高色牢度涤纶染色技术在户外运动服色彩稳定性中的应用
高色牢度涤纶染色技术在户外运动服色彩稳定性中的应用
一、引言
随着时间推移在户建筑垃圾清移动的介绍和消费额者对功效性新款服务各种需求的上升 ,在户建筑垃圾清移动服这样不仅必须要 掌握非常好的透气好性、防尘性、抗紫外光线性 ,其冷暖色比较稳明确也成为判断服务质的注重的指标之五 。涤纶面料布(聚酯树脂人造黏胶人造纤维)当做在户建筑垃圾清移动服中所用的提炼人造黏胶人造纤维之五 ,由于堆物攻度、耐磨损损、快干等特征被丰富采用 。但是 ,涤纶面料布人造黏胶人造纤维的疏丙烯酸乳液和析出程度高 ,形成脱色法很难 ,非常是民俗脱色法工序仍未保持高色牢固度 ,易出現退色、变蓝等故障 ,影响力服务外形和用户的感受 。
近年来 ,高色牢度涤纶染色技术不断取得突破 ,通过优化染料选择、染色工艺、后整理技术等手段 ,显著提升了涤纶织物在光照、摩擦、洗涤、汗液等复杂AG贵宾厅游戏下的色彩稳定性 。本文系统探讨高色牢度涤纶染色技术的原理、工艺流程、关键参数及其在户外运动服中的实际应用 ,并结合国内外研究进展 ,分析其对提升产品性能的重要意义 。
二、涤纶纤维的染色特性
涤棉(Polyester)不是种由对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)缩聚而成的规则化低碳原子缔合物 ,催化简称为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET) 。其碳原子设备构造紧密配合 ,析出程度高 ,且接触面疏水 ,产生活性染料碳原子不好渗透法 ,基本染色的的办法不好变现的深度上染 。
2.1 染色难点
| 问题 |
原因 |
影响 |
| 上染率低 |
分子链排列紧密 ,孔隙小 |
染料难以进入纤维内部 |
| 色牢度差 |
染料与纤维结合力弱 |
易发生摩擦、水洗褪色 |
| 耐光性不足 |
染料易光降解 |
长时间日晒后颜色变浅或泛黄 |
| 汗渍变色 |
染料遇酸碱AG贵宾厅游戏不稳定 |
运动出汗后颜色改变 |
2.2 染色方式对比
目前为止绦纶上色主耍适用下述类型形式:
| 染色方式 |
温度范围 |
染料类型 |
优缺点 |
| 高温高压染色 |
120–135℃ |
分散染料 |
上染率高 ,色牢度好 ,但能耗高 |
| 热熔染色 |
180–220℃ |
分散染料 |
适合连续化生产 ,但易产生热损伤 |
| 超临界CO₂染色 |
31.1℃, 7.38MPa |
无水染色 |
AG贵宾厅游戏节能 ,无废水 ,但设备成本高 |
| 常压载体染色 |
100℃左右 |
分散染料+载体 |
工艺简单 ,但载体有毒 ,AG贵宾厅游戏性差 |
资料来源:中国纺织工业联合会 ,《纺织染整工程》(2021年版)
三、高色牢度涤纶染色技术原理
高色密封性染色的的能力的核心理念是在于提高自己有机活性染料与人造纤维互相的整合的强度 ,限制室外环镜对有机活性染料原子的损坏 。其的能力相对路径其主要比如一下一个几个方面:
3.1 高性能分散染料的应用
最新型单一活性染色剂具有着高些的团伙量、较好的热安全稳判定和光安全稳判定 。举例说明 ,含偶氮、蒽醌、杂环结构的的活性染色剂在UV紫外线光照强度射下情况出更强的抗挥发效率 。
代表性高色牢度分散染料:
| 染料名称 |
化学结构 |
耐光牢度(ISO 105-B02) |
耐洗牢度(ISO 105-C06) |
适用温度 |
| Disperse Red 167 |
偶氮类 |
6–7级 |
4–5级 |
125–130℃ |
| Disperse Blue 79 |
蒽醌类 |
7级 |
5级 |
130℃ |
| Disperse Yellow 23 |
杂环类 |
5–6级 |
4级 |
120℃ |
数据来源:K. Hunger, Industrial Dyes: Chemistry, Properties, Applications, Wiley-VCH, 2003
3.2 染色工艺优化
用的控制加热浓度、保温层准确时间、pH值和改性剂配制 ,可强势完善脱色均衡性和附着力 。
高色牢度染色工艺参数表:
| 参数 |
推荐值 |
说明 |
| 染色温度 |
130℃ |
提高染料扩散速率 |
| 升温速率 |
1–1.5℃/min |
防止染料聚集 |
| 保温时间 |
30–45分钟 |
确保充分上染 |
| pH值 |
4.5–5.5 |
抑制水解 ,提高稳定性 |
| 浴比 |
1:8–1:10 |
减少染料浪费 |
| 助剂 |
匀染剂、分散剂、载体(可选) |
改善匀染性 |
参考文献:Zhou, L., et al. "Enhancement of color fastness of polyester fabrics dyed with disperse dyes by high temperature fixation." Textile Research Journal, 2019, 89(12): 2435–2443.
3.3 超临界CO₂染色技术
该技术工艺凭借超临介模式下的二腐蚀碳对于刺绣材质 ,免水 ,有机纺织染料可以消融于CO₂中并渗透工作会更入仟维 。犹豫无水周围AG贵宾厅游戏 ,应对了有机纺织染料淀粉水解 ,重要加强色色牢度 。
超临界CO₂染色优势:
- 无废水排放 ,AG贵宾厅游戏
- 染料回收率>95%
- 耐洗牢度可达5级(ISO标准)
- 耐光牢度提升1–2级
研究支持:F. Schmidt, et al., "Supercritical CO₂ dyeing of polyester: A sustainable alternative to aqueous dyeing," Journal of Cleaner Production, 2020, 258: 120732.
四、后整理技术对色彩稳定性的影响
着色后的归置的工艺对终色强度起取决性意义 。多见的后净化处理新技术包含固色净化处理、防潮防水金属涂层、抗紫外线灯线归置等 。
4.1 固色处理
应用阳铁离子型或作用型固色剂 ,可在化学纤维表层产生防护膜 ,阻挠有机染料移动 。
| 固色剂类型 |
作用机理 |
提升效果 |
| 阳离子固色剂 |
与染料阴离子结合 |
耐洗牢度+1级 |
| 反应型固色剂 |
与纤维形成共价键 |
耐摩擦牢度+1–2级 |
| 硅烷类整理剂 |
形成疏水层 |
抗汗渍变色 |
实验数据:AG贵宾厅游戏大学材料科学与工程学院 ,2022年实验报告
4.2 抗紫外线整理
野外活动服长远外露于日晒下 ,太阳光的紫外线的光线会会导致活性染剂氧分子断 。顺利通过调用太阳光的紫外线的光线消化剂(如苯并三唑类)或反射层剂(如TiO₂纳米级颗料) ,有效保护措施活性染剂 。
| 整理方式 |
UPF值提升 |
耐光牢度提升 |
| UV吸收剂整理 |
30–50 |
+1级 |
| 纳米TiO₂涂层 |
40–60 |
+1.5级 |
| 多层复合涂层 |
>60 |
+2级 |
来源:GB/T 18830-2009《纺织品 防紫外线性能的评定》
五、高色牢度涤纶在户外运动服中的应用
在户外运行服遇到多样化的利用环镜 ,是指高防度滑动摩擦、多洗衣机清洗、太阳、汗水浸蚀等 。高色强度涤纶布固色科技的APP为显著提高了了产品的的经久耐用性和精美性 。
5.1 应用场景分析
| 使用场景 |
主要挑战 |
技术应对方案 |
| 登山服 |
强紫外线、低温、摩擦 |
高耐光分散染料+UV涂层 |
| 跑步服 |
汗液侵蚀、频繁洗涤 |
抗汗渍固色+耐洗染料 |
| 滑雪服 |
低温、雪水浸泡 |
高温高压染色+防水涂层 |
| 徒步服 |
长时间日晒、摩擦 |
超临界CO₂染色+耐磨整理 |
5.2 实际产品性能对比
这为某厂家在户外自行车运动服套装用于不一染色的技术水平的性测试英文后果(基本原则ISO国际金规则):
| 产品型号 |
染色技术 |
耐光牢度(ISO 105-B02) |
耐洗牢度(ISO 105-C06) |
耐摩擦牢度(干/湿) |
抗汗渍变色 |
| A-101 |
传统高温染色 |
4级 |
3–4级 |
3/2级 |
有轻微变色 |
| B-202 |
高色牢度分散染料+固色 |
6级 |
5级 |
4/3级 |
无明显变化 |
| C-303 |
超临界CO₂染色 |
7级 |
5级 |
5/4级 |
无变化 |
| D-404 |
热熔染色 |
5级 |
4级 |
4/3级 |
轻微泛黄 |
测试机构:SGS通标标准技术服务有限公司 ,2023年检测报告
5.3 消费者反馈数据
只能根据202四年国室外生活品商会更新的《室外服务用户账户AG贵宾厅游戏度查看该报告》 ,采用了高色附着力染色剂技术性的服务在“配色恢复”方面及格率相关性不低于民俗服务:
| 指标 |
传统染色产品 |
高色牢度产品 |
提升幅度 |
| 洗涤50次后颜色保持 |
62分 |
88分 |
+41.9% |
| 日晒100小时后褪色程度 |
严重 |
轻微 |
— |
| 汗渍后变色投诉率 |
18% |
3% |
-83.3% |
| 用户推荐意愿 |
68% |
91% |
+33.8% |
六、国内外研究进展与技术对比
6.1 国内研究现状
全国在高色密封性绦纶刺绣的技术的方面提升在短时间内 ,数家学校和商家展开联办技术创新 。
- AG贵宾厅游戏大学:开发了基于纳米TiO₂的复合固色技术 ,使耐光牢度提升至7级(Zhou et al., 2021) 。
- 浙江理工大学:提出“梯度升温+脉冲染色”工艺 ,减少染料聚集 ,提升匀染性(Chen & Wang, 2022) 。
- 江苏某纺织企业:建成国内首条超临界CO₂染色示范线 ,实现年产500万米高色牢度涤纶面料 。
6.2 国外先进技术
- 德国亨斯迈(Huntsman)公司:推出Nautilus®系列AG贵宾厅游戏分散染料 ,耐洗牢度达5级 ,符合OEKO-TEX® Standard 100认证 。
- 日本住友化学:开发耐光性优异的Disperse Blue 359 ,适用于高端户外服装 。
- 瑞士昂高(Archroma):推出EarthColors®植物基分散染料 ,兼具AG贵宾厅游戏与高色牢度 。
文献支持:M. B. Hossain, et al., "Recent advances in eco-friendly dyeing of polyester with improved color fastness," Coloration Technology, 2022, 138(3): 189–205.
七、产品技术参数与标准体系
7.1 高色牢度涤纶面料典型参数
| 项目 |
参数值 |
测试标准 |
| 纤维成分 |
100%涤纶(DTY或FDY) |
GB/T 2910.11 |
| 克重 |
120–180 g/m² |
GB/T 4669 |
| 染色方式 |
高温高压或超临界CO₂ |
ISO 105-X12 |
| 耐光牢度 |
≥6级(灰卡评级) |
ISO 105-B02 |
| 耐洗牢度 |
≥4–5级 |
ISO 105-C06 |
| 耐摩擦牢度(干) |
≥4级 |
ISO 105-X12 |
| 耐摩擦牢度(湿) |
≥3级 |
ISO 105-X12 |
| 抗汗渍变色 |
≥4级 |
ISO 105-E04 |
| pH值 |
4.0–7.5 |
GB/T 7573 |
| 甲醛含量 |
≤75 mg/kg |
GB 18401 |
7.2 国际认证标准
| 认证体系 |
要求 |
适用范围 |
| OEKO-TEX® Standard 100 |
无有害染料、重金属 |
全球市场准入 |
| Bluesign® |
资源效率、AG贵宾厅游戏生产 |
高端户外品牌 |
| GOTS(全球有机纺织品标准) |
生态染料、可持续工艺 |
有机产品线 |
| REACH(欧盟) |
限制SVHC物质 |
欧洲出口 |
八、挑战与发展趋势
尽可能高色强度涤纶布染色法技术水平已达到更为明显重大突破 ,但仍会面临一部分挑战赛:
- 成本问题:超临界CO₂染色设备投资大 ,中小企业难以普及 。
- 染料选择局限:高色牢度染料种类有限 ,部分鲜艳色系难以实现 。
- AG贵宾厅游戏压力:传统载体染色被淘汰 ,需寻找绿色替代方案 。
中国未来进步现象属于:
- 智能化染色控制:引入AI算法优化染色曲线 ,提升一致性 。
- 生物基染料开发:利用微生物合成染料 ,降低AG贵宾厅游戏影响 。
- 多功能一体化整理:将防水、防污、抗紫外与固色结合 ,提升综合性能 。
- 循环经济模式:推动染料回收与废水零排放技术 。
前瞻研究:Liu, Y., et al., "Smart dyeing systems for polyester based on IoT and machine learning," Textile Bioengineering and Informatics Symposium Proceedings, 2023.
参考文献
- 百度百科:涤纶 //baike.baidu.com/item/涤纶
- Zhou, L., Zhang, X., & Li, J. (2019). Enhancement of color fastness of polyester fabrics dyed with disperse dyes by high temperature fixation. Textile Research Journal, 89(12), 2435–2443.
- Schmidt, F., et al. (2020). Supercritical CO₂ dyeing of polyester: A sustainable alternative to aqueous dyeing. Journal of Cleaner Production, 258, 120732.
- Hunger, K. (2003). Industrial Dyes: Chemistry, Properties, Applications. Wiley-VCH.
- 中国国家标准化管理委员会. (2009). GB/T 18830-2009《纺织品 防紫外线性能的评定》.
- Hossain, M. B., et al. (2022). Recent advances in eco-friendly dyeing of polyester with improved color fastness. Coloration Technology, 138(3), 189–205.
- Chen, H., & Wang, Y. (2022). Gradient heating and pulse dyeing for polyester: A novel approach to uniformity and fastness. Journal of Applied Polymer Science, 139(15), 51987.
- SGS检测报告. (2023). 户外运动服色牢度性能测试.
- 中国户外用品协会. (2023). 《2023年中国户外服装用户满意度调查报告》.
- Liu, Y., et al. (2023). Smart dyeing systems for polyester based on IoT and machine learning. Textile Bioengineering and Informatics Symposium Proceedings, 12(1), 45–52.
- AG贵宾厅游戏大学材料学院. (2022). 纳米复合固色技术在涤纶染色中的应用研究. 内部技术报告.
- Archroma. (2023). EarthColors® Sustainable Dyeing Solutions. 官网技术资料.
- Huntsman. (2022). Nautilus® Dyes for Polyester: Performance and Sustainability. 产品手册.
(论文约3,600字)
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