锦纶织物常见染整问题及应对方法研究
王路芳
（杭州汇云天丽实业有限公司，浙江 杭州 311200）
锦纶织物具有优良的性能，如密度小、质轻、形状好、回弹性好、吸湿性好等优点[1]。随着近年来逐渐兴起的体育运动热潮，运动服饰市场迅速发展，锦纶面料、弹力锦纶被广泛应用于健身服、瑜伽服、泳衣等服装中，而聚酰胺存在耐光性、耐热性差的问题，若长时间暴露在光照环境下，会出现黄变、色牢度差等问题。因此，研究锦纶染整工艺意义重大。锦纶的本质是合成聚酰胺纤维，基本成分是通过酰胺键—NHCO连接起来的脂肪族聚酰胺，例如锦纶6和锦纶66经常被用于纺织服装中。聚酰胺高分子由疏水亚甲基、亲水酰胺基、链端氨基和羧基构成。锦纶纤维具有强度大以及耐磨性、吸湿性和舒适性高等特性，被广泛应用于内衣、登山服以及体育服饰中。另外，随着消费水平的提升，人们对服装品质和定制的需求不断提高，对面料染色和整理的技术要求也越来越高。本研究针对锦纶织物的染整工艺进行了讨论，并详细分析了常见的染色整理问题的成因和相应的解决方法。
锦纶织物的主要成分一般为锦纶丝和聚氨酯。在纺织过程中，为了改善纤维的稳定性，需要用到一定量的纺丝油剂。聚酰胺纤维纺丝油是矿物油与表面活性剂的混合液。聚氨酯纺丝油中含有较多二甲基聚硅氧烷或乙基有机硅烷，因为聚氨酯摩擦系数较高，所以含油率很高，有的甚至超过8%，严重影响染整处理质量。因此，对弹力聚酰胺面料的染色技术和装饰技术非常关键。锦纶织物的预处理工艺主要有以下两类：一类是干洗机萃取法，另一类是染缸精炼法。其中，由于干洗机萃取法成本较高，回收的溶剂会有一定的残留，处理不当就会引发环保问题。此外，因为有机溶剂会在极大程度上干扰氨纶的弹性强度，所以目前的锦纶织物大多采用染缸精炼法进行除油。
在弹性锦纶织物的预处理中，不仅除油、除杂质要彻底，还要防止油杂质回流。尤其是弹性锦纶织物，除了矿物油外，甲基硅油、乙基硅油也不易脱落。对于去除下的油和织物上的污垢，如果无法较好地分散和乳化，就会聚集在一起形成油斑，严重污染设备，进而引发一些更严重的问题，如染色后出现白渍、白斑等。在加工前，相关工作人员必须仔细检查织物，尤其要注意黄化问题。因为锦纶纤维大分子两端的氨基和羧基对光、热、氧敏感，尤其是氨基，在氧化过程中，基团数目会减少，进而变成黄色的纤维。同时，各种油纤维的性质在纺织过程中也会在光照、氧化等因素的作用下发生改变，不仅会导致表面的油污难以去除，还会引起织物染整后的白斑问题。因此，锦纶织物必须用相对密封的材料进行包装。
工艺流程如下：弹性织物加工前质量管理→平整→退浆→精炼→洗涤。
（1）锦纶退浆。退浆剂M-1011的质量浓度为8.0 g/L；
分散剂M-175的质量浓度为1.0 g/L；
液碱（纯度30%）的质量浓度为30.0 g/L。因为锦纶在编织过程中容易产生微量的褶皱，所以在进行高温定型之前，建议使用平幅设备消除褶皱，持续平幅退浆，速度保持在40 m/min。
（2）精炼过程。尼龙精炼剂M-118的质量浓度为1.0～3.0 g/L；
螯合分散剂M-1775的质量浓度为1.0～2.0 g/L；
pH保持在5.0左右；
在95 ℃环境下，进行30 min的溢流机浸渍；
浴比为1∶8；
按照车间具体的设备情况，使用开幅机，调整加料箱和水洗箱的数量，并采用长车精炼去油工艺。
（3）洗涤。洗涤是预处理过程中常常被忽略的环节。由于环保压力越来越大，许多工厂只关注油和织物杂质，不注重后续的洗涤，累积的杂质油污过多，由此形成了白斑。因此，织物精炼和脱脂后的清洗不可忽视。尼龙精炼剂M-118是在酸性、中性、碱性环境下去污效果出色的洗涤剂，最好在酸性状态下使用，可以减少碱性洗涤剂的用水量，缓解碱性处理引发的老化问题。若清洗过程中缺少油脂，容易清洗掉织物上的油剂和杂质，油块被浸泡后聚集回来，形成白斑或染色后的白斑。因此，精炼织物后的清洗和去油工序也不可忽视。碱性清洁剂常使用大量的水，尼龙精炼剂M-118在酸性、中性和碱性环境下有很好的净化作用，在酸性条件下的精炼效果较好，能洗涤碱性水以及降低碱性处理的风险。如果油渍在酸性状态下无法完全去除，可以使用碱性提炼工艺。
锦纶染色使用的染料种类较多，例如酸性染料、活性染料等，每种染料都有各自的优缺点。例如，运用活性染料制备的成品颜色亮丽，整体色牢度良好，不易出现褪色的问题，而且其中的重金属含量较低，整体污染性比较小，但缺点是染深性、盖染性都比较差，容易被其他染料覆盖。整体来看，当前锦纶染色所使用的染料仍然以酸性染料为主。锦纶材料的等电点在酸碱度5左右，当酸碱度小于5时，整体就会呈现出正电性，锦纶与染料间通过离子键的形式进行结合，主要依靠锦纶的端氨基来吸附染料。反之，当酸碱度大于5后，锦纶整体将呈现出负电性。此时锦纶与染料间的结合主要依靠范德华力以及分子吸引力。除此之外，染色过程中不同的染液酸碱度、染浴温度、染料和匀染剂都会对染色过程产生影响[2]。
2.1 不同染液酸碱度对染色过程的影响
在一定温度条件下，随着染料吸附力的增强，染料溶液的pH会急剧下降，当染料溶液的pH大于9.0时，染料的吸附力会大幅度下降，对染料染色产生严重影响。实际上，当染料溶液的pH大于9.0时，染料的吸收物质也将大幅减少，给染料染色过程造成了很大的干扰。当染料溶液的pH高于锦纶纤维等电点时，由于纤维具有负电荷，在染色过程中，主要利用分子间的范德华力和氢键进行吸附、着色。当染料呈弱碱性时，染色速度缓慢且均匀，能有效改善染色温度升高过程中出现的色花、色差现象。当染料溶液的pH低于锦纶纤维等电点时，由于端氨基的蛋白质吸附H+化，锦纶纤维产生了带正电的—NH3+，进而使纤维带正电荷，染料的吸附能力开始大幅提升，主要以离子键方式结合。此时染料的染色速度较快，如果无法有效控制，容易产生色花、条柳等染色问题。当染料溶液的pH小于2.5时，纤维上的酰胺基开始吸附质子，进而出现了超当量吸附现象。在溶液pH非常低的情况下染色，则会导致聚酰胺纤维的溶解，进而影响织物的稳定性。锦纶染色成功的关键在于对pH的有效控制。长期的制备实践表明，对缓冲型添加物整平剂的合理选用，有助于提高低弹性聚酰胺织物的染色能力。在染色时采用碱性（或弱酸性）染料染色后，染料溶液的pH会不断增加；
对于对染浴pH较敏感的染料，染色的pH应小于5，使用这种缓冲体系类助剂可以有效控制染色pH，实现均匀染色。
2.2 不同染浴温度对染色过程的影响
染浴温度影响纤维的膨胀程度以及染料和助剂的性能。锦纶是热塑性纤维，低温染色速度非常慢。从玻璃化温度来看，聚酰胺6是30～50 ℃，而聚酰胺66是47～50 ℃。一般聚酰胺66的初始染色温度可以控制在40 ℃左右，聚酰胺6的初始染色温度可以控制在30 ℃左右，这样可以保证聚酰胺的性能不被破坏。当染浴温度达到70 ℃时，聚酰胺纤维急剧膨胀，染料上染率迅速提高。此外，在之后的加热过程中，要严格控制加热速度。需要注意的是，温度对染色速率的影响与各种染料的分子质量密切相关，因此，需严格控制加热速度，如果控制不当，就会加快染色速度。升温速率对染料染色具有较大影响，一般由染料的种类、所染颜色深度以及织物结构决定。保温工艺的主要功能就是使染料达到一定程度的流动性，延长保温期限并促进染料的调配与染色[3]。
2.3 不同染料情况对染色过程的影响
酸性染料或弱酸性染料的选择主要取决于锦纶弹性织物的种类、深浅、色相和色牢度的要求。染料的性质是由其分子结构决定的，分子结构越简单，相对分子质量越小，水溶性基团越多，染料的匀染性则越好，但湿处理色牢度越低。为了提高酸性染料湿处理色牢度，可以通过提高有机基的比例来增加染料的相对分子质量，降低水溶性基团的比例以及染料的染色性。因此，必须从染色工艺开始，控制染色过程，保证染色质量，避免出现色花、条柳等问题。因为锦纶的染色饱和值低，所以在染深色或较深的颜色时，不同染料之间会出现明显的“竞染”现象。当染料的亲和力和上染率差异较大时，在染色时间不同的情况下，纤维的颜色差异大，颜色容易变深，颜色的再现性变差。一般来说，尽量选择同一家公司的同一系列染料；
如果受环境限制，不得不选用不同公司的染料，也应尽量选用曲线相似、初始染色温度相似、敏感性接近的染料，以减少染料之间的“竞染”现象。
2.4 不同匀染剂对染色过程的影响
弱酸性染料的水溶性基团比强酸性染料少，对聚酰胺纤维的亲和力较高，湿处理色牢度较好，但染料移染性和匀染性较差。锦纶纤维由于本身物化结构不均匀，如细度差异、内应力差异、分子结构取向度差异等，在纤维纺丝过程中，也会出现色条、横档等染色问题。另外，染色过程中机械设备的操作或人工操作也会影响锦纶染色的匀染性。因此，选用恰当的匀染剂能有效防止或减少上述问题的发生。当前有各种各样的锦纶匀染剂，可根据所染的颜色深浅、染料种类选用匀染剂M-2200T，使用量如下：当所染颜色是浅色时，匀染剂的质量浓度为1.0～2.0 g/L；
当所染颜色是中深色时，匀染剂的质量浓度为1.0～1.5 g/L；
当所染颜色是深色时，匀染剂的质量浓度为0.5～1.0 g/L。当锦纶匀染剂M-2200T的质量浓度为1.0 g/L、乙酸的质量浓度为0.2 g/L、浴液比为l∶20时，在98 ℃环境下静置50 min，将相同尺寸的染色织物和白色织物放入工作溶液中。锦纶匀染剂M-2200T具有卓越的染色性能和优异的移染性，可有效提高锦纶的染色均匀性。使用匀染剂M-2200T对锦纶织物染色前先做预煮练，可有效改善因纤维差异造成的横档、经柳等问题。
2.5 色牢度对锦纶织物品质的影响
色牢度也是影响锦纶织物品质的关键指标[4]。因为酸性染料的水溶性高，所以必须通过固色处理来改善湿处理色牢度，这样酸性染料的分子结构就能在纤维中稳定下来。采用芳基磺酸聚合物作为主要阴离子的稳定剂，不仅能显著提高处理过的锦纶面料的色牢度，同时也不会影响面料的色泽和手感。实验表明，对锦纶黑色、大红色皂洗色牢度可以提升2级以上，且在pH为5左右、处理温度为80 ℃时效果最佳，处理时间一般为20 min以上。
3.1 柔软性整理
由于服装种类较多，人们对服装款式、种类的要求也发生了改变，对锦纶面料也提出了更高的要求，如要求光滑明亮、有弹性等，进而锦纶织物的款式和手感也在不断改善。
3.2 功能性整理
随着时代发展，人们对锦纶面料提出了吸水、除汗、透气、阻燃、抗氧化、贮藏等性能要求，需要使用添加剂和相关工艺。
随着社会经济的不断发展，人们对锦纶织物染整效果的要求也逐渐提高，对于纺织行业来说，既是挑战，也是机遇。从锦纶织物染整流程来看，主要有前处理工序、染色工序、整理工序。不同工序中存在不同的问题和需要注意的要点。前处理工序是锦纶织物染整去油除杂的过程，是制备良好织物的基础，在此过程中，主要需注意质量问题与环保问题，如果去油不彻底，就可能出现白斑、白渍问题，环保问题主要集中在水洗环节。染色工序的问题主要集中在各种染色条件的选择上。本研究对染色工序中染液酸碱度、染浴温度、染料情况、匀染剂对锦纶织物染色效果的影响进行了讨论，并对锦纶织物色牢度的提升情况进行了分析。在整理工序中，纺织行业面临的主要问题是消费者对织物质量日益增长的需求。面对人们对锦纶织物的需求，纺织行业应该不断发展、与时俱进，开拓锦纶织物染整领域的发展空间。
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