紫外激光对涤纶织物进行表面处理,可以改变纤维表面的物理化学性质。这是一种免用或少用化学试剂的表面改性方法。本课题组近年来在激光处理纺织品方面取得一些成果:紫外激光处理涤纶织物后,其分散染料染色的K/S值明显增大,上染率提高,将染色温度从130℃降低为100℃时,可获得与未处理织物相近的K/S值,并且耐洗色牢度和耐摩擦牢度没有发生明显改变;对于紫外激光处理后的真丝织物,在较低盐用量(10g/L),减少活性染料用量1/4-1/2,在温度由60℃降至45℃甚至40℃的前提下,真丝织物可以获得较好的染色深度和耐洗色牢度。因此,在课题组的研究基础上,本实验采用波长为266nm深紫外激光照射涤纶织物,测定照射后涤纶纤维表面物理化学性质的变化,重点研究激光表面改性涤纶织物的阳离子染料可染性(含色牢度),并对化学改性的商品阳离子染料可染改性涤纶用相同的阳离子染料染色。观察激光表面改性涤纶与化学改性阳离子染料可染涤纶的染色结果,作为评价激光表面改性阳离子染料染色可行性的因素之一。此外,与分散染料染色相似,利用激光打标控制软件设计差别化染色图案,观察差别化染色效果。SEM图像显示,266nm深紫外激光照射的涤纶织物与波长193nm,248nm,308nm的处理效果相似,表面发生了刻蚀,产生了垂直于纤维轴向的尺寸为微米级的起伏结构,随激光有效矢量步间延时增加,起伏结构越来越明显。这可能与PET对不同波长的激光吸收率不同有关,有效进行纤维激光改性的先决条件是被处理材料对使用的激光波长要有很高的吸收系数。脉冲能量密度一定的前提下,193nm波长的刻蚀深度比较浅,形成精细的表层起伏结构;308nm波长的会导致涤纶烧蚀,起伏结构更加明显。X-射线衍射分析表明,深紫外激光照射的PET纤维结晶区含量下降,延时从10μs增加到60μs时,结晶度从35.64%降低到32.87%,可见,无定形区含量相应地增加。XPS测定结果是,紫外激光处理后PET纤维表面O/C比从未激光的39.74%增加到处理30μs后的39.92%,从而可以推断纤维表面羧基含量增加,即亲水性基团增多。紫外激光处理后涤纶织物的抗静电性能得到改善,涤纶织物的静电压和半衰期均降低。垂直液滴渗透时间和回潮率实验证实,深紫外激光处理后涤纶织物的亲水性得到提高。经过深紫外激光处理后,涤纶织物的白度和涤纶纱线的断裂强力、断裂延伸率有所下降,断裂强力由未激光的23.8N减少到处理30μs后的22.0N,并且这些性能随激光有效矢量步间延时参数的改变而变化,可以看出激光的照射不明显损伤纤维本体。激光处理后,涤纶纤维表面形成阴离子基团,获得阳离子染料可染性。阳离子染料染色深度随激光有效矢量步间延时的增加而增加。结果表明,激光改性涤纶阳离子染料染色在98℃常压水浴(商品阳离子染料可染涤纶的染色工艺)下染色的K/S值优于阳离子染料可染改性涤纶,以阳离子红为例,其染色K/S值为6.2,而阳离子染料可染改性涤纶的K/S值为3.0左右;但激光改性涤纶的干湿摩擦牢度、耐皂洗牢度和耐光牢度略差,干摩4-5级,湿摩4级左右,耐皂洗牢度4级以上,耐光牢度3-4级;激光处理后涤纶织物阳离子染料的上染率明显提高。利用激光软件进行差别化染色图案设计,可获得良好的差别化染色效果。通过深紫外激光照射处理后,织物表面生成阴离子基团,从而增加了阳离子染料上染涤纶织物的染座,这是阳离子染料上染激光改性涤纶的主要原因,实验中,通过对工艺处方和工艺曲线的改进,也是激光改性涤纶阳离子染料染色可行的一个原因。