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减少锦纶织物横档、经柳问题之实践工艺

来源:印染人 | 作者:印染人 | 时间:2021-05-19 10:32:59 | 订阅《东方纺织》周刊

锦纶织物染色后绸面会产生横向条花或纵向条状色差,这就是人们常说的横档和经柳。它除了坯绸已经造成的原因外,染色不当也会产生这种疵病,特别是坯绸中若有轻微的横档、经柳,原暴露不明显,若一经练染,则织物的结构相产生改变,一些横档、经柳会明显暴露,染色时采取恰当的措施,将会有效地减少织物的横档和经柳,若措施不当,则织物的横档和经柳会更严重。

首先是染料选用不当。有些染料对锦纶织物染色后的匀染性差,对织造的遮盖性不明显,例如用单独的中性染料染色后经常会出现横档、经柳,特别是粽色、灰色染料染色更为显著。其次是染色时的PH值和温度控制不当也会产生横档、经柳。

 

如何减少织物的横档、经柳?

1、各种染料对锦纶织物的经柳、横档的遮盖能力大小依次分为散染料>酸性染料>活性染料>中性染料>直接染料。因此染色时在染料选用上要考虑到拼混的合理性。尽量选择上染速率相似的染料或互补性染料。特别是用中性染料为主色染深粽、深灰时,须加入一定量的酸性染料,以减少经柳、横档产生的概率。

2、扩散剂的加入,也可改善或解决此类问题的产生。例如加入扩散剂和匀染剂,可形成染料胶束,使染料在染色时,浴中溶解的染料与胶束染料形成动态平衡,使染料均匀地吸附于纤维上,并起到移染的作用而达到匀染。

3、染浴中PH值的正确控制也是能减少横档、经柳的有效措施。锦纶织物的等电点是5.6,当染浴PH值低于等电点时,则有利于染料上染纤维,但随着染浴PH值降低,染料的上染速率加速,则匀染性较差,对经柳、横档的遮盖性也下降,常用硫酸铵作为PH值的调节剂。染色升温和染色温度控制不当,也会产生经柳、横档,因此快速升温进入高温染色,则染料缺少时间渗透,扩散到纤维内部,且在高温状态染料的移染性较差,而造成经柳、横档,所以染色时需逐步升温。在高温时(70℃以上)升温速度要慢,以保证染料有充分的时间吸附、渗透和扩散,达到均匀染色。

4、关键问题是锦纶织物织造的坏绸质量要好,切防原料和准备工序、织造工序不当,已使坯绸隐藏着横档、经柳,一般可在染色前进行预定形,以消除织造过程中形成的内应力,使纤维处于稳定状态,为染色提供良好的坯绸,也是减少染色时织物产生横档、经柳的有效措施。

 

工艺实例

由于锦纶纤维大分子两端的氨基和羧基对光和热、氧较敏感,特别是氨基,在氧化、热裂解的过程中,基团数目会下降.锦纶纤维同时也会发生黄变。另外,锦纶织物在纤维纺丝及织布过程中所用到的各种油剂,在光、氧化作用下也可能会发生性质变化,而造成织物表面难以去除的油污,这样也会造成“白渍、白斑”现象的发生。因此,要求锦纶织物在织造完成后,应该使用不透光的包装材料包装。

 

一、锦纶及其弹性织物的前处理

(平整)→(退浆)→精练

1、锦纶梭织布的退浆

退浆剂       8g/L

螯合分散剂   1g/L

液碱(30%)   30g/L

连续平幅退浆,车速40m/min,采用前两格工作液,逐格溢流水洗。由于锦纶梭织布极易产生折痕或鸡爪印,在织物未做高温预定型前宜尽量采用平幅设备。

 

2、精练工艺示例

尼龙精练剂     1-3g/L

螯合分散剂     1-2g/L

pH5左右(HAc调节),溢流机浸渍法95℃×30min,浴比1:8,也可根据染厂自己的设备情况,利用平幅机,调节加料箱及水洗箱的节数而采用长车连续精练去油工艺。

 

3、水洗

由于环保压力越来越大,有许多工厂只重视油剂及杂质从织物上的去除,而不重视后续的水洗工作,从而造成从织物上洗除的油剂、杂质积聚过多,聚集的油剂束造成返沾,因而形成染色后的 “白斑、白渍”,因此精练去油后的织物清洗也是不容忽视的工艺细节。而对于碱剂的清洗往往需要用到大量的水清洗,需注意的是如果在酸性条件下不能完全去除油渍污迹时,可增加一次碱性精练过程。

 

二、锦纶及其弹性织物的染色

可用于锦纶染色的染料有酸性(弱酸性)染料、分散染料、活性染料、直接染料等等。活性染料虽然染成品色泽鲜艳、日晒牢度较好、不含重金属离子等优点,但其染深性、盖染性差。分散染料也只能染浅色,因此目前用于锦纶染色的染料,仍以酸性或弱酸性染料为主。

锦纶纤维的等电点在pH值5-6,当溶液pH值低于等电点时,锦纶纤维带正电荷,染料与纤维以离子键形式相结合,染料主要固着在纤维的端氨基上;当溶液pH值高于等电点时,锦纶纤维带负电荷,染料只能以范德华力或氢键等分子间吸引力的结合方式上染锦纶。

锦纶织物染色中常常易出现“条柳”、 “横档”等问题,以下通过对染色过程中各种影响因素加以分析。

 

1.染液pH值对染色的影响

业界一直认为锦纶染色pH值的控制是成败的关键,经过多年的生产积累,我们发现如果染色中采用缓冲体系类的助剂以及好的匀染剂的选用,对锦纶染色成败起到决定性的作用。

酸性(或弱酸性)染料染色时,随着染色的进行,染液pH值有不断升高的趋势。而对于亲和力小、对染浴pH值较敏感的染料,染色的pH值应控制在5左右,这样缓冲体系类的助剂使用,对锦纶染色pH值控制可起到事半功倍的效果。稳定染液的pH值是实现染色均匀一致的关键因素之一。

1.1 不同pH值对酸性染料吸附锦纶的影响在温度一定的条件下,染料吸附量随着染液pH值的升高而大幅下降,但当染液pH值达到9以上时,染料吸附量会急剧下降,严重影响染料的上染。这是因为当染液pH值高于锦纶纤维等电点后,锦纶纤维带负电荷染料上染锦纶的方式,主要以分子间的范德华力及氢键吸附、着色。

当染液pH值呈弱碱性时,染料上染缓慢、均匀,这样却能有效改善在染色升温过程中所容易产生色花、色差等现象的发生。当染液pH值低于等电点时,锦纶纤维的端氨基吸附H+化,形成带正电的-NH3 +,从而使纤维带正电荷,此时染料吸附量急剧上升,染料与纤维不仅以范德华力结合,同时主要以离子键方式结合。这时染料上染速度极快,如果不加以控制,很容易引起色花、条柳等染色问题的发生。而当染液pH值低于2.5时,纤维的酰胺基开始吸附质子,引起超当量吸附,在这种pH很低的条件下染色,会造成锦纶纤维的降解。

 

2.染色温度对锦纶染色的影响温度是控制染料上染的重要因素,温度的高低,会影响纤维的溶胀程度、染料的性能以及助剂作用的发挥,锦纶是热塑性纤维,低温时染料上染很慢。锦纶6的玻璃化温度为30~50℃,而锦纶66的玻璃化温度在47~50℃,一般锦纶66的始染温度可控制在40℃左右,而锦纶6的始染温度要更低一些。

当染浴温度达到70℃后,纤维急剧膨胀,染料上染率直线上升,在这以后的升温过程中,应严格控制升温速率。当然,温度对染色速率的影响还因染料的不同而有所不同,分子量较小、匀染性较好的染料随着温度升高而逐渐增加,而对于分子量大、匀染性、移染性较差的染料,只有在染浴温度高于60%后,才开始随温度的升高而逐渐增加,特别是在65~85℃的范围内,应严格控制升温速率,若控制不当就会造成上染过快而造成色花。

因此,升温速率对染色的影响关系极大,而升温速率需根据选用染料、所染颜色深浅及织物结构的不同,可采用阶梯升温以保证染料上染的匀染性。保温阶段的主要作用是在于使染料获得一定的迁移性,因此保温时间的适当延长有助于染料的匀染及盖染。

 

3.染料的选择对锦纶染色的影响染料的选择主要取决于被染物的种类、色相、色深以及色牢度要求等因素,所选用的染料要有合理的配伍性。就酸性染料本身而言,其应用性能由分子结构本身所决定。分子结构越简单,相对分子质量越小,所含水溶性基团占比就越大,其匀染性就越好,但其湿处理牢度却较差。而为了提高酸性染料的湿处理牢度,会增加有机基团的比例以增加染料相对分子质量,降低水溶性基团占比,但其染料的匀染性、移染性却会有所下降。因而需要从染色工艺着手,加以对染色过程的控制,以保证染色质量,防止“色花”、 “条柳” 等问题的出现。

锦纶的染色饱和值很低,因此在拼染深浓色时,不同染料间的“竞染”  现象就显得很突出。如果选用的染料在亲和力及上染率上相差较大时,在不同的染色时间内,纤维染得的色泽就会大不相同,这样极易造成色花以及颜色重演性很差。

一般尽量选用同一公司的同一系列的染料,即使不得不选用不同公司的染料相拼时,也应尽量选择上染曲线相似、始染温度近似,以及对温度、匀染剂敏感性相似的染料,以尽量减少染料间的“竞染”现象。

 

4.匀染剂的选择对锦纶染色的影响弱酸性染料水溶性基团比强酸性染料少,对锦纶纤维的亲和力较高,在水溶液中溶解度比强酸性染料差,其溶解度及聚集度中等,因而其湿处理牢度较好,不过其移染性和匀染性较差。而锦纶及其弹性织物在纤维纺丝及织造过程中,纤维本身物化结构不均匀,包括细度差异、内应力差异、分子结构取向度的差异等,或者纤维化学性质上的差异,例如纤维端氨基数量的差异等,也会造成染色过程中形成色条、横档等染色问题。

另外,染色过程中的操作问题会影响锦纶染色的匀染性。因此,好的匀染剂的选用可有效地防止或减少上述问题的发生。用于锦纶染色的匀染剂品种繁多,有亲纤维的阴离子型、亲染料的高分子型、两亲型的两性离子型等。两性离子型匀染剂分子量较大,对弱酸性类分子量较大的染料有优良的匀染作用,有较高的移染能力,更有把不同类型酸性染料染着率拉平的能力。

锦纶织物横条、经柳的改善:锦纶及其弹性织物在纤维纺丝及织造过程中,纤维本身物化结构不均匀,包括细度差异、内应力差异、分子结构取向度的差异等,或者纤维化学性质上的差异,例如纤维端氨基数量的差异等,会造成染色过程中形成色条、横档等染色问题。用匀染剂对锦纶织物染色前先做预煮练后,改善因纤维差异造成的横档、经柳等疵病。

 

5.锦纶织物梁色后湿处理牢度的提升锦纶织物染色后,由于酸性染料具有水溶性基团,加之染料与纤维不是以牢固的共价键方式结合,因而锦纶染中、深色品种其湿处理牢度均较差,需做固色处理以提高湿处理牢度。锦纶专用固色剂能与锦纶纤维发生反应,并且固色剂分子间能相互交联形成立体状网络结构,这样就能使酸性染料分子有效地固定在纤维中,以提高其湿处理牢度。

 

锦纶织物后整理

1、锦纶织物的柔软整理

随着人们对服装的服用要求的多样化,锦纶织物不仅在织物类别、服装款式方面的变化丰富多彩,而且锦纶织物的手感风格变化也已千变万化,有要求糯滑的,有要求软弹的,有要求悬垂感强的,有要求干爽蓬松的等等。有机硅柔软剂顺应了服装潮流的要求,经历了甲基硅油、氨基硅油、聚醚改性硅油、三元共聚硅油的发展阶段,产品性能不断提高,手感风格也层出不穷。

 

2、其它功能性整理

因为市场需求的原因,目前锦纶织物的后整理也出现了很多功能性整理要求,如吸湿排汗整理、阻燃整理、除螨防臭整理、磨毛整理,以及预定型抗氧化、储藏抗黄变等等,都需使用相应的助剂及工艺,在这里就不再加以赘述。

 

注意

1.锦纶织物前处理工艺的选择直接影响着锦纶织物染整加工产品的品质。

2.染色过程中,染液pH值的控制是染色成败的关键因素之一。染液pH值越低,上染速度越快,染料的匀染性及经柳遮盖能力越差。3.尼龙匀染剂可改善染液始染pH值及锦纶织物所带电荷,可有效防止始染pH过低带来的色花及经柳、横档等问题.起到非常好的匀染效果。4.锦纶织物湿处理牢度不仅要求所选用染料符合产品要求.而且好的尼龙固色剂对湿处理牢度有很好的提升效果。5.染色温度的控制也是锦纶染色的关键因素之一。应根据所选用染料及不同颜色、不同织物组织结构来确定染色升温曲线及染色始染温度,升温曲线一般采用阶梯法。6.宜根据不同的产品要求决定锦纶织物后整理工艺。 

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