[摘要]介紹了聚丙烯纖維染色改性的各種方法及其對(duì)纖維性能的影響，綜述了各種改性方法的優(yōu)缺點(diǎn)，重點(diǎn)闡述了高聚物共混改性的研究成果和最新進(jìn)展。
[關(guān)鍵詞]聚丙烯纖維；染色；改性
聚丙烯纖維，又稱丙綸，是50年代末發(fā)展起來的一種新型高分子合成纖維。由于其原料來源廣泛，價(jià)格低廉，各方面性能優(yōu)良，發(fā)展迅速，已成為五大合成纖維之一。由于其結(jié)構(gòu)緊密，結(jié)晶度高，分子鏈中缺乏可以和染料分子結(jié)合的活性基團(tuán)和吸水性基團(tuán)，因此其染色性和吸濕性差，目前是合成纖維中最難染色的品種之一[1]。為了克服聚丙烯纖維染色性問題，各國(guó)都在加大科研投入，積極探索?？偨Y(jié)起來有三個(gè)方面：合成聚丙烯纖維的專用染料；開發(fā)新型染色工藝；改性聚丙烯纖維。文章主要探討聚丙烯纖維染色改性的方法以及未來發(fā)展趨勢(shì)。
1·共聚改性
在聚合物分子鏈中引入能接收染料分子的基團(tuán)。通常采用的單體有乙烯衍生物和丙烯化合物，例如乙烯吡啶、苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸酯等。但共聚單體會(huì)使齊格勒-納塔催化劑的催化效率下降，共聚得到的聚丙烯結(jié)晶度下降，熔點(diǎn)降低，對(duì)聚丙烯纖維的機(jī)械性能產(chǎn)生不良影響，因此共聚改性方法不適用于纖維的制造要求[2]。
2·接枝改性
接枝是將具有接受染料能力的單體以共價(jià)鍵嫁接于聚合物分子主鏈上，賦予纖維對(duì)染料的親和力。為防止纖維增重太多而影響丙綸的物理性能，喪失纖維本身固有的優(yōu)越性。對(duì)聚丙烯纖維接枝改性時(shí)通常把接枝度控制在5%~10%。聚丙烯接枝聚合有三種方法：化學(xué)引發(fā)聚合、光化學(xué)引發(fā)聚合和高能輻射引發(fā)聚合?；瘜W(xué)引發(fā)聚合中，常用的引發(fā)劑有：過氧化合物、臭氧和氧氣混合物、氧化還原催化劑；光化學(xué)引發(fā)聚合需要紫外線和光引發(fā)劑配合使用，常用的光引發(fā)劑有苯偶姻乙醚、二苯甲酮等；高能輻射引發(fā)聚合以γ射線、高速電子束作為引發(fā)劑，常用的接枝單體有：乙烯基類、丙烯酸類、環(huán)氧化合物、聚酰胺類[2]。
3·表面改性
這種方法是建立在化學(xué)鹵化和浸漬整理的基礎(chǔ)上，通常采用強(qiáng)氧化劑、鹵化劑、氯磺化劑、磺化劑等對(duì)聚丙烯纖維表面產(chǎn)生化學(xué)作用，在其表面產(chǎn)生可染染座，從而使其表面染上顏色。表面改性法中，氯化法為有實(shí)用價(jià)值的方法之一，即聚丙烯纖維在次氯酸鹽溶液中處理，然后在沸染條件下水解，氯原子被羥基取代，水解在聚丙烯纖維上產(chǎn)生的羥基和染料分子以共價(jià)鍵結(jié)合，使染料結(jié)合在纖維表面[3]。但該方法存在幾個(gè)缺點(diǎn)：(1)染料分子存在于纖維表面，很難滲透到纖維內(nèi)部，得到的纖維色牢度不夠高，不能滿足商業(yè)化要求；(2)過程比較復(fù)雜，分前期處，中期和后處理，成本較高；(3)采用腐蝕性、毒性較大的化學(xué)試劑，對(duì)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生一定影響，大規(guī)模化生產(chǎn)意義不大。
4·共混物添加改性
4.1金屬化合物
在聚丙烯中添加金屬化合物，主要是有機(jī)金屬鹽類，然后共混熔融紡絲。纖維中金屬離子的引入，不僅可以賦予其染色性能，而且可以獲得抗光、抗氧化功能。但這種纖維必須用專門的染料進(jìn)行染色，主要為分散媒介染料和不含金屬的金屬絡(luò)合物染料。徐德增等[4]采用稀土化合物苯甲酸鑭與聚丙烯共混紡絲，用分散染料和染色助劑對(duì)其染色，結(jié)果表明隨著苯甲酸鑭含量、染色助劑含量和染色時(shí)間的增加，改性聚丙烯纖維的上染率增加。
4.2高聚物共混改性
所謂高聚物共混改性，是指聚丙烯紡絲前，在聚丙烯中添加少量的異相高聚物，經(jīng)過雙螺桿擠出機(jī)混合，熔融紡絲制得的共混可染聚丙烯纖維。目前共混改性聚丙烯纖維的染料主要有分散染料、酸性染料、陽離子染料。
4.2.1分散染料可染
為了使改性聚丙烯纖維具有分散染料可染性，一般加入弱極性或非極性聚合物，通常加入的聚合物有聚酯類、聚烯烴類、聚酰胺類、聚醚類和某些含氮化合物(聚乙烯基吡啶)。
(1)聚酯類共混添加劑
在聚丙烯中添加聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)，聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，以此來改善聚丙烯纖維的分散染料可染性[5]。Mohammad Ali Tavanie等人[6]將PP和PBT共混，熔融紡絲，用分散性染料上染，100℃保溫1 h。當(dāng)PP/PBT=70/30時(shí)，染色后共混纖維的耐光照牢度達(dá)到6級(jí)，耐皂洗牢度4級(jí)。
(2)聚烯烴類添加劑
例如醋酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯等，和聚丙烯的相容性很好，可紡性好，容易加工。但是這些聚合物沒有足夠極性使得纖維的上染率提高，而且各項(xiàng)色牢度達(dá)不到要求。
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