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定型機之錦綸染色技術

發(fā)布時間：2022-05-20 點擊：

定型機、涂層機專業(yè)生成廠家無錫前洲興華機械2022年5月20日訊 錦綸織物因其獨特的服用性能，已經越來越受到市場青睞。但錦綸織物在染整過程中易受“白漬”、“白斑”、“色花”、“條柳”、濕處理牢度較差等諸多染整問題的困擾。本文簡要介紹了錦綸織物的基本染整工藝，著重分析了常見染整問題的成因及相應的解決辦法。

錦綸是合成聚酰胺纖維的商品名稱，俗稱尼龍，其基本組成物質是通過酰胺鍵-NHC0連接起來的脂肪族聚酰胺，常用于紡織面料的錦綸有錦綸6和錦綸66。錦綸大分子主要由三部分組成，即疏水性的亞甲基部分、具有親水性的酰胺基和鏈端的氨基和羧基。

雖然錦綸的氨基含量低，但是其分子鏈上具有大量的可以與染料形成范德華力和氫鍵作用的亞甲基，所以錦綸除了可以與陰離子染料通過離子鍵形式結合外，還可通過較強的范德華力與染料發(fā)生相互作用而著色。雖然錦綸6與錦綸66在分子結構、染色性能上存在一些小的差異，但其染整加工工序相同。

錦綸纖維因為其強力好、耐磨性優(yōu)良，吸濕性比滌綸纖維好，服用舒適性比滌綸服裝好，已被廣泛用于服裝面料、高檔內衣、運動服裝及登山服等。由于市場的發(fā)展及紡絲技術的進步，目前錦綸大部分織物都增加了彈性纖維(氨綸絲)以增強錦綸織物的耐磨性和回彈性，這樣更增加了錦綸織物的染整加工的難度。

錦綸織物一般染整生產工藝流程：前處理→(預定型)→染色→后整理→包裝

1、錦綸織物的前處理

錦綸及錦綸彈性織物所用的錦綸絲及聚氨酯(氨綸絲)在紡制過程中，為了提高纖維的可紡性，需要用到大量的紡絲油劑。一般錦綸纖維紡絲用油為礦物油(舍有碳原子較少的烴類物質)和陰、非離子表面活性劑以一定的復配比所制得的油劑，而聚氨酯(氨綸絲)的紡絲油劑一般都含有較多的二甲基聚硅氧烷或乙基硅烷類硅油成分，由于聚氨酯摩擦系數大，其油劑用量有的甚至達8％。

但大量油劑的加入，又嚴重影響著后續(xù)的染整加工生產。因此在錦綸及其彈性織物在染整加工過程中，選擇有效的去油劑及如何有效、干凈地去除紡絲、織造過程中的各種油劑及雜物，是關系到錦綸染整加工成功的重要因素。

目前，錦綸織物的前處理方式有兩種：一種是干洗機萃取法，一種是平幅機或染缸精練法。

由于干洗機萃取方式設備投資大，對萃取劑溶劑(四氯乙烯等)的回收不凈易造成環(huán)保問題，以及有機溶劑對氨綸絲的強力影響大等因素的原因，目前染廠大部分使用的是平幅精練除油或平整后染缸溢流精練除油的工藝方法及流程。

好的精練除油劑不僅要求做到去油、去雜能力優(yōu)良，而且需要有優(yōu)異的防返沾能力。特別是錦綸彈性織物中除含有礦物油外，還有更難去除的甲基、乙基硅油。從織物上去除下來的油劑及臟污，如果不能很好地乳化分散開來，就會聚集在一起而形成油斑，對織物或設備造成嚴重的沾污，這樣就造成了染色后的“白斑”、“白漬”等問題，如果是嚴重的硅油返沾，這樣形成的“白斑”、“白漬”無法去除而造成疵布。

由于錦綸纖維大分子兩端的氨基和羧基對光和熱、氧較敏感，特別是氨基，在氧化、熱裂解的過程中，基團數目會下降．錦綸纖維同時也會發(fā)生黃變。另外，錦綸織物在纖維紡絲及織布過程中所用到的各種油劑，在光、氧化作用下也可能會發(fā)生性質變化，而造成織物表面難以去除的油污，這樣也會造成“白漬、白斑”現象的發(fā)生。因此，要求錦綸織物在織造完成后，應該使用不透光的包裝材料包裝。

1.1 錦綸及其彈性織物的前處理

(平整)→(退漿)→精練

1.1.1 錦綸梭織布的退漿

退漿劑M-1011 8 g/L

螯合分散劑M-175 1 g/L

液堿(30％) 30g/L

連續(xù)平幅退漿，車速40m／min，采用前兩格工作液，逐格溢流水洗。由于錦綸梭織布極易產生折痕或雞爪印，在織物未做高溫預定型前宜盡量采用平幅設備。

1.1.2 精練工藝示例：

尼龍精練劑M-118 1-3g/L

螯合分散劑M-175 1-2g/L

pH5左右(HAc調節(jié))，溢流機浸漬法95℃×30min，浴比1：8，也可根據染廠自己的設備情況，利用平幅機，調節(jié)加料箱及水洗箱的節(jié)數而采用長車連續(xù)精練去油工藝。

1.1.3 水洗

由于環(huán)保壓力越來越大，有許多工廠只重視油劑及雜質從織物上的去除，而不重視后續(xù)的水洗工作，從而造成從織物上洗除的油劑、雜質積聚過多，聚集的油劑束造成返沾，因而形成染色后的 “白斑、白漬”，因此精練去油后的織物清洗也是不容忽視的工藝細節(jié)。而對于堿劑的清洗往往需要用到大量的水清洗，尼龍精練劑M-118在無論在酸性、中性及堿性的環(huán)境下都有非常優(yōu)良的精練去污能力，使用M-118在酸性條件下精練為更好，可減少因洗除堿劑所需的大量用水，以及減少堿性處理中所產生的病疵，但需注意的是如果在酸性條件下不能完全去除油漬污跡時，可增加一次堿性精練過程。

2、錦綸及其彈性織物的染色

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“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。

2.1 染液pH值對染色的影響

長期以來業(yè)界一直認為錦綸染色pH值的控制是成敗的關鍵，經過多年的生產積累，我們發(fā)現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決定性的作用。

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值是實現染色均勻一致的關鍵因素之一。

2.1.1 不同pH值對酸性染料吸附錦綸的影響：

可以看出，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生色花、色差等現象的發(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。

2.2 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，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。

2.3 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，以保證染色質量，防止“色花”、 “條柳” 等問題的出現。

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，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”現象。

2.4 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、內應力差異、分子結構取向度的差異等，或者纖維化學性質上的差異，例如纖維端氨基數量的差異等，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。

可根據所染的顏色深淺、染料種類確定M-2200T的使用量，一般淺色使用1-2g/L，中深色l-1.5 g/L，深色0.5-1 g/L。

2.4.2 尼龍勻染劑M-2200T移染性的分析

M-2200T 1g/L

醋酸 0.2g/L

浴比l：20，98℃ × 50分鐘，染色布與同等大小的白布投入到工作液中。尼龍勻染劑M-2200T不僅具有良好的緩染性，同時具有較好的移染性，可有效的改善酸性染料染色過程中對錦綸上染的染色均勻性，防止染色過程中的色花、條花等疵病的發(fā)生。

2.4.3 M-2200T對錦綸織物橫條、經柳的改善

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、內應力差異、分子結構取向度的差異等，或者纖維化學性質上的差異，例如纖維端氨基數量的差異等，會造成染色過程中形成色條、橫檔等染色問題。經勻染劑M-2200T對錦綸織物染色前先做預煮練后，可有效改善因纖維差異造成的橫檔、經柳等疵病。

M-2200T 3-4％ (o.w.f)

HAc(98％) 0.5/1.5％(o.w.f)

98℃ × 30min

2.5 錦綸織物梁色后濕處理牢度的提升

錦綸織物染色后，由于酸性染料具有水溶性基團，加之染料與纖維不是以牢固的共價鍵方式結合，因而錦綸染中、深色品種其濕處理牢度均較差，需做固色處理以提高濕處理牢度。

錦綸專用固色劑能與錦綸纖維發(fā)生反應，并且固色劑分子間能相互交聯形成立體狀網絡結構，這樣就能使酸性染料分子有效地固定在纖維中，以提高其濕處理牢度。

美高化工生產的尼龍固色劑M-2936，是一只以芳基磺酸聚合物為主體的陰離子型反應固色劑，用其處理后的錦綸織物不僅濕處理牢度能大幅提高，而且對織物色光、手感無不良影響。經實用證明，對錦綸黑色、大紅色皂洗牢度可提升2級以上，而在pH=5左右、處理溫度80℃效果最佳，處理時間一般為20分鐘以上。

錦綸織物固色工藝舉例：(染色清洗后織物)

M-2936 1-5％(o.w.f)

pH 4.5

浴比：1.8-10 80℃ ×20min

3
錦綸織物后整理

3.1 錦綸織物的柔軟整理

隨著人們對服裝的服用要求的多樣化，錦綸織物不僅在織物類別、服裝款式方面的變化豐富多彩，而且錦綸織物的手感風格變化也已千變萬化，有要求糯滑的，有要求軟彈的，有要求懸垂感強的，有要求干爽蓬松的等等。有機硅柔軟劑順應了服裝潮流的要求，經歷了甲基硅油、氨基硅油、聚醚改性硅油、三元共聚硅油的發(fā)展階段，產品性能不斷提高，手感風格也層出不窮。

3.2 其它功能性整理

因為市場需求的原因，目前錦綸織物的后整理也出現了很多功能性整理要求，如吸濕排汗整理、阻燃整理、除螨防臭整理、磨毛整理，以及預定型抗氧化、儲藏抗黃變等等，都需使用相應的助劑及工藝，在這里就不再加以贅述。

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錦綸織物染整大生產工藝舉例

以紹興某染廠染色工藝為例。

織物規(guī)格：100D/96F半光錦綸6+40D氯綸針織汗布，4125px，170G/m2，顏色咖啡色。

4.1 工藝流程

圓筒預縮(除油精練)→剖幅→低溫拉幅→溢流缸精練→高溫預定→染色→成品定型

4.2 工藝流程說明

圓筒預縮：松式圓筒過水設備，95℃，車速55m/min，目的是使織物在熱水的作用下充分回縮。消除紡絲及織布過程中的內應力，使織物得到一定的平整及尺寸穩(wěn)定性。在預縮過程中需要加入尼龍精練劑M-118 2-4g/L，酸性條件下基本去除布面油劑及雜質。

低溫拉幅：為了更好地去除布面細皺及雞爪印。下機克重可以比成品克重稍重些，行機參數可為l65℃×50min。

染缸精練：由于第一道工序圓筒預縮中精練對于雜質的去除不是很充分，如果經過高溫定型后，特別是氨綸中的硅油成分交聯成膜后，對于后續(xù)的染色會有很大的影晌，容易產生色花及色漬等問題，因此進行染缸內進一步精練。

M-118 0.8g/L