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01

錦綸纖維的結(jié)構(gòu)特征

定型機(jī)、涂層機(jī)專業(yè)生成廠家無(wú)錫前洲興華機(jī)械2022年3月21日訊 錦綸是脂肪族聚酰胺類高分子化合物，化學(xué)結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，在大分子主鏈上以酰胺鍵（-CONH-）相鏈接，雖然實(shí)際制造出的聚酰胺纖維品種較多，但錦綸66和錦綸6是其中最為重要的兩種纖維；其面料廣泛地用于內(nèi)衣尤其是女性用內(nèi)衣、泳衣、文胸等方面。

服裝類產(chǎn)品常用的錦綸有兩類，分子結(jié)構(gòu)如下示：

錦綸6的分子結(jié)構(gòu)

H-[-NH(CH2)5CO-]n-OH （聚已內(nèi)酰胺）

錦綸66的分子結(jié)構(gòu)

H-[-NH(CH2)6NHOC(CH2)4CO-]n-OH （聚已二胺已二酸）

錦綸纖維的結(jié)構(gòu)和組成比蛋白質(zhì)纖維簡(jiǎn)單，只是在分子鏈的末端才具有氨基和羧基，在分子鏈的中間存在大量的酰胺基和碳鏈，無(wú)側(cè)鏈。錦綸纖維的氨基含量較低，錦綸66和錦綸6上的氨基含量分別為0.4mol/kg纖維和0.098mol/kg纖維，只有羊毛的1/20和1/10左右。

經(jīng)熔融紡絲法生產(chǎn)的錦綸纖維，一般情況下都需要經(jīng)過(guò)拉伸加捻、壓洗和熱定型等處理后才能投入到下一步加工環(huán)節(jié)，這些后處理加工工序都會(huì)對(duì)纖維超分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，處理后纖維的結(jié)晶度、密度以及取向度得以有效提高，降低了纖維上染料分子滲透的可及區(qū)，使得染色時(shí)染料的平衡吸附量和擴(kuò)散系數(shù)均有所減小。

錦綸織物耐堿不耐酸，在常溫下能迅速溶解于強(qiáng)酸中，因此一般是在弱酸或中性浴條件下對(duì)其進(jìn)行染色和固色處理；與纖維素纖維相比，錦綸分子中含有酰胺基，容易發(fā)生水解反應(yīng)，當(dāng)處理溫度超過(guò)100℃以后，水解反應(yīng)更加明顯。因此需要注意錦綸織物在染色、固色工藝中溫度的控制，以免使得纖維受到損傷，使織物強(qiáng)力等性能下降。

02

錦綸織物的染色性能

錦綸纖維屬合成纖維，分子的末端含有氨基或羧基，從理論上講既可用分散染料，又可用活性染料，以及酸性染料染色。由于活性染料對(duì)錦綸的上染率不高，不易染得深色品種；而分散染料也存在著染深性差、色澤不夠鮮艷、以及色光難以控制等問(wèn)題；故在實(shí)際染整加工過(guò)程中，錦綸針織彈力織物通常選用酸性染料染色。

用于錦綸纖維染色的酸性染料，由于染料分子中含有磺酸基、羧酸基等陰離子極性基團(tuán)，在水中通常以水溶性鈉鹽存在，染色時(shí)電離出R-SO3-、R-COO-；而錦綸纖維大分子鏈上含有大量亞氨基、氨基，在酸性條件下形成-NH2+-和-NH3+-，纖維分子中的這些帶陽(yáng)離子性基團(tuán)可與染料分子的陰離子基團(tuán)以離子鍵結(jié)合固著在織物上，而具有較高的染色牢度。

同時(shí)染料與纖維大分子之間的親和力也較大，能通過(guò)分子間力等作用力結(jié)合，從而極大地增加了染料的吸附量，提高得色率，減少染料在染液中的殘留量。然而錦綸紡織品在服用過(guò)程中經(jīng)常要進(jìn)行洗滌，而家庭洗滌一般均是在堿性條件下進(jìn)行，染料在堿性水溶液中會(huì)因離子化而從織物上脫落，且在肥皂或洗衣粉等表面活性劑的作用下，遠(yuǎn)離織物分散于水中，同時(shí)還可能沾染到其它織物上，造成各項(xiàng)濕牢度的下降。

酸性染料是指染料結(jié)構(gòu)中含有酸性基團(tuán)，能在酸性、弱酸性以及中性染浴中上染聚酰胺纖維和蛋白質(zhì)纖維的染料；其酸性基團(tuán)大多數(shù)為磺酸基，極少數(shù)為羧酸基，易溶于水，在水中發(fā)生電離生成染料陰離子；酸性染料分子結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，大多數(shù)為單偶氮類染料，少數(shù)為雙偶氮型染料，染料分子中較長(zhǎng)的共軛雙鍵結(jié)構(gòu)較少，分子芳環(huán)共平面性和線型特征不明顯，對(duì)纖維素纖維的親和力較小，所以濕處理色牢度和日曬牢度等會(huì)隨品種不同而有很大差異；其中染料結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，含磺酸基數(shù)目較多的濕牢度就比較差，因此染色完畢后往往要進(jìn)行固色處理。

中性染料是酸性金屬絡(luò)合染料，它是由一個(gè)金屬離子與兩個(gè)染料分子絡(luò)合而成的，通常稱為1：2型金屬絡(luò)合染料。中性染料在水溶液中形成帶負(fù)電荷的絡(luò)合離子，因此上染錦綸織物與酸性染料在中性浴上染羊毛機(jī)理相似，染料陰離子與錦綸的氨基正離子以離子鍵形式結(jié)合，同時(shí)染料分子與纖維還通過(guò)范德華力和氫鍵結(jié)合，所以中性染料對(duì)錦綸織物的親和力較高，對(duì)染料分子的吸附量大大超過(guò)了纖維大分子鏈末端氨基的數(shù)量，其染色飽和值較高，對(duì)錦綸織物的親和力高，容易染得深色。

酸性染料分子結(jié)構(gòu)中含有磺酸基等水溶性基團(tuán)，使得它能有效上染錦綸織物，同時(shí)磺酸基的存在也是導(dǎo)致其染色濕處理牢度較差的一個(gè)很重要的原因。酸性染料染色的錦綸織物濕處理牢度較差，很難符合市場(chǎng)的品質(zhì)要求，必須使用酸性染料固色劑進(jìn)行固色處理，從而改善織物的色牢度，提高染料的實(shí)際利用率，有效降低染色廢水中的染料含量，而降低印染廢水處理的成本。

03

錦綸上染不勻注意事項(xiàng)

由于錦綸上染速率快、竭染率高，但容易產(chǎn)生上染不勻，色不符樣和染色牢度差等疵病。通過(guò)打樣染色工藝試驗(yàn)，選擇上染曲線及親和力相似，配伍性好且適合生產(chǎn)機(jī)臺(tái)的染化料系列，并從溫度、浴比、pH值和勻染劑的選用及用量等幾方面來(lái)制訂合理的工藝；通過(guò)規(guī)范打樣、對(duì)色等操作，縮小大小樣之間的差異，提高產(chǎn)品的優(yōu)等品率。

錦綸是一種疏水性纖維，纖維上含有氨基和羧基，可以用分散染料、酸性染料，特別是弱酸性染料染色。其染色具有上染速率快、竭染率高的特點(diǎn)，但由于紡絲工藝規(guī)格的不同，造成纖維結(jié)構(gòu)差異很大，引起上染性能差別較大，容易產(chǎn)生色差。因此，如果制訂小樣工藝時(shí)稍有疏忽，就有可能造成上染不勻，產(chǎn)生色差、色漬、色點(diǎn)、深淺邊、條花、色不符樣和染色牢度差等疵病。所以，錦綸染色時(shí)，小樣人員一定要制訂合理的染色工藝，并嚴(yán)格把關(guān)全程工藝，以降低次品率，減輕大生產(chǎn)壓力。

04

竟染造成色花和色不符樣

這是由于染化料選擇不當(dāng)引起的。

錦綸的染色飽和值很低，因此在拼染濃色時(shí)，不同染料間的競(jìng)?cè)揪惋@得很突出。如果選用的染料在上染率和親和力方面差異較大時(shí)，在不同的染色時(shí)間內(nèi)，纖維染得的色澤就會(huì)大不相同，造成大小樣色差及重演性差。

預(yù)防及補(bǔ)救措施是選擇上染曲線及親和力相似、配伍性好，以及適合生產(chǎn)機(jī)臺(tái)的染化料系列。要求打樣人員要全面掌握各類染料的染色性能，選擇染化料時(shí)，要綜合考慮染料的上染率、上染曲線、勻染性、色牢度性能，以及對(duì)溫度和勻染劑的敏感性等因素。

1.充分考慮染料的配伍性使用幾種染料拼染時(shí)，要選用合適的染料，且控制好染料用量。一般應(yīng)盡量選擇同一公司的同一系列染料，即使不得不選用不同公司的染料相拼，也應(yīng)盡量選擇上染曲線相似、始染溫度近似，以及對(duì)溫度和勻染劑敏感性相似的染料，盡量避免發(fā)生競(jìng)?cè)尽?/span>

2.注意染料大小樣竟染中的差異。有些染料在小樣染色時(shí)競(jìng)?cè)静⒉幻黠@，但在大生產(chǎn)中就完全暴露出來(lái)了。例如，在生產(chǎn)湖綠色和孔雀藍(lán)時(shí)，若選用酸性翠藍(lán)和酸性黃相拼，就出現(xiàn)類似的問(wèn)題。這是由于酸性翠藍(lán)的分子結(jié)構(gòu)大，與酸性黃上染曲線相差很大，因而引起競(jìng)?cè)?。若改用酸性翠籃與帶黃光的酸性綠相拼，就基本解決了競(jìng)?cè)締?wèn)題。

3.注意機(jī)臺(tái)對(duì)染料的適應(yīng)性。染機(jī)有噴射、經(jīng)軸和卷染機(jī)等。噴射染色機(jī)中染液與織物接觸充分，勻染性好，產(chǎn)品手感豐滿，且重現(xiàn)性好，缸差小，但其耐濕處理牢度相對(duì)較差?？蛇x用牢度好，但勻染性略差的弱酸性染料或1:2金屬絡(luò)合酸性染料進(jìn)行染色。經(jīng)軸染色機(jī)的產(chǎn)品門幅控制簡(jiǎn)便，固色容易，但易出現(xiàn)深淺層和頭尾色差等問(wèn)題?？蛇x用勻染性好而牢度略差的染料，并略提高勻染劑的用量，染色后再加強(qiáng)固色。

05

工藝不合理造成的疵病

錦綸染色對(duì)工藝要求極高。工藝條件是影響染色產(chǎn)品色光和勻染性的重要因素，如溫度、浴比、pH值等，都會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量。不合理的工藝容易產(chǎn)生勻染差、色花、色柳、色差、牢度差等病疵。

1.控制始染溫度及升溫速率

溫度是控制上染的重要因素。溫度的高低，會(huì)影響纖維的膨化程度、染料的性能(溶解性、分散性、上染率、色光等)以及助劑性能的發(fā)揮。

錦綸是熱塑性纖維，溫度低時(shí)上染速率很慢，溫度超過(guò)50℃，纖維的溶脹隨溫度升高而不斷增加。溫度對(duì)染料上染速率的影響還因染料的不同而有所不同，勻染性染料的上染速率隨溫度升高而逐漸增加；耐縮絨染料的上染率要在染浴溫度高于60℃以后才開始隨溫度的升高而迅速增加。

特別在65—85℃的溫度范圍內(nèi)，控制升溫速率是錦綸染色成敗的關(guān)鍵，若控制不當(dāng)，就會(huì)造成上色快、移染性差，易花難回修的問(wèn)題。若采用耐縮絨染料染錦綸時(shí)，始染溫度應(yīng)為室溫，在65—85℃溫度段，嚴(yán)格控制升溫速率℃/min左右，并加人勻染劑，采取階梯升溫辦法；然后升溫至95—98℃，保溫45—60 min。另外，這種纖維的染色性能還隨染色前所受到的熱處理?xiàng)l件而變化，經(jīng)干熱定形后的纖維上染速率顯著下降。

2. 確定合適的浴比

由于設(shè)備的限制，小樣浴比會(huì)比大生產(chǎn)大，但浴比過(guò)大會(huì)降低上染率，造成大小樣色差。輕薄型的塔夫綢浴比一般為1:50，較厚重的織物浴比為1:20，以織物可完全浸入染液為準(zhǔn)。

3.控制pH值

染浴pH值對(duì)染料的上染率影響很大，上染率隨pH值的降低會(huì)快速增加。用弱酸性染料染錦綸時(shí)，染淺色的pH值一般控制在6—7(常用醋酸銨調(diào)節(jié))，并提高勻染劑的用量，以加強(qiáng)勻染，避免染花，但pH值也不能過(guò)高，否則色光會(huì)萎暗；染深色的pH值為4～6(常用醋酸和醋酸銨調(diào)節(jié))，并在保溫的過(guò)程中加入適量的醋酸降低pH值，促進(jìn)染料上染。

4.注意勻染劑的選用及用量

針對(duì)錦綸染色勻染性及覆蓋性差的特點(diǎn)，應(yīng)在染浴中加入少量陰離子或非離子型勻染劑，其中以陰離子型表面活性劑為主。

既可在染色時(shí)與染料同浴使用，亦可以用勻染劑對(duì)錦綸進(jìn)行染前處理。陰離子型勻染劑在染浴中離解成負(fù)離子，進(jìn)入纖維，首先占據(jù)錦綸纖維上有限的染座，然后在染色過(guò)程中隨溫度升高逐漸被染料所替代，降低了染料與纖維之間的結(jié)合速度，達(dá)到勻染的目的；非離子型勻染劑則在染浴中與染料發(fā)生氫鍵結(jié)合，然后在染色過(guò)程中逐漸分解釋放出染料，并被纖維吸附。

通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，勻染劑的加人可明顯改善勻染性及蓋染能力，但隨助劑濃度的增加，上染速率下降，導(dǎo)致竭染率不同程度下降，因此勻染劑用量不可太多。因?yàn)閯蛉緞┰谌旧^(guò)程中除起勻染效果外，同時(shí)還有阻染作用。

勻染劑用量過(guò)大。會(huì)降低酸性染料上染率，使染色殘液濃度升高，造成大小樣色差及重演性差。一般，染淺色時(shí)勻染劑用量較大；染深色時(shí)，勻染劑用量較少。長(zhǎng)期以來(lái)，業(yè)界一直認(rèn)為pH值的控制是錦綸染色成敗的關(guān)鍵。

經(jīng)過(guò)多年生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的積累，我們發(fā)現(xiàn)引入緩沖體系后，勻染劑的選用及用量對(duì)控制大小樣色差起決定性作用。勻染劑要與相應(yīng)的染料類別配套使用，但用量一定要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。小樣生產(chǎn)時(shí)，勻染劑的用量控制在0.2～1.5g/L，即在達(dá)到良好的勻染效果的前提下，若淺色的殘液率在2％~3％、中深色在5％～15％，則該勻染劑用量即為所需量。大生產(chǎn)再根據(jù)小樣用量進(jìn)行修正，可達(dá)到很好的效果。

06

大小樣色差

錦綸染色時(shí)，造成大小樣色差的原因是多方面的，如大小樣所用坯布、染化料、大小樣工藝條件不同等。可采取的預(yù)防及補(bǔ)救有：減少環(huán)境及光源的影響，規(guī)范打樣和對(duì)色操作；分析大小樣之間的差異，對(duì)小樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正放樣。

小樣對(duì)色務(wù)必嚴(yán)格、精確。

(1)化驗(yàn)室對(duì)色、配色環(huán)境設(shè)計(jì)，應(yīng)盡可能采用黑白灰等系列顏色，這樣可以預(yù)防因環(huán)境色彩對(duì)眼睛生理所引起的“殘像”而影響對(duì)色心情。對(duì)色環(huán)境的照明必須充足，以防止對(duì)色時(shí)因光源而發(fā)生的色相變化，應(yīng)采用“有條件”的固定光源，或配備符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的燈箱。如果光源變化的幾率比較高，如化驗(yàn)室對(duì)色環(huán)境為開放式，則窗外光源會(huì)因不同時(shí)間不同光源的變化(如早上與下午的光源不同，陰天與晴天的光源不同)，而影響配色效率。

(2)在打確認(rèn)樣之前應(yīng)該先弄清楚客戶的各種要求，如原樣色光偏向，是否有特殊整理，纖維染色用染料是否被指定等。

(3)打小樣用水應(yīng)與大樣生產(chǎn)一致，并需每日對(duì)水質(zhì)及其pH值進(jìn)行測(cè)試，并調(diào)節(jié)至工藝要求，避免產(chǎn)生色光差異。

(4)錦綸纖維的染色性能還隨其染色前受熱史而變化。

熱定形條件不同會(huì)造成織物吸色率不同，從而造成織物批與批之間的色差。錦綸織物前處理的工藝控制也對(duì)染色效果影響非常大．所以大小樣的組織規(guī)格要相同，染前半制品的工藝條件力求一致，最好采用同一批半制品。

(5)小樣應(yīng)采用與大樣同一產(chǎn)地、同一工廠、同一品名、同一批號(hào)的染化料。

配色時(shí)選擇的染料配伍值要基本一致，這樣才能保證染色過(guò)程中各染料在染液中的比例關(guān)系，有利于染色色光的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。拼色時(shí)主色染料宜固定，變動(dòng)調(diào)節(jié)色光用染料，以便于大小樣色光一致。對(duì)于在染色加工過(guò)程中容易引起變色的染料不予采用。

07

規(guī)范化驗(yàn)室配色操作

一般來(lái)說(shuō)，越接近灰色系列的顏色，其灰彩度越難判斷，因?yàn)樗奈丈啾容^復(fù)雜，經(jīng)常需要三種染料拼混，故接近灰色系列的色相，配色時(shí)可僅以黃、紅、青的感覺做色偏向的選擇,越是色彩感覺強(qiáng)的顏色，顏色的鮮與純對(duì)色相的判斷越是重要，故配色時(shí)要首先作出正確判斷，選用正確的染料。對(duì)色時(shí)要注意觀察樣與光線照射角度的變化，以保持一致。把握樣布染色后的烘干程度。烘干過(guò)度，會(huì)造成色光不可逆的偏紅；烘干不夠，則影響色樣的色光飽和度。兩種情況都會(huì)造成色光偏差。仿色時(shí)應(yīng)重視分品種、分色系，且留樣，積累資料建立色樣庫(kù)(有對(duì)應(yīng)的實(shí)際生產(chǎn)樣更好)。

08

嚴(yán)格控制大小樣工藝的一致性

1.打樣染浴的pH值及升溫工藝應(yīng)盡量與大生產(chǎn)一致。大樣生產(chǎn)由于水質(zhì)及直接蒸汽或間接蒸汽的交叉使用，往往鍋爐蒸汽帶人堿性而使染浴pH值偏高，使用緩沖劑或配備pH值在線監(jiān)控儀可以解決這個(gè)問(wèn)題。

2.小樣染色的保溫時(shí)間要與大樣保持一致，以免由于染透性差而造成色差。

3.因固色也會(huì)影響色光，所以，小樣固色后一定要調(diào)節(jié)色光，才能進(jìn)入大生產(chǎn)的工藝制訂。

影響綸錦綸染色產(chǎn)品質(zhì)量的因素很多，主要包括設(shè)備、工藝、染化料、大小樣色差及操作等幾方面。生產(chǎn)實(shí)踐證明，抓好了上述幾個(gè)環(huán)節(jié)，可以提高錦綸染色的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，使小樣放樣的一次成功率達(dá)到90％以上。

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