"組分溶離，留下"島"組分即海島型的超細纖維(稱海島絲)。通常線密度在0.11～0.01ldtex范圍內，一些特殊用途的纖維，線密度更低，最低可達0.0001dtex。通常島的數為16、36、37、5l和64，目前已經可以生產出島數超過100的超細纖維，最高可達1000左右。海和島的比例也有不同，早期為60：40左右，目前為30～20：70～80，甚至可以使海島組分減少至2%一10%，海島型復合超細纖維的染整加工過程為前處理 (退漿，精練、松弛、預定形、堿減量開纖)、染色和后整理。

1 前處理

1.1 退漿與精練

海島絲線刻度大小，比表面積大，因此上漿量和上油量大，上漿量(約4%～6%)比常規纖維(約3%)多一倍左右，上油量(2.0%～4.0%)比常規纖維(0.5%～1.0%)多近三倍。在預定形前必須把漿料和油劑除盡 (一般殘油率＜0.2%)，否則，漿料受熱變性，難以退去，漿料和油劑的親和力特別強，必需使用滲透、分散、乳化能力強的助劑在堿劑存在下進行退漿去油。

1.2 松弛與預定形

松弛處理可使海島型超細纖維織物有效收縮以獲得良好的蓬松感，松弛處理時織物完全處于無張力狀態下，經濕熱、干熱作用，纖維間產生收縮差異，從而提高織物的回彈性，平滑性和蓬松性。

預定形溫度一般控制在180℃～190℃。溫度太低，布面皺痕不易去盡，織物抗皺性差，易產生染色疵病，門幅穩定性不夠，并影響手感和風格；溫度過高，布面發硬，增加堿減量難度，還會產生色邊染疵。如果海島纖維是COPET，預定形溫度在155℃～165℃，否則開纖較難。

1.3 堿減量開纖。

海島型超細纖維的開纖需要溶解或分解海組分，才能得到極細的島纖維。常用堿來溶離海組分，使其堿性水解為水溶性物質而達到開纖，而島纖維又很少受到損傷。不僅要光分去除海纖維，又要防止島纖維是受到損傷，還要注意高收縮纖維的損傷和收縮程度。

開纖好壞對后加工影響很大，特別是對染色和磨絨。完全開纖后，每根紗含有數量多達數千根的超細纖維，所以非常柔軟，透氣性也好，磨絨后可在織物表面形成濃密的絨毛。

不同的海島纖維，島與海的復合比例，紡絲溫度，冷卻成形條件和拉伸卷繞條件等都影響開纖維難易，因此開纖條件也是不同的。

用燒堿作為開纖劑雖然速度較快，但控制較難，在海組分不斷溶解的同時，島組分也遭到水解，特別是先被開纖出來的島纖維，會發生水解剝皮作用。這樣的產品不僅強力差，絨毛豐滿度、彈性也差，染色鮮艷度和染色牢度也差，而且加工穩定性和重現性也差。因此選用多種堿劑，添加適當的表面活性劑和控制溫度，時間對開纖都很重要。

通常都是采用測定失重率來控制，由于堿的作用，可能有多方面的失重，包括織物上的未去除的漿料和油劑(量很少)，海組分的溶脫，島組分PET的水解剝皮、高收縮PET纖維比較容易水解失重，后兩種失重是應當防止的。失重度一般控制在20%～25%之間。

2 染色

2.1 染色工藝

影響纖維及紡織品染色性能的因素很多，包括纖維的化學結構(化學組成，聚合度等)和超分子結構(結晶度、聚向度、無定形區大小、分布等)。其次是形態結構(纖維粗細，截面形狀，皮芯結構等)。

纖維細小，比表面積大，當線密度小于ldtex時，其比表面積呈指數增大。因此吸附和擴散時間較短。在較低溫度下就有較快的上染速度，在高于50℃后就明顯上染 (通常PET要高于90℃才較快上染)；最高染色溫度也低，約為 120℃一 125℃(普通 PET為130℃)，染色對溫度的依存性也強。

由于上染速度快，勻染性也差，當然勻染性也與纖維線密度不均勻和開纖不充分和不均勻有關。后者較難解決，前者需控制起始染色溫度后的升溫速度。在50℃～85℃(接近纖維玻璃化溫度Tg)階段，保持1℃／min升溫速度，85℃～90℃保溫一定時間(5～lOmin)使染料在未大量擴散進纖維內部之間，表面染料充分移染，因為比表面積大有利表面染料的移染，可以大大提高勻染性。在90℃～110℃之間，升溫速度進一步放慢至0.5℃／min，在110℃再保溫一段時間，因為在110℃～115℃范圍，是染料擴散最快的階段。然后再緩慢升溫(1℃／min)左右達到最高染色溫度，然后適當保溫時間。對于不同的海島型超細纖維，溫度控制條件也不同。最后降溫到70℃以下放液，可改善織物手感，減少皺折，也有利于聚酯纖維中少量低聚物，落入染液中再沾粘著在織物表面，產生染疵。

海島型超細纖維的顯色性比普通滌綸纖維低，主要原因是纖維細，比表面積大，對光的反射和散射強。超細纖維比相同染料濃度的粗旦纖維的色澤淺得多，為了獲得相同顏色深度，超細纖維的染料濃度要比普通纖維高得多。而且顏色鮮艷度也較低。同樣原因使超細紡織品的染色牢度，包括耐曬、耐洗和耐升華牢度也低。因為比表積大而使纖維表面吸附的染料量多，總曝光量也增加，而且光容易透入纖維內部，使內部染料也易褪色。通常染料濃度高，耐曬牢度高，超細纖維則相反。由于同樣原因，纖維受熱后容易發生熱遷移，染料從纖維內部向表面遷移比普通纖維明顯，因而引起熱定形后的染色牢度下降。上述兩種情況的出現主要要選用合適的分散染料來提高深色性和染色牢度。

2.2 染料選用

海島型滌綸超細纖維染色用分散染料的基本要求。勻染性和重現性優良；得色量和提升力高，易染成深濃色；淺、中色的曬牢度和中、深色濕牢度優良。衡量分散染料在海島型滌綸超細纖維的勻染性，可以從初染率，移染性和勻染度sr值來考核。

上染速率的提高，突出表現在初染率高，染料如在較低溫度時(低于嗚)就開始大量上染，不利于勻染。同一分散染料在海島型超細纖維上的初染率要比常規纖維高l～3倍，不同分散染料在海島超細纖維上的初染率也有很大的差異。因此，要取得良好的勻染性，除了采用合適的染色工藝和選用優良的勻染劑外，更重要的是選用初染率較低，而最終上染率高的分散染料。

3 結束語

對于海島型絳綸超細纖維用分散染料能染成深濃色的大部分是利用超分子化學復配增效作用，根據復配原理拼混而成。

分散染料染色是在弱酸性介質中進行的，但其前處理工序均在堿性介質中進行。若前處理后纖維上的堿劑未洗干凈會給染色帶來色相波動，也會影響染深性。

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