Найлонът е търговското наименование на синтетичните полиамидни влакна. Найлон 6 и найлон 66 са най-често използваните в текстилните приложения. Найлоновата макромолекула се състои основно от три части: хидрофобен метиленов сегмент, хидрофилни амидни групи и крайни амино и карбоксилни групи. Въпреки ниското съдържание на аминокиселини, найлонът притежава многобройни метиленови групи по своята молекулна верига, способни да образуват ван дер Ваалсови сили и водородни връзки с багрила. Следователно найлонът може да бъде оцветен не само чрез йонно свързване с анионни багрила, но и чрез силни ван дер ваалсови взаимодействия с багрила. Въпреки че найлон 6 и найлон 66 показват незначителни разлики в молекулярната структура и свойствата на боядисване, техните процеси на боядисване и довършване са идентични.
Поради развитието на пазара и напредъка в технологията за предене, повечето найлонови тъкани сега включват еластични влакна (спандекс прежда) за подобряване на устойчивостта на абразия и еластичността, което допълнително усложнява процесите на боядисване и довършителни работи на найлоновите тъкани.
1. Хоризонтални ивици
Анализ на причината:
Разлики в химическите или физическите характеристики на найлоновите влакна върху тъканта:
Физически вариации в преждата, включително разлики в броя на преждата, броя на влакната на прежда или фиността на влакното, както и вариации в нагъването в краищата на отделните влакна или нагъването в краищата на множество влакна в рамките на преждата.
Химическите разлики произтичат от вариации в съдържанието на амино влакна, които могат да възникнат по време на екструзия на фибри, термично изтегляне или процеси на усукване. Примерите включват макромолекулни структурни нехомогенности, развити по време на обработката на найлонови влакна, като разлики в кристалността, ориентацията или структурата на сърцевината-обвивката.
Решения:
(1) Засилване на проверката на сивия плат. За тъкани с вариации ги изберете за светли цветове, естествено бяло или ярко бяло.
(2) Изберете бои с добро покритие и изравняващи свойства. Дисперсните багрила предлагат превъзходно покритие и изравняване в сравнение с киселинните бои; помислете за включване на част от дисперсни багрила.
2. Цветни петна, причинени от боядисване чрез потапяне
Анализ на причината:
Найлонът съдържа относително малко крайни аминогрупи и има ниска стойност на насищане. Когато две или повече багрила се използват при комбинирано боядисване, възниква конкуренция за местата за боядисване-явление, известно като конкурентно боядисване. Ако избраните багрила показват значителни разлики в скоростта на усвояване на багрилото и афинитета, получените нюанси на влакната ще варират значително по време на различните времена на боядисване. Това води до цветови разлики между пробите и лоша възпроизводимост.
Решение:
Изберете серия багрила с подобни криви на боядисване и афинитет, добра съвместимост и пригодност за производствени машини. Овладейте багрилните свойства на различни багрила. Когато избирате багрилни материали, обмислете изчерпателно фактори като скорост на усвояване на багрилото, крива на боядисване, изравняващи свойства, устойчивост на цвета и чувствителност към температура и изравняващи агенти.
(1) Внимателно обмислете съвместимостта на боята
Когато смесвате няколко бои за боядисване, изберете подходящи багрила и внимателно контролирайте количествата им. Като цяло дайте приоритет на багрилата от една и съща серия от един и същи производител. Ако трябва да се комбинират багрила от различни производители, изберете тези с подобни криви на боядисване, сравними начални температури на боядисване и сходна чувствителност към температура и изравняващи агенти, за да сведете до минимум конкурентното боядисване.
(2) Обърнете внимание на разликите в конкуренцията на багрилото между малки и-мащабни проби
Някои багрила проявяват незначителна конкуренция по време на дребно-мащабно боядисване, но разкриват значителни проблеми при широко-мащабно производство. Например, когато произвеждате езерно зелено и пауново синьо, комбинирането на Acid Blue 10 с Acid Yellow 10 може да причини такива проблеми. Това се случва, защото Acid Blue 10 има по-голяма молекулна структура, което води до значително различна крива на боядисване в сравнение с Acid Yellow 10, което води до конкурентно боядисване. Преминаването към Acid Blue 10 в комбинация с Acid Green 10 (което има жълтеникав оттенък) до голяма степен решава проблема с конкурентното боядисване.
3. Цветни петна, причинени от условията на процеса
Багренето на найлон изисква изключително прецизен контрол на процеса. Условията на процеса значително влияят върху цветовия тон и равномерността на боядисване на боядисаните продукти, като фактори като температура и ниво на pH влияят пряко върху качеството на продукта.
Неоптимизираните процеси често водят до проблеми като неравномерно боядисване, цветни петна, цветни ивици, цветови вариации и лоша устойчивост на цветовете.
(1) Контролиране на началната температура на боядисване и скоростта на нагряване
Найлонът е термопластично влакно, така че скоростта му на боядисване се влияе значително от температурата. Температурата на боядисване трябва да надвишава температурата на встъкляване на влакното (35–50 градуса). Найлоновите влакна започват да поглъщат боята при 40 градуса. С повишаване на температурата усвояването на багрилото се ускорява, като процесът до голяма степен завършва до 100 градуса. Въпреки че боядисването по същество завършва при 100 градуса, по-нататъшното нагряване улеснява миграцията на багрилото, подобрявайки еднородността на цвета. Въпреки това, неправилният контрол на скоростта на нагряване може лесно да причини неравномерно боядисване.
Ефектът на температурата върху скоростите на усвояване на багрилото също варира в зависимост от конкретното багрило. За изравняващите багрила скоростта на усвояване постепенно се увеличава с повишаване на температурата. За багрила, устойчиви на-свиване, степента на усвояване започва да се увеличава бързо едва когато температурата се покачи над 60 градуса. Особено в рамките на диапазона 65–85 градуса, контролирането на скоростта на нагряване е от решаващо значение за успешното боядисване на найлон. Неправилният контрол може да доведе до бързо усвояване на цвета, слаба устойчивост на миграция, неравномерно разпределение на цвета и трудности при поправяне на дефекти. Когато боядисвате найлон с устойчиви-на свиване багрила, първоначалната температура на боядисване трябва да бъде стайна. В рамките на диапазона 65–85 градуса, стриктно контролирайте скоростта на нагряване до приблизително 1 градус/мин, добавете изравняващ агент и използвайте стъпаловиден метод на нагряване. След това повишете температурата до 95-98 градуса и поддържайте 45-60 минути.
В допълнение, ефективността на боядисване на това влакно варира в зависимост от условията на топлинна обработка преди боядисването. Степента на усвояване на багрилото значително намалява при влакна, които са били подложени на сухо нагряване.
(2) Контролиране на нивата на pH
По време на боядисване на найлонови влакна, когато pH на багрилната баня е относително високо, поглъщането на багрилото е минимално. Едва след като pH спадне до определена стойност, започва усвояването на багрилото, като бързо се достига насищане. По-нататъшното понижаване на рН не води до значително увеличение на усвояването. Въпреки това, когато pH се намали до 3, поглъщането на багрилото се увеличава рязко, което показва супер-еквивалентна адсорбция.
Найлоновите влакна, боядисани при изключително ниско pH, също са податливи на хидролиза. Особено след като настъпи супер-еквивалентна адсорбция, pH във влакното става по-ниско от това на разтвора, ускорявайки хидролизата. Хидролизата генерира допълнителни аминогрупи, увеличавайки достъпността на влакното и му позволявайки да адсорбира повече багрило, като по този начин прави неравномерното боядисване по-вероятно. Следователно, въз основа на действителните условия, подходящото повишаване на pH може да намали цветните ивици.
Когато боядисвате найлон със слабо киселинни багрила: - За светли нюанси, контролирайте pH на 6–7 (регулируемо със стабилизатор за боядисване M-215) и увеличете дозата на изравняващия агент, за да подобрите равномерността на боядисването и да предотвратите образуването на петна. Избягвайте обаче прекалено високото pH, за да предотвратите матовите цветови тонове. За тъмни нюанси поддържайте рН 4–6 (регулируемо със стабилизатор за боядисване M-215). По време на фазата на задържане на топлина добавете подходящо количество оцетна киселина, за да намалите рН и да насърчите усвояването на багрилото.
(3) Обърнете внимание на избора и дозировката на изравняващите средства
Като се имат предвид лошите изравняващи и покривни свойства на найлона по време на боядисване, изравняващите агенти могат или да се използват едновременно с багрилата в багрилната вана, или да се прилагат като пред{0}}обработка на найлоновите влакна. Анионните изравняващи агенти се дисоциират на отрицателни йони в багрилната баня, прониквайки във влакното, за да заемат първоначално ограничените места за боядисване върху найлоновите влакна. Тъй като температурата се повишава по време на боядисване, тези йони постепенно се заместват от молекули на багрилото, забавяйки скоростта на свързване на -влакната на багрилото и постигайки равномерно боядисване. Нейонните изравняващи агенти образуват водородни връзки с багрилата във ваната, след което постепенно се разлагат по време на боядисването, за да освободят молекули на багрилото, които се адсорбират от влакното.
Добавянето на изравняващи агенти значително подобрява равномерността на боядисване и възможността за надпечатване. Увеличаването на тяхната концентрация обаче намалява степента на усвояване на багрилото, което води до различни степени на намалени нива на изтощение. Следователно използването на изравнителен агент не трябва да бъде прекомерно. Това е така, защото освен насърчаване на равномерното боядисване, изравняващите агенти също проявяват блокиращи -оцветителя ефекти по време на процеса. Прекомерната употреба на изравняващи агенти намалява скоростта на усвояване на багрилото на киселинните багрила, повишава концентрацията на остатъчния разтвор на багрилото и причинява разлики в цвета между пробите и лоша възпроизводимост. Обикновено по-високи нива на изравняващи агенти се използват за светли цветове, докато по-ниски количества са достатъчни за тъмни цветове.
(4) Пожълтяване
Светло{0}}цветните найлонови тъкани често показват локално, леко пожълтяване по време на съхранение и транспортиране, което се отразява на външния вид и качеството на тъканта.
Анализ на причината:
Замърсителите върху пластмасовите торбички за опаковане реагират химически с BHT (бутилиран хидрокситолуен) в найлон, причинявайки промени в цвета и в резултат на пожълтяване.
Използване на анти{0}}фенолни пожълтяващи агенти в процеси на боядисване или подплънки.
Заключение
В обобщение, резултатите от боядисването на найлоновите влакна се влияят от множество фактори. Следователно по време на практическите операции е от съществено значение да се изберат подходящи багрила, спомагателни вещества, процеси на предварително{1}}настройване и оптимални условия на боядисване-включително pH, температура и продължителност-въз основа на специфичните изисквания за боядисване. Само чрез цялостно разглеждане и балансиране на тези фактори може да се постигне отлична равномерност на боядисване.
