[摘要]自上世紀八十年代中期以來，世界上合成纖維在紡織纖維中的比例不斷上升。從1995年至今，合成纖維的比例超過了天然纖維，成為用于紡織品和服裝的主要纖維源泉。從生產(chǎn)噸位看，雖然原棉從1992年的1799萬噸增長到2002年的1919.8萬噸，但由于原毛的產(chǎn)量在同一時期從171,9萬噸減少到127.1萬噸，兩者占紡織纖維的比例以2002年與1992年相比足足下降了11％，而在同樣10年時間內(nèi)，合成纖維長絲紗和短纖維產(chǎn)量的顯著增長，分別上升了1.41倍和0.56倍，尤其是合成纖維長絲紗的發(fā)展給紡織設(shè)計師和制造商提供了開發(fā)具有創(chuàng)新的美學視覺和性能的新型織物更多的機會，使其產(chǎn)量的增長超過了合成纖維短纖維的1.5倍。
　　
　　自上世紀八十年代中期以來，世界上合成纖維在紡織纖維中的比例不斷上升。從1995年至今，合成纖維的比例超過了天然纖維，成為用于紡織品和服裝的主要纖維源泉。從生產(chǎn)噸位看，雖然原棉從1992年的1799萬噸增長到2002年的1919.8萬噸，但由于原毛的產(chǎn)量在同一時期從171,9萬噸減少到127.1萬噸，兩者占紡織纖維的比例以2002年與1992年相比足足下降了11%，而在同樣10年時間內(nèi)，合成纖維長絲紗和短纖維產(chǎn)量的顯著增長，分別上升了1.41倍和0.56倍，尤其是合成纖維長絲紗的發(fā)展給紡織設(shè)計師和制造商提供了開發(fā)具有創(chuàng)新的美學視覺和性能的新型織物更多的機會，使其產(chǎn)量的增長超過了合成纖維短纖維的1.5倍。在紡織品服裝用的合成纖維中又以聚對苯二甲酸乙二醇酯的聚酯纖維增長最快，從1992年到2002年的10年時間內(nèi)產(chǎn)量增加了1429.2萬噸，使其在2002年占據(jù)合成纖維的比例達到了76%，比1992年提高了14%。同期，聚酰胺纖維和聚丙烯腈纖維的產(chǎn)量雖然也增加了74.1萬噸和76.3萬噸，但它們在2002年占合成纖維的比例卻分別比1992年下降了9%和5%，其中聚酰胺纖維占14%，聚丙烯腈纖維只占10%。聚酯纖維生產(chǎn)能力和產(chǎn)量的高速增長使得染料制造者把開發(fā)的精力集中在用于聚酯纖維的分散染料上，這種情況與染料制造者在纖維素纖維用染料領(lǐng)域把開發(fā)的精力集中在棉用和其他纖維素纖維用活性染料的情況相類似。同時，彈性纖維(即嵌段聚氨基甲酸酯纖維)與聚酯纖維、聚酰胺纖維、棉以及其它纖維素纖維組成的混紡織物的發(fā)展，促使染料制造者和染色者等努力去解決這些新型混紡織物提出的染色性能和色牢度的要求。另外，現(xiàn)有分散染料的染色性能和色牢度也滿足不了新型聚酯纖維如聚乳酸纖維(PLA)和聚對苯二甲酸丙二醇酯(PIT)等的要求。這些都促進了改進合成纖維色牢度的新紡織化學品的研究和發(fā)展。
　　
　　1改進聚酯纖維染色色牢度的新分散染料
　　
　　首先是超細滌綸纖維特別是采用復合紡絲法制造的海島型超細滌綸纖維的發(fā)展，使得聚酯纖維制成的織物的服用性能有了很大的提高，由其制成的紡麂皮絨織物與天然麂皮非常相似，因此超細滌綸纖維的產(chǎn)量逐年增長。但這種纖維的超分子和形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化，比表面積很大，使得傳統(tǒng)的分散染料和早期的超細滌綸纖維用分散染料的上染速度、上染量、染料的顯色性、勻染性和牢度等在使用中都產(chǎn)生了新的問題。因此，改進和提高超細滌綸纖維用的分散染料的提升性和牢度成了當務之急。M.Dohmen公司開發(fā)的LumacronMFB染料是新一代分散染料，它們的結(jié)構(gòu)被設(shè)計得能滿足超細聚酯纖維所要求的高的牢度標準，它們不僅具有包括黃、橙、大紅、紅、紅玉、翠藍、藍、海軍藍和黑色等在內(nèi)的全色譜，而且具有優(yōu)異的提升性、相容性和濕牢度等。LumacronMFB染料的這種優(yōu)異的性能使它們對超細聚酯纖維具有廣泛的適應性，采用合適的染色助劑如1-2g/L,DispertanMF與2g/LDoregalWMB和染色工藝相匹配，它們可用于海島絳類型和差別化復合類型等各種超細聚酯纖維的染色。為了避免雙面異色效應，該公司推薦使用對纖維染色性差異具有優(yōu)異復蓋性的三原色LumacmnMFB染料，即LumacronOrangeMFB，LumacronRubineMFB和LumacronBlueMFB或LumacronNavyMFB。對于要求高光牢度的淺色的染色，M·Dohmen公司推薦使用DorospersK型染料。此外，日本化藥公司的KayalonMicroester染料也是一種改進以往用于超細滌綸纖維的分散染料色牢度的新型分散染料，它有A、B、C、D四個系列，適于不同的應用要求，具有好的遮蓋性，優(yōu)良的光牢度與濕牢度及升華牢度，易染成深色等，同樣可適用于海島型超細滌綸纖維和差別化復合超細聚酯纖維等的染色;還有Dystar公司的DianixSF型染料、DianixSPH和UPH染料也適用，其中DianixSPH染料特別適用于要求擴散速率快的場合。
　　
　　近年來，聚酯纖維織物如運動服、休閑服、汽車內(nèi)織物等用分散染料染色后為保證成品尺寸一致和穩(wěn)定需進行熱定型處理。由于熱定型溫度較高，要超過140℃，纖維內(nèi)部的分散染料就會發(fā)生與染色時逆向的熱遷移，部分染料會重新遷移至纖維表面，導致染色后經(jīng)熱定型的織物的色牢度主要是洗滌牢度、汗?jié)n牢度等下降且會沾染到相鄰貼襯上或污染環(huán)境，而過去分散染料制造商提供的分散染料洗滌牢度等都是滌綸織物用分散染料染色后經(jīng)還原清洗但不進行熱定型處理的數(shù)據(jù)，因此反映不出分散染料的耐熱遷移性能。另外，經(jīng)染色和還原清洗后的聚酯織物尤其是聚酯纖維和纖維素纖維組成的混紡織物，往往需進行柔軟、防水等后整理，市場上供應的不少柔軟劑和防水劑如氨基硅油柔軟劑等是用非離子表面活性劑制成的乳化劑進行乳化的，它們好似載體會溶介分散染料，使得已染色的分散染料不僅受熱作用發(fā)生熱遷移，還會因溶解在載體中而遷移至纖維表面，從而降低了洗滌牢度等。這種遷移即使在儲存和運輸過程中也會發(fā)生并沾污到相鄰的白色織物上。實踐證明，在老的分散染料中有相當一部分品種的耐熱遷移性較差，會使染色聚酯織物經(jīng)熱定型處理后或柔軟、防水等整理后的洗滌牢度變差，例如C.I.分散紅54、C.I.分散紅60、C.I.分散紅73、C.I.分散紅152、C.I.分散紅153、C.I.分散紅167、C.I.分散藍183以及用C.I.分散紫93:1、C.I.分散藍291:1和C.I.分散橙76組成的分散藍EX-SF300%與分散黑EX-SF300%等，都是這樣的分散染料。需要指出的是染色滌綸織物經(jīng)柔軟和防水等整理后對洗滌牢度的影響與柔軟劑和防水劑的性質(zhì)有關(guān)，也與用于染色的分散染料結(jié)構(gòu)有關(guān)，例如用40克/升分散深藍H-GL進行染色的滌綸織物當選用甲基有機硅柔軟劑進行后整理會降低洗滌牢度且不能滿足要求，若選用脂肪酰胺類柔軟劑進行后整理提高了洗滌牢度且能滿足要求;當選用含氟丙烯酸鹽防水劑對染色滌綸織物進行防水后整理會降低洗滌牢度且不能滿足要求，若選用氟硅防水劑進行防水后整理提高了洗滌牢度且能滿足要求等。為了提高分散染料的耐熱遷移性，Ciba精化公司先后開發(fā)了TerasilW型分散染料和TerasilWW型分散染料，特別是后者，它們是一類具有鄰苯二甲酰亞胺偶氮結(jié)構(gòu)的第三代耐洗型分散染料，復蓋了全部色澤范圍，用其染色的織物經(jīng)熱定型或柔軟等整理后具有極佳的洗滌牢度，即使在嚴格的洗滌條件(如60℃洗滌)下仍能滿足高的洗滌要求，它們比第一代和第二代耐洗型分散染料有了很大的提高和改進。例如第一代耐洗型分散染料C.I.分散紅111、C.I.分散藍284等，它們比C.I.分散紅167的耐洗滌性能有了改進，但對嚴格的洗滌試驗、對聚酯纖維與它纖維組成的混紡織物的洗滌和對深色織物的洗滌等的牢度很差;此后開發(fā)的第二代耐洗型分散染料如C.I.分散紅356雖有極佳的洗滌牢度(即使在很嚴厲的條件下)，但它的染色性能不夠滿意，特別是提升性的重現(xiàn)性能很差，對染色溫度等染色條件的敏感性高且很難染得深色等。第三代耐洗型分散染料不僅改進了上述二代染料的洗滌牢度，還提高了其它染色性能，如表一所示：
　　
　　LumacronMFB染料也呈現(xiàn)優(yōu)異的耐熱遷移性，例如在60℃儲存5周的對比試驗表明它們對白色聚酯纖維的沾污很小，即使使用LumacronBlackMFB染色，染色織物經(jīng)柔軟后整理后儲存時也是如此。Dystar公司的DianixXF型染料和DianixSF型染料也是具有優(yōu)異洗滌牢度的新染料，如DianixBfill.ScarletXF等，還有DianixRedSE-3B、DianixRoyalBlueSE-R和DianixYellowSE-GBN，它們組成具有高耐熱遷移性，高洗滌牢度，高力份和高提升性的三原色分散染料，用其染色的滌綸織物經(jīng)熱定型處理或柔軟等整理后不僅具有優(yōu)異的洗滌牢度，而且能用來取代由分散紅3B、分散藍2BLN和分散黃RGFL(分散黃RGFL是禁用染料)組成的低能型-中能型的三原色分散染料。
　　
　　隨著對汽車內(nèi)裝飾織物染色牢度要求的不斷提高，Dystar公司開發(fā)了一系列新型高光牢度分散染料來取代老的分散染料，如DianixHLA系列染料，不僅具有比Dianix KIS-U染料(淡色用)和Dianix KIS-M染料(中濃色用)更高的光牢度，而且能解決用Disperse Black SPC染色時產(chǎn)生的織物表里的同色性問題;DianixAMSpecialities染料具有比Dianix AM Classics染料更高的光牢度，適用于從淡色到濃色的染色，而Dianix AM-SLR染料是一類具有超耐光牢度的分散染料，同樣適用于從淡色到濃色廣泛范圍的染色，在其基礎(chǔ)上發(fā)展的Dianix AM Formula One染料不僅具有高溫下的超耐光牢度和不發(fā)生色變，而且完全與美國通用汽車公司制訂的新日光試驗要求和國際汽車制造者協(xié)會規(guī)定的光牢度要求及其他試驗相適應，它們已有4個主要品種和5個輔助品種，能復蓋90%以上通用的顏色。
　　
　　2改進聚酰胺纖維染色色牢度的新染料和新助劑
　　
　　近年來，聚酰胺(尼龍)長絲紗在運動服和其與彈性纖維組成的混紡織物制成的服裝上的應用增長得很快，為了使染色聚酰胺纖維具有更好的色牢度，Dystar公司開發(fā)了IsolanNHF-型染料，它們是用于聚酰胺纖維染色的、具有全面牢度的1:2型金屬絡合染料，不僅具有超耐光牢度、高濕潤牢度，而且有極佳的相容性和良好的聚氨酯彈性纖維的同色性，大大地改進了以往染料的色牢度，能與TelonM型染料(酸性染料)和IsolanS型染料(金屬絡合染料)任意配合。M.Dohmen公司推向市場的Dorasyn XL型染料也是一類改進以往用于聚酰胺纖維染色色牢度的改性酸性染料，具有優(yōu)異的濕牢度和優(yōu)良的勻染性，這是該類染料區(qū)別于其他染料的特點，因為其他用于聚酰胺纖維染色的染料往往要在色牢度和勻染性之間作出選擇;另外這類染料不含金屬(除翠藍染料外)，有更大的生態(tài)安全性;為了用好這類染料，保證好的上染性能和高的色牢度與重現(xiàn)性，M.Dohmen公司推薦使用Doregal XL作為合適的勻染劑，而不采用市場上供應的普通勻染劑;若聚酰胺織物呈現(xiàn)明顯的緯向條花時，再需加入2.5%-5.0%的DoregalBRC。如果有需要的話，可以使用Domapal B conc.(一種非揮發(fā)性酸)以獲得更好的上染性能和固著率，在染深色時染浴的初始pH值用DonapalBconc.調(diào)節(jié)到3.5，最終pH值也可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)到3.5;對于色牢度要求更高的聚酰胺織物例如高標準的堿汗?jié)n牢度、洗滌牢度和氯水牢度等，可在染色后用含有3%-4%DomafixACL的處理浴在pH4.5和75℃條件下處理10-20分鐘。
　　
　　另外，白色合成纖維織物如聚酰胺織物在儲存或運輸時存在一個泛黃的問題，這種現(xiàn)象常常發(fā)生在織物或服裝與包裝材料相接觸的地方，那是由于包裝材料中含有一種無色添加劑即丁基化羥基甲苯(BHT)，它是一種抗氧化劑，當與紡織品接觸時會轉(zhuǎn)移到紡織品上，在紡織品上與從排出的煙氣中來的氮氧化物(NOX)發(fā)生反應生成一種黃色的硝基染料，其生成速度隨著運輸或儲存時環(huán)境濕度和溫度的升高而加重。針對這一問題，BASF公司開發(fā)成功一種新型助劑TX1567，它能可靠地防止氮氧化物與丁基化羥基甲苯分子結(jié)合，即使在高空氣溫度的熱帶氣候條件下也行之有效，這對那些氮氧化物含量高或交通密度高的發(fā)展中國家來說尤其重要。TX1567可用于所有白色或淺色的紡織品，它能單獨地或與熒光增白劑或與染料一起在吸盡加工或軋-干-熱固(熱熔)加工中應用，例如把5%-15%TX1567和0.5%-1%Ultraphbr TC Liauid(熒光增白劑)一起用于聚酰胺織物的浸漬加工，浴比為5:1-20:1，起始溫度為30℃-60℃，然后在半小時內(nèi)將溫度升到100℃，保持30分鐘，能獲得很好的效果。
　　
　　為了改進聚酰胺纖維和其與彈性纖維組成的混紡織物的耐氯牢度、耐臭氧牢度和濕牢度，Ciba精化公司也開發(fā)了一個新型助劑Cibafix CL-01，它是一個提純的天然產(chǎn)品，可100%生物降解，能與酸性染料、金屬絡合染料或活性染料一起用于所有的染色和印花工藝中，在廣泛的pH范圍(pH為3-6)中使用，給予高上染率、優(yōu)異提升性與勻染性，顯著地改進織物染色后的耐氯性能，尤其適用于生產(chǎn)高品質(zhì)、經(jīng)久耐用的游泳衣，而且可使用清潔劑去除污漬。此外，該助劑不會影響織物的手感和光牢度，實踐證明某些被染色的織物用Cibafix CL-01處理后反而提高了光牢度。
　　
　　由于聚酰胺纖維和聚酯纖維組成的混紡織物具有防白深淺條紋染色效應、差異染色和同色深淺染色效應等特點，因此近年用聚酰胺纖維作緯紗和用聚酯纖維作經(jīng)紗的交編織物在市場上很流行，再加上在亞洲已很受歡迎的聚酰胺和聚酯雙組分超細纖維組成的混紡織物在人造羊毛織物、絲綢感織物、運動服、超高密度織物以及高技術(shù)清潔服裝等的廣泛使用，開發(fā)合適的染料對其進行染色是很重要的。一般來說，用于該類織物的分散染料要求具有淺色的一致提升性、一次染色時對聚酰胺纖維的低沾染性、采用二次染色工藝酸性還原清洗時分散染料的易洗除性和為防止不勻染所要求的染浴吸盡的可靠性等;所使用的酸性染料和酸性金屬絡合染料要求具有對聚酯纖維的低沾染性、對不同類型聚酰胺纖維的適應性和好的牢度性能等。從這些要求出發(fā)，在滌/錦紡織品染色牢度要求不高且染淺色時只可用一種分散染料染色，通常用偶氮型分散染料即可，如Dianix Yellow AC-Enew、Dianix Pink AM-REL和Dinaix Blue AC-Enew等，當滌/錦紡織品染色牢度要求高時或需要染閃色或染雙色時或染中深色時應選用分散/酸性或金屬絡合染料的兩浴法染色或一浴法染色，Ciba精化公司推薦的對錦綸沾色小的分散染料有：Terasil Yellow 4G、Terasil Red3BL-01、TerasilBlueP-2BR和TerasilBlueBGE-01等。一浴法染色用的酸性染料具有移染性、勻染性和色牢度好的特點，如Tectilon Yellow 3R、Tectilon Red 2B和Tectilon Blue 4R-01等;Dystar公司推薦的染中深色的分散染料有：Dianix Yellow S-6G、Dianix Red S-2B、Dianix Dark BlueK-R和Telon Yellow A2R、Telon RubineA5B、Telon Navy AMF等，它們可用于一浴染色工藝或?qū)⑸鲜龇稚⑷玖虾虸solan金屬絡合染料進行二浴染色，這樣可獲得高的洗滌牢度。
　　
　　錦/棉紡織品也是近年生產(chǎn)量較大的新型混紡交編織物之一，一般采用活性/酸性或金屬絡合染料兩浴法染色。最近日本第一化成公司開發(fā)成功專用的Multifix NH活性染料(用于錦綸)和Multifix NC活性染料(用于棉)，可采用一浴染色工藝，即在染中深色時于由Multifix NH染料和Multifix NC染料組成的染浴中先加入醋酸(5mg/L)，在70℃使Multifix NH染料能快速染著于錦綸，然后添加芒硝(40-60g/L)，再加純堿(8-14g/L)，于同溫度使Multifix NC染料染著于棉，最后降溫至50℃，排液、水洗、皂洗、水洗等。由于染料和纖維之間發(fā)生非極性結(jié)合，因此兩種纖維上具有很好的同色性。這類新染料具有省時、省水、節(jié)電、節(jié)蒸汽、低的加工成本、好的染色同色性和優(yōu)良的色牢度等特點，改進了以往染色時同色性和色牢度差等問題，發(fā)展了錦/棉紡織品染色用染料和染色技術(shù)。