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1、浙江纺织服装职业技术学院浙江纺织服装学院ZHEJIANG TEXTILE&FASHION COLLEGE毕业设计（论文）锦纶染色工艺探讨专业名称： 精细化学品加工工艺 学生姓名： 林立科 班 级： 10精细化工班 学 号： 2010011430 指导教师： 郑老师 2013年04月28日 摘 要聚酰胺俗称尼龙（Nylon），英文名称Polyamide（简称PA），是分子主链上含有重复酰胺基团NHCO的热塑性树脂总称。包括脂肪族PA，脂肪芳香族PA和芳香族PA。其中，脂肪族PA品种多，产量大，应用广泛，其命名由合成单体具体的碳原子数而定。是美国著名化学家卡罗瑟斯和他的科研小组发明的。锦纶是聚酰胺
2、纤维在我国的商品名称，用作纺织纤维的品种有锦纶6（NH(CH2)5COn）和锦纶66（HN(CH2)6NHCO(CH2)4COn）两种，它们的染色机理是相同的。锦纶染色时 ,初始染浴 p H值宜选在 6 7;锦纶 66可在 4 0始染 ,而锦纶 6可在 15始染 ;酸性染料染色时 ,若要染得深浓色泽 ,应采用两只或两只以上染料拼染 ;助剂的选用应与染料配套。关键词：聚酰胺纤维 酸性染料 色牢度 低温染色 目 录引言(4)1 染色的基本常识(4)1.1染色的定义 (4)1.2染色加工的目的(4)1.3染色的过程(4)2 聚酰胺纤维（锦纶）结构 (4)2.1.聚酰胺纤维的结构的特点 (4)2.2.
3、锦纶及其几种混纺织物(5)2.3.锦纶与其他织物的辨别(5)3 酸性染料的染色机理(5)3.1酸性染料的性质(5)3.2.酸性染料的染色机理(5)3.3影响酸性染料的主要因素(6)3.4锦纶染色的工艺(7)3.5锦纶染色采用低温染色(8)4 锦纶染色出现的预防及补救措施疵病 (9)4.1竞染造成的色花和色样的不符(10)4.2充分考虑染料的配伍性(10)4.3工艺部合理造成的疵病(10)4.4注意染料匀染性的选用及用量(10)5 结论以及尚存在的问题(10)6 参考文献(11)致谢引言锦纶因其具有洗可穿、免烫、尺寸稳定性好、缩水率小和耐气候性好等特点,而被广泛应用。然而在酸性染料对锦纶染色后,
4、由于锦纶末端氨基少的这一结构特点,使得酸性染料的上染大部分依靠染料分子与织物之间的范德华力和氢键,从而导致色牢度差等问题。 。由于锦纶织物存在吸湿性差、穿着时汗水不易排出、手感粗糙等缺陷,利用织物后整理技术对锦纶纤维织物进行后整理加工,使织物具有吸湿排汗以及柔软的效果就成为一种必然。然而后整理处理时,所使用的助剂对于固色剂的固色效果有一定的影响。在此,本文使用DM-3740吸湿排汗剂、DM-3741特软吸湿排汗剂和SilyouwetT6160有机硅柔软剂分别来处理以上两种固色剂的整理试样(最佳固色工艺条件下),并对其毛细管效应、吸水率、水滴扩散时间、水分蒸发速率、柔软性能及耐洗性分别进行测试,
5、研究其整理剂对织物各项性能的影响。通过分析后整理助剂对固色后锦纶织物色牢度的影响,研究了固色剂和后整理助剂的特性与共性：吸湿排汗剂DM-3740整理两类固色剂固色后织物都能大幅提高织物的吸湿排汗性,但对色牢度影响较大,色牢度等级分别下降了0.5-1级；吸湿排汗剂DM-3741整理两类固色剂固色后织物都能大幅提高织物的吸湿排汗效果,也导致色牢度出现不同程度下降,但对比DM-3740其对色牢度影响较小；Silyouwet T6160柔软剂整理两类固色剂固色后织物都能提高织物的手感等级,并且对色牢度影响相对较小。1.染色的基本常识1.1染色的定义用染料或颜料将纤维着色称为染色，广义上的染色是在纤维品
6、上呈现色，包括呈现白色的漂白、荧光增白、呈现色的全面的全面染色的染色及部分染色的印染1.2染色加工的目的改变纤维（纱、布等）增高纤维制品的价值 其价值包括：感觉价值：包括色、花样之美丽、视觉、触觉。使用价值：包括耐久性、染色坚牢度、舒适性、健康性1.3染色过程染料在染浴中纤维表面扩散，吸附于纤维表面上，由纤维表面向内部扩散，染着平衡。2聚酰胺纤维（锦纶）结构2.1聚酰胺纤维的结构特点聚酰胺纤维的组成和结构比蛋白质纤维简单，仅在分子链的末端才具有羧基和氨基、在分子链的中间存在大量的碳链和酰胺基，无侧链。聚酰胺纤维的氨基含量低，锦纶66和锦纶6的氨基含量分别为0.4mol/kg纤维和0.098mo
7、l/kg纤维，为羊毛的1/20和1/10左右。锦纶用酸性染料染色只能染得中等浓度的色泽，锦纶6的得色量比锦纶66高些。聚酰胺纤维的羧基含量高于氨基，在等电点时氨基全部以铵根离子的形式存在，而羧基只是以部分COO-离子的形式存在。锦纶66的等电点PH值为67.聚酰胺纤维的热塑性纤维，其吸湿溶胀性比羊毛低的多。当温度高于70C上染速率才迅速加快。纤维纺丝时的拉伸比大小，对锦纶的染色性能也有影响，拉伸比增大，其结晶度和取向度提高，使染料分子渗透的可及区减小，因而染色时染料的平衡吸附量和扩散系数都有减少。聚酰胺纤维的染色性能还随染色前所受的热处理条件而变化，经干热定型的纤维上染速率下降，经蒸汽定型的纤
8、维上染速率提高。2.2聚酰胺纤维及其几种混纺形式锦纶是一种疏水性纤维。它是世界上最早的合成纤维品种，由于性能优良，原料资源丰富，一直被广泛应用。最大的优点是结实耐磨。密度小弹性好，耐疲劳破坏，化学稳定性好，耐酸不耐碱。最大的缺点是久晒变黄，强度下降，吸湿也不好，但比涤纶、晴纶好。多用于针织和丝绸工业。锦纶一般多与氨纶、涤纶、人造丝混纺。以提高它的弹性、及织物的强力。补充它的不足之处。锦纶染色用酸性染料，与其混纺的织物则分别用酸性染料、酸性染料+分散染料（一般为阳离子染料）、酸性染料+活性染料（有牢度）、酸性染料+直接染料（无牢度）。染色时一定要先分析其材质，然后根据不同的材质选用不同的燃料。2
9、.3锦纶与其它纤维的辨别方式取一小块坯布点燃，吹熄后观察其冒烟情况，冒白烟为锦纶材质，冒黑烟为涤纶材质。有烧纸味的为人造丝。将坯布放置于适量的冰醋酸中加热30分钟，可熔为锦纶材质，不熔为涤纶材质。3.酸性染料的染色机理3.1酸性染料的性质聚酰胺纤维染色使用最多的是弱酸性染料，可在弱酸性染浴或中性染浴中进行染色，而且最好采用分子量为400500的单磺化偶氮染料，或分子量为800左右的二磺化偶氮染料。分子量过大，匀染性差，分子量过小，则湿处理牢度下降。与羊毛染色比较，酸性染料对聚酰胺纤维的亲和力比较高，匀染性较差，湿处理牢度也比较好。染色时需要使用匀染剂。3.2酸性染料的染色机理酸性染料对聚酰胺纤
10、维的染色机理基本上与羊毛染色相同。在弱酸浴染色时，有部分染料与纤维以离子键结合，但氢键和范德华力也起重要的作用，在中性浴中，后者起主导作用。在锦纶66的等电点以下染色时，染料主要以离子键形式固着在纤维的端氨基上且酸性染料在锦纶66上的饱和值与端氨基的含量基本相符。当PH值降至2.5以下时，纤维的酰胺基开始吸附质子，产生超当量吸附。在PH值低的条件下染色，会促使锦纶纤维降解。在锦纶66的等电点PH值以上染色时，染料靠范德华力、氢键等分子间吸引力吸附在纤维上，它的耐碱性比羊毛和蚕丝要高的多由于聚酰胺纤维的氨基含量低，其染色饱和值很低，用酸性染料染色时只能染得浅中色。要染深浓色，需要采用两只或两只以
11、上的染料拼染。在拼染时必须选用上染速率和亲和力相近的染料，否则不同染料间竟染现象突出，在整个染色过程中，前后色泽不一致。一组染料的拼染性好坏，可以用染液的光谱曲线图加以验证。要求在整个染色过程中，织物与染液的色泽一致，光谱曲线的形状相似，其最大吸收波长一致。3.3影响锦纶染色的主要因素3.3.1染料染料配伍性佳产生以下优点：a. 可以降低不均染得危险。b. 可以有效缩短实际染色所需时间。c. 使染色的再现性增强，减少二次加色的时间d. 对于织物的横竖条有较优良的覆盖效3.3.2PH值在锦纶染色中，染浴PH值是影响其上染速率和上染率的重要工艺参数。弱酸性染料染锦纶时，染浴的PH值有不断升高的趋势
12、，为了获得较高的上染率和易染性，宜在PH值为67的初始浴中进行染色。对亲和力较小、染浴PH值较敏感的染料，初始染浴的PH值应在5一6以下，如能使用缓冲溶液，则效果更好。与羊毛染色相比，酸性染料对聚酰胺纤维的亲和力较高，更易发生超当量吸附，因此酸性染料对染色PH值要求较高3.3.3温度锦纶66的玻璃化温度是4750C,一般可在40C始染，由于锦纶66的吸湿性溶胀性不太高，温度高于70C以后，上染速率才迅速加快，在此后的升温阶段需要控制升温速率，这对亲和力大、移染性差的染料更为重要。保温阶段的主要作用在于使染料获得一定的迁移性，因此染浴保温的温度变化对于匀染性和盖染性的影响比较显著。从常温沸染提高
13、到120C加压染色，盖染性可提高1级左右。锦纶6分子间氢键较锦纶66少，染料在锦纶6中扩散较快。锦纶6的玻璃化温度较低，为3550C,且端氨基含量较锦纶66多，温度较低时锦纶6的上染率较高，故始染温度一般控制在15C左右。温度升至120C时，其上染率逐步接近甚至超过锦纶66。3.3.4助剂弱酸性染料与锦纶纤维之间的亲和力高、湿处理牢度好、上染率高，但染料在纤维上缺乏迁移性，容易导致色花和柳条等疵病，尤其是染蓝、灰、棕等色泽时暴露得更为明显，助剂的主要作用在于减少染料与纤维之间的作用力，降低染料的上染速率、并使染料在纤维上增大迁移性。但用量过多，会阻滞染料在纤维上的吸附，或使染料解吸而影响吸尽率
14、。按其作用机制不同、助剂可分为纤维亲和性和染料亲和性两大类。按助剂的离子形式分为阴离子型、弱阳离子型、。非离子型或两性离子助剂。研究表明，阴离子助剂在升温阶段有较好的缓染作用，非；离子助剂在保温阶段有较好的移染作用，要注意助剂和染料的配伍性，分子较大的助剂适用于分子较大得弱酸性染料，移染能力较强，具有较好的盖染作用。有时将纤维亲和性助剂和染料亲和性助剂拼混使用，也可获得较好的匀染和盖染效果。3.4锦纶染色的工艺3.4.1染料的选择染料的选择主要取决于被染物的种类、色相。色深及坚牢度等因素。所选用的染料要有合理的配伍性。（所谓配伍性就是指所用的染料在染色过程中，它们的吸收不一致的，而不会有快慢的
15、不同，这样可降低不匀染的危险性，缩短染色时间，提高重现性，对于织物横条有较好的覆盖性）。3.4.2助剂的用量酸性匀染剂作为锦纶匀染剂可增进染料的配伍性，改善染色性能。属于染料亲和型助剂，用量有一定的限制，太少作用不强，太多则起阻染作用，影响吸尽率及重现性。 3.4.3染料的起始温度温度是控制上染的重要因素。温度的高低,会影响纤维的膨化程度、染料的性能(溶解性、分散性、上染率、色光等)以及助剂性能的发挥。锦纶是热塑性纤维,温度低时上染速率很慢，温度超过50，纤维的溶涨随温度升高而不断增加。温度对染料上染速率的影响还因染料的不同而有所不同，匀染性染料的上染速率随温度升高而逐渐增加；耐缩绒染料的上染率要在染浴温度高于60以后才开始随温度的升高而迅速增加。特别在6585的温度范围内，控制升温速率是锦纶染色成败的关键，若控制不当，就会
