可用于錦綸染色的染料有酸性(弱酸性)染料、分散染料、活性染料、直接染料等等。活性染料雖然染成品色澤鮮艷、日曬牢度較好、不含重金屬離子等優(yōu)點,但其染深性、蓋染性差。分散染料也只能染淺色,因此目前用于錦綸染色的染料,仍以酸性或弱酸性染料為主。
錦綸纖維的等電點在pH值5-6,當溶液pH值低于等電點時,錦綸纖維帶正電荷,染料與纖維以離子鍵形式相結合,染料主要固著在纖維的端氨基上;當溶液pH值高于等電點時,錦綸纖維帶負電荷,染料只能以范德華力或氫鍵等分子間吸引力的結合方式上染錦綸。
錦綸織物染色中常常易出現(xiàn)“條柳”、 “橫檔”等問題,以下通過對染色過程中各種影響因素加以分析。
1、染液pH值對染色的影響
業(yè)界一直認為錦綸染色pH值的控制是成敗的關鍵,經(jīng)過多年的生產(chǎn)積累,我們發(fā)現(xiàn)如果染色中采用緩沖體系類的助劑以及好的勻染劑的選用,對錦綸染色成敗起到?jīng)Q定性的作用。
酸性(或弱酸性)染料染色時,隨著染色的進行,染液pH值有不斷升高的趨勢。而對于親和力小、對染浴pH值較敏感的染料,染色的pH值應控制在5左右,這樣緩沖體系類的助劑使用,對錦綸染色pH值控制可起到事半功倍的效果。穩(wěn)定染液的pH值是實現(xiàn)染色均勻一致的關鍵因素之一。
不同pH值對酸性染料吸附錦綸的影響:在溫度一定的條件下,染料吸附量隨著染液pH值的升高而大幅下降,但當染液pH值達到9以上時,染料吸附量會急劇下降,嚴重影響染料的上染。這是因為當染液pH值高于錦綸纖維等電點后,錦綸纖維帶負電荷染料上染錦綸的方式,主要以分子間的范德華力及氫鍵吸附、著色。
當染液pH值呈弱堿性時,染料上染緩慢、均勻,這樣卻能有效改善在染色升溫過程中所容易產(chǎn)生色花、色差等現(xiàn)象的發(fā)生。
當染液pH值低于等電點時,錦綸纖維的端氨基吸附H+化,形成帶正電的-NH3 +,從而使纖維帶正電荷,此時染料吸附量急劇上升,染料與纖維不僅以范德華力結合,同時主要以離子鍵方式結合。這時染料上染速度極快,如果不加以控制,很容易引起色花、條柳等染色問題的發(fā)生。而當染液pH值低于2.5時,纖維的酰胺基開始吸附質(zhì)子,引起超當量吸附,在這種pH很低的條件下染色,會造成錦綸纖維的降解。
2、染色溫度對錦綸染色的影響
溫度是控制染料上染的重要因素,溫度的高低,會影響纖維的溶脹程度、染料的性能以及助劑作用的發(fā)揮,錦綸是熱塑性纖維,低溫時染料上染很慢。
錦綸6的玻璃化溫度為30~50℃,而錦綸66的玻璃化溫度在47~50℃,一般錦綸66的始染溫度可控制在40℃左右,而錦綸6的始染溫度要更低一些。當染浴溫度達到70℃后,纖維急劇膨脹,染料上染率直線上升,在這以后的升溫過程中,應嚴格控制升溫速率。當然,溫度對染色速率的影響還因染料的不同而有所不同,分子量較小、勻染性較好的染料隨著溫度升高而逐漸增加,而對于分子量大、勻染性、移染性較差的染料,只有在染浴溫度高于60%后,才開始隨溫度的升高而逐漸增加,特別是在65~85℃的范圍內(nèi),應嚴格控制升溫速率,若控制不當就會造成上染過快而造成色花。
因此,升溫速率對染色的影響關系極大,而升溫速率需根據(jù)選用染料、所染顏色深淺及織物結構的不同,可采用階梯升溫以保證染料上染的勻染性。保溫階段的主要作用是在于使染料獲得一定的遷移性,因此保溫時間的適當延長有助于染料的勻染及蓋染。
3、染料的選擇對錦綸染色的影響
染料的選擇主要取決于被染物的種類、色相、色深以及色牢度要求等因素,所選用的染料要有合理的配伍性。
就酸性染料本身而言,其應用性能由分子結構本身所決定。分子結構越簡單,相對分子質(zhì)量越小,所含水溶性基團占比就越大,其勻染性就越好,但其濕處理牢度卻較差。而為了提高酸性染料的濕處理牢度,會增加有機基團的比例以增加染料相對分子質(zhì)量,降低水溶性基團占比,但其染料的勻染性、移染性卻會有所下降。因而需要從染色工藝著手,加以對染色過程的控制,以保證染色質(zhì)量,防止“色花”、 “條柳” 等問題的出現(xiàn)。
錦綸的染色飽和值很低,因此在拼染深濃色時,不同染料間的“競染” 現(xiàn)象就顯得很突出。如果選用的染料在親和力及上染率上相差較大時,在不同的染色時間內(nèi),纖維染得的色澤就會大不相同,這樣極易造成色花以及顏色重演性很差。
一般盡量選用同一公司的同一系列的染料,即使不得不選用不同公司的染料相拼時,也應盡量選擇上染曲線相似、始染溫度近似,以及對溫度、勻染劑敏感性相似的染料,以盡量減少染料間的“競染”現(xiàn)象。
4、勻染劑的選擇對錦綸染色的影響
弱酸性染料水溶性基團比強酸性染料少,對錦綸纖維的親和力較高,在水溶液中溶解度比強酸性染料差,其溶解度及聚集度中等,因而其濕處理牢度較好,不過其移染性和勻染性較差。
而錦綸及其彈性織物在纖維紡絲及織造過程中,纖維本身物化結構不均勻,包括細度差異、內(nèi)應力差異、分子結構取向度的差異等,或者纖維化學性質(zhì)上的差異,例如纖維端氨基數(shù)量的差異等,也會造成染色過程中形成色條、橫檔等染色問題。另外,染色過程中的操作問題會影響錦綸染色的勻染性。因此,好的勻染劑的選用可有效地防止或減少上述問題的發(fā)生。
用于錦綸染色的勻染劑品種繁多,有親纖維的陰離子型、親染料的高分子型、兩親型的兩性離子型等。兩性離子型勻染劑分子量較大,對弱酸性類分子量較大的染料有優(yōu)良的勻染作用,有較高的移染能力,更有把不同類型酸性染料染著率拉平的能力。
1、錦綸織物前處理工藝的選擇直接影響著錦綸織物染整加工產(chǎn)品的品質(zhì)。
2、染色過程中,染液pH值的控制是染色成敗的關鍵因素之一,染液pH值越低,上染速度越快,染料的勻染性及經(jīng)柳遮蓋能力越差。
3、尼龍勻染劑可改善染液始染pH值及錦綸織物所帶電荷,可有效防止始染pH過低帶來的色花及經(jīng)柳、橫檔等問題.起到非常好的勻染效果。
4、錦綸織物濕處理牢度不僅要求所選用染料符合產(chǎn)品要求.而且好的尼龍固色劑對濕處理牢度有很好的提升效果。
5、染色溫度的控制也是錦綸染色的關鍵因素之一。應根據(jù)所選用染料及不同顏色、不同織物組織結構來確定染色升溫曲線及染色始染溫度,升溫曲線一般采用階梯法。
6、宜根據(jù)不同的產(chǎn)品要求決定錦綸織物后整理工藝。