纺 前 染 色， 也 称 本 体 染 色， 纺丝时 着色或是纺丝原液 着 色， 为聚酯纤

　　摘!要! 阐述了用于聚酯纤维染色的纺 前 染 色 方 法 及 其 在 例 如 耐 候 性 # 迁移性能以及 与环境友好的生产加工方法等性 能 方 面 的 优 点 $ 还叙述了功能化产品和多特 性产品 $ 介绍了新型增强型母 粒 的 思 路 % 多 特 性 母 粒 为 生 产 兼 有 染 色 和 功 能 性的高附加值产品或多功能纤维提供了一种高效的生产方法 % 关键词 ! 聚酯纤维 $ 母粒 $ 染色 $ 改性

　　图 1! 含有 2 9 光稳定剂的聚酯薄膜与未加助剂的聚酯薄膜透射光谱的比较

　　磷系 阻 燃 母 粒 可 以 提 供 不 同 的 样 式， 以 适 合 不 同 的 纤 维 产 品。 目前， 这种母粒的使用量较高（ 超 过了 8 ， 对于大量使用需要进 2 ） 行处理。

　　维和 包 装 材 料 所 需 要 的。 具 有 这 些性能的产品有： 具有抗菌性能的 纤维； 可以抵抗紫外线 辐 射 的 纤 维 （ 由此种纤维生产的 产品 使 用 寿 命 长） ； 可以吸附异味的纤维或是可 以对湿 度 进 行 控 制 的 纤 维 和 纺 织 品； 可以防紫外线和降 低 乙 醛 含 量 的包 装 材 料。 本 文 讨 论 的 是 聚 酯 的纺前 染 色 工 艺 以 及 应 用 此 概 念 生产 高 附 加 值 的 纤 维。 还 将 讨 论 用于纤 维 的 功 能 化 和 多 特 性 的 色 母粒和 用 于 包 装 材 料 的 色 母 粒 的 发 展 现 状。 过 去 8 ; 年 来， ,. ) / 0 . -公司一直在向合成纤维工 业提供 纺 前 染 色 用 的 色 母 粒 和 添 加剂母粒。

　　越来 越 多 的 聚 酯 纤 维 被 应 用 于产品的外表面， 例如汽车装饰材 料、 雨 篷 和 可 变 标 志 等， 这些应用 领域需 要 纤 维 在 紫 外 光 的 照 射 下 不降 解。 光 稳 定 剂 根 据 其 化 学 成 分分 类 （ ， 有些可以 =!,、 C, D E） 吸收紫外光， 有些可以 阻 碍 紫 外 光 或氧气对合成纤维 的 光 降 解， 从而 保护 材 料 的 颜 色 和 力 学 性 能。 利 用经过改 良 的 特 殊 耐 候 剂， ,. ) / 0 . -公司生产出的色母粒能够 在苛 刻 的 气 候 条 件 下 使 用。 图 1 比较了 添 加 =! 助 剂 的 聚 酯 透 射 光谱 与 纯 聚 酯 的 透 射 光 谱。 由 图 添 加 了 =! 助 剂 的 聚 酯 在 1 可 知， 波长为 @ ; 2 * - 时对光的吸收性最 强， 因而 使 纤 维 ／ 织物的使用寿命 延长。作 为 纤 维 在 =! 环 境 下 的 一项性 能 指 标 纤 维 的 韧 性 数 据 也 在增加。

　　其加工 和 处 理 的 方 法 与 传 统 纺 织 品 和 工 业 纤 维 的 方 法 相 似。 ,. ) / 0 . - 公司现已与 5 ) ( 7 . ’ G 合作 研 究 活 性 炭 系 的 母 粒。 活 性 炭因为其吸附性能 佳， 而被广泛地 应用于各种领域， 例如 饮 用 水 的 处 理、 糖 类 漂 白、 药物生产和汽车过 滤器。 ,. ) / 0 . - 公司研究和开发 实验室， 正在开发一 系 列 的 具 有 新 型功能 和 使 用 性 能 的 增 强 型 添 加 剂母粒。 母粒中兼有染色和 其 他 功 能， 或者 兼有一种以上的功 能， 因此制备具 有特 殊 性 能 的 产 品 操 作 方 便， 高 效。这一 思 路 可 以 用 于 设 计 范 围 广泛 的 其 他 产 品。 以 下 是 几 个 多 功能产品的实例： : 染色和抗 =! 产品 : 染色和抗菌产品 : 消光剂和最佳的增白剂 图@ 是 含 有 增 亮 剂 的 消 光 聚 酯纤维 的 反 射 光 谱 与 典 型 的 消 光 聚酯 纤 维 的 反 射 光 谱 的 比 较。 特 制的具 有 最 佳 抗 漂 白 性 能 的 母 粒 使聚 酯 纤 维 的 外 观 成 漂 亮 的 浅 蓝 # # $ 年第 ! 期 ! 国际化纤

　　聚酯 纤 维 由 于 其 结 构 和 在 纺 丝过程中的取向， 在通 常 的 染 色 体 系中几乎不吸收染料， 因此传统的 聚酯纤 维 染 色 主 要 采 用 分 散 性 染 料。对 聚 酯 结 构 进 行 改 性 的 阳 离 子可染聚酯纤维其染色性能改善。

　　最初阶段就须决定生 产 有 色 纤 维。 开发小 批 量 的 生 产 能 力 和 快 速 配 色的方法可以克服这一缺点。 ! % ! 纺前染色的产品设计 制备 合 适 的 色 母 粒 是 纺 前 染 色的 一 个 重 要 方 面。 如 果 色 母 粒 的设计不符合要求， 就会导致纺丝 出现 问 题。 影 响 聚 酯 纺 前 染 色 纺 丝性能的关键因素 的 数 值， 可以通 过对产 品 进 行 合 适 的 设 计 进 行 控 制。色母 粒 的 设 计 中 有 两 个 重 要 的参数： :产 品 的 技 术 要 求 或 是 产 品 的最终用途； 纺丝特性这个术 : 纺丝特性， 语 与 一 些 因 素 有 关， 例 如 断 丝、 拉 伸变形、 生产率、 过 滤 组 件 的 寿 命、 喷丝板及导丝盘上的沉积物。 在色母粒设计 中， 选择合适的 着色 剂 是 最 关 键 的 一 步。 因 为 色 母粒是 在 纺 丝 前 就 加 入 到 聚 合 物 熔体中的， 因此该着 色 剂 必 须 能 经 受得住 聚 合 物 高 的 加 工 温 度 而 不 引起 颜 色 的 变 化。 颜 料 的 热 稳 定 性对于 最 终 产 品 的 色 彩 和 技 术 规 格的控制都具有重要 的 意 义， 颜料 的浓度对颜色的稳定 性 也 有 影 响。 此 外， 产 品 的 最 终 应 用 领 域、 耐候 性以及 不 褪 色 等 要 求 也 是 色 母 粒 设计中所需考虑的重要因素。 载体树脂的选择对产品的 性能 也 具 有 重 要 的 影 响。 特 别 是 在 生 产 低 旦 纤 维 时， 要 求 就 越 高。 如果色 母 粒 的 载 体 树 脂 与 基 体 聚 合物 不 能 相 容， 就会导致以下问 题： :挤 出 设 备 入 口 处 的 桥 结 问 题， 聚合物在加料部分堆积； :不 同 的 重 结 晶 温 度 会 影 响 空气变形中的膨化条件。 # # $ 年第 ! 期 ! 国际化纤 着色 剂 在 基 体 聚 合 物 中 极 好 的分散 性 和 色 母 粒 适 宜 的 熔 体 粘 度也是必要的条件， 否则喷丝组件 会立 即 堵 塞 或 是 受 阻。 颜 料 分 散 不均匀也会导致纤维 断 裂， 特别是 在拉伸过程中， 导致导 丝 盘 附 近 的 纤维 出 现 拉 伸 变 形。 ,. ) / 0 . 公司开发了一种测试 方 法， 将过滤 组件的 使 用 周 期 与 实 验 室 的 过 滤 分析联系起来。 传统 的 生 产 黑 色 聚 酯 纤 维 的 方法 是 用 纺 前 染 色 法。 现 今 对 纺 前染色工艺的需求日 趋 增 加， 特别 是在制 备 汽 车 工 业 所 需 纤 维 和 特 种纤维 ／ 纺 织 品 上， 纺前染色工艺 使其 具 有 较 好 的 性 能。 纺 前 染 色 工艺的 一 个 最 大 的 优 点 就 是 由 高 附加值纤维设计特 制 产 品 很 容 易。 例如， 可以生产特定 的 颜 色（ 荧 光、 金属光 泽 ） ， 功能纤维和一些更重 要的多特性产品。 有许 多 着 色 剂 可 以 调 制 成 所 需的颜色， 但是只有正 确 地 设 计 色 母粒才能得到所需的 颜 色 和 性 能。 与产品价值有关的重 要 信 息， 是保 证产品设计成功的重要因素。 为了 使 抗 菌 母 粒 能 够 经 受 得 住聚酯纤维高的加工 温 度， 采用银 系抗菌母粒， 在自然状 态 下 不 发 生 迁移， 其浓缩料已成 为 聚 酯 纤 维 的 组成部分， 因此抗菌作 用 可 延 续 至 产品 使 用 的 全 过 程。 在 该 应 用 领 域中特 意 开 发 的 一 种 独 特 的 复 合 加工工艺提供了极 佳 的 分 散 性， 聚 合物基 体 中 添 加 更 多 的 抗 菌 剂 成 为 可 能。 在 推 荐 使 用 的 比 例 为 产品 具 有 很 好 的 纺 8 9 !? 时， 丝性 能 和 高 的 产 量。 含 有 ,. ) / 0 . -公司生产的抗菌母粒的纤 维和织物对革兰氏 阳性菌（ 金黄色 葡萄球菌） 和革兰氏阴性菌（ $ & . A 有 很 好 的 抗 菌 性 能， B . & & ( 肺炎菌） 如图 8 所示。 功 能 母 粒可以增加 产品的功能 同时又不会 造成产品加 工性能的降 低。 其 为 产 品提供的功 能包括：

　　2 年 中，聚 酯 !! 在 过 去 的 1 （ 对苯二甲酸乙 二 醇 酯） 是生 3 4 5， 产纤维、 薄膜和包装材 料 的 一 种 主 要聚合物。最近 有 报 道 指 出， 1 2 2 1 年聚酯纤维的生产量 已达到 12 6 2 万7 ， 略高于1 2 2 1 年 棉 花 的 产 量。 瓶级 聚 酯 树 脂 的 产 量 约 为 。预计 到 1 聚酯的 6 2 2 万7 2 8 2 年， 总产量将达到 92 。聚 酯的 2 2 万7 应用领域包括： 例 如 服 装、 汽车饰 : 纺 织 品， 品、 家居陈设以及床上用品等； 例如过滤设 : 非 织 造 材 料， 备、 医疗和防护用品等； 例如轮胎帘子 : 产业用纤维， 线、 雨篷、 帐篷以及缝合线等； 包 括 盛 装 饮 料、 : 包 装 材 料， 水以及果汁的瓶子； 用 于 镜 像、 磁学 : 聚 酯 薄 膜， 或其他工业领域中。 为了 开 发 适 用 于 各 个 领 域 应 用 的 聚 酯 树 脂， 美 国 ,. ) / 0 . 公司一直致力于 研 究 3 4 5 新型色 母粒， 以改善 3 4 5 的性能和提高 产 品 的价值， 而这些性能正是现今纤 ? 2

　　维提供了一种染色方 法， 有别于化 学染色方法。 ! !! 纺前染色 纺前 染 色 是 一 种 有 色 聚 酯 纤 维（ 和其他合成纤 维） 的 加 工 工 艺， 是指在 聚 合 物 从 喷 丝 头 喷 出 成 丝 前将着 色 剂 加 入 到 聚 合 物 的 熔 体 中， 因 而， 着色剂能够永久地存在 于纤维中， 并遍及 所 有 纤 维。纺 前 染色具有以下优点： 、 漂白剂 : 对于 紫 外 光 （ =!） 和臭氧， 有好的染色牢度。 迁移稳定 : 在恶劣的环 境 下， 性很好。 :批 与 批 之 间 的 染 色 均 匀 性 好。 高 : 对环境友好的 生 产 工 艺（ 效节能， 因为纤维的染 色 和 纺 丝 能 同时 完 成， 并且此工艺中无须用 水； 而 传 统 的 染 色 工 艺 耗 水 量 大， 可能须进行污水处 理， 因为染浴中 只有 ; 9 左 右 的 染 料 可 以 被 纤 维 吸收， 染浴中仍留有部 分 分 散 性 染 料， 会造成环境污染） 。 废品少。 : 产量高，必赢官网首页 : 产品颜色范围大。 :可 将 常 规 产 品 较 容 易 地 变 作为高附加值纤维。 但是 这 种 方 法 的 缺 点 是 生 产 工艺较难控制， 因为在生产流程的 # # $ 年第 ! 期 ! 国际化纤

　　: 抗菌性 : 耐候性 ／ =! 防护 : 特制最佳的抗漂白性能 : 阻燃性能 此外， ,. ) / 0 . - 公司正在 研 制一些新型的色母 粒， 这些色母粒 可以向纤维提供独 特 的 功 能， 例如 气 味 的 吸 附 功 能， 湿 度 控 制 功 能， 低磨损 ／ 摩擦性能。