1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文献综述

一、 涤纶织物的特点

1.1 涤纶织物的简介

涤纶的英文为Terylene， 中国俗称”的确良”。涤纶的用途很广，大量用于制造衣着面料和工业制品。涤纶具有极优良的定形性能。涤纶纱线或织物经过定形后生成的平挺、蓬松形态或褶裥等，在使用中经多次洗涤，仍能经久不变。涤纶又称特丽纶，美国人又称它为”达克纶”。当它在在香港市场上出现时，人们根据广东话把它译为”的确良”这一家喻户晓的名称。涤纶是三大合成纤维中工艺最简单的一种，价格也比较便宜。再加上它有结实耐用、弹性好、不易变形、耐腐蚀、绝缘、挺括、易洗快干等特点，为人们所喜爱。

1.2涤纶织物的结构特点

化学结构：涤纶的基本组成物质是聚对苯二甲酸乙二酯，故也称聚酯纤维（PET），其长链分子的化学结构式为H(OCH2CCOCO)NOCH2CH2OH,相对分子量和般18000~25000左右。实际上，其中还有少量的单体和低聚物存在。这些低聚物的聚合度较低，又环状形式存在。聚对苯二甲酸乙二酯可又由对苯二甲酸(TPA)和乙二酯(EG)通过直接酯化法制取对苯二甲酸乙二酯9BHET）后缩聚而成。从涤纶分子组成来看，它是由短脂肪烃链、酯基、苯环、端醇羟基所构成。涤纶分子中除存在两个端醇羟基外，并无其他极性基团，因而涤纶纤维亲水性极差。涤纶分子中约含有46%酯基，酯基在高温时能发生水解、热裂解，遇碱则皂解，使聚合度降低；涤纶分子中还含有脂肪族烃链，它能使涤纶分子具有一定柔曲性，但由于涤纶分子中还有不能内旋转的苯环，故涤纶大分子基本为刚性分子，分子链易于保持线型。因此，涤纶大分子在一这一条件下很容易形成结晶，故涤纶的结晶度和取向性较高。

形态结构：采用熔纺法制得的涤纶在显微镜中观察到的形态结构具有圆形的截面和无特殊的纵向结构。在电子显微镜下可观察到丝状的原纤组织，锦纶66的原纤宽约10-15nm。如用异形喷丝板，可制成各种特殊截面形状的锦纶，如多角形、多叶形、中空等异形截面。它的聚焦态结构与纺丝过程的拉伸及热处理有密切关系。不同锦纶的大分子主链都由碳原子和氮原子相连而成。 异形纤维可改变纤维的弹性，使纤维具有特殊的光泽与膨松性，并改善纤维的抱合性能与覆盖能力以及抗起球、减少静电等性能。如三角形纤维有闪光效应；五叶形纤维有肥光般光泽，手感良好，并抗起球；中空纤维由于内部有空腔，密度小，保暖性好。

聚集态结构：应用电子衍射测得的涤纶折叠链片晶的厚度约为10NM左右，而涤纶单基的长度为1.075NM，因此，可认为片晶厚度相当于9个涤纶分子的单基长度。但是，涤纶大分子链长约为1.075*130（平均聚合度）=140NM,由此可见涤纶片晶大分子链必须取折叠链结构。折叠有可能发生在-CH2-CH2-链段处，其原因是该处链的柔曲性较好，易于折曲。此外，由于涤纶大分子也能形成伸直链结晶（原纤化结晶）。可见，涤纶内部折叠链结晶和原纤结晶共存。这两种结晶比例随拉伸倍数、热定型条件而异。

二、涤纶织物的性能

2.1 涤纶的外观

涤纶纤维一般为乳白色，添加增白剂可得到纯白纤维，也可用染料染成各种颜色的有色纤维。由于纤维截面形状不同，可制得满足用户需要的不同光泽度纤维，形成超有光纤维、有光纤维、半消光纤维、全消光纤维。

Tg：69℃ Tm：265℃ Td：300-350 ℃

特性粘度在0.6-0.7之间的PET用于生产民用涤纶，特性粘数在0.7-1.0之间PET用于生产涤纶工业丝。

2.2 涤纶的结晶度和取向度

密度在1.38-1.40g/cm sup3;,受结晶度影响。一般为乳白色。

产品	结晶度(%)	取向度	密度（g/cm sup2;）
初生丝	完全无定形	差	1.335~1.337
商品丝	40~60	较高	1.38

2.3 涤纶的回潮率低

标准情况下涤纶的回潮率为0.4~0.5%，吸湿性差。涤纶在干燥条件下具有良好的电绝缘性，由于摩擦而易产生静电，易吸灰尘，这是涤纶的缺点。涤纶表面光滑，内部分子排列紧密，分子间缺少亲水结构，因此回潮率很小，吸湿性能差。在相对湿度为95％的条件下，其最高吸湿率为0.7％，因而电绝缘性好，其织品易洗快干，具有”洗可穿”的美称，但由于其吸湿性差，故透气性不好。

2.4 涤纶的强度高。

短纤维为2.6～5.7cN/dtex，高强力纤维为5.6～ 8.0cN/dtex。耐冲击强度比锦纶高4倍，比粘胶纤维高20倍。

2.5 涤纶的弹性和耐磨性

弹性好，保型性好。弹性接近羊毛，当伸长5%～6%时，几乎可以完全恢复。尺寸稳定性好。耐磨性好。耐磨性仅次于耐磨最好的锦纶。
2.6 涤纶的耐光性

在波长为300~330nm的紫外线照射下，会产生分子断裂现象，纤维强度下降，其耐光性高于锦纶而低于腈纶。

2.7 涤纶的耐热性

可在70～170 ℃ 用，是合成纤维中耐热性和热稳定性最好的。在150 ℃的热空气中加热1000h，稍有变色，其强力下降不超过50％ 。 化学性质：在常温下，涤纶对酸有一定的稳定性，但随着温度升高耐腐蚀性降低。分子中含有酯键，不耐强碱，容易水解。对某些氧化剂具有较强的抗氧化能力。

2.8 涤纶的染色性

染色性差，常采用纺前染色。

2.9 涤纶的抗菌性

涤纶纤维通常不会被微生物侵蚀，具有抗菌性，因而织物不会被蛀虫蛀坏。

三、涤纶织物的种类

3.1涤纶长丝

涤纶全牵伸丝（FDY）

特性：强度高、丝筒成型好、纤度、强度、伸长不均率小，染色均匀等优点。
用途：适合高速整经机及高速无梭织机的要求，直接用于针织和经编。广泛运用在春亚纺、摇粒绒、单面绒、金光绒、丝光绒、灯芯绒、花点绒、经编拉毛绒、经编短毛绒、经编条绒、经编平绒、经编网眼布、经编丝光绸、圈绒、平绒、五枚缎、涤塔夫、丝光绸、喷水轻盈纺(仿真丝)、喷水八枚缎、纬条牛津布、套格牛津布、提花窗帘、印花窗帘等面料。
涤纶预取向丝 （POY）/高速纺卷绕丝 / 高速纺
性能：预取向度高，性质稳定，力学性能好，均匀性高，有良好的加工性能。
用途：本产品可通过进行牵伸、加 弹、空气变形等工序，分别制成牵伸丝、加弹丝、空气变形丝等不同 性能的产品，制成各种仿毛、仿麻、仿真丝制品，适用于机织、针织行业。
涤纶低弹丝（DTY）/ 拉伸变形丝 / 假捻变形丝

性能： 纱线是弯曲的，是经假捻变形加工后可以赋予丝蓬松效果。

用途： 涤纶低弹丝是针织(纬编、经编)或机织加工的理想原料，适宜制作服装面料(如西服、衬衫)、 床上用品(如被面、床罩、蚊帐)及装饰用品(如窗帘布、沙发布、贴墙布、汽车内装饰布)等。
涤纶拉伸丝（DT）/ 拉伸加捻丝
特性：能够生产各种织物，并具有不同的手感和真丝般外观,质轻透气的特性。
用途：家庭装饰、服饰、产业用织物和汽车用织物,用于织造各种仿真丝绸织物等。

3 3.2 涤纶短纤

”大化纤”产品指的是用相对精良的进口和国产生产设备，采用聚酯熔体直接纺丝方法或聚酯切片间接纺丝方法而纺制出的涤纶短纤维。由于”大化纤”产品使用的原料基本上都是合格等级品，因而其正规产品的各项质量指标均为上乘。”大化纤”涤纶短纤维是棉纺织行业主导原料。”大化纤”生产设备是吃”细粮”的设备。

”中化纤”产品和”小化纤”产品生产设备采用的绝大多数是国产小化纤机械厂生产的。这类生产设备不论在规模上还是在质量上与”大化纤”所使用的生产设备都有较大的距离，所以使用这类设备生产出来的产品和”大化纤”生产出来的产品也有明显的质量差别。”中化纤”和”小化纤”使用的设备基本上是相同的。它们的主要区别在于，”中化纤”一般使用的是正规聚酯切片生产厂生产的等外产品和经过很好处理的国外进口聚酯回收瓶片。而”小化纤”使用的原料基本上就是一般的回收聚酯瓶片、聚酯回收废丝和废料、聚酯泡泡料等。

四、涤纶的染色

4.1 涤纶染色简介

这种紧密的物理结构却给涤纶的染色造成了很大的困难。有的文献说涤纶中没有可染色基团即”染座”;有的文献则说只有很少。但是,对涤纶化学成分的分析指出,醋基由于亚苯基的共扼而增加了极性,是染料吸附的主要位置,其次还有少量的经端基和狡端基。从染色饱和值来看,涤纶吸附的染料一般比尼龙66多,因此不能把涤纶难于染色归因于缺少染色位置。涤纶的染色速率比尼龙66慢许多倍,但到达平衡哈,涤纶的吸收值比较多,这也说明涤纶分子中吸附染料位置并不少。

涤纶难染色是由于扩散太慢的原因。因此,要增加染色速率,就要加速染料在纤维中的扩散。从图3可看出,未拉伸纤维具有比拉伸纤维大得多的染料吸附速率。尼龙66也有同样的表现。同时,研究表明染料分子的体积比在涤纶晶区中的孔隙大得多,以致染料不能扩散到纤维的内部。由上可知,涤纶难染色主要地是由于结构紧密所致。紧密的结构不仅阻碍了染料的扩散,而且也把染色位置”封闭”起来。

增加染色速率有几种方法。(一)改变纤维结构;(二)改变染色条件多(三)改变染料分子结构。目前主要采用前两种方法。改变染色条件就是采用高温高压,添加染色助剂如所谓的载体等方法。而改变纤维结构则是在纤维中加进量少而有效的物质,叫改性剂。这些物质或是有机化合物,或是无机化合物。也可通过纤维的加工过程,改变纤维的内部物理结构。

按照改性剂的加入方式可分为:

1.共聚法,即改性剂与纤维作用,成为大分子链一部分。

2.共混法,即改性剂只是以机械混和的形式分散在纤维中。

3.后处理法,即将成形后的纤维用改性剂进行处理。改性剂或以分散状态存在子纤维中,或与纤维分子结合。

按照所用染料可分为:

1.分散性染料可染。

2.碱性染料可染。

3.酸性染料可染。

下面介绍几种常见的涤纶染色工艺

4.2阳离子染料可染涤纶纤维的染色工艺

阳离子染料是一类在水溶液中能解离生成阳离子色素的染料，染料通常色泽鲜艳，水溶性好，色谱齐全，价格便宜，不仅用于腈纶和腈纶混纺织物的染色和印花，而且能用于改性涤纶，改性锦纶和丝绸的染色。

在 40 ℃入染，沸染下续染60 min，染色完毕后降温冷却，取出试样，用冷水洗，用皂片 2 g/L、浴比 50 ∶ 1 配成皂煮液，在 90 ℃ 下处理 10min，最后水洗、烘干试样。

结论为：( 1) 阳离子染料对改性涤纶纤维染色最佳处方及工艺为: 染料用量0.5%(owf),匀染剂1227用量0.5%(owf)，醋酸钠用量1.0%(owf)，pH值4.5，浴比 30∶1,保温时间60min，保温温度100℃ 。

( 2) 染色过程中pH值对上染率和色光的作用比较明显，特别是当pH值大于6时色光变化很大。

( 3) 小浴比染色能够明显提高染料的上染率，而且染料的利用率也很高; 极易造成染色不匀，而且还要受到染色设备的限制，因此，一般浸染在30∶1左右为好。

( 4) 匀染剂1227对上染率有较大影响。其用量小于0.5%(owf)时有匀染作用，并能使上染率有所增加; 当大于0.5%(owf)时会使上染率降低。

( 5) 不同阳离子染料在改性涤纶染色中匀染性、上染率等有一定的差异。

4.3 涤纶织物的分散染料碱性染色

涤纶碱性浴分散染料染色与传统的酸性浴染色相比有一系列优点。首先，碱性浴染色有可能使前处理与染色工序同浴进行，也可以避免还原清洗后处理，有利于简化工艺，节能降耗，减少废水排放，提高生产效率; 其次，在传统的酸性浴染色中，涤纶低聚物不仅易附着在纤维表面，使纤维变得粗糙，摩擦系数增大，影响纤维的性能及外观质量，还极易附着在高温高压染色机内壁及管道中而难以清洗，而碱性染色能够克服以上酸性染色的弊病，有效地解决低聚物难题，并且使纤维染色后的性能及外观质量大大提高，第三，碱性染色可防止前处理造成的一些染疵，如退浆不尽、精练不足等。涤纶超细纤维织物上有大量的油剂和聚合物，在预煮练、退浆、以及开纤过程中不一定能全部去除，精练后残留在织物上，容易引起色花、染色不匀等，而在碱性条件下，则不会发生丙烯酸酯类浆料重新沾污等疵病。在涤棉混纺织物染色时，活性染料和分散染料还可以进行一浴法染色，提高生产效率、节能、节水，减少废水。

五、涤纶织物的染色工艺

整理工艺流程:原布准备→精练/湿热→本练→干燥→预定型→碱减量→染色→干燥→定型→单独树脂(拒水) →定型→成品检验与包装

1.原布准备(退卷)

a、坯布规格 b、坯布检验 c、翻布 d、打印 e、缝头：

2. 精练/湿热

a、目的及原理：精练过程实际是一洗涤过程，同时也存在着化学反应，通常是在高温下长时间浸渍于精练液并伴有机械作用，通过溶解、乳化、分散等方式，最终除去纤维制造时加入的油剂和织造时加入的浆料、着色染料及运输和贮存过程中沾污的油剂和尘埃。其过程如下：精练液（或精练剂）渗透到织物组织内（降低表面张力）；织物的纤维表上分离浆料油剂（界面性质、机械作用）；分散污垢，保护纤维；污垢分散、乳化溶解在洗涤浴（或精练浴）中。

b、工艺流程：平幅进布→预浸槽→喂布轮→本液槽→水洗槽（1、2、3）→落布

c、工艺条件

3.本练：

a、目的及原理：纤维在纺丝、捻丝及织造过程中均产生一定的扭力和内应力但此时纤维大分子链并没有遭到破坏，从而使丝线内部产生一定的回复扭力。印染加工中必须将这些扭力释放出来，一方面产生绉效应，另一方面提高手感及织物的丰满度。织物在高温水解质、助剂和机械揉搓等作用下，使加捻纬丝内部的扭力和内应力在无张力状态下得以松弛释放，纬丝发生充分的收缩，沿纬向呈现不规则的波浪形屈曲，经向呈现规则的波浪形屈曲，绸面上形成凹凸不平的屈曲效应。

b、工艺流程：入布（绳状）→喷射循环→出布

c、工艺条件

e、测试布样及数据

4. 干燥：

a、目的及原理：涤纶织物在染整加工过程中（一般间歇式生产，连续化生产时不易产生风印）在布匹脱水开幅后、定形前这一环节易产生风印。其位置出现在堆布车存放时的往复折叠印处。严重时会在纬向出现数十条，其间距正好是坯布往复折叠的间距。风印处与正常染色光坯处相比会在几乎整个门幅的纬向呈现红色、白色或色光萎暗的灰色长条影。面料开幅后的摆放待定形过程中，往复折叠处暴露在空气中，空气的流动致使这些部位的水分首先挥发风干。由于毛细管效应，其他部位的自由水会涌向往复折叠处。然而，纺丝和织造时加的抗静电剂、润滑剂及染色后处理时加的匀染剂、洗涤剂等仍然会有少量残留于面料及面料携带的自由水中，而这些助剂中多数为非离子助剂。同染料泳移的原理一样，自由水涌向首先挥发风干的往复折叠处时，溶于自由水中的残留助剂也涌向了往复折叠处。随着水分的进一步挥发，往复折叠处的助剂浓度势必远大于其它部位。

故织物开幅后，定型前均须进行干燥处理。

b、工艺流程：进布→居中辊→压槽→压辊→真空吸水口（泵）→送布辊→网式干燥链→热风干燥箱→冷却锡林→出布

c、工艺处方及条件

d、测试布样及数据

5.预定型：

a、目的及原理：预定型主要目的是消除前处理过程中褶皱及松弛退捻处理中形成的一些月牙边稳定后续加工中的伸缩变化，改善涤纶大分子非结晶区分子结构排列的均匀度，减少结晶缺陷，增加结晶度，使后续的碱减量均匀性得以提高。

在高热作用下利用涤纶的热塑性，使织物结构稳定、布面平整，并调整织物门幅，使织物达到规定的幅宽和克重，然后很快冷却，从而改善涤纶纤维分子的整列度以及分子结构紧密不匀等缺点。

b、工艺流程：进布→中立器→投光器→上针轮→定型箱（7室）→张力杆→冷却锡林→出布。

c、工艺处方及条件

d、尺寸稳定性的具体测试方法

6. 碱减量：

a、目的及原理：涤纶分子由于主链上含有苯环从而使大分子链旋转困难，分子柔顺性差。同时苯核与羰基平面几乎平行于纤维轴使之具有较高的几何规整性，因而分子间作用力强，分子排列紧密，纺丝取向度和结晶性高，纤维弹性模量高，手感硬，刚性大，悬垂性差。

b、工艺流程：进布→碱槽→压辊→蒸汽箱→水洗槽（90℃）→压辊（1T）→水洗槽（70℃）→水洗槽（60℃）→落布

c、工艺处方及条件

d、涤纶碱处理减量率的具体测试方法

7.染色（分散染料）：

a、目的及原理：涤纶玻璃化温度以下，分子链段”冻结”纤维分子中孔隙极小，染料对涤纶几乎不上染。当温度升至玻璃化温度以上时分子链锻开始运动，”瞬时孔隙”增加，染料逐渐上染。当温度在110℃以上时，分子链锻运动更快，染料上染纤维后，染料分子向纤维内部扩散，这种扩散速率与温度成正比关系。当染色温度从110℃提高到120℃时，染料扩散速率提高20倍左右；若提高到130℃，则染料扩散速率可提高50倍左右。而染色温度升至130℃，则需加大压力。根据实践，分散染料高温高压130℃染色，蒸汽压力接近0.2Mpa，此时可获得较高的上染速率和满意的染色效果。

b、工艺流程及条件：进布（室温）→水洗（60℃，10min）→放液、加料（升温130℃、染色40min）→还原清洗（降温至80℃，清洗10min），排液→水洗（70℃，10min）排液→冷水洗（5min）→出缸。

c、工艺处方及条件

d、涤纶染色色牢度的具体测试方法

8.干燥：

a、目的及原理 ：涤纶织物在染整加工过程中（一般间歇式生产，连续化生产时不易产生风印）在布匹脱水开幅后、定形前这一环节易产生风印。其位置出现在堆布车存放时的往复折叠印处。严重时会在纬向出现数十条，其间距正好是坯布往复折叠的间距。风印处与正常染色光坯处相比会在几乎整个门幅的纬向呈现红色、白色或色光萎暗的灰色长条影。面料开幅后的摆放待定形过程中，往复折叠处暴露在空气中，空气的流动致使这些部位的水分首先挥发风干。由于毛细管效应，其他部位的自由水会涌向往复折叠处。然而，纺丝和织造时加的抗静电剂、润滑剂及染色后处理时加的匀染剂、洗涤剂等仍然会有少量残留于面料及面料携带的自由水中，而这些助剂中多数为非离子助剂。同染料泳移的原理一样，自由水涌向首先挥发风干的往复折叠处时，溶于自由水中的残留助剂也涌向了往复折叠处。随着水分的进一步挥发，往复折叠处的助剂浓度势必远大于其它部位。故织物开幅后，定型前均须进行干燥处理。

b、工艺流程：进布→居中辊→压槽→压辊→真空吸水口（泵）→送布辊→网式干燥链→热风干燥箱→冷却锡林→出布。

c、工艺处方及条件

d、测试布样及数据

9.树脂整理（阻燃）

a、目的及原理：拒水整理是在纤维表面引入临界表面张力小于水的拒水整理剂，使织物表面水润湿角增大，不易润湿，从而改变织物的表面性能，具有拒水效果。

涤纶织物的拒水、拒油整理与其他织物相似，目前主要有有机硅拘水（防水）整理及有机氟拒水和拒油整理两种。有机硅拒水性好，但拒油性差。有机氟聚合物的拒水和拒油性均比有机硅好，尤其是拒油性更好。

b、工艺流程：进布→扩布杆→中立器→树脂槽1→水压辊→真空泵→树脂槽2→10吨橡胶压辊→喂布轮→张力杆→超喂轮→干燥箱（135℃）→平衡杆→冷却锡林→出布

c、工艺处方条件

d、拒水效果的测试方法

10.热定形

a、目的及原理：织物热定型是将织物在适当的张力下加热到所需温度，并在此温度下加热一定时间，然后迅速冷却的加工过程。织物热定形分为干热定型和湿热定型。干热定型一般在针板拉幅机上进行，织物在加热室中用热风加热，幅宽逐渐拉伸到一定尺寸，随后进入冷却区，使温度下降，形态稳定；通过定型可消除织物上已有的折痕，提高织物尺寸的热稳定性、形态稳定性。在张力作用下热处理时，大分子链段热运动加剧，在作用力方向上重排，形成较大尺寸结晶，是分子链完整性和取向度提高。

b、工艺流程：进布→中立器→投光器→上针轮→定型箱（7室）→张力杆→冷却锡林→出布。

c、工艺处方及条件

d、尺寸稳定性的具体测试方法

11.成品检验与包装

在验布机检验成品布面有无各种瑕疵，包装出货。

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

（一）棉机织物印染厂的选址问题。

（二）印染厂设计时要注意原料的进厂和产品出厂时的环节。、

（三）根据年产量计算格道工序所需几台数目。