超细纤维是一种较新型的合成纤维。它是通过聚合物的化学和物理改型,运用纺丝和后加工新技术使纤维面异形化、超细化;采用复合、混纤、多重变形及新型的表面处理等各种手段,使合成纤维具有天然纤维的各种特性,并赋予合成纤维天然的功能、风格、感官等综合性能。
超细纤维这一名词最早出现在日本纺织界。上世纪80~90年代,消费者对合成纤维面料提出了更高要求。他们以天然面料的标准来考核新合成纤维的舒适性,同时在保存性方面要求新合成纤维超越天然纤维。为了满足消费者的这一要求,合成纤维的加工技术突飞猛进。事实上,新合成纤维的制造技术往往是多种加工技术的组合,是一个系统工程。它标志着合成纤维技术发展到一个新阶段,是新技术及由此开发的新产品的总称。新合成纤维种类繁多,结构复杂,超细纤维与普通合成纤维在结构形态上有很大的差异,通过染整加工,不仅要充分发挥超细纤维的特性,同时还要赋予超细纤维织物的特殊风格。
以超细纤维为代表的新合成纤维,由于单丝纤度、截面形态,表面形态,收缩性能以及聚合物结构与常规合成纤维存在比较大的差异。因此,新型合成纤维在纺丝、织造、染整加工过程中和常规合成纤维也存在着许多不同。
这就涉及到的是染色过程中的匀染性。由于分散染料的三种状态间存在动平衡,在染色过程中,单分子、胶团和晶体染料之间会发生转变。特别是晶体会变大,晶粒之间会产生凝聚,有时晶型还会发生变化,这些都会影响分散染料的染色性能,容易产生不匀、染色色点、条花等疵病。而超细纤维的纤度和特殊的表面结构,单位重量的纤维表面积会相对变大导致在染色过程中染料的吸附速度加快,出现染色问题的几率相对普通纤维更要高很多。因此选择合适的匀染剂配合合理的加工工艺才能避免上述问题的发生。
匀染剂对分散染料的增溶作用,即增加染液中单分子状态和胶团状的染料量,染液中单分子状态的染料是上染纤维的主要形式,胶团状的染料比染料晶体容易释放染料单体,这些都有利于上染均匀。所以匀染剂的增溶性是衡量匀染剂优劣的一大指标。
其次匀染剂对上染速率的影响。由于超细纤维比表面积很大,对于染料的吸附速率也很快,这也是容易形成染色不匀的因素之一。如果是混纺超细纤维,由于纤度的不同,单纤比表面积不仅较大,而且差异也很大,就更容易造成上染速率方面的差异,结果是容易色花。因此,上染速率的快慢也是衡量匀染剂重要指标之一。
匀染剂对对织物上染料的解析和迁移行为的影响。当分散染料上染超细纤维时,由于初始吸附很快,相对普通纤维更容易造成染色不匀。如果在整个染色过程中加强已上染到织物上的染料的解析和迁移,可以使织物上染花处的染料通过解析和重新上染达到均匀上染,最终获得匀染效果。
匀染剂对分散染料高温分散性的影响。商品分散染料中虽然含有分散剂,但还不能完全解决分散染料的高温稳定性,随着染色温度的升高,染料容易聚集,形成色点,还容易沾污染色设备。加入匀染剂可以有效提高分散染料高温稳定性,使分散染料均匀分散减少凝聚倾向。
匀染剂对超细纤维染色深度的影响。由于超细纤维比表面积大,所以同样的染料用量超细纤维得色较浅。通常来讲,在染料浓度较低的情况下在染液中加入适量匀染剂可以增加染色深度,但当匀染剂浓度提高后,匀染剂的曾深效果反而下降,有些情况下还会使得深度变浅。在染料浓度较高的情况下,加入匀染剂会降低染色深度,但当匀染剂浓度提高后,染色深度会增加。这说明匀染剂对染色深度影响有两种,一是匀染剂和纤维染料之间存在相互吸附作用,会江都染料的上染百分率。这就当染料浓度较低时,而匀染剂用量较大的情况下得色反而变浅的原因。二是染剂对分散染料有增溶作用,可以提高然也中单分子状态的染料浓度,提高上染百分率。所以,当染料用量较低时匀染剂用量要低,当染料用量较高的时候匀染剂用量要高,这样才能起到曾深作用。
匀染剂对染料配伍性的影响。实际生产中常常用拼色染色,因此染料之间配伍性成为选择拼色染料的一个重要指标。但每个染料由于其结构的差异,会造成染料之间配伍性的差异,所以减少染料之间配伍性的差异是改善染色性能的重要方面。加入匀染剂可以减少染料之间配伍性方面的差异。这主要是因为匀染剂可以提高分散染料溶解度。同时由于匀染剂的增溶作用使染料容易扩散到纤维内部,再加上匀染剂的存在促进了染料在织物上的解析和迁移从而达到均匀上染的效果。
综上所述,超细纤维因其特殊的表面结构和纤度,在染色过程中对匀染剂的要求更为严格。匀染剂的加入主要是改善超细纤维染色性能的重要途径。匀染剂主要对分散染料溶解状态,上染速率,染料解析和迁移,高温分散性,染深性以及染料配伍性的改善等起到相应的作用。因此在针对超细纤维染色过程中匀染剂的选择需要从匀染剂多方面性能进行考量和筛选。