PBT纤维染色牢度的研究

陈海燕，闻秀银，刘传生

(中国石化仪征化纤有限公司研究院，江苏仪征 211900)

色牢度是指纺织品在某一环境状态下颜色的保持程度［1］，是纺织品的颜色对在加工和使用过程中各种作用的抵抗力，以根据试样的变色和未染色贴衬织物的沾色来评定牢度等级。纺织品色牢度不合格容易造成染料的迁移，不仅影响服装本身的美观和其他浅色织物染色，染料中的重金属离子和有害物质还会渗入皮肤造成各种皮肤疾病，更严重的会引起癌变［2］。故作为一般使用的纤维，都希望不要出现沾染现象，以免在染色、后整理过程中造成面料颜色被沾污、染花的现象，所以除特殊用途外，纤维沾染越难越好。

PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)纤维是近几年开发的一种新型纤维。它既具有涤纶的耐气候性、尺寸稳定性和耐绉性等，又具有锦纶的手感柔软和耐磨性［3］，适用于生产针织和机织织物，并制成各类服装。PBT纤维尤其能满足高弹力且手感柔软的纺织品的市场需求。近年来，PBT纤维因其优异的物理和化学性能越来越受到人们的重视［4］。基于PBT纤维的广泛应用，对其染色的色牢度的研究就显得十分重要。笔者利用纤维的沾色来考察其染色牢度。

1 试验

1.1 纤维试样

PBT短纤:仪征化纤生产1.74 dtex×38 mm PBT短纤维;

PET短纤:仪征化纤生产1.56 dtex×38 mm PET短纤维。

1.2 试验方法与步骤

在同一染杯中，装上400 mL水，将称重好(各1 g)的两种纤维分开装在两个棉袋中，然后同时放进同一染杯中，其中一种纤维已染色，另一种纤维为空白，将染杯放进染机设备中，通过设定温度和时间，考察空白纤维被沾色情况。

2 结果与讨论

试验通过纤维Lab值的变化来判断纤维的上染情况及沾染程度。Lab是当前最通用的测量物体颜色的色空间之一，L值表示亮度，△L表示亮度差值，它是用L、a、b一组数据将一种颜色用数字表示出来，一组Lab值跟一种颜色形成一一对应关系。

a、b值为色坐标值，其中a值表示红绿方向颜色变化，+a表示向红色方向变化，－a表示向绿色方向变化。b表示黄蓝方向变化，+b表示向黄色方向变化，－b表示向蓝色方向变化。△L表示样品与标准之间的亮度差，△L为正，说明样品偏白;△L为负，

说明样品偏黑。△a值为正，说明样品偏红;△a值为负值，表示样品偏绿。同样道理，△b值为正值，

表示样品偏黄;△b值为负值，表示样品偏蓝。笔者文中采用△b来表征被染纤维与空白纤维色差程度，沾色程度。

2.1 染好蓝色的PBT纤维沾染空白PBT纤维研究

a)在不同温度下，共浴30 min后，考察染色好的PBT沾染空白PBT的情况。表1为空白纤维的

Lab值，表2为不同温度下PBT沾染PBT的Lab值，

图1为不同温度下△b随沾染温度的变化。

表1 空白纤维的Lab值

表2 不同温度下PBT沾染PBT的Lab值

图1 不同温度下△b随沾染温度的变化

观察表2和图1中b值，随着沾染温度的升高，空白PBT纤维被沾染后蓝色逐渐加深。资料显示，PBT的玻璃化转变温度在36～49℃，温度达到45℃左右时，分子链段开始运动，染料分子可从原纤维中慢慢移出，进入空白纤维中;随着温度升高，分子链段运动加快，染料移出量增加，进入空白纤维的染料量增多，并在60～65℃中间出现一个飞跃。从△b值可较直观地看出，在60℃后△b明显下降，说明空白纤维被染色更严重。由于笔者研究的服用PBT纤维的染色牢度考虑到节能及实用，未采用更高温度试验。

b)在60℃条件下，考察了不同时间对沾染情况的影响。表3为不同时间下PBT沾染PBT的Lab值;图2为相同温度下，随着时间延长△b的变化。

表3 不同时间下PBT沾染PBT的Lab值

图2 相同温度下，随着时间延长△b的变化

观察表3和图2中b值，随着沾染时间的延长，空白PBT纤维被沾染后蓝色逐渐加深。随着时间的延长，进入空白纤维的染料分子逐渐增多，空白纤维蓝色逐渐加深，b值逐渐变小。从△b来看，更为直观，温度越高，空白纤维被沾染得越明显。

2.2 不同纤维沾染空白PBT纤维的研究

该组试验是在60℃条件下，通过将蓝色的PBT和PET纤维沾染给空白PBT纤维的难易程度，考察蓝色PBT与蓝色PET纤维的沾染差异。表4为不同时间下，被两种纤维沾染后空白PBT纤维的Lab值;图3为相同温度，不同时间下，被两种纤维沾染的空白PBT△b的变化。

表4 不同时间下，被染好的两种纤维沾染后空白PBT纤维的Lab值

图3 相同温度不同时间下，被两种纤维沾染的空白PBT△b的变化

从表4中的b值数据可看出，在相同的沾染工艺下，上一组数据的b值明显高于下一组数据;从图3中也可明显地看出，经PET沾染的空白PBT纤维△b明显小于经PBT沾染的空白PBT纤维。这说明在同样条件下，PBT纤维没有PET纤维容易把染好的颜色沾染给其它纤维，PBT纤维的色牢度好于PET纤维。

2.3 PBT沾染不同纤维能力的比较

考察染好的PBT沾染不同空白纤维的能力。在不同沾染温度下，沾染30 min后，观察纤维Lab值变化情况。表5为不同温度下，被PBT沾染的空白PBT、PET纤维的Lab值;图4为被PBT沾染的空白PBT、PET纤维的△b值随温度的变化。

从表5中的b值数据可看出，在相同的沾染工艺下，上一组的数据明显高于下一组数据;从图4中也可明显地看出，被PBT沾染的空白PBT纤维△b明显小于经PBT沾染的空白PET纤维。说明在同样条件下，PBT纤维比PET纤维容易被其他纤维沾染，这与PBT纤维良好的染色性能相吻合。在同样的条件下，染料向PBT纤维内部的扩散速率比向PET纤维内部扩散的速率高，在相同时间与温度下的上染率比PET高［4］。同理可知，相同条件下，PBT纤维被沾色情况也严重于PET纤维。

表5 不同温度下，被PBT沾染的空白PBT、PET纤维的Lab值

图4 被PBT沾染的空白PBT、PET纤维的△b值随温度的变化

3 结论

a)温度越高，PBT纤维沾色越严重;时间越长，PBT纤维沾色也越严重;

b)PBT纤维没有PET纤维容易把染好的颜色沾染给其它纤维，PBT纤维的色牢度好于 PET纤维;

c)PBT纤维比PET纤维容易被沾染。

［1］ 潘葵，关晋平，夏缨.纺织品色牢度标准GB/T系列与AATCC系列差异［J］.丝绸，2010.

［2］ 黄大兵，祝娟.改进纺织品色牢度措施的探讨［J］.中国纤检，2004:120.

［3］ 姜静.PBT纤维生产、织造、染整工艺探讨［J］.

［4］ 余晓华.影响细旦PBT纤维染色性能因素的探讨［J］.江苏纺织，2008:7.