滌綸紡前著色和色母粒應(yīng)用
滌綸，學(xué)名聚酯纖維。聚酯纖維是指聚對(duì)苯二甲酸二乙酯（PET）纖維，其性能優(yōu)異，原料易得，用途廣泛。經(jīng)過(guò)半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，已成為合成纖維中產(chǎn)量較大的品種，并且，國(guó)內(nèi)外研究人員在不斷地對(duì)PET進(jìn)行化學(xué)改性的同時(shí)，又研發(fā)出具有不同性能的聚酯纖維，如彈性良好的聚對(duì)苯二甲酸二丁酯（PBT）；耐磨以及靜電性少的聚對(duì)苯二甲酸二丙酯（PTT）；耐光—?dú)夂蛐院脼榱己玫木垡已趸鶎?duì)苯甲酸酯（PEB）；高強(qiáng)、高模、低沸水收縮率的聚萘二甲酸酯（PEN）等，從而使PET的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，用量也日益擴(kuò)大。據(jù)報(bào)導(dǎo)，自二十一世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)聚酯工業(yè)發(fā)展迅速，聚酯纖維產(chǎn)量自2000年516.5萬(wàn)噸到2004年末達(dá)到1138萬(wàn)噸，4年內(nèi)增加612.5萬(wàn)噸，產(chǎn)量比四年前翻了一番還多，平均年增長(zhǎng)率超過(guò)20%。2004年我國(guó)聚酯纖維的產(chǎn)量已占世界聚酯纖維總量的45%，占我國(guó)全部纖維用量的50%以上，占全部化纖產(chǎn)量的80%。今后五年，還將保持15%的速度增長(zhǎng)，到2010年，我國(guó)聚酯產(chǎn)量將達(dá)到2000萬(wàn)噸。聚酯纖維的應(yīng)用范圍已經(jīng)涉及衣著、裝飾、家用紡織品、產(chǎn)業(yè)用紡織品、工業(yè)工程等國(guó)計(jì)民生各個(gè)方面。但作為紡織材料，滌綸也有如下缺點(diǎn)：染色性差。因此，選擇科學(xué)、高效、優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、環(huán)保的著色技術(shù)，對(duì)適應(yīng)和促進(jìn)聚酯工業(yè)、滌綸纖維的高速可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。
1、滌綸紡前著色和色母粒應(yīng)用
綸紡分子排列緊密，又少親水性基團(tuán)，因而染色性差一直是困擾人們的重大課題。為了改善滌綸的染色性，人們研究了陽(yáng)離子可染滌綸，即在滌綸的分子結(jié)構(gòu)上加入陽(yáng)離子可染改性劑，改性劑在聚酯合成的過(guò)程中加入，其結(jié)果是在滌綸分子鏈上引入了可與陽(yáng)離子染料發(fā)生結(jié)合的基團(tuán)，從而提高了滌綸纖維在高溫高壓下或常溫沸染時(shí)的上染率，但同時(shí)也改變了聚酯的可紡性，染色飽合性，纖維的耐熱性等，對(duì)纖維性能產(chǎn)生一定不良影響。滌綸常規(guī)的染色方法是在高溫、高壓或加載體染色，并且只能在超過(guò)滌綸玻璃化溫度（81℃）纖維膨脹后加入分散染料，染色才可能進(jìn)行。實(shí)際上，常規(guī)滌綸染色一般在130-140℃，0.3-0.4MPa壓力下進(jìn)行，經(jīng)過(guò)懸浮，軋染和干燥，焙烘等步驟。有些混紡纖維難以承受如此高溫，還需要采用載體輔助染色。據(jù)統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)1000噸滌綸色毛條需要設(shè)備投資250萬(wàn)元，廠房1300平方米，用水10萬(wàn)噸，使用煤氣16.5萬(wàn)立方米，耗電56萬(wàn)度。可見(jiàn)，這種染色方法能耗大，效率低，污染嚴(yán)重。目前，我國(guó)聚酯纖維產(chǎn)量約1200萬(wàn)噸，其中三分之一需要著色使用，使用染色方法，每年將帶來(lái)4000萬(wàn)噸的有色污水排放。分散染料染制成的面料還是發(fā)展國(guó)家進(jìn)口紡織品設(shè)限的口實(shí)，他們認(rèn)為染色中使用的分散染料可導(dǎo)致癌，有害健康。染色的日曬牢度、水洗、汗?jié)n、熨燙等各項(xiàng)牢度都遠(yuǎn)低于紡前著色。已不適應(yīng)社會(huì)發(fā)展和人們生活水平提高的需要。滌綸紡前著色是把著色劑溶解或分散在聚酯紡絲原液中進(jìn)行熔融紡絲，直接制得有色滌綸纖維的新工藝，是解決滌綸染色難較有效的途徑，其工藝特點(diǎn)如下：
（1）使用簡(jiǎn)便 紡前著色對(duì)聚酯生產(chǎn)、纖維使用無(wú)任何特殊要求，原有的紡絲設(shè)備，現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝。尤其當(dāng)滌綸與其他纖維混紡交織時(shí)，使用滌綸色纖維不僅縮減了染色工序，使不適宜于高溫、高壓染色條件的纖維與滌綸混紡交織成為可能而且便于實(shí)現(xiàn)織物預(yù)先設(shè)計(jì)的風(fēng)格。所以紡前著色在一定程度上還可以說(shuō)是不需投資的染色廠，是用先進(jìn)工藝解決染整“瓶頸”的捷徑之一。
（2）成本低廉： 染色的成本是能源和助劑的消耗。紡前著色縮減了印染設(shè)備和多道纖維或織物的染色工序，去掉了染色助劑，把每一個(gè)色素分子都結(jié)合到目標(biāo)產(chǎn)物中，從根本上消除了染料的排放，減少了原材料的消耗，避免了環(huán)境污染，降低了染色成本，節(jié)省了巨額治污費(fèi)用，有資料報(bào)導(dǎo)，“滌綸紡前著色與成纖染色比較，每生產(chǎn)100噸原液染色滌綸短纖維，可節(jié)約用水1萬(wàn)噸，節(jié)約用氣1.65萬(wàn)立方米，節(jié)約用電5.6萬(wàn)度。”“成纖染色每百公斤產(chǎn)品，可產(chǎn)生約10噸的廢水”。據(jù)調(diào)查，染色平均噸著色費(fèi)為4000元左右，而使用色母粒紡前著色，其噸著色費(fèi)平均只有1200元左右，可見(jiàn)紡前著色不僅節(jié)約了巨額的治污費(fèi)用，而且著色成本只有染色的三分之一，也就是說(shuō)，染色成本要高出原液著色三倍多。