4.1.2溫度

圖3表明了預洗溫度對染色紗線表面三聚物去除的影響。處理溫度越高,三聚物去除得越多。由于高壓染色機的操作溫度不超過140℃,因此高于該溫度的情況未被研究。

4.1.3時間和濃度

以140℃為預洗溫度,研究預洗時間和NaOH濃度對表面三聚物去除的影響。圖4表明,預洗時間越長,三聚物去除越多。2g/lNaOH在140℃預洗60min,染色PET表面三聚物含量僅為0.025%,去除率達93%,而染色參比紗表面三聚物含量為0.34%。雖然延長時間可進一步去除表面三聚物,但可能破壞紗線。而且,染色紗線表面三聚物含量低于0.025%時會影響紗線的加工性能。

結果表明,2g/lNaOH在140℃預洗60min能有效減少染色后紗線表面三聚物。三聚物去除率達90%以上時能避免低聚物帶來的許多問題。上述條件在傳統的高溫染色機中很容易獲得,而且不會對聚酯纖維本身造成很大破壞。

4.2一步法

雖然預洗法是有效的,但它增加了一步染色工序,而且由于堿性pH值,處理后的洗或中和是必不可少的。圖1表明,Na2CO3-NaHCO3處理不如NaOH有效,Na2CO3-NaHCO3預洗后染色的紗線表面三聚物含量是相應NaOH處理的110%～140%。但是,Na2CO3-NaHCO3預洗紗線表面三聚物含量(0.030%)接近于2g/lNaOH預洗-染色紗線表面三聚物含量(0.025%)。換句話說,如果在Na2CO3-NaHCO3處理的同時進行染色,被染紗線表面三聚物含量等同于NaOH預洗-染色后的紗線。一步三聚物處理和染色工藝的優勢是顯而易見的。Na2CO3-NaHCO3處理的pH值為9.4,接近于堿性分散染料染色的pH值,因此這種方法是可行的。

一步三聚物去除和染色工藝中最主要的問題是堿對分散染料的影響。圖5表明一步法工藝中pH值對三聚物去除和色澤的影響。10g/l的高濃度緩沖液以確保恒定的pH值,因為在酯水解期間要不斷消耗堿。從圖5可以看出,一步法工藝中pH值為9比較合適。pH值過低不能有效地去除三聚物,pH值過高得色量大幅度減少不能保證染色順利地進行。

4.2.1緩沖液濃度

為了進一步研究10g/lNa2CO3-NaHCO3的必要性以及溫度的影響,在130℃下研究了三種濃度的Na2CO3-NaHCO3(1、2、10g/l)對表面三聚物的去除效果,在140℃下研究了兩種濃度的Na2CO3-NaHCO3(2、10g/l)對表面三聚物的去除效果,結果見表1。從表1可以看出,在130℃下,1g/l的Na2CO3-NaHCO3濃度太低不能有效去除三聚物。10g/l的Na2CO3-NaHCO3雖然比1g/l的Na2CO3-NaHCO3能去除更多的三聚物,但K/S值降低11%,如圖5所示。140℃下2g/lNa2CO3-NaHCO3對三聚物的去除與130℃比較沒有顯著的提高,如果高溫下用10g/lNa2CO3-NaHCO3,三聚物能進一步減少,但這種條件不適合分散染料,對分散藍56,K/S值減少16%。分散藍56耐堿性強,使K/S值低正常染色條件(pH值為5)下的K/S值的10%以上的染色條件在實際中是不可取的,表1所示一步工藝前后pH值范圍。140℃處理比130℃處理pH值降低更多,這表明酯水解或聚合物破壞更嚴重。