Οι ίνες νάιλον ανήκουν στην κατηγορία των ινών πολυσυμπύκνωσης, με τις κύριες ποικιλίες να είναι το νάιλον 6 και το νάιλον 66. Ως τύπος θερμοπλαστικής ίνας, οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας κατά τα στάδια κατασκευής και επεξεργασίας έχουν σημαντικό αντίκτυπο στις φυσικές ιδιότητες και την απόδοση βαφής του νάιλον. Οι μοναδικές ιδιότητες των ινών και οι διαδικασίες επεξεργασίας επηρεάζουν και οι δύο το τελικό αποτέλεσμα ομοιόμορφης βαφής.

Παράγοντες που επηρεάζουν την ιδιότητα ομοιόμορφης βαφής του νάιλον

1. Επίδραση της δομής του υφάσματος και της ίνας

Από την οπτική γωνία ολόκληρης της διαδικασίας βαφής και φινιρίσματος, οι πιο άμεσοι παράγοντες που οδηγούν σε ανομοιόμορφη βαφή του νάιλον είναι η ανομοιόμορφη πυκνότητα στημονιού και υφαδιού του υφάσματος, οι διακυμάνσεις στον αριθμό νημάτων και οι διαφορές στις παρτίδες παραγωγής των ινών νάιλον που χρησιμοποιούνται στο ύφασμα. Όλοι αυτοί οι παράγοντες μπορούν να επηρεάσουν την απόδοση βαφής του νάιλον, με αποτέλεσμα ανομοιόμορφη βαφή. Από την πλευρά της ίνας, η χημική δομή της ίνας νάιλον είναι πολυαμίδιο και υπάρχει μια ορισμένη ποσότητα αμινομάδων στα άκρα των μοριακών αλυσίδων της ίνας. Τα χαρακτηριστικά βαφής του νάιλον επηρεάζονται από τις χημικές και φυσικές διαφορές της ίνας. Αυτές οι διαφορές μπορεί να προκύψουν κατά τη διάρκεια της κατασκευής ή της επεξεργασίας της ίνας και επηρεάζουν άμεσα την απόδοση βαφής της βαφής.

Οι χημικές διαφορές προέρχονται από τις διακυμάνσεις στην περιεκτικότητα σε αμινομάδες της ίνας. Τέτοιες διαφορές μπορεί να συμβούν κατά τη διάρκεια της διαδικασίας περιστροφής, της διαδικασίας θερμικής έλξης ή της διαδικασίας συνδυασμού νημάτων. Οι διαφορές στην περιεκτικότητα σε αμινομάδες οδηγούν σε διακυμάνσεις στον ρυθμό βαφής, ειδικά στην τελική ικανότητα προσρόφησης των ανιονικών βαφών. Αυτές οι διαφορές μπορούν να ελαχιστοποιηθούν μόνο μέσω προσεκτικού ελέγχου κατά τη διάρκεια της διαδικασίας παραγωγής. Σύμφωνα με τις συμβουλές New Dyeing & Printing, οι διαφορές στη φυσική δομή των νημάτων περιλαμβάνουν κυρίως δύο πτυχές: αφενός, προέρχονται από τις συνολικές φυσικές διαφορές των νημάτων, συμπεριλαμβανομένων των διακυμάνσεων στον αριθμό νημάτων, του αριθμού των ινών στο νήμα ή της λεπτότητας των ινών, καθώς και διαφορές μεταξύ των τελικών κατσαρώσεων μεμονωμένων ινών ή πολλαπλών ινών στο νήμα. αφετέρου, προκύπτουν από την ανομοιογένεια της υπερμοριακής δομής των ινών νάιλον που δημιουργούνται κατά την επεξεργασία, όπως διαφορές στην κρυσταλλικότητα, τον προσανατολισμό ή την ανομοιόμορφη δομή δέρματος-πυρήνα εντός των ινών. Όταν υφάσματα από ίνες νάιλον με χημικές ή φυσικές διαφορές βάφονται, είναι πιθανό να εμφανιστεί μια χαρακτηριστική ρίγα χρώματος κατά το υφάδι.

2. Επίδραση των συνθηκών προεπεξεργασίας

Η ακατάλληλη επιλογή συνθηκών κατά την προεπεξεργασία των υφασμάτων νάιλον είναι επίσης ένας σημαντικός παράγοντας που προκαλεί ανομοιόμορφη βαφή. Η ακατάλληλη προεπεξεργασία των υφασμάτων περιλαμβάνει κυρίως: ανομοιόμορφη επεξεργασία του υφάσματος, η οποία οδηγεί σε σημαντικές διαφορές στην απόδοση προσρόφησης των ινών και έχει ως αποτέλεσμα ελαττώματα βαφής όπως κηλίδες. ταχεία αύξηση της θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της διαδικασίας προεπεξεργασίας χρησιμοποιώντας μια μηχανή βαφής jigger, η οποία προκαλεί ξαφνική συρρίκνωση των νημάτων νάιλον. ή ανομοιόμορφη θερμοκρασία κατά τη θερμική σταθεροποίηση, και τα δύο από τα οποία μπορούν να οδηγήσουν σε δομικές διαφορές στις ίνες νάιλον, με αποτέλεσμα ανομοιόμορφη βαφή κατά τη διάρκεια της διαδικασίας βαφής.

3. Επίδραση των συνθηκών βαφής

(1) Επίδραση της θερμοκρασίας

Το νάιλον είναι μια θερμοπλαστική ίνα. Επομένως, ο ρυθμός βαφής της ίνας σχετίζεται στενά με τη θερμοκρασία και η θερμοκρασία βαφής πρέπει να είναι υψηλότερη από τη θερμοκρασία μετάβασης υάλωσης (35-50℃) της ίνας. Οι ίνες νάιλον αρχίζουν να προσροφούν βαφές στους 40℃. Καθώς η θερμοκρασία ανεβαίνει, ο ρυθμός βαφής επιταχύνεται και η διαδικασία βαφής ολοκληρώνεται βασικά στους 100℃. Αν και η βαφή μπορεί να ολοκληρωθεί βασικά στους 100℃, η συνέχιση της αύξησης της θερμοκρασίας είναι ευεργετική για τη μετανάστευση των βαφών, βελτιώνοντας έτσι την ιδιότητα ομοιόμορφης βαφής. Ορισμένοι ερευνητές πιστεύουν ότι ο ρυθμός πρόσληψης βαφής των όξινων βαφών στις ίνες νάιλον σχετίζεται με τη θερμοκρασία. Όταν η θερμοκρασία είναι υψηλότερη από τη θερμοκρασία μετάβασης υάλωσης, η κινητικότητα των μακρομοριακών αλυσίδων στην ίνα αυξάνεται, η ίνα διαστέλλεται, επιτρέποντας στη βαφή να διεισδύσει στην ίνα και να αντιδράσει με τις κατιονικές αμινομάδες στο άκρο. Ωστόσο, εάν ο ρυθμός θέρμανσης δεν ελέγχεται σωστά, είναι πιθανό να εμφανιστεί ανομοιόμορφη βαφή.

(2) Επίδραση της τιμής pH

Κατά τη διάρκεια της βαφής των ινών νάιλον, όταν η τιμή pH του λουτρού βαφής είναι σχετικά υψηλή, πολύ λίγη βαφή απορροφάται στην ίνα. Όταν η τιμή pH του λουτρού βαφής πέσει σε ένα ορισμένο επίπεδο, η βαφή αρχίζει να απορροφάται και φτάνει γρήγορα σε κορεσμό. Η συνέχιση της μείωσης της τιμής pH του λουτρού βαφής δεν αυξάνει σημαντικά την πρόσληψη βαφής. Ωστόσο, όταν η τιμή pH πέσει περαιτέρω σε 3, η πρόσληψη βαφής αυξάνεται απότομα, με αποτέλεσμα την υπερισοδύναμη προσρόφηση. Όταν οι ίνες νάιλον βάφονται υπό συνθήκες πολύ χαμηλής τιμής pH, μπορεί να υποστούν υδρόλυση. Ειδικά μετά την εμφάνιση υπερισοδύναμης προσρόφησης, η τιμή pH μέσα στην ίνα είναι χαμηλότερη από αυτή στο διάλυμα, γεγονός που επιταχύνει την υδρόλυση. Μετά την υδρόλυση, δημιουργούνται περισσότερες αμινομάδες, η προσβασιμότητα της ίνας αυξάνεται και μπορεί να προσροφήσει περισσότερες βαφές, καθιστώντας την ανομοιόμορφη βαφή πιο πιθανή. Επομένως, σύμφωνα με τις πραγματικές συνθήκες, η κατάλληλη αύξηση της τιμής pH μπορεί να μειώσει την εμφάνιση ελαττωμάτων βαφής όπως κηλίδες.

(3) Επίδραση των βοηθητικών ουσιών

Οι ίνες νάιλον βάφονται κυρίως με όξινες βαφές και οι παράγοντες εξομάλυνσης για τις όξινες βαφές περιλαμβάνουν κυρίως τρεις τύπους: ανιονικούς, κατιονικούς και μη ιονικούς. Οι ανιονικοί παράγοντες εξομάλυνσης έχουν μια ορισμένη συγγένεια για τις ίνες σε ένα όξινο μέσο και ανταγωνίζονται με τα ανιόντα βαφής για θέσεις βαφής στην ίνα. Η συγγένειά τους είναι χαμηλότερη από αυτή των ανιόντων βαφής, αλλά ο ρυθμός διάχυσής τους είναι ταχύτερος από αυτόν των ανιόντων βαφής. Στην αρχή της βαφής, οι ανιονικοί παράγοντες εξομάλυνσης ανταγωνίζονται με τις βαφές για τις θέσεις βαφής. Λόγω του γρήγορου ρυθμού διάχυσής τους, βάφουν την ίνα πριν από τα ανιόντα βαφής και συνδυάζονται με τις ομάδες -NH₂ στην ίνα. Στη συνέχεια, αντικαθίστανται σταδιακά από ανιόντα βαφής με υψηλότερη συγγένεια για την ίνα. Αυτό μειώνει τον αρχικό ρυθμό βαφής της βαφής και επιτυγχάνει το αποτέλεσμα εξομάλυνσης. Σύμφωνα με τις συμβουλές New Dyeing & Printing, οι κατιονικοί και μη ιονικοί παράγοντες εξομάλυνσης ασκούν ένα αποτέλεσμα εξομάλυνσης συνδυάζοντας με ανιόντα βαφής για να μειώσουν την αποτελεσματική συγκέντρωση των ανιόντων βαφής και απελευθερώνοντας σταδιακά τα ανιόντα βαφής κατά τη διάρκεια της διαδικασίας βαφής. Επιπλέον, παράγοντες όπως ο χρόνος βαφής, η συμβατότητα των βαφών, η συγκέντρωση του λουτρού βαφής, η αναλογία υγρού και ο ρυθμός κυκλοφορίας του υγρού βαφής επηρεάζουν επίσης το αποτέλεσμα ομοιόμορφης βαφής του νάιλον κατά τη διάρκεια της βαφής.

Προσεγγίσεις για τη βελτίωση της ιδιότητας ομοιόμορφης βαφής του νάιλον

1. Επιλογή βαφών

Πρώτον, η σωστή επιλογή των βαφών είναι ένας βασικός παράγοντας για τη βελτίωση της ιδιότητας ομοιόμορφης βαφής του νάιλον. Υπάρχει ένα ευρύ φάσμα βαφών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη βαφή ινών νάιλον. Μεταξύ των πολλών τύπων βαφών που είναι κατάλληλες για τη βαφή ινών νάιλον, οι διασπορικές βαφές, οι ανιονικές βαφές όπως οι όξινες βαφές, οι 1:2 μεταλλικές σύνθετες βαφές και οι επιλεγμένες άμεσες βαφές είναι οι πιο σημαντικές.

Οι διασπορικές βαφές με απλή μοριακή δομή, λόγω της μη ιονικής τους φύσης και του χαμηλού μοριακού βάρους, μπορούν να καλύψουν τις φυσικές και χημικές διαφορές στις ίνες νάιλον, αλλά αυτές οι βαφές μπορούν να επιτύχουν μόνο μέτρια αντοχή χρώματος. Οι διασπορικές βαφές με πιο σύνθετη δομή μπορούν να παρέχουν καλύτερη αντοχή στο υγρό όταν βάφουν ίνες νάιλον, αλλά λόγω του υψηλού μοριακού τους βάρους, μπορούν να καλύψουν μόνο χημικές διαφορές και όχι φυσικές διαφορές. Οι επιλεγμένες άμεσες βαφές προσφέρουν εξαιρετική αντοχή στην υγρή επεξεργασία στη βαφή νάιλον και είναι οικονομικές για την παραγωγή σκουρόχρωμων προϊόντων. Σε σύγκριση με τις διασπορικές βαφές, η βαφή με τις πιο φωτεινές άμεσες βαφές μπορεί να αποφέρει σχετικά πιο φωτεινά βαμμένα προϊόντα (με καλύτερη απόχρωση από τις διασπορικές βαφές). Σύμφωνα με τις συμβουλές New Dyeing & Printing, οι όξινες βαφές χρησιμοποιούνται συχνά για τη βαφή νάιλον. Το μεγαλύτερο πλεονέκτημά τους είναι η εύκολη βαφή, επιτρέποντας την επίτευξη βαθύτερων αποχρώσεων. Οι διαδικασίες και οι απαιτήσεις βαφής είναι σχετικά απλές και η αντοχή στο υγρό των βαμμένων προϊόντων είναι καλή, αλλά η ιδιότητα ομοιόμορφης βαφής τους είναι χειρότερη από αυτή των διασπορικών βαφών.

2. Επιλογή της διαδικασίας προκαθορισμού

Για να βελτιωθεί η ιδιότητα ομοιόμορφης βαφής, πρέπει να επιβληθούν αυστηρές απαιτήσεις στις διαδικασίες επεξεργασίας των ινών ή των υφασμάτων νάιλον, όπως προεπεξεργασία, βαφή και θερμική σταθεροποίηση. Στην πραγματική παραγωγή, η τέντωμα και ο προκαθορισμός μπορούν να πραγματοποιηθούν πριν από την προεπεξεργασία, γενικά ελεγχόμενα στους 140-150℃ για 30 δευτερόλεπτα, με κατάλληλη ποσότητα υπερτροφοδοσίας. Ειδικότερα, τα υφάσματα από νήματα νάιλον είναι επιρρεπή σε ζάρες κατά την επεξεργασία σε υψηλή θερμοκρασία, όπως η βαφή, και μόλις σχηματιστούν ζάρες, είναι δύσκολο να εξαλειφθούν, οδηγώντας σε ανομοιόμορφη βαφή και επηρεάζοντας την εμφάνιση. Επομένως, ο καθορισμός του υφάσματος πριν από τη βαφή μπορεί να σταθεροποιήσει το σχήμα του υφάσματος, να σταθεροποιήσει το μέγεθος και να αποτρέψει ελαττώματα κατά τη διάρκεια ολόκληρης της διαδικασίας επεξεργασίας.

3. Επιλογή των συνθηκών βαφής

(1) Επιλογή της τιμής pH

Ο σωστός έλεγχος της τιμής pH κατά τη διάρκεια της βαφής είναι επίσης ζωτικής σημασίας για τη βελτίωση της ιδιότητας ομοιόμορφης βαφής. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, το αποτέλεσμα βαφής των ινών νάιλον σχετίζεται στενά με την τιμή pH του λουτρού βαφής. Αν και μια χαμηλότερη τιμή pH είναι ευεργετική για την προσρόφηση της βαφής, όσο πιο γρήγορος είναι ο ρυθμός βαφής, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντίστοιχη μείωση της ιδιότητας ομοιόμορφης βαφής. Επομένως, είναι απαραίτητο να ελέγχεται σωστά η τιμή pH του λουτρού βαφής. Γενικά, κατά τη βαφή νάιλον με όξινες βαφές, η τιμή pH του λουτρού βαφής μπορεί να είναι έντονα όξινη, ασθενώς όξινη ή ουδέτερη.

(2) Επιλογή βοηθητικών ουσιών

Η επιλογή των βοηθητικών ουσιών βαφής είναι συχνά ζωτικής σημασίας για την επιτυχία της βαφής. Σύμφωνα με έρευνα από ειδικούς βαφής και φινιρίσματος, κατά τη βαφή νάιλον με όξινες βαφές, τα ανιονικά βοηθητικά έχουν το καλύτερο αποτέλεσμα εξομάλυνσης. Η λειτουργία τους είναι να μπλοκάρουν τις τερματικές αμινομάδες, ελέγχοντας έτσι την αρχική βαφή.

(3) Επιλογή θερμοκρασίας

Η θερμοκρασία του λουτρού βαφής είναι ανάλογη με τον ρυθμό βαφής των όξινων βαφών. Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο πιο γρήγορος είναι ο ρυθμός βαφής. Ειδικά όταν η θερμοκρασία φτάσει πάνω από 80℃, ο ρυθμός βαφής της βαφής επιταχύνεται σημαντικά, καθιστώντας την εξαιρετικά επιρρεπή σε ελαττώματα βαφής όπως κηλίδες. Για να επιτευχθεί το πιο ομοιόμορφο αποτέλεσμα βαφής όσο το δυνατόν περισσότερο, ορισμένοι ειδικοί προτείνουν την υιοθέτηση μιας σταδιακής διαδικασίας βαφής αύξησης της θερμοκρασίας κατά τη βαφή νάιλον. Η βαφή ξεκινά στους 40℃, στη συνέχεια η θερμοκρασία αυξάνεται σταδιακά στο σημείο βρασμού (περίπου 45 λεπτά), ακολουθούμενη από συνεχή βαφή για 45 λεπτά. Ο ρυθμός βαφής είναι σχετικά αργός σε χαμηλές θερμοκρασίες και όταν η θερμοκρασία υπερβαίνει τους 80℃, ο ρυθμός βαφής αυξάνεται γρήγορα, επομένως η θερμοκρασία θα πρέπει να αυξάνεται αργά. Επιπλέον, ο σωστός έλεγχος παραγόντων όπως η αναλογία υγρού βαφής, ο ρυθμός κυκλοφορίας του υγρού βαφής και η συγκέντρωση του υγρού βαφής είναι επίσης ευεργετικός για τη βελτίωση του αποτελέσματος ομοιόμορφης βαφής του νάιλον.

(4) Επιλογή άλλων συνθηκών

Επιλογή της σειράς προσθήκης υλικών πριν από τη βαφή. Δεδομένου ότι το νάιλον μπορεί να βαφτεί στους 40℃ (κοντά στη θερμοκρασία δωματίου), η θερμοκρασία του υγρού βαφής θα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν χαμηλότερη πριν από την προσθήκη της βαφής. Υπάρχουν επίσης ορισμένες απαιτήσεις για τη σειρά προσθήκης υλικών πριν από τη βαφή. Γενικά, η σειρά προσθήκης υλικών είναι η εξής: αφού τοποθετήσετε το ύφασμα και το νερό στον εξοπλισμό βαφής, ρυθμίστε την αναλογία υγρού, προσθέστε τον παράγοντα εξομάλυνσης και ανακατέψτε ομοιόμορφα και τέλος προσθέστε τη βαφή. Συνιστάται επίσης η προσθήκη της βαφής σε πολλαπλές παρτίδες. Επειδή ο ρυθμός βαφής είναι ο ταχύτερος όταν η βαφή μόλις προστεθεί στο λουτρό βαφής, μην βιαστείτε να αυξήσετε τη θερμοκρασία μετά την προσθήκη της βαφής. Αντίθετα, διατηρήστε τη θερμοκρασία σε θερμοκρασία δωματίου για 15 λεπτά και στη συνέχεια αυξήστε τη θερμοκρασία σύμφωνα με τη διαδικασία.

Επίδραση της διόρθωσης χρώματος. Εάν το χρώμα είναι εσφαλμένο μετά τη βαφή και απαιτείται διόρθωση χρώματος, συνιστάται να στραγγίξετε το υγρό βαφής και να βάψετε ξανά. Επειδή μετά την ολοκλήρωση της βαφής, το υγρό βαφής εξακολουθεί να έχει μια ορισμένη θερμοκρασία (συνήθως γύρω στους 60℃) και αυτή η θερμοκρασία προάγει εύκολα την προσρόφηση της βαφής. Επομένως, κατά την προσθήκη συμπληρωματικών υλικών για διόρθωση χρώματος, μπορεί να εμφανιστούν ελαττώματα βαφής όπως κηλίδες.

Συμπέρασμα

Εν κατακλείδι, το αποτέλεσμα βαφής των ινών νάιλον επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες. Επομένως, στην πραγματική λειτουργία, θα πρέπει να επιλέγονται κατάλληλες βαφές, βοηθητικά, διαδικασίες προκαθορισμού και βέλτιστες συνθήκες βαφής όπως η τιμή pH, η θερμοκρασία και ο χρόνος, σύμφωνα με συγκεκριμένες απαιτήσεις βαφής. Μόνο λαμβάνοντας υπόψη αυτούς τους παράγοντες συνολικά μπορεί να επιτευχθεί ένα καλό αποτέλεσμα ομοιόμορφης βαφής.