廣東諾頓化工科技有限公司
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新聞詳情

提高錦綸染色勻染性(尼龍6與66)  

l   前言

錦綸纖維屬于縮聚物纖維,主要品種有錦綸 6和錦綸 66。作為一種熱塑性纖維,制造和加工過程中的
溫度差異對錦綸的物理性質(zhì)和染色性能有很大影響,特殊的纖維性能和加工處理過程都將影響最終的勻染
效果。

2   影響錦綸勻染性的因素

2.1   織物與纖維結(jié)構(gòu)的影響

從整個(gè)染整過程來看,影響錦綸染色均勻性的最直接原因是織物的經(jīng)緯向密度不均勻、紗線支數(shù)不等
以及用在織物上的錦綸纖維的生產(chǎn)批次不同等,這些因素都可能影響錦綸的染色性能,從而產(chǎn)生染色不勻
現(xiàn)象。
從纖維角度考慮,錦綸纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)是聚酰胺,纖維分子鏈的末端有一定量的氨基,錦綸的染色特
性受纖維的化學(xué)和物理差異的影響,這些差異可能產(chǎn)生于纖維的制造過程或加工過程,它們直接影響染料
的染色性能?;瘜W(xué)差異來源于纖維氨基含量的不同,這種差異可能是在噴絲過程、熱牽伸過程,或者并絲
過程中產(chǎn)生的。氨基含量的不同會(huì)導(dǎo)致上染速率特別是陰離子染料的最終吸附量不同,這種差異只能通過
生產(chǎn)過程的小心控制來降至最低。紗線中物理結(jié)構(gòu)的差異主要包括兩方面:一方面來自紗線的總體物理差
異,包括紗線支數(shù)、紗線中纖維的根數(shù)或纖維的纖度不同,紗線中單根纖維的末端卷曲或多根纖維末端卷
曲之間的差異;另一方面來自于錦綸纖維在處理過程中產(chǎn)生的超分子結(jié)構(gòu)的不均一性,如纖維中的結(jié)晶度、
取向度的差異或皮   芯結(jié)構(gòu)的不均一等。當(dāng)用化學(xué)或物理上有差異的錦綸纖維做成的織物染色時(shí),一種
特征性的緯向色條便容易產(chǎn)生。

2.2   前處理?xiàng)l件的影響

錦綸織物進(jìn)行前處理時(shí)條件選用不當(dāng),也是造成染色不勻的一個(gè)重要因素??椢锴疤幚聿划?dāng)主要包括:
織物處理不勻,使纖維的吸附性能產(chǎn)生很大差異,造成染色發(fā)花;用卷染機(jī)前處理過程中急速升溫而使錦

綸絲驟然收縮,或者熱定型時(shí)溫度的不均一,都會(huì)使錦綸纖維產(chǎn)生結(jié)構(gòu)上的差異,在染色過程中便會(huì)出現(xiàn)
染色不勻現(xiàn)象。

2.3   染色條件的影響

2.3.1   溫度的影響
錦綸是一種熱塑性纖維。因此纖維的染色速率與溫度有很大關(guān)系,染色溫度必須高于纖維的玻璃化溫
度(35~5O℃ )。錦綸纖維在 40℃時(shí)開始吸附染料,隨著溫度升高,上染速率加快,到 100℃時(shí)基本可
成上染過程,盡管當(dāng)溫度為 100℃時(shí),染色可基本
提高。有研究者認(rèn)為酸性染料染錦綸纖維的上染率就與溫度有關(guān)。當(dāng)溫度高于玻璃化溫度時(shí),纖維中大分
子鏈的移動(dòng)性增強(qiáng),纖維張開,允許染料滲入纖維并與端基氨基正離子發(fā)生反應(yīng),但是升溫速率如果控制
不好,容易產(chǎn)生染色不勻現(xiàn)象。

2.3.2   pH值的影響
錦綸纖維染色時(shí),當(dāng)染液 pH 值比較高的時(shí)候,染料很少上染;當(dāng)染液 pH 值降到一定數(shù)值后,染料
才開始上染,很快便達(dá)到飽和,繼續(xù)降低染夜 pH值,上染無顯著增加;但是,當(dāng)pH值進(jìn)一步降至 3 時(shí),
染料的上染量又急劇增加,發(fā)生了超當(dāng)量吸附。錦綸纖維在 pH 值很低的條件下染色時(shí),還會(huì)遭到水解,
特別是發(fā)生超當(dāng)量吸附后,纖維內(nèi)的 pH 值比溶液中的低,水解加快,水解后產(chǎn)生更多的氨基,纖維的可
及度增加,可吸附更多的染料,從而更容易產(chǎn)生染色不勻現(xiàn)象。所以可根據(jù)實(shí)際情況,可適光調(diào)高 pH 值
可減少色花的現(xiàn)象。

2.3.3   助劑的影響
錦綸纖維多用酸性染料染色,而酸性染料的勻染劑主要有陰離子型、陽離子型和非離子型三類。陰離
子型勻染劑在酸性介質(zhì)中對纖維有一定的親和力,和染料陰離子對纖維發(fā)生競?cè)咀饔?,其親和力比染料陰
離子低   但擴(kuò)散速率比染料陰離子快。染色開始時(shí),陰離子勻染劑與染料爭奪染座,由于擴(kuò)散速率快,它
們先于染料陰離子上染纖維,與纖維上的一 NH,   相結(jié)合,隨后又逐漸被與纖維親和力大的染料陰離子置
換下來,這樣降低了染料的初染速率,達(dá)到勻染作用。陽離子型和非離子型勻染劑是通過與染料陰離子結(jié)
合,降低染料陰離子的有效濃度,在上染過程中逐漸釋放出染料陰離子而起勻染作用。另外,染色時(shí)間、

染料相容性、染液濃度、浴比以及染液循環(huán)速率等因素同樣也會(huì)影響錦綸染色時(shí)的勻染效果。

3   提高錦綸染色勻染性的途徑

3.1   染料的選擇
首先,正確選擇染料是提高錦綸勻染性的一個(gè)關(guān)鍵性因素??捎脕砩先惧\綸纖維的染料的范圍很廣,
其中適于錦綸纖維染色的許多種染料中分散染料、陰離子染料如酸性染料、1:2 金屬絡(luò)合染料,和優(yōu)選出
來的直接染料是最重要的。分子結(jié)構(gòu)簡單的分散染料因其非離子性質(zhì)和低分子量而能覆蓋錦綸纖維中物理
和化學(xué)差異,但此染料只能獲得中等的色牢度。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的分散染料染錦綸纖維時(shí)能有較好的濕牢度,
但是由于高分子量的原因,它們只能覆蓋化學(xué)差異而不能覆蓋物理差異。優(yōu)選的直接染料給錦綸染色帶來
優(yōu)越的濕處理牢度,且對生產(chǎn)深色產(chǎn)品而言很經(jīng)濟(jì),與分散染料相比,用最鮮艷的染料染色能獲得相對而
言更鮮艷的染色產(chǎn)品(色光比分散染料好)。酸性染料常用于錦綸染色,它最大優(yōu)點(diǎn)是易上色,可得到較深
的色澤,染色程序和要求較簡單,染品濕牢度較好,但勻染性較分散染料差。各種染料對錦綸纖維的勻染
能力一般為:分散染 >酸性染料>活性染料>   中性染料>直接染料。目前,染色效果較好而且染色牢度較
高的錦綸用染料有 Tectilon、Erionyl A、LanaSet 等酸性染料及低溫型分散染料等。

3.2   預(yù)定型工藝的選擇
要提高勻染性,對錦綸纖維或織物的預(yù)處理、染色和熱定型等加工過程,都必須嚴(yán)格要求。在實(shí)際生
產(chǎn)中,可以在前處理前進(jìn)行拉幅預(yù)定型,一般 140~150℃ x30s,并且要有適度的超喂。尤其是錦
綸長絲織物在染色等高溫處理時(shí)容易形成折皺,一旦形成就難以消除,從而會(huì)出現(xiàn)染色不勻并影響外觀。
所以,在染色前進(jìn)行定型,可以固定織物形態(tài)、穩(wěn)定尺寸、防止在整個(gè)加工過程中產(chǎn)生疵病。

3.3   染色條件的選擇

錦綸纖維染色時(shí),當(dāng)染液 pH 值比較高的時(shí)候,染料很少上染;當(dāng)染液 pH 值降到一定數(shù)值后,染料
才開始上染,很快便達(dá)到飽和,繼續(xù)降低染夜 pH值,上染無顯著增加;但是,當(dāng)pH值進(jìn)一步降至 3 時(shí)
染料的上染量又急劇增加,發(fā)生了超當(dāng)量吸附。錦綸纖維在 pH 值很低的條件下染色時(shí),還會(huì)遭到水解,

特別是發(fā)生超當(dāng)量吸附后,纖維內(nèi)的 pH 值比溶液中的低,水解加快,水解后產(chǎn)生更多的氨基,纖維的可
及度增加,可吸附更多的染料,從而更容易產(chǎn)生染色不勻現(xiàn)象。所以可根據(jù)實(shí)際情況,可適光調(diào)高 pH 值
可減少色花的現(xiàn)象。 .3.3   助劑的影響
錦綸纖維多用酸性染料染色,而酸性染料的勻染劑主要有陰離子型、陽離子型和非離子型三類。陰離
子型勻染劑在酸性介質(zhì)中對纖維有一定的親和力,和染料陰離子對纖維發(fā)生競?cè)咀饔?,其親和力比染料陰
離子低   但擴(kuò)散速率比染料陰離子快。染色開始時(shí),陰離子勻染劑與染料爭奪染座,由于擴(kuò)散速率快,它
們先于染料陰離子上染纖維,與纖維上的一 NH,   相結(jié)合,隨后又逐漸被與纖維親和力大的染料陰離子置
換下來,這樣降低了染料的初染速率,達(dá)到勻染作用。陽離子型和非離子型勻染劑是通過與染料陰離子結(jié)
合,降低染料陰離子的有效濃度,在上染過程中逐漸釋放出染料陰離子而起勻染作用。另外,染色時(shí)間、
染料相容性、染液濃度、浴比以及染液循環(huán)速率等因素同樣也會(huì)影響錦綸染色時(shí)的勻染效果。
  提高錦綸染色勻染性的途徑 .1   染料的選擇
首先,正確選擇染料是提高錦綸勻染性的一個(gè)關(guān)鍵性因素??捎脕砩先惧\綸纖維的染料的范圍很廣,
其中適于錦綸纖維染色的許多種染料中分散染料、陰離子染料如酸性染料、1:2 金屬絡(luò)合染料,和優(yōu)選出
來的直接染料是最重要的。分子結(jié)構(gòu)簡單的分散染料因其非離子性質(zhì)和低分子量而能覆蓋錦綸纖維中物理
和化學(xué)差異,但此染料只能獲得中等的色牢度。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的分散染料染錦綸纖維時(shí)能有較好的濕牢度,
但是由于高分子量的原因,它們只能覆蓋化學(xué)差異而不能覆蓋物理差異。優(yōu)選的直接染料給錦綸染色帶來
優(yōu)越的濕處理牢度,且對生產(chǎn)深色產(chǎn)品而言很經(jīng)濟(jì),與分散染料相比,用最鮮艷的染料染色能獲得相對而
言更鮮艷的染色產(chǎn)品(色光比分散染料好)。酸性染料常用于錦綸染色,它最大優(yōu)點(diǎn)是易上色,可得到較深
的色澤,染色程序和要求較簡單,染品濕牢度較好,但勻染性較分散染料差。各種染料對錦綸纖維的勻染
能力一般為:分散染 >酸性染料>活性染料>   中性染料>直接染料。目前,染色效果較好而且染色牢度較
高的錦綸用染料有 Tectilon、Erionyl A、LanaSet 等酸性染料及低溫型分散染料等。 .2   預(yù)定型工藝的選擇
要提高勻染性,對錦綸纖維或織物的預(yù)處理、染色和熱定型等加工過程,都必須嚴(yán)格要求。在實(shí)際生
產(chǎn)中,可以在前處理前進(jìn)行拉幅預(yù)定型,一般 140~150℃ x30s,并且要有適度的超喂。尤其是錦

綸長絲織物在染色等高溫處理時(shí)容易形成折皺,一旦形成就難以消除,從而會(huì)出現(xiàn)染色不勻并影響外觀。
所以,在染色前進(jìn)行定型,可以固定織物形態(tài)、穩(wěn)定尺寸、防止在整個(gè)加工過程中產(chǎn)生疵病。 .3   染色條件的選擇 .3.
1 pH值選擇
控制好染色的 pH 值也是提高勻染性的關(guān)鍵。如前所述,錦綸纖維的染色效果好壞與染浴 pH 值有很
大關(guān)系。雖然 pH 值較低時(shí),有利于染料上染,但上染速度越快,勻染性也相應(yīng)下降。因此,務(wù)必將染浴
H值控制好。一般 pH值有強(qiáng)、弱或中性之分,如下表 1。
染浴        染浴PH值        PH值調(diào)節(jié)劑
強(qiáng)酸        3-4        蟻酸和醋酸
弱酸        4-6        醋酸和醋酸銨
中性        6-7        醋酸銨
3.3.2   助劑選擇
染色助劑的選擇往往會(huì)關(guān)系到染色成敗。經(jīng)染整專家研究,當(dāng)用酸性染料染錦綸時(shí),陰離子型助劑的
勻染效果最佳,其作用在于封鎖末端氨基,從而控制始染。目前,勻染效果較好的助劑有 BASF Uniperol
FR-K   、平平加 O等。近年來,稀土和尿素在錦綸染色中的應(yīng)用也逐漸發(fā)展起來。

3.3.3   溫度選擇
染浴溫度高低與酸性染料上染速率成正比,溫度越高,上染速率越快,特別是溫度達(dá)到 80℃以上時(shí),
染料上染速率會(huì)更快,極易產(chǎn)生色花。為了盡可能得到均勻的染色效果,有專家提出染錦綸時(shí)可采用逐步
升溫染色工藝。染色從 40℃開始,然后逐步升溫至沸(約 45min),續(xù)染 45min。溫度低時(shí)上染速率較慢,
超過 80℃,上染速率迅速加快,需緩慢升溫。另外,控制好染色浴比、染液循環(huán)速率、染液濃度等因素,
也有利于提高錦綸的勻染效果。

3.3.4 其它條件的選擇
染色前加料順序的選擇。由于錦綸在 40℃時(shí)(接近常溫)就可上染,所以在加入染料前應(yīng)盡可能使染
液溫度低。染色前對加料順序也有一定的要求。一般加料順序?yàn)椋喝氩己退?,調(diào)好浴比,
勻,最后才加入染料,而且建議染料分多次加入,由于染料剛加入浴中時(shí)的上染速率是最快的,所以加入
染料后不要急于升溫,而應(yīng)常溫下保溫 15 分鐘后,再按工藝升溫。
修色的影響,由于染后顏色不對,需要修色時(shí),建議放水重新染一次。因?yàn)槿旧戤吅笕疽哼€是有一
定的溫度(一般 60 度左右),而這個(gè)溫度很容易使染料上染,所以在補(bǔ)料時(shí),可能就會(huì)產(chǎn)生色花。

4   結(jié)語
綜上所述,錦綸纖維的染色效果受很多因素的影響,因此,在實(shí)際操作時(shí)要根據(jù)具體染色要求,選擇
合適的染料、助劑、預(yù)定型工藝以及最佳的 pH 值、溫度、時(shí)間等染色條件,只有綜合了這些因素,才能
得到良好的勻染效果

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