1　前言
　　涤纶属疏水性纤维,纤维结构较紧密,结晶度高,染液不易润湿,阻碍了染料的吸附和扩散,难以上染。现阶段可用于涤纶染色的染整物理技术主要有低温等离子体、超声波、超临界CO2流体、紫外线辐射、微胶囊、微波技术、电子预辐照等。运用物理技术可以对染料改性,对纤维改性,改变染色介质从而使涤纶织物达到良好的染色效果,从生态绿色角度上说,物理技术是一种新型的染整加工,它可以节约能源,有利于环保。

2.超声波在涤纶织物染色工艺的新进展
　　超声波是指振动频率大于17kHz的声波。与电磁波相同,超声波能够聚焦、折射和反射;不同的是光和其它形式的电磁波可以在真空中自由传播,而超声波在传播时需要有弹性特征的介质,沿着传播方向、随着弹性介质粒子的振动将能量传送出去。
　　在纺织行业中,超声波在染色及后整理中的应用比较多,由于纺织品在染整过程中要消耗大量的水、电和热能,并且还需添加大量的助剂,因此采用超声波进行处理是一种上佳的选择。采用超声波方法后,染料上染速率得到极大提高,在涤纶纤维的染色上表现更明显。研究结果表明,超声波对于疏水性纤维用非水溶性染料进行染色的作用是非常有效的。涤纶纤维的大分子排列紧密、结晶度高,没有染料的上染位置,在染色时需采用高温、高压或载体等方式来进行。采用超声波方法进行染色时,超声波不仅能将分散性染料的聚集体打碎,使分散体更加稳定,还能加速分散性染料在纤维内部的扩散速度。分散染料的粒度多种多样,在染浴中通常以晶体形式存在,粒度的分布随染料整理方式的不同而不同,为了获得所需要的粒度和粒度分布,分散染料通常要在分散剂存在下加以碾磨。粒度越大,染料粒子间吸引力越大,越容易聚集,随粒度的增大,染料分散体的稳定性逐渐降低。因此染料分散体的粒度 与染色性能密切相关。这方面的研究是在低温时用分散性染料进行染色,被染物进行预膨胀以后所染的颜色和色泽比较令人满意。

3　等离子体处理对涤纶织物

4　在超临界二氧化碳流体中染涤纶
　　超临界二氧化碳流体染色是一种非水染色。主要适用于非离子类的水难溶性分散染料,染色的纤维包括涤纶、锦纶、醋酯纤维,其中最有前途的首推涤纶染色。当用超临界二氧化碳作为染色介质时,虽然二氧化碳分子和涤纶分子间不会形成氢键,但是由于它分子小,分子间不会形成水中的“冰山结构”或簇

5　微波染色技术应用在涤纶织物染色中
　　所谓微波染色,就是利用微波加热的染色技术。微波一般可分为米波、厘米波和毫米波波段,频率为300～300000mHz电磁波。在染整行业,除了可用于烘干外,还可用于染料的固色,涤纶用分散染料染色的高温固色和印花的固色,可以大大降低能源的消耗。利用微波进行染色的原理是:当浸轧染料溶液的涤纶织物受到微波照射后,由于纤维中的极性分子(如水分子)的偶极子受到微波高频电场的作用,因而发生反复极化和改变排列方向(如在2450mHz时,在1s内有24亿5千万次的偶极子旋转运动),在分子间反复发生摩擦而发热,这样可迅速地将吸收电磁波的能量转变为热能。与此同时,一些染料分子在微波的作用下,也可发生诱导而升温,从而达到快速上染和固色的目的。也就是说,微波加热是利用织物上的水在感应作用下发热,以此来升高织物和印在其上面的色浆的温度,因此织物(色浆)应保持一定的水分,染色织物是在未干时进行固色的。在加有适当助剂的情况下,还可用于疏水性纤维(如涤纶纤维织物)的染色,染料可采用活性染料、直接染料和阳离子染料等。染色时按常规的方法将织物浸轧染液,然后导入密闭的微波加热室(反应箱)中,在微波的作用下,织物迅速升温,可加快染料在纤维中的扩散或固色反应,染色后的处理与常规方法相同。例如利用分散染料染涤纶时,用微波进行固色都可取得较好的效果。若在印花色浆中加入一些助剂(如尿素),则可加快固色的速度并提高固色的效果。利用微波加热只使被照射的织物升温,加热均匀,升温速度快,热效率高,而且对周围的空气和设备的热损失很少。
　　因此,微波染色具有如下优点:①微波能瞬间穿透被加热物质,只需要加热数秒至数分钟,无需预热。停止加热也是瞬时的,无余热。②微波是介电损耗发热,介电损耗系数大的物体有选择性地吸收微波,不需要加热的部分不会吸收微波

6　微胶囊化分散染料用于涤纶染色
　　微胶囊化分散染料(或称为分散染料微胶囊)是利用微胶囊技术,将分散染料包裹起来达到芯材与外界环境隔开,使其免受外界的温度、氧气紫外线等因素影响,在一定条件下囊壁破裂或缓释,达到预定的目的。一般来说,固体芯材胶囊化后呈球形或不规则形状。微胶囊化染料通常是呈不规则外形。它的粒径在1～200μm。将典型分散染料微胶囊芯材料被连续的壁材环绕,称为单核型;对于芯材被分成若干部分,嵌在壳材料的连续相中结构的胶囊,称为多核型;连续芯材被多层连续的壁材环绕的微胶囊,称为复合微胶囊。
　　采取常规方法对涤纶织物进行染色,由于分散染料颗粒的凝聚,在染色织物上形成色斑,它在很大程度上影响了产品的价值,所以常规分散染料染色必须添加匀染剂和分散剂来保证达到匀染质量。将分散染料制成强度较高的耐热性微胶囊,利用其优良的缓释性对涤纶织物进行与常规相接近的高温高压平幅热熔染色、高温高压绳状染色等,这是分散染料微胶囊对涤纶高温高压染色已取得的极有价值的研究成果。微胶囊化分散染料无助剂染色的基本原理是利用微胶囊的隔离作用和缓释作用,再加上分散染料本身的轻微溶 解度,把微胶囊壁作为一个半透膜,能允许水分子进入和已溶解的染料单分子通过。水在高温通常120～130℃条件下的表面张力很小,易进入染料微胶囊,并溶解其中的一小部分染料,形成染料溶液。有涤纶纤维存在,则染料分子会在疏水的纤维表面吸附,并向纤维内部扩散,水中的单个分子染料继续向纤维表面吸附

7　其他改善涤纶染色性能的物理技术
　　接枝改性的高强度高模量涤纶纤维拥有良好的染色性能、吸湿性能、与其他基质的粘结性能。东华大学采用紫外光辐照技术和电子预辐照方法成功地在高强涤纶长丝表面上接枝丙烯酸或其他单体,系统地研究了各种反应体系、辐照强度、引发剂浓度、接枝单体浓度、反应温度、时间对接枝改性的影响,紫外光辐照接枝方法已在实验室达到了连续式工艺要求,纤维在连续卷绕过程中在1分钟左右时间内即能完成接枝改性反应。测试结果表明:纤维的表面接枝率大于10%以上,接枝纤维与树脂粘结拨出力增加2倍以上,接枝纤维原有强度、模量等保持率达90%。紫外光辐照技术对涤纶织物进行接枝改性,使纤维表面上具有可溶于水的单体,从而拥有良好的染色效果。

8　结语
　　涤纶染色