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氨綸染色性能分析與染料選擇

發(fā)布時(shí)間：2023-05-31 點(diǎn)擊：

定型機(jī)、涂層機(jī)、地毯機(jī)專(zhuān)業(yè)生成廠(chǎng)家無(wú)錫前洲興華機(jī)械2023年5月31日訊 對(duì)比分析了常見(jiàn)染料（活性染料、酸性染料、分散染料和陽(yáng)離子染料）對(duì)氨綸的染色性能差異，并對(duì)不同類(lèi)型染料上染氨綸的機(jī)理進(jìn)行了探討。結(jié)果顯示：分散染料對(duì)氨綸有較好的沾色作用，弱酸性染料中的1:2金屬絡(luò)合染料對(duì)氨綸有較好的染色效果，活性染料和陽(yáng)離子染料對(duì)氨綸基本不上色。

作者：蔣偉永申曉星方未，沈靈麗閔宇迪袁夢(mèng)林

氨綸具有高延伸性(500%～700%)、低彈性模量（200%伸長(zhǎng)，0.04～0.12g，D）和高彈性回復(fù)率(200% 伸長(zhǎng)，95%～99%)。與乳膠纖維相比，氨綸具有與乳膠纖維相同的彈性，但化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性更好，軟化溫度在200℃以上。

市面上純氨綸的面料較少，通常是將氨綸與其他纖維混紡，可增加面料的彈性，提高穿著舒適性，近年氨綸的使用范圍及在織物中的含量不斷增加。含氨綸的彈力面料在壓模加工或穿著過(guò)程中，氨綸會(huì)裸露在外面，如果氨綸顏色較淺或無(wú)色，就會(huì)出現(xiàn)漏白的問(wèn)題，尤其是對(duì)于大黑、大紅等顏色的面料，該問(wèn)題更加突出，因此氨綸的染色性能研究成為行業(yè)的熱點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)探討不同類(lèi)型染料對(duì)氨綸的染色效果及染色機(jī)理，篩選出適合氨綸染色的染料，對(duì)于解決氨綸露白問(wèn)題提供可行的解決方案。

實(shí)驗(yàn)

1.1材料及設(shè)備

纖維：40D普通氨綸絲4882，40D酸性可染氨綸24700(曉星集團(tuán))。

染料：依索倫紅NHF-S、依索倫黃NHF-S、依索倫藍(lán)NHF-S[德司達(dá)（上海）貿(mào)易有限公司]，分散紅ERD、分散黃ERD、分散藍(lán)ERD（上海安諾其集團(tuán)有限公司），陽(yáng)離子金黃X-GL、陽(yáng)離子紅X-GRL、陽(yáng)離子藍(lán)X-GRRL，活性黃M-3R、活性紅M-3BE、活性深藍(lán)M-2GE（江蘇申新染料化工股份有限公司）。

助劑：無(wú)水碳酸鈉（純堿，分析純），冰醋酸（分析純），三水合乙酸鈉（分析純），酸性勻染劑（工業(yè)級(jí)），分散劑DM-2115（工業(yè)級(jí)，廣東德美精細(xì)化工集團(tuán)股份有限公司），NaCl(分析純，)，陽(yáng)離子勻染劑1227（工業(yè)級(jí)）。

設(shè)備：HWX-24紅外線(xiàn)染色機(jī)，Datacolor 600測(cè)色配色儀， (美國(guó)Datacolor)，HH-6數(shù)顯恒溫水浴鍋。

1.2 染色工藝

活性染料染色氨綸工藝：

活性染料2%(omf)，純堿10 g/L，NaCl 40 g/L，浴比1：30。

活性染料染色工藝曲線(xiàn)如下：

定型機(jī),涂層機(jī),地毯機(jī),地毯背膠機(jī),靜電植絨機(jī)

陽(yáng)離子染料染色氨綸工藝：

陽(yáng)離子染料2% (omf)，陽(yáng)離子勻染劑1227 l g/L，pH 5（冰醋酸和三水合乙酸鈉調(diào)節(jié)），浴比1：30。

陽(yáng)離子染料染色工藝曲線(xiàn)如下：

定型機(jī),涂層機(jī),地毯機(jī),地毯背膠機(jī),靜電植絨機(jī)

分散染料染色氨綸工藝：

分散染料0.5%(omf)，分散劑1 g/L，pH 5（冰醋酸和三水合乙酸鈉調(diào)節(jié)），浴比1：30。

染色工藝曲線(xiàn)如下：

定型機(jī),涂層機(jī),地毯機(jī),地毯背膠機(jī),靜電植絨機(jī)

弱酸性染料染色氨綸工藝：

弱酸性染料2% (omf)，酸性勻染劑1 g/L，pH 5（冰醋酸和三水合乙酸鈉調(diào)節(jié)），浴比1:30。

弱酸性染料染色工藝曲線(xiàn)如下：

定型機(jī),涂層機(jī),地毯機(jī),地毯背膠機(jī),靜電植絨機(jī)

1.3測(cè)試

KIS值:在Dg,光源和10°視場(chǎng)條件下,用測(cè)色配色儀分別測(cè)定不同染料上染氨綸后,普通氨綸和可染氨綸的KS值,KIS值越大,氨綸的染色深度

結(jié)果與討論

2.1活性染料對(duì)氨綸的染色效果

由圖1可知，用活性染料的三原色對(duì)氨綸染色后，普通氨綸和可染氨綸得色較淺，K/S值均在1.00 以下；用活性紅對(duì)普通氨綸染色時(shí)，K/S值僅為0.04，說(shuō)明活性染料基本不上染氨綸，主要原因與活性染料的上染機(jī)理和氨綸的化學(xué)組成有關(guān)?；钚匀玖系墓躺珯C(jī)理是在堿性條件下，活性染料與羥基等官能團(tuán)發(fā)生親核取代或親核加成反應(yīng)?；钚匀玖戏肿又杏谢撬岣人苄曰鶊F(tuán)，在堿性條件下帶負(fù)電荷；而氨綸為聚氨基甲酸酯，分子中有端位酰胺基團(tuán)存在，在堿性條件下也帶負(fù)電荷，與活性染料相互排斥，因此用活性染料對(duì)氨綸染色基本不上色，比較淺的顏色為染料沾色所致。

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圖1活性染料對(duì)不同氯綸的染色效果對(duì)比

2.2陽(yáng)離子染料對(duì)氨綸的染色效果

陽(yáng)離子染料上染纖維的機(jī)理為在酸性條件下，陽(yáng)離子染料帶正電荷，所染纖維有磺酸根、羧酸根等帶負(fù)電荷的基團(tuán)，陽(yáng)離子染料與纖維通過(guò)離子鍵結(jié)合而上染。氨綸的化學(xué)結(jié)構(gòu)中存在氨酯基，與錦綸的酰胺基結(jié)構(gòu)類(lèi)似，都有亞氨基，在弱酸性條件下結(jié)合氫質(zhì)子而帶正電荷，與陽(yáng)離子染料的正電荷產(chǎn)生強(qiáng)烈的排斥力，因此陽(yáng)離子染料不能上染氨綸。

由圖2可知，陽(yáng)離子染料上染氨綸后，氨綸的K/S值較小，所得顏色較淺，氨綸上的染料據(jù)推測(cè)為染料以范德華力吸附在氨綸上。

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圖2 陽(yáng)離子染料對(duì)不同氨綸的染色效果對(duì)比

2.3分散染料對(duì)氨綸的染色效果

氨綸為氨基甲酸酯聚合而成的纖維，分子中基本不具有離子基和強(qiáng)親水基，而具有芳環(huán)和疏水亞甲基鏈，因此氨綸是一種疏水性纖維。根據(jù)相似相容原理，分散染料可與氨綸以較強(qiáng)的范德華力結(jié)合，還可以形成少數(shù)氫鍵結(jié)合，因此分散染料上染氨綸后得色較深（如圖3所示）。氨綸的軟、硬鏈段交叉排列，且具有軟鏈段占比80%以上的微相結(jié)構(gòu)，使分散染料容易上染；但在纖維拉伸狀態(tài)下，染料容易解吸，所以分散染料上染氨綸后，耐皂洗和耐摩擦色牢度均較差。

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圖3分散染料對(duì)不同氨綸的染色效果對(duì)比

2.4弱酸性染料對(duì)氨綸的染色效果

氨綸在聚合過(guò)程中形成了較多的氨基甲酸酯基，在酸性條件下吸附質(zhì)子而帶正電荷（如下所示）。弱酸性染料分子結(jié)構(gòu)中含有磺酸根等陰離子基團(tuán)，因此氨綸的氨酯基為弱酸性染料的上染提供染座。隨著弱酸性染料分子質(zhì)量的增大，染料與氨綸之間的范德華力增強(qiáng)，進(jìn)一步提升了酸性染料在氨綸上的上染率。

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