基于氟硅改性聚丙烯酸酯交联结构的涤/锦超细织物液态分散染料短流程免洗清洁染色技术

针对涤纶/聚酰胺(PET/PA)混纺超细织物传统染色工艺耗时长、能耗高、污染重的问题，浙江理工大学团队开发了以液态分散染料(LDDs)和自交联氟硅改性聚丙烯酸酯(FSP)为粘合剂的短流程免洗清洁染色技术。通过调控FSP交联度，显著提升染料迁移性和色牢度，实现染色时间缩短83.6%，水耗、能耗及CO2 排放降低66.6%-85.0%，为纺织业可持续发展提供新方案。

　　

纺织行业长期面临高耗水耗能的环保困境，传统涤纶/聚酰胺(PET/PA)混纺超细织物的高温高压浸染工艺需经历两浴染色、还原清洗等多道工序，不仅消耗大量水电资源，还会产生含染料的废水。更棘手的是，现有轧染技术虽缩短流程，但仍需后道水洗去除表面浮色，且染料分子在干燥过程中的迁移会导致色斑、色差等问题。如何实现高效低污染的清洁染色，成为制约纺织业绿色转型的卡脖子难题。

浙江理工大学的研究团队在《Sustainable Materials and Technologies》发表的研究中，创新性地将液态分散染料(LDDs)与自交联氟硅改性聚丙烯酸酯(FSP)粘合剂结合，开发出短流程免洗清洁染色技术。该技术通过精准调控FSP中硅烷偶联剂(KH-571)的交联度，构建三维网络结构薄膜，既能阻止染料向空气-薄膜界面迁移，又促进染料向纤维界面定向扩散，一举攻克了传统工艺色牢度差、手感僵硬的核心痛点。

研究采用三步关键技术：首先通过迷你乳液聚合法制备不同交联度的FSP乳液；其次系统分析FSP薄膜的溶胀率、水接触角等理化特性；最后优化轧染工艺参数，建立LDDs浓度(8% owf)、FSP用量(90 g/L)、焙烘条件(190°C×90s)的最佳组合。通过原子力显微镜、X射线光电子能谱等技术证实，含3 wt% KH-571的FSP-3%样品可形成均匀致密的交联网络，使染料分子迁移能垒从28.9 kJ/mol降至22.4 kJ/mol。

材料表征揭示交联机制
TEM显示FSP乳液粒径为98.4-107.6 nm，凝胶率随KH-571添加量(0-6 wt%)提升而增加。当KH-571达3 wt%时，薄膜溶胀率最低(68.5%)，水接触角最大(112°)，证明形成了最优的疏水交联网络。

染色性能突破性提升
与未交联样品相比，FSP-3%处理的织物K/S值(颜色深度)提升42%，干/湿摩擦色牢度达4-5级，且手感柔软度评分提高35%。这是因为交联网络既固定了表面染料，又通过氟硅链段的低表面能特性促进染料向纤维内部渗透。

环境经济效益显著
生命周期评估显示，新工艺较传统方法节省83.6%时间，降低水耗(66.6%)、能耗(84.9%)和CO₂
排放(85.0%)，综合成本减少64.7%。以年产千万米织物计算，年减排CO₂
可达3200吨。

这项研究开创性地揭示了高分子交联结构对染料迁移行为的调控机制，首次实现PET/PA混纺织物的免水洗染色。其价值不仅在于突破性技术指标，更构建了"分子设计-工艺优化-环境评估"的全链条研发范式，为纺织行业碳中和目标提供了可产业化的解决方案。正如研究者Wei Lu和Jiawei Li强调的，该技术未来可通过定制化FSP交联度，进一步拓展至其他混纺材料的清洁生产领域。