錦綸織物常見染整問題及應對方法研究

王路芳

（杭州匯云天麗實業(yè)有限公司，浙江 杭州 311200）

錦綸織物具有優(yōu)良的性能，如密度小、質(zhì)輕、形狀好、回彈性好、吸濕性好等優(yōu)點[1]。隨著近年來逐漸興起的體育運動熱潮，運動服飾市場迅速發(fā)展，錦綸面料、彈力錦綸被廣泛應用于健身服、瑜伽服、泳衣等服裝中，而聚酰胺存在耐光性、耐熱性差的問題，若長時間暴露在光照環(huán)境下，會出現(xiàn)黃變、色牢度差等問題。因此，研究錦綸染整工藝意義重大。錦綸的本質(zhì)是合成聚酰胺纖維，基本成分是通過酰胺鍵—NHCO連接起來的脂肪族聚酰胺，例如錦綸6和錦綸66經(jīng)常被用于紡織服裝中。聚酰胺高分子由疏水亞甲基、親水酰胺基、鏈端氨基和羧基構(gòu)成。錦綸纖維具有強度大以及耐磨性、吸濕性和舒適性高等特性，被廣泛應用于內(nèi)衣、登山服以及體育服飾中。另外，隨著消費水平的提升，人們對服裝品質(zhì)和定制的需求不斷提高，對面料染色和整理的技術(shù)要求也越來越高。本研究針對錦綸織物的染整工藝進行了討論，并詳細分析了常見的染色整理問題的成因和相應的解決方法。

1 錦綸織物前處理工序

錦綸織物的主要成分一般為錦綸絲和聚氨酯。在紡織過程中，為了改善纖維的穩(wěn)定性，需要用到一定量的紡絲油劑。聚酰胺纖維紡絲油是礦物油與表面活性劑的混合液。聚氨酯紡絲油中含有較多二甲基聚硅氧烷或乙基有機硅烷，因為聚氨酯摩擦系數(shù)較高，所以含油率很高，有的甚至超過8%，嚴重影響染整處理質(zhì)量。因此，對彈力聚酰胺面料的染色技術(shù)和裝飾技術(shù)非常關(guān)鍵。錦綸織物的預處理工藝主要有以下兩類：一類是干洗機萃取法，另一類是染缸精煉法。其中，由于干洗機萃取法成本較高，回收的溶劑會有一定的殘留，處理不當就會引發(fā)環(huán)保問題。此外，因為有機溶劑會在極大程度上干擾氨綸的彈性強度，所以目前的錦綸織物大多采用染缸精煉法進行除油。

在彈性錦綸織物的預處理中，不僅除油、除雜質(zhì)要徹底，還要防止油雜質(zhì)回流。尤其是彈性錦綸織物，除了礦物油外，甲基硅油、乙基硅油也不易脫落。對于去除下的油和織物上的污垢，如果無法較好地分散和乳化，就會聚集在一起形成油斑，嚴重污染設備，進而引發(fā)一些更嚴重的問題，如染色后出現(xiàn)白漬、白斑等。在加工前，相關(guān)工作人員必須仔細檢查織物，尤其要注意黃化問題。因為錦綸纖維大分子兩端的氨基和羧基對光、熱、氧敏感，尤其是氨基，在氧化過程中，基團數(shù)目會減少，進而變成黃色的纖維。同時，各種油纖維的性質(zhì)在紡織過程中也會在光照、氧化等因素的作用下發(fā)生改變，不僅會導致表面的油污難以去除，還會引起織物染整后的白斑問題。因此，錦綸織物必須用相對密封的材料進行包裝。

工藝流程如下：彈性織物加工前質(zhì)量管理→平整→退漿→精煉→洗滌。

（1）錦綸退漿。退漿劑M-1011的質(zhì)量濃度為8.0 g/L；分散劑M-175的質(zhì)量濃度為1.0 g/L；液堿（純度30%）的質(zhì)量濃度為30.0 g/L。因為錦綸在編織過程中容易產(chǎn)生微量的褶皺，所以在進行高溫定型之前，建議使用平幅設備消除褶皺，持續(xù)平幅退漿，速度保持在40 m/min。

（2）精煉過程。尼龍精煉劑M-118的質(zhì)量濃度為1.0～3.0 g/L；螯合分散劑M-1775的質(zhì)量濃度為1.0～2.0 g/L；pH保持在5.0左右；在95 ℃環(huán)境下，進行30 min的溢流機浸漬；浴比為1∶8；按照車間具體的設備情況，使用開幅機，調(diào)整加料箱和水洗箱的數(shù)量，并采用長車精煉去油工藝。

（3）洗滌。洗滌是預處理過程中常常被忽略的環(huán)節(jié)。由于環(huán)保壓力越來越大，許多工廠只關(guān)注油和織物雜質(zhì)，不注重后續(xù)的洗滌，累積的雜質(zhì)油污過多，由此形成了白斑。因此，織物精煉和脫脂后的清洗不可忽視。尼龍精煉劑M-118是在酸性、中性、堿性環(huán)境下去污效果出色的洗滌劑，最好在酸性狀態(tài)下使用，可以減少堿性洗滌劑的用水量，緩解堿性處理引發(fā)的老化問題。若清洗過程中缺少油脂，容易清洗掉織物上的油劑和雜質(zhì)，油塊被浸泡后聚集回來，形成白斑或染色后的白斑。因此，精煉織物后的清洗和去油工序也不可忽視。堿性清潔劑常使用大量的水，尼龍精煉劑M-118在酸性、中性和堿性環(huán)境下有很好的凈化作用，在酸性條件下的精煉效果較好，能洗滌堿性水以及降低堿性處理的風險。如果油漬在酸性狀態(tài)下無法完全去除，可以使用堿性提煉工藝。

2 染色工序

錦綸染色使用的染料種類較多，例如酸性染料、活性染料等，每種染料都有各自的優(yōu)缺點。例如，運用活性染料制備的成品顏色亮麗，整體色牢度良好，不易出現(xiàn)褪色的問題，而且其中的重金屬含量較低，整體污染性比較小，但缺點是染深性、蓋染性都比較差，容易被其他染料覆蓋。整體來看，當前錦綸染色所使用的染料仍然以酸性染料為主。錦綸材料的等電點在酸堿度5左右，當酸堿度小于5時，整體就會呈現(xiàn)出正電性，錦綸與染料間通過離子鍵的形式進行結(jié)合，主要依靠錦綸的端氨基來吸附染料。反之，當酸堿度大于5后，錦綸整體將呈現(xiàn)出負電性。此時錦綸與染料間的結(jié)合主要依靠范德華力以及分子吸引力。除此之外，染色過程中不同的染液酸堿度、染浴溫度、染料和勻染劑都會對染色過程產(chǎn)生影響[2]。

2.1 不同染液酸堿度對染色過程的影響

在一定溫度條件下，隨著染料吸附力的增強，染料溶液的pH會急劇下降，當染料溶液的pH大于9.0時，染料的吸附力會大幅度下降，對染料染色產(chǎn)生嚴重影響。實際上，當染料溶液的pH大于9.0時，染料的吸收物質(zhì)也將大幅減少，給染料染色過程造成了很大的干擾。當染料溶液的pH高于錦綸纖維等電點時，由于纖維具有負電荷，在染色過程中，主要利用分子間的范德華力和氫鍵進行吸附、著色。當染料呈弱堿性時，染色速度緩慢且均勻，能有效改善染色溫度升高過程中出現(xiàn)的色花、色差現(xiàn)象。當染料溶液的pH低于錦綸纖維等電點時，由于端氨基的蛋白質(zhì)吸附H+化，錦綸纖維產(chǎn)生了帶正電的—NH3+，進而使纖維帶正電荷，染料的吸附能力開始大幅提升，主要以離子鍵方式結(jié)合。此時染料的染色速度較快，如果無法有效控制，容易產(chǎn)生色花、條柳等染色問題。當染料溶液的pH小于2.5時，纖維上的酰胺基開始吸附質(zhì)子，進而出現(xiàn)了超當量吸附現(xiàn)象。在溶液pH非常低的情況下染色，則會導致聚酰胺纖維的溶解，進而影響織物的穩(wěn)定性。錦綸染色成功的關(guān)鍵在于對pH的有效控制。長期的制備實踐表明，對緩沖型添加物整平劑的合理選用，有助于提高低彈性聚酰胺織物的染色能力。在染色時采用堿性（或弱酸性）染料染色后，染料溶液的pH會不斷增加；對于對染浴pH較敏感的染料，染色的pH應小于5，使用這種緩沖體系類助劑可以有效控制染色pH，實現(xiàn)均勻染色。

2.2 不同染浴溫度對染色過程的影響

染浴溫度影響纖維的膨脹程度以及染料和助劑的性能。錦綸是熱塑性纖維，低溫染色速度非常慢。從玻璃化溫度來看，聚酰胺6是30～50 ℃，而聚酰胺66是47～50 ℃。一般聚酰胺66的初始染色溫度可以控制在40 ℃左右，聚酰胺6的初始染色溫度可以控制在30 ℃左右，這樣可以保證聚酰胺的性能不被破壞。當染浴溫度達到70 ℃時，聚酰胺纖維急劇膨脹，染料上染率迅速提高。此外，在之后的加熱過程中，要嚴格控制加熱速度。需要注意的是，溫度對染色速率的影響與各種染料的分子質(zhì)量密切相關(guān)，因此，需嚴格控制加熱速度，如果控制不當，就會加快染色速度。升溫速率對染料染色具有較大影響，一般由染料的種類、所染顏色深度以及織物結(jié)構(gòu)決定。保溫工藝的主要功能就是使染料達到一定程度的流動性，延長保溫期限并促進染料的調(diào)配與染色[3]。

2.3 不同染料情況對染色過程的影響

酸性染料或弱酸性染料的選擇主要取決于錦綸彈性織物的種類、深淺、色相和色牢度的要求。染料的性質(zhì)是由其分子結(jié)構(gòu)決定的，分子結(jié)構(gòu)越簡單，相對分子質(zhì)量越小，水溶性基團越多，染料的勻染性則越好，但濕處理色牢度越低。為了提高酸性染料濕處理色牢度，可以通過提高有機基的比例來增加染料的相對分子質(zhì)量，降低水溶性基團的比例以及染料的染色性。因此，必須從染色工藝開始，控制染色過程，保證染色質(zhì)量，避免出現(xiàn)色花、條柳等問題。因為錦綸的染色飽和值低，所以在染深色或較深的顏色時，不同染料之間會出現(xiàn)明顯的“競?cè)尽爆F(xiàn)象。當染料的親和力和上染率差異較大時，在染色時間不同的情況下，纖維的顏色差異大，顏色容易變深，顏色的再現(xiàn)性變差。一般來說，盡量選擇同一家公司的同一系列染料；如果受環(huán)境限制，不得不選用不同公司的染料，也應盡量選用曲線相似、初始染色溫度相似、敏感性接近的染料，以減少染料之間的“競?cè)尽爆F(xiàn)象。

2.4 不同勻染劑對染色過程的影響

弱酸性染料的水溶性基團比強酸性染料少，對聚酰胺纖維的親和力較高，濕處理色牢度較好，但染料移染性和勻染性較差。錦綸纖維由于本身物化結(jié)構(gòu)不均勻，如細度差異、內(nèi)應力差異、分子結(jié)構(gòu)取向度差異等，在纖維紡絲過程中，也會出現(xiàn)色條、橫檔等染色問題。另外，染色過程中機械設備的操作或人工操作也會影響錦綸染色的勻染性。因此，選用恰當?shù)膭蛉緞┠苡行Х乐够驕p少上述問題的發(fā)生。當前有各種各樣的錦綸勻染劑，可根據(jù)所染的顏色深淺、染料種類選用勻染劑M-2200T，使用量如下：當所染顏色是淺色時，勻染劑的質(zhì)量濃度為1.0～2.0 g/L；當所染顏色是中深色時，勻染劑的質(zhì)量濃度為1.0～1.5 g/L；當所染顏色是深色時，勻染劑的質(zhì)量濃度為0.5～1.0 g/L。當錦綸勻染劑M-2200T的質(zhì)量濃度為1.0 g/L、乙酸的質(zhì)量濃度為0.2 g/L、浴液比為l∶20時，在98 ℃環(huán)境下靜置50 min，將相同尺寸的染色織物和白色織物放入工作溶液中。錦綸勻染劑M-2200T具有卓越的染色性能和優(yōu)異的移染性，可有效提高錦綸的染色均勻性。使用勻染劑M-2200T對錦綸織物染色前先做預煮練，可有效改善因纖維差異造成的橫檔、經(jīng)柳等問題。

2.5 色牢度對錦綸織物品質(zhì)的影響

色牢度也是影響錦綸織物品質(zhì)的關(guān)鍵指標[4]。因為酸性染料的水溶性高，所以必須通過固色處理來改善濕處理色牢度，這樣酸性染料的分子結(jié)構(gòu)就能在纖維中穩(wěn)定下來。采用芳基磺酸聚合物作為主要陰離子的穩(wěn)定劑，不僅能顯著提高處理過的錦綸面料的色牢度，同時也不會影響面料的色澤和手感。實驗表明，對錦綸黑色、大紅色皂洗色牢度可以提升2級以上，且在pH為5左右、處理溫度為80 ℃時效果最佳，處理時間一般為20 min以上。

3 整理工序

3.1 柔軟性整理

由于服裝種類較多，人們對服裝款式、種類的要求也發(fā)生了改變，對錦綸面料也提出了更高的要求，如要求光滑明亮、有彈性等，進而錦綸織物的款式和手感也在不斷改善。

3.2 功能性整理

隨著時代發(fā)展，人們對錦綸面料提出了吸水、除汗、透氣、阻燃、抗氧化、貯藏等性能要求，需要使用添加劑和相關(guān)工藝。

4 結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們對錦綸織物染整效果的要求也逐漸提高，對于紡織行業(yè)來說，既是挑戰(zhàn)，也是機遇。從錦綸織物染整流程來看，主要有前處理工序、染色工序、整理工序。不同工序中存在不同的問題和需要注意的要點。前處理工序是錦綸織物染整去油除雜的過程，是制備良好織物的基礎，在此過程中，主要需注意質(zhì)量問題與環(huán)保問題，如果去油不徹底，就可能出現(xiàn)白斑、白漬問題，環(huán)保問題主要集中在水洗環(huán)節(jié)。染色工序的問題主要集中在各種染色條件的選擇上。本研究對染色工序中染液酸堿度、染浴溫度、染料情況、勻染劑對錦綸織物染色效果的影響進行了討論，并對錦綸織物色牢度的提升情況進行了分析。在整理工序中，紡織行業(yè)面臨的主要問題是消費者對織物質(zhì)量日益增長的需求。面對人們對錦綸織物的需求，紡織行業(yè)應該不斷發(fā)展、與時俱進，開拓錦綸織物染整領域的發(fā)展空間。