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錦綸(nylon),翻譯名稱「耐綸」、「尼龍」,學名為polyamide fibre聚醯氨纖維,是中國所產聚醯胺類纖維的統稱。錦綸的品種很多,有錦綸6、錦綸66、錦綸11、錦綸610其中最主要的是錦綸66和錦綸6。

1 錦綸 -簡介

錦綸錦綸

錦綸,學名聚醯氨纖維,是中國所產聚醯胺類纖維的統稱。國際上稱尼龍。強度高.耐磨性,回彈性好,可以純紡和混紡作各種衣料及針織品。主要品種有錦綸6和錦綸66,其物理性能相差不多。錦綸吸濕性和染色性都比滌綸好,耐鹼而不耐酸,長期暴露在日光下其纖維強度會下降。錦綸有熱定型特性,能保持住加熱時形成的彎曲變形。

錦綸的長絲可製成彈力絲,短絲可與棉及晴綸混紡,以提高其強度和彈性.除了在衣著和裝飾品方面的應用外,還廣泛應用在工業方面如帘子線,傳動帶,軟管,繩索,漁網等。

2 錦綸 -定義

錦綸是合成纖維nylon的中國名稱,翻譯名稱又叫「耐綸」、「尼龍」,學名為polyamide fibre,即聚醯胺纖維。由於錦州化纖廠是中國首家合成polyamide fibre的工廠,因此把它定名為「錦綸」。 它是世界上最早的合成纖維品種,由於性能優良,原料資源豐富,一直被廣泛使用。

3 錦綸 -性能

強力、耐磨性好,居所有纖維之首。它的耐磨性是棉纖維的10倍,是干態粘膠纖維的10倍,是濕態纖維的140倍。因此,其耐用性極佳。

錦綸織物的彈性及彈性恢復性極好,但小外力下易變形,故其織物在穿用過程中易變皺摺。

通風透氣性差,易產生靜電。

錦綸織物的吸濕性在合成纖維織物中屬較好品種,因此用錦綸製作的服裝比滌綸服裝穿著舒適些。

有良好的耐蛀、耐腐蝕性能。

耐熱耐光性都不夠好,熨燙溫度應控制在140℃以下。在穿著使用過程中須注意洗滌、保養的條件,以免損傷織物。

錦綸織物屬輕型織物,在合成纖維織物中僅列於丙綸、腈綸織物之後,因此,適合製作登山服、冬季服裝等。

4 錦綸 -品種

錦綸6長絲錦綸6長絲

錦綸的品種很多,有錦綸6、錦綸66、錦綸11、錦綸610其中最主要的是錦綸66和錦綸6。各種錦綸的性質不完全相同,共同的特點是大分子主鏈上都有醯胺鏈,能夠吸附水分子,可以形成結晶結構,耐磨性能極為優良,都是優良的衣著用纖維。

5 錦綸 -分類

錦綸纖維面料可分為純紡、混紡和交織物三大類,每一大類中包含許多品種。

1. 錦綸純紡織物 以錦綸絲為原料織成的各種織物,如錦綸塔夫綢、錦綸縐等。因用錦綸長絲織成,故有手感滑爽、堅牢耐用、價格適中的特點,也存在織物易皺且不易恢復的缺點。錦綸塔夫綢多用於做輕便服裝、羽絨服或雨衣布,而錦綸縐則適合做夏季衣裙、春秋兩用衫等。

2. 錦綸混紡及交織物 採用錦綸長絲或短纖維與其它纖維進行混紡或交織而獲得的織物,兼具每種纖維的特點和長處。如粘/錦華達呢,採用15%的錦綸與85%的粘膠混紡成紗製得,具有經密比緯密大一倍,呢身質地厚實,堅韌耐穿的特點,缺點是彈性差,易折皺,濕強下降,穿時易下垂。此外,還有粘/錦凡立丁、粘/錦/毛花呢等品種,都是一些常用面料。

市場上最為常見的錦綸產品為錦綸6和錦綸66。

錦綸6:全名為聚己內醯胺纖維,由己內醯胺聚合而成。
錦綸66:全名為聚己二醯己二胺纖維 ,由己二酸和己二胺聚合而成。
錦綸6與錦綸66的共同特性:耐光性較差,在長時間的日光和紫外光照射下,強度下降,顏色發黃;其耐熱性能也不夠好,在150℃下,經歷5小時即變黃,強度和延伸度顯著下降,收縮率增加。錦綸6、66長絲具有良好的耐低溫性能,在零下70℃以下時,其回彈性變化也不大。它的直流電導率很低,在加工過程中容易因摩擦而產生靜電,其導電率隨吸濕率增加而增加,並隨濕度增加而按指數函數規律增加。錦綸6、66長絲具有較強的耐微生物作用的能力,其在淤泥水或鹼中耐微生物作用的能力僅次於氯綸。在化學性能方面,錦綸6、66長絲具有耐鹼性和耐還原劑作用,但在耐酸性和耐氧化劑作用上性能較差。

6 錦綸 -錦綸染色工藝

錦綸染色對工藝要求極高。工藝條件是影響染色產品色光和勻染性的重要因素,如溫度、浴比、pH值等,都會影響產品的質量。不合理的工藝容易產生勻染差、色花、色柳、色差、牢度差等病疵。解決方法:

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)以及助劑性能的發揮。錦綸是熱塑性纖維,溫度低時上染速率很慢,溫度超過50℃,纖維的溶脹隨溫度升高而不斷增加。

溫度對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於60℃以後才開始隨溫度的升高而迅速增加。特別在65~85℃的溫度範圍內,控制升溫速率是錦綸染色成敗的關鍵,若控制不當,就會造成上色快、移染性差,易花難回修的問題。若採用耐縮絨染料染錦綸時,始染溫度應為室溫,在65~85℃溫度段,嚴格控制升溫速率1℃/min左右,並加入勻染劑,採取階梯升溫辦法;然後升溫至95~98℃,保溫45~60min。另外,這種纖維的染色性能還隨染色前所受到的熱處理條件而變化,經乾熱定形后的纖維上染速率顯著下降。

確定合適的浴比

由於設備的限制,小樣浴比會比大生產大,但浴比過大會降低上染率,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。  

控制pH值

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

注意勻染劑的選用及用量

針對錦綸染色勻染性及覆蓋性差的特點,應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。既可在染色時與染料同浴使用,亦可以用勻染劑對錦綸進行染前處理。

通過試驗發現,勻染劑的加入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,導致竭染率不同程度下降,因此勻染劑用量不可太多。因為勻染劑在染色過程中除起勻染效果外,同時還有阻染作用。勻染劑用量過大,會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,染淺色時勻染劑用量較大;染深色時,勻染劑用量較少。

勻染劑的選用及用量對控制大小樣色差起決定性作用。勻染劑要與相應的染料類別配套使用,但用量一定要根據實際情況進行調整。小樣生產時,勻染劑的用量控制在0.2~1.5g/L,即在達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。大生產再根據小樣用量進行修正,可達到很好的效果。

酸性染料染錦綸染色工藝

30℃起染(1℃/min)→100℃(保溫30 min)→降至70℃(2℃/min)→熱水洗→皂洗→熱水洗→水洗→出布

染色處方:
             酸性染料(o.w.f)               X
             勻染劑 (g/l)                   y
             浴比                         1:20

7 錦綸 -錦綸纖維低溫染色新工藝

錦綸纖維由於具有良好的強度和韌性,優良的耐磨性和回彈性,因此廣泛用作襪子、彈力衫等的材料,但是錦綸經過高溫染色,尤其是筒子紗染色后,錦綸高彈性紗的彈性會顯著下降。為了避免錦綸高溫染色時彈力的損失研究了錦綸高彈紗稀土低溫染色新工藝,確定了先中性、后酸性浴的一浴二步法低溫染色新工藝。結果表明,該工藝的染色效果達到或者超過了傳統95度左右的染色的效果,從而保證了錦綸高彈紗的彈性,同時有利於節能和減少纖維損傷。 

若採用兩種染色工藝方法:1、在80度用苯甲醇處理錦綸纖維10分鐘,然後用稀土、醋酸處理15分鐘,隨後加染料,80度恆溫染色40分鐘;2、在80度用苯甲醇處理錦綸纖維10分鐘,然後用平平加0,稀土處理15分鐘,隨後加染料,80度恆溫染色20分鐘,最後加醋酸繼續染20分鐘。得出結果如下:

不同染浴中稀土對染色的影響

改變稀土用量,分別在醋酸染浴和中性染浴中,用2%的NEUTRILAN 黃S-GL,80度恆溫染錦綸高彈紗40分鐘,染畢測試上染率,結果表明,在酸性染浴中,稀土對上染率的提高几乎無作用,而在中性染浴中,隨著稀土用量的增加,上染百分率顯著增加,說明稀土在中性染色時,有明顯的促染作用。隨著平平加0的加入,上染百分率有所下降,表明平平加0有一定的勻染作用;隨著苯甲醇的加入,上染百分率有所提高,表明苯甲醇有一定的促染作用。苯甲醇的加入有利於錦綸纖維的膨脹化,從而使染料在低溫下向纖維內擴散的空間阻力減小,改善錦綸纖維的低溫染色性能。在中性染浴中,稀土與苯甲醇復配,有協同效應,更加有利於染料在低溫下向纖維內部擴散,但是在稀土、苯甲醇和醋酸共存的染浴中,醋酸很強的促染作用使得稀土的促染作用不能很好地發揮。可見,當各種促染劑復配后,不一定有很好的協同作用。 

如果改變稀土用量,並且分別採用上述兩種染色工藝染錦綸纖維,染畢測試上染百分率,結果表明在相同稀土用量的條件下,採用染色工藝2比採用染色工藝1的上染百分率高,即先在中性稀土浴中染色,后在酸性浴中染色的染色工藝,能將稀土、醋酸、苯甲醇的促染效果都發揮出來,從而實現錦綸纖維的低溫染色。稀土用量為0.5%時,上染百分率最高。稀土用量高於0.55時,會使上染百分率下降或者導致染料聚集沉澱,所以稀土用量的選擇在0.4%~0.5% 之間為宜。

按照染色工藝2進行染色時,稀土、醋酸、苯甲醇單獨使用,上染百分率均提高,其促染效果從大到小的順序為:醋酸、稀土、苯甲醇。當這些助劑兩兩復配時,上染百分率提高;當三種助劑復配時,上染百分率最大。說明按照此染色工藝染色,這些助劑有很好的協同效應,從而確定了錦綸纖維的一浴二步法(先中性后弱酸性染色)稀土低溫染色工藝。

染料濃度對上染百分率的影響

按照以上確定的錦綸纖維一浴二步法稀土低溫染色工藝,用不同染料濃度分別染錦綸纖維,染畢測試上染百分率,並且與不加苯甲醇和稀土的染色工藝進行比較,結果表明在相同的染料濃度下,加稀土工藝比不加苯甲醇和稀土工藝的上染百分率高,並且隨著染料用量的增加,上染百分率之差顯著增大。當染料用量達到8%時,加稀土工藝、不加苯甲醇和稀土工藝的上染百分率分別為88.98%和57.83%。說明加稀土染色工藝可以實現錦綸纖維的低溫深濃度染色,而不加苯甲醇和稀土工藝不能實現錦綸纖維的低溫深濃色染色。

染色牢度效果

按照前述染色牢度測定方法,測定4%染料濃度染色錦綸織物的耐洗色牢度,結果表明新工藝染色錦綸織物的耐洗色牢度與傳統工藝染色試樣相同,表明稀土低溫染色工藝染錦綸纖維是可行的。 

綜上所說,醋酸、稀土、苯甲醇在錦綸纖維酸性染料染色中有一定的促染作用不能充分發揮。錦綸纖維採用一浴二步法(先中性后弱酸性染色)稀土低溫染色工藝,醋酸、苯甲醇、稀土 促染作用都發揮出來。一浴二步法稀土低溫染色工藝能實現錦綸纖維(織物)的低溫濃深色染色,並且可以節水、節能,保持纖維彈性,減少纖維損傷。 紡織資訊 > 紡織科技 > 工藝技術 > 正文 錦綸纖維低溫染色新工藝">[3]

8 錦綸 -錦綸織物的染色打樣實踐

錦綸是一種疏水性纖維,纖維上含有氨基和羧基[1],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,但由於紡絲工藝規格的不同,造成纖維結構差異很大,引起上染性能差別較大,容易產生色差。因此,如果制訂小樣工藝時稍有疏忽,就有可能造成上染不勻,產生色差、色漬、色點、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,小樣人員一定要制訂合理的染色工藝,並嚴格把關全程工藝,以降低次品率,減輕大生產壓力。

錦綸染色常見疵病,以及預防和技術補救的方法。 

常見疵病及預防和補救措施 

競染造成色花和色不符樣




這是由於染化料選擇不當引起的。錦綸的染色飽和值很低,因此在拼染濃色時,不同染料間的競染就顯得很突出。如果選用的染料在上染率和親和力方面差異較大時,在不同的染色時間內,纖維染得的色澤就會大不相同,造成大小樣色差及重演性差。

預防及補救措施是選擇上染曲線及親和力相似、配伍性好,以及適合生產機台的染化料系列。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,要綜合考慮染料的上染率、上染曲線、勻染性、色牢度性能,以及對溫度和勻染劑的敏感性等因素。

充分考慮染料的配伍性 

使用幾種染料拼染時,要選用合適的染料,且控制好染料用量。一般應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,也應盡量選擇上染曲線相似、始染溫度近似,以及對溫度和勻染劑敏感性相似的染料,盡量避免發生競染。

注意染料大小樣競染中的差異 

有些染料在小樣染色時競染並不明顯,但在大生產中就完全暴露出來了。例如,在生產湖綠色和孔雀藍時,若選用酸性翠藍和酸性黃相拼,就出現類似的問題。這是由於酸性翠藍的分子結構大,與酸性黃上染曲線相差很大,因而引起競染。若改用酸性翠籃與帶黃光的酸性綠相拼,就基本解決了競染問題。

注意機台對染料的適應性 

染機有噴射、經軸和卷染機等。噴射染色機中染液與織物接觸充分,勻染性好,產品手感豐滿,且重現性好,缸差小,但其耐濕處理牢度相對較差。可選用牢度好, 但勻染性略差的弱酸性染料或1∶2金屬絡合酸性染料進行染色。經軸染色機的產品門幅控制簡便,固色容易,但易出現深淺層和頭尾色差等問題。可選用勻染性好而牢度略差的染料,並略提高勻染劑的用量,染色后再加強固色。

工藝不合理造成的疵病


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

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)以及助劑性能的發揮。錦綸是熱塑性纖維,溫度低時上染速率很慢,溫度超過50℃,纖維的溶脹隨溫度升高而不斷增加。

溫度對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於60℃以後才開始隨溫度的升高而迅速增加。特別在65~85℃的溫度範圍內,控制升溫速率是錦綸染色成敗的關鍵,若控制不當,就會造成上色快、移染性差,易花難回修的問題。若採用耐縮絨染料染錦綸時,始染溫度應為室溫,在65~85℃溫度段,嚴格控制升溫速率1℃/min左右,並加入勻染劑,採取階梯升溫辦法;然後升溫至 95~98℃,保溫45~60min。另外,這種纖維的染色性能還隨染色前所受到的熱處理條件而變化,經乾熱定形后的纖維上染速率顯著下降。

確定合適的浴比 

由於設備的限制,小樣浴比會比大生產大,但浴比過大會降低上染率,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。

控制pH值 

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

注意勻染劑的選用及用量 

針對錦綸染色勻染性及覆蓋性差的特點,應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。既可在染色時與染料同浴使用,亦可以用勻染劑對錦綸進行染前處理。陰離子型勻染劑在染浴中離解成負離子,進入纖維,首先佔據錦綸纖維上有限的染座,然後在染色過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合速度,達到勻染的目的;非離子型勻染劑則在染浴中與染料發生氫鍵結合,然後在染色過程中逐漸分解釋放出染料,並被纖維吸附。

通過試驗發現,勻染劑的加入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,導致竭染率不同程度下降,因此勻染劑用量不可太多。因為勻染劑在染色過程中除起勻染效果外,同時還有阻染作用。勻染劑用量過大,會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,染淺色時勻染劑用量較大;染深色時,勻染劑用量較少。

長期以來,業界一直認為pH值的控制是錦綸染色成敗的關鍵。經過多年生產經驗的積累,我們發現引入緩衝體系后,勻染劑的選用及用量對控制大小樣色差起決定性作用。勻染劑要與相應的染料類別配套使用,但用量一定要根據實際情況進行調整。小樣生產時,勻染劑的用量控制在0.2~1.5g/L,即在達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。大生產再根據小樣用量進行修正,可達到很好的效果。  

大小樣色差


錦綸染色時,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。可採取的預防及補救有:減少環境及光源的影響,規範打樣和對色操作;分析大小樣之間的差異,對小樣的數據進行修正放樣。

小樣對色務必嚴格、精確 

化驗室對色、配色環境設計,應儘可能採用黑白灰等系列顏色,這樣可以預防因環境色彩對眼睛生理所引起的「殘像」而影響對色。對色環境的照明必須充足,以防止對色時因光源而發生的色相變化,應採用「有條件」的固定光源,或配備符合國際標準的燈箱。如果光源變化的幾率比較高,如化驗室對色環境為開放式,則窗外光源會因不同時間不同光源的變化(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。

在打確認樣之前應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。 

打小樣用水應與大樣生產一致,並需每日對水質及其pH值進行測試,並調節至工藝要求,避免產生色光差異。

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染色效果影響非常大,所以大小樣的組織規格要相同,染前半制品的工藝條件力求一致,最好採用同一批半制品。

小樣應採用與大樣同一產地、同一工廠、同一品名、同一批號的染化料。配色時選擇的染料配伍值要基本一致,這樣才能保證染色過程中各染料在染液中的比例關係,有利於染色色光的穩定性和重現性。拼色時主色染料宜固定,變動調節色光用染料,以便於大小樣色光一致。對於在染色加工過程中容易引起變色的染料不予採用。

規範化驗室配色操作 

一般來說,越接近灰色系列的顏色,其灰彩度越難判斷,因為它包含的吸收色相比較複雜,經常需要三種染料拼混,故接近灰色系列的色相,配色時可僅以黃、紅、青的感覺做色偏向的選擇。越是色彩感覺強的顏色,顏色的鮮與純對色相的判斷越是重要,故配色時要首先作出正確判斷,選用正確的染料。

對色時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乾程度。烘乾過度,會造成色光不可逆的偏紅;烘乾不夠,則影響色樣的色光飽和度。兩種情況都會造成色光偏差。 

仿色時應重視分品種、分色系,且留樣,積累資料建立色樣庫(有對應的實際生產樣更好)。 

嚴格控制大小樣工藝的一致性 

打樣染浴的pH值及升溫工藝應盡量與大生產一致。大樣生產由於水質及直接蒸汽或間接蒸汽的交叉使用,往往鍋爐蒸汽帶入鹼性而使染浴pH值偏高,使用緩衝劑或配備pH值在線監控儀可以解決這個問題。

小樣染色的保溫時間要與大樣保持一致,以免由於染透性差而造成色差。 

因固色也會影響色光,所以,小樣固色后一定要調節色光,才能進入大生產的工藝制訂。  

影響錦綸染色產品質量的因素很多,主要包括設備、工藝、染化料、大小樣色差及操作等幾方面。生產實踐證明,抓好了上述幾個環節,可以提高錦綸染色的準確性和穩定性,使小樣放樣的一次成功率達到90%以上。 資訊 > 紡織資訊 > 正文 錦綸織物的染色打樣實踐">[4]

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