涤纶在染色、定型加温时候，是如何进行变化?

涤纶染色加温时是如何变化？

涤纶有良好的热塑性能，在不同的温度下产生不同的变化。涤纶受热变化处于非晶型和结晶型高分子化合物受热变化之间。它在玻璃化温度以上，只有非晶区内某些分子链间作用力小的链段才能活动，分子链间相互作用力大的分子链段仍难运动，结晶区内的分子链当然不能运动，所以纤维只表现为比较柔韧，但不一定像高弹态一样有很好的弹性。

当继续加热到230-240℃时，达到涤纶的软化点，涤纶非晶区的分子链运动加剧，分子间相互作用的力都被拆开，此时类似粘流态，而结晶区内的链段却仍未被拆开，所以纤维只发生软化，而不是熔融，但此时已丧失了纤维的使用价值，所以在印染加工中不允许超越这个温度。

涤纶的转移印花就是利用非晶区受热分子链运动来达到的。但是必须严格控制温度，如果超过允许范围，织物的手感变得粗硬；当涤纶受到258-263℃高温时，涤纶结晶区内分子链段也开始运动，纤维也就熔融了，这个温度就是涤纶的熔点。

涤纶热定型原理

涤纶在热定型时，由于受到的热量不同，纤维的微结构改变也不相同。当定形温度为170—180℃时，涤纶在吸尽法染色中对分散染料的吸收能力很低，当超过180℃时，涤纶对染料的吸收率与温度增加成正比，这与涤纶的结晶性能有关，因为170—180℃时，涤纶的结晶速度快，由于形成的结晶多，染料上染就较少，而温度增高，可能引起大分子取向度的降低，所以吸收染料又增加。

涤纶在高温蒸汽长时间的作用下要发生水解，纤维的强力和染色性能都会下降，但在水和以水为介质的染浴中能够经受140℃的高温。

涤纶分散染料为何是130°C染色？

为什么要130度呢？

分散染料上染涤纶一般经过：染料分散在染浴中，然后呈单分子溶解于染液中，染料单分子吸附在纤维表面，最后在高温状态下向至纤维内部扩散，不断地溶解、吸附、扩散，直至达到平衡状态。

详细的过程可以参考下图∇

1.染料在染液中呈分散态；2.染料的单分子分散溶解态；3.染料吸附在纤维表面；4.染料分子的扩散进入纤维；5.染色的平衡态；6.染料的再结晶态。

从上述叙述中可以看出，其染色过程主要影响因素三个：涤纶、分散染料、染色设备。

下面从这三个方面论述涤纶为什么选择分散染料在130℃染色。

1、各种合成纤维物理、化学性质各不相同，因此对染料的要求也不一样。一般地说，要求染料极性的强弱、分子结构大小、形态必须与纤维的极性、物理结构相适应。涤纶的基本组成物质是聚对苯二甲酸乙二醇酯，是线性较好的高分子聚合物，分子链上没有侧链和侧基，只有极性较小的酯基，除端基外，吸湿中心很少，所以吸湿性差。

2、涤纶属于热塑性纤维，其微观结构呈现无定形区和结晶区，其中无定型区占40%，无定形区的结构紧密，纤维分子间的微隙很小，而无定形区又是分散染料的主要氢键结合部位，所以常温或低温下分散染料扩散进入涤纶纤维的阻力很大，几乎不可能进入纤维内部。结晶又取向涤纶的Tg（玻璃态转变温度）随纤维结晶度的增加而提高，当涤纶加热至Tg以上时，无定形区内部分子链段发生运动，纤维分子间的微隙增多和增大，当达到一定温度时，因纤维分子链段运动而形成的瞬间空隙增大，染料分子才能进入纤维内部，上染速率和上染率才会显著提高。由于涤纶的结构紧密，Tg较高，故需要较高的温度下才能染色。

3、染色过程借助于分散剂在染液中呈分散状态进行上染的一类染料，故称之为分散染料。分散染料分子结构中不含水溶性基团，如磺酸基、羧酸基等，因而难溶于水，在水中难易电离，是非离子型染料；但分子中存在一些极性基团，如羟基、氨基、偶氮基等，由于这些的极性基团存在，在常温下染料能以微量的单分子状态溶解在水中，其溶解度相当于直接染料的0.01%，升高温度，一般溶解度也会增大。

如分散红19，结构式如下，常温下在水中的溶解度为0.4mg/L，80℃溶解度为18 mg/L。分散剂的加入在染料颗粒（一个或几个染料分子）表面形成双电层，起到稳定分散液的作用；当超过临界胶束浓度后，将使染料溶解在胶束中，起到增溶作用，一般随温度的升高，增溶作用增强，染料的溶解度增加；分散剂也起到稳定染料晶型的作用，主要是防止晶型的转换和晶型的增长，这两种情况都不利于染料溶解度的提高。但分散染料自身微量的溶解度、分散剂的增溶作用、温度的效应也不易于使分散染料的溶解度过大，否则不利于上染涤纶。

高温高压染色法的染色温度一般在130℃左右，此时分散染料的上染百分率较高，一般上染率90%以上，上染速率适宜，从染色质量和染色成本上来说是比较合适的。但染色温度太低或适当降低，染料上染率偏低，造成染料的浪费和废水处理成本的增加；而染色温度太高，染料的上染率也不再增加，能耗增加，此时对设备的耐压性要求提高，所以提高温度也是得不偿失的。

所以涤纶选择分散染料染色是由涤纶纤维物化性质和分散染料的特性所决定的，而选择130℃染色主要原因是有涤纶纤维的物化性质决定的，其次与分散染料的溶解度有关，而与染色设备关系不大。