Нейлон — торгова назва синтетичних поліамідних волокон. Нейлон 6 і нейлон 66 найчастіше використовуються в текстильному виробництві. Макромолекула нейлону в основному складається з трьох частин: гідрофобного метиленового сегмента, гідрофільних амідних груп і кінцевих аміно- та карбоксильних груп. Незважаючи на низький вміст амінокислот, нейлон має численні метиленові групи вздовж свого молекулярного ланцюга, здатні утворювати сили Ван-дер-Ваальса та водневі зв’язки з барвниками. Отже, нейлон можна пофарбувати не лише через іонний зв’язок з аніонними барвниками, але також через сильну ван-дер-ваальсову взаємодію з барвниками. Хоча нейлон 6 і нейлон 66 демонструють незначні відмінності в молекулярній структурі та властивостях фарбування, їхні процеси фарбування та обробки ідентичні.
Завдяки розвитку ринку та прогресу прядильних технологій більшість нейлонових тканин тепер містять еластичні волокна (спандекс-нитки) для підвищення стійкості до стирання та еластичності, що ще більше ускладнює процеси фарбування та обробки нейлонових тканин.
1. Горизонтальні смуги
Аналіз причин:
Відмінності в хімічних або фізичних характеристиках нейлонових волокон на тканині:
Фізичні зміни в пряжі, включаючи різницю в кількості ниток, кількості волокон у пряжі або тонкості волокон, а також зміни в звивистості на кінцях окремих волокон або звивистості на кінцях кількох волокон у пряжі.
Хімічні відмінності виникають через коливання вмісту амінокислот у волокні, які можуть виникати під час екструзії фільєри, термічного витягування або процесів скручування. Приклади включають макромолекулярні структурні неоднорідності, що виникають під час обробки нейлонового волокна, наприклад відмінності в кристалічності, орієнтації або структурі ядра-оболонки.
рішення:
(1) Посилити перевірку сірої тканини. Для тканин з варіаціями вибирайте світлі кольори, натуральний білий або яскраво-білий.
(2) Вибирайте барвники з хорошими властивостями покриття та вирівнювання. Дисперсні барвники забезпечують чудове покриття та вирівнювання порівняно з кислотними барвниками; розглянути можливість введення частини дисперсних барвників.
2. Колірні плями, спричинені фарбуванням зануренням
Аналіз причин:
Найлон містить відносно мало кінцевих аміногруп і має низьке значення насичення. Коли при комбінованому фарбуванні використовуються два або більше барвників, виникає конкуренція за місця фарбування-. Це явище називається конкурентним фарбуванням. Якщо вибрані барвники демонструють суттєві відмінності у швидкості поглинання барвника та спорідненості, отримані відтінки волокна будуть значно відрізнятися під час різного часу фарбування. Це призводить до відмінностей кольорів між зразками та поганої відтворюваності.
рішення:
Виберіть серію барвників із подібними кривими фарбування та спорідненістю, хорошою сумісністю та придатністю для виробничого обладнання. Опанувати фарбувальні властивості різних барвників. Вибираючи барвники, ретельно враховуйте такі фактори, як швидкість поглинання барвника, крива фарбування, властивості вирівнювання, показники стійкості кольору та чутливість до температури та вирівнювачів.
(1) Ретельно врахуйте сумісність барвників
Змішуючи кілька барвників для фарбування, вибирайте відповідні барвники та ретельно контролюйте їх кількість. Як правило, віддавайте перевагу барвникам однієї серії одного виробника. Якщо потрібно комбінувати барвники від різних виробників, вибирайте ті з подібними кривими фарбування, порівнянними початковими температурами фарбування та подібною чутливістю до температури та вирівнювачів, щоб звести до мінімуму конкурентне фарбування.
(2) Зверніть увагу на відмінності в конкуренції барвників між малими та великими -зразками
Деякі барвники виявляють незначну конкуренцію під час дрібно-масштабного фарбування, але виявляють значні проблеми у{-великомасштабному виробництві. Наприклад, під час виробництва озерно-зеленого та павино-блакитного поєднання Acid Blue 10 із Acid Yellow 10 може спричинити такі проблеми. Це відбувається тому, що Acid Blue 10 має більшу молекулярну структуру, що призводить до суттєво іншої кривої фарбування порівняно з Acid Yellow 10, що призводить до конкурентного фарбування. Перехід на Acid Blue 10 у поєднанні з Acid Green 10 (який має жовтуватий відтінок) значною мірою вирішує проблему конкурентного фарбування.
3. Колірні плями, викликані умовами процесу
Фарбування нейлону вимагає надзвичайно точного контролю процесу. Умови процесу суттєво впливають на тон кольору та рівномірність фарбування пофарбованих продуктів, при цьому такі фактори, як температура та рівень рН, безпосередньо впливають на якість продукту.
Неоптимізовані процеси часто призводять до таких проблем, як нерівномірне фарбування, кольорові плями, колірні смуги, варіація кольорів і низька стійкість кольору.
(1) Контроль початкової температури фарбування та швидкості нагрівання
Нейлон є термопластичним волокном, тому на швидкість його фарбування істотно впливає температура. Температура фарбування повинна перевищувати температуру склування волокна (35–50 градусів). Нейлонові волокна починають поглинати барвник при 40 градусах. З підвищенням температури поглинання барвника прискорюється, при цьому процес в основному завершується на 100 градусів. Хоча фарбування фактично закінчується при 100 градусах, подальше нагрівання полегшує міграцію барвника, підвищуючи рівномірність кольору. Однак неправильний контроль швидкості нагрівання може легко спричинити нерівномірне фарбування.
Вплив температури на швидкість поглинання барвника також залежить від конкретного барвника. Для вирівнювальних барвників швидкість поглинання поступово збільшується з підвищенням температури. Для стійких до усадки -барвників швидкість поглинання починає швидко зростати, коли температура піднімається вище 60 градусів. Особливо в діапазоні 65–85 градусів контроль швидкості нагрівання є критичним для успішного фарбування нейлону. Неналежний контроль може призвести до швидкого поглинання кольору, слабкої стійкості до міграції, нерівномірного розподілу кольору та труднощів у виправленні дефектів. Під час фарбування нейлону стійкими-барвниками початкова температура фарбування має бути кімнатною. У діапазоні 65–85 градусів суворо контролюйте швидкість нагрівання приблизно до 1 градуса/хв, додайте вирівнювач і використовуйте поступовий метод нагрівання. Потім підвищити температуру до 95-98 градусів і підтримувати 45-60 хвилин.
Крім того, ефективність фарбування цього волокна змінюється залежно від умов термічної обробки перед фарбуванням. Швидкість поглинання барвника суттєво знижується на волокнах, які піддалися сухому нагріванню.
(2) Контроль рівня pH
Під час фарбування нейлонового волокна, коли рН барвникової ванни відносно високий, поглинання барвника мінімальне. Лише після того, як рН падає до певного значення, починається поглинання барвника, швидко досягаючи насичення. Подальше зниження рН не призводить до значного збільшення поглинання. Однак, коли рН знижується до 3, поглинання барвника різко зростає, що свідчить про супер-еквівалентну адсорбцію.
Нейлонові волокна, пофарбовані в умовах надзвичайно низького pH, також схильні до гідролізу. Зокрема, після супер-еквівалентної адсорбції рН усередині волокна стає нижчим, ніж у розчині, що прискорює гідроліз. Гідроліз генерує додаткові аміногрупи, збільшуючи доступність волокна та дозволяючи йому адсорбувати більше барвника, тим самим підвищуючи ймовірність нерівномірного фарбування. Таким чином, виходячи з фактичних умов, відповідне підвищення pH може зменшити кольорові смуги.
Під час фарбування нейлону слабокислими барвниками: - Для світлих відтінків контролюйте pH на рівні 6–7 (регулюється за допомогою стабілізатора фарбування M-215) і збільште дозування вирівнювача, щоб покращити рівномірність фарбування та запобігти плямистості. Однак уникайте надмірно високого рН, щоб уникнути тьмяних тонів кольору. Для темних відтінків підтримувати рН 4–6 (регулюється стабілізатором фарбування М-215). Під час фази збереження тепла додайте відповідну кількість оцтової кислоти, щоб знизити рН і сприяти поглинанню барвника.
(3) Зверніть увагу на вибір і дозування вирівнювачів
Враховуючи погані властивості нейлону для вирівнювання та покриття під час фарбування, вирівнювачі можна використовувати одночасно з барвниками у фарбувальній ванні або наносити як попередню -обробку нейлонових волокон. Аніонні вирівнювачі дисоціюють на негативні іони у барвнику, проникаючи у волокно, щоб спочатку зайняти обмежені ділянки барвника на нейлонових волокнах. У міру підвищення температури під час фарбування ці іони поступово замінюються молекулами барвника, уповільнюючи швидкість зв’язування барвника-волокна та досягаючи рівномірного фарбування. Неіонні вирівнювачі утворюють водневі зв’язки з барвниками у ванні, потім поступово розкладаються під час фарбування з вивільненням молекул барвника, які адсорбуються волокном.
Додавання вирівнювачів значно покращує рівномірність фарбування та здатність до друку. Однак збільшення їх концентрації зменшує швидкість поглинання барвника, що призводить до різного ступеня зниження швидкості виснаження. Тому використання вирівнювача не повинно бути надмірним. Це пов’язано з тим, що, окрім сприяння рівномірному фарбуванню, вирівнювачі також виявляють -блокуючий ефект барвника під час процесу. Надмірне використання вирівнювачів знижує швидкість поглинання кислотних барвників, підвищує концентрацію залишкового розчину барвника та спричиняє різницю кольорів між зразками та погану відтворюваність. Як правило, більші рівні вирівнювача використовуються для світлих кольорів, тоді як менші кількості достатні для темних кольорів.
(4) Пожовтіння
Світлі-кольорові нейлонові тканини часто демонструють локальне помірне пожовтіння під час зберігання та транспортування, що впливає на зовнішній вигляд і якість тканини.
Аналіз причин:
Забруднювачі на пластикових пакувальних пакетах хімічно реагують з BHT (бутилгідрокситолуол) у нейлоні, спричиняючи зміну кольору та спричиняючи пожовтіння.
Використання анти-фенольних пожовтілих агентів у процесах фарбування або набивки.
Висновок
Таким чином, на результати фарбування нейлонових волокон впливають численні фактори. Тому під час практичних операцій важливо вибрати відповідні барвники, допоміжні речовини, процеси попереднього{1}}твердіння та оптимальні умови фарбування-включаючи pH, температуру та тривалість-на основі конкретних вимог до фарбування. Тільки шляхом комплексного врахування та збалансування цих факторів можна досягти чудової рівномірності фарбування.
