定型機、涂層機、地毯機專業生成廠家無錫前洲興華機械2023年5月31日訊 對比分析了常見染料（活性染料、酸性染料、分散染料和陽離子染料）對氨綸的染色性能差異，并對不同類型染料上染氨綸的機理進行了探討。結果顯示：分散染料對氨綸有較好的沾色作用，弱酸性染料中的1:2金屬絡合染料對氨綸有較好的染色效果，活性染料和陽離子染料對氨綸基本不上色。
作者：蔣偉永 申曉星 方未，沈靈麗 閔宇迪 袁夢林
氨綸具有高延伸性(500%～700%)、低彈性模量（200%伸長，0.04～0.12g，D）和高彈性回復率(200% 伸長，95%～99%)。與乳膠纖維相比，氨綸具有與乳膠纖維相同的彈性，但化學穩定性和熱穩定性更好，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程中，氨綸會裸露在外面，如果氨綸顏色較淺或無色，就會出現漏白的問題，尤其是對于大黑、大紅等顏色的面料， 該問題更加突出，因此氨綸的染色性能研究成為行業的熱點。本實驗探討不同類型染料對氨綸的染色效果及染色機理，篩選出適合氨綸染色的染料，對于解決氨綸露白問題提供可行的解決方案。
1.1材料及設備
纖維：40D普通氨綸絲4882，40D酸性可染氨綸24700(曉星集團)。
染料：依索倫紅NHF-S、依索倫黃NHF-S、依索倫藍NHF-S[德司達（上海）貿易有限公司]，分散紅ERD、分散黃ERD、分散藍ERD（上海安諾其集團有限公司），陽離子金黃X-GL、陽離子紅X-GRL、陽離子藍X-GRRL，活性黃M-3R、活性紅M-3BE、活性深藍M-2GE（江蘇申新染料化工股份有限公司）。
助劑：無水碳酸鈉（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（工業級），分散劑DM-2115（工業級，廣東德美精細化工集團股份有限公司），NaCl(分析純，)，陽離子勻染劑1227（工業級）。
設備：HWX-24紅外線染色機，Datacolor 600測色配色儀， (美國Datacolor)，HH-6數顯恒溫水浴鍋。
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如下：
陽離子染料染色氨綸工藝：
陽離子染料2% (omf)，陽離子勻染劑1227 l g/L，pH 5（冰醋酸和三水合乙酸鈉調節），浴比1：30。
陽離子染料染色工藝曲線如下：
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節），浴比1：30。
染色工藝曲線如下：
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節），浴比1:30。
弱酸性染料染色工藝曲線如下：
1.3測試
KIS值:在Dg,光源和10°視場條件下,用測色配色儀分別測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
2.1活性染料對氨綸的染色效果
由圖1可知，用活性染料的三原色對氨綸染色后，普通氨綸和可染氨綸得色較淺，K/S值均在1.00 以下；用活性紅對普通氨綸染色時，K/S值僅為0.04， 說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理和氨綸的化學組成有關。活性染料的固色機理是在堿性條件下，活性染料與羥基等官能團發生親核取代或親核加成反應。活性染料分子中有磺酸根等水溶性基團，在堿性條件下帶負電荷；而氨綸為聚氨基甲酸酯，分子中有端位酰胺基團存在， 在堿性條件下也帶負電荷，與活性染料相互排斥，因此用活性染料對氨綸染色基本不上色，比較淺的顏色為染料沾色所致。
圖1活性染料對不同氯綸的染色效果對比
2.2陽離子染料對氨綸的染色效果
陽離子染料上染纖維的機理為在酸性條件下， 陽離子染料帶正電荷，所染纖維有磺酸根、羧酸根等帶負電荷的基團，陽離子染料與纖維通過離子鍵結合而上染。氨綸的化學結構中存在氨酯基，與錦綸的酰胺基結構類似，都有亞氨基，在弱酸性條件下結合氫質子而帶正電荷，與陽離子染料的正電荷產生強烈的排斥力，因此陽離子染料不能上染氨綸。
由圖2可知，陽離子染料上染氨綸后，氨綸的K/S值較小，所得顏色較淺，氨綸上的染料據推測為染料以范德華力吸附在氨綸上。
圖2 陽離子染料對不同氨綸的染色效果對比
2.3分散染料對氨綸的染色效果
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親水基，而具有芳環和疏水亞甲基鏈，因此氨綸是一種疏水性纖維。根據相似相容原理，分散染料可與氨綸以較強的范德華力結合，還可以形成少數氫鍵結合，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%以上的微相結構，使分散染料容易上染；但在纖維拉伸狀態下，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。
圖3分散染料對不同氨綸的染色效果對比
2.4弱酸性染料對氨綸的染色效果
氨綸在聚合過程中形成了較多的氨基甲酸酯基，在酸性條件下吸附質子而帶正電荷（如下所示）。弱酸性染料分子結構中含有磺酸根等陰離子基團，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量的增大，染料與氨綸之間的范德華力增強，進一步提升了酸性染料在氨綸上的上染率。
可染氨綸是在氨綸紡絲的過程中，將混合胺擴鏈劑加入紡絲液中，大大增加了氨綸端位氨基的數量，使其在酸性條件下帶正電荷，大大提高了酸性染料的染色性能。由圖4可知，染色后可染氨綸的K/S值達到28.00，顏色較深；而普通氨綸的k/S值只有4.19， 染色性能較差。
圖4 弱酸性染料對不同氨綸的染色效果對比
氨綸具有優異的高彈性和回復性，可提高服裝的舒適性，應用日益廣泛，因此研究不同類型的染料對氨綸的染色性能對于氨綸的推廣應用有很重要的意義。
通過本研究可得出以下結論：
1、氨綸用陽離子染料和活性染料染色效果較差，基本不上染；分散染料可使氨綸獲得較深的顏色，但色牢度較差，不是真正的上染，為沾色。
2、弱酸性染料可上染氨綸，普通氨綸用弱酸性染料染色后可染得一定深度，可染氨綸用弱酸性染料染色后可獲得較深的顏色，具有優異的染色性能。
來源：《染整技術》期刊2021年7月第7期第43卷，轉載請完整注明以上信息
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