Najlon je trgovački naziv za sintetička poliamidna vlakna. Najlon 6 i najlon 66 se najčešće koriste u tekstilnim aplikacijama. Makromolekula najlona se prvenstveno sastoji od tri dijela: hidrofobnog metilenskog segmenta, hidrofilnih amidnih grupa i terminalnih amino i karboksilnih grupa. Unatoč niskom sadržaju aminokiselina, najlon posjeduje brojne metilenske grupe duž svog molekularnog lanca sposobne da formiraju van der Waalsove sile i vodikove veze sa bojama. Posljedično, najlon može biti obojen ne samo ionskim povezivanjem s anjonskim bojama, već i jakim van der Waalsovim interakcijama s bojama. Iako najlon 6 i najlon 66 pokazuju manje razlike u molekularnoj strukturi i svojstvima bojenja, njihovi procesi bojenja i završne obrade su identični.
Zbog razvoja tržišta i napretka u tehnologiji predenja, većina najlonskih tkanina sada uključuje elastična vlakna (pređa od spandexa) kako bi se povećala otpornost na habanje i elastičnost, što dodatno komplikuje procese bojenja i završne obrade najlonskih tkanina.
1. Horizontalne pruge
Analiza uzroka:
Razlike u hemijskim ili fizičkim karakteristikama najlonskih vlakana na tkanini:
Fizičke varijacije u pređi, uključujući razlike u broju pređe, broju vlakana po pređi ili finoći vlakana, kao i varijacije u savijanju na krajevima pojedinačnih vlakana ili napregnutosti na krajevima više vlakana unutar pređe.
Hemijske razlike proizlaze iz varijacija u sadržaju amino vlakana, koji mogu nastati tokom procesa ekstruzije spinereta, termičkog izvlačenja ili uvrtanja. Primjeri uključuju makromolekularne strukturne nehomogenosti nastale tokom obrade najlonskih vlakana, kao što su razlike u kristaliničnosti, orijentaciji ili strukturi jezgra{1}}ljuske.
rješenja:
(1) Pojačajte inspekciju sivog materijala. Za tkanine s varijacijama, odaberite ih za svijetle boje, prirodno bijelu ili svijetlo bijelu.
(2) Odaberite boje sa dobrim pokrivnim i izravnavajućim svojstvima. Disperzne boje nude superiornu pokrivenost i izravnavanje u poređenju sa kiselim bojama; razmislite o uključivanju dijela disperznih boja.
2. Mrlje u boji uzrokovane uranjanjem
Analiza uzroka:
Najlon sadrži relativno malo terminalnih amino grupa i ima nisku vrijednost zasićenja. Kada se u kombinovanom bojenju koriste dvije ili više boja, dolazi do konkurencije za mjesta za bojenje-pojava poznata kao kompetitivno bojenje. Ako odabrane boje pokazuju značajne razlike u brzini upijanja boje i afinitetu, rezultirajuće nijanse vlakana će se značajno razlikovati tijekom različitih vremena bojenja. To dovodi do razlika u boji između uzoraka i slabe ponovljivosti.
Rješenje:
Odaberite seriju boja sa sličnim krivuljama bojenja i afinitetom, dobrom kompatibilnošću i prikladnošću za proizvodne strojeve. Savladajte svojstva bojenja različitih boja. Prilikom odabira materijala za bojenje, sveobuhvatno razmotrite faktore kao što su brzina upijanja boje, kriva bojenja, svojstva niveliranja, performanse postojanosti boje i osjetljivost na temperaturu i sredstva za izravnavanje.
(1) Pažljivo razmotrite kompatibilnost boja
Kada miješate više boja za bojenje, odaberite odgovarajuće boje i pažljivo kontrolirajte njihove količine. Općenito, dajte prednost bojama iz iste serije istog proizvođača. Ako se boje različitih proizvođača moraju kombinirati, odaberite one sa sličnim krivuljama bojenja, uporedivim početnim temperaturama bojenja i sličnom osjetljivošću na temperaturu i sredstva za izravnavanje kako biste smanjili konkurentno bojenje.
(2) Obratite pažnju na razlike u konkurenciji boja između malih i velikih-uzoraka
Neke boje pokazuju zanemarljivu konkurenciju tokom manjeg-bojenja, ali otkrivaju značajne probleme u-proizvodnji velikih razmjera. Na primjer, kada se proizvodi jezersko zelena i paun plava, kombinacija Acid Blue 10 sa Acid Yellow 10 može uzrokovati takve probleme. To se događa zato što Acid Blue 10 ima veću molekularnu strukturu, što rezultira značajno drugačijom krivuljom bojenja u odnosu na Acid Yellow 10, što dovodi do konkurentnog bojenja. Prelazak na Acid Blue 10 u kombinaciji sa Acid Green 10 (koja ima žućkastu nijansu) u velikoj mjeri rješava problem konkurentnog bojenja.
3. Mrlje boje uzrokovane uvjetima procesa
Bojenje najlona zahtijeva izuzetno preciznu kontrolu procesa. Uslovi procesa značajno utiču na ton boje i ujednačenost bojenja obojenih proizvoda, pri čemu faktori kao što su temperatura i pH nivo direktno utiču na kvalitet proizvoda.
Neoptimizirani procesi često rezultiraju problemima kao što su neravnomjerno bojenje, mrlje boje, pruge u boji, varijacije boja i slaba postojanost boje.
(1) Kontrola početne temperature bojenja i brzine zagrijavanja
Najlon je termoplastično vlakno, tako da na brzinu bojenja značajno utiče temperatura. Temperatura bojenja mora premašiti temperaturu staklastog prijelaza vlakna (35-50 stepeni). Najlonska vlakna počinju da apsorbuju boju na 40 stepeni. Kako temperatura raste, usvajanje boje se ubrzava, pri čemu se proces uglavnom završava za 100 stepeni. Iako je bojenje u suštini završeno na 100 stepeni, dalje zagrijavanje olakšava migraciju boje, poboljšavajući ujednačenost boje. Međutim, nepravilna kontrola brzine zagrijavanja može lako uzrokovati neravnomjerno bojenje.
Utjecaj temperature na stope upijanja boje također varira ovisno o specifičnoj boji. Za izravnavajuće boje, stopa upijanja se postepeno povećava s porastom temperature. Za boje otporne na skupljanje, brzina upijanja počinje da raste samo brzo kako temperatura poraste iznad 60 stepeni. Naročito u rasponu od 65-85 stepeni, kontrola brzine zagrijavanja je kritična za uspješno bojenje najlona. Nepravilna kontrola može dovesti do brzog preuzimanja boje, loše otpornosti na migraciju, neravnomjerne raspodjele boje i poteškoća u popravljanju nedostataka. Prilikom bojenja najlona bojama otpornim na skupljanje-, početna temperatura bojenja treba biti sobna temperatura. Unutar raspona od 65-85 stepeni, strogo kontrolišite brzinu zagrevanja na približno 1 stepen/min, dodajte sredstvo za izravnavanje i koristite metodu stepenastog grejanja. Zatim podignite temperaturu na 95–98 stepeni i održite 45–60 minuta.
Osim toga, učinak bojenja ovog vlakna varira u zavisnosti od uvjeta toplinske obrade prije bojenja. Brzina upijanja boje značajno se smanjuje na vlaknima koja su bila podvrgnuta suvoj toplini.
(2) Kontrola pH nivoa
Tokom bojenja najlonskih vlakana, kada je pH kupke za bojenje relativno visok, unos boje je minimalan. Tek nakon što pH padne na određenu vrijednost, počinje apsorpcija boje, brzo dostižući zasićenje. Dalje snižavanje pH ne dovodi do značajnog povećanja apsorpcije. Međutim, kada se pH smanji na 3, unos boje se naglo povećava, što ukazuje na super{4}}ekvivalentnu adsorpciju.
Najlonska vlakna obojena u uslovima ekstremno niskog pH takođe su podložna hidrolizi. Naročito nakon što se desi super{1}}ekvivalentna adsorpcija, pH unutar vlakna postaje niži od pH otopine, ubrzavajući hidrolizu. Hidrolizom se stvaraju dodatne amino grupe, povećavajući pristupačnost vlaknima i omogućavajući im da adsorbiraju više boje, što čini vjerovatnijim neravnomjerno bojenje. Stoga, na osnovu stvarnih uslova, odgovarajuće podizanje pH može smanjiti tragove boje.
Prilikom bojenja najlona slabo kiselim bojama: - Za svijetle nijanse, kontrolirajte pH na 6–7 (podesiv stabilizatorom za bojenje M-215) i povećajte dozu sredstva za izravnavanje kako biste poboljšali ujednačenost bojenja i spriječili pojavu mrlja. Međutim, izbjegavajte pretjerano visok pH kako biste spriječili blede tonove boja. Za tamne nijanse održavajte pH 4-6 (podesiv stabilizatorom za bojenje M-215). Tokom faze zadržavanja topline, dodajte odgovarajuću količinu octene kiseline kako biste snizili pH i poboljšali uzimanje boje.
(3) Obratite pažnju na izbor i doziranje sredstava za izravnavanje
S obzirom na loša svojstva najlona za izravnavanje i prekrivanje tokom bojenja, sredstva za izravnavanje se mogu koristiti istovremeno sa bojama u kadi za bojenje ili se primijeniti kao pred{0}}tretman na najlonska vlakna. Anionska sredstva za izravnavanje disociraju na negativne jone u kupki za bojenje, prodiru u vlakno da bi u početku zauzela ograničena mjesta bojenja na najlonskim vlaknima. Kako temperatura raste tokom bojenja, ovi joni se postepeno zamjenjuju molekulima boje, usporavajući -brzinu vezivanja vlakana boje i postižući ravnomjerno bojenje. Nejonska sredstva za izravnavanje formiraju vodonične veze sa bojama u kadi, a zatim se postepeno raspadaju tokom bojenja da bi oslobodila molekule boje koje su adsorbovane u vlaknima.
Dodavanje sredstava za izravnavanje značajno poboljšava ujednačenost bojenja i mogućnost pretiskanja. Međutim, povećanje njihove koncentracije smanjuje stope upijanja boje, što dovodi do različitih stupnjeva smanjene stope iscrpljenosti. Stoga upotreba sredstva za izravnavanje ne bi trebala biti pretjerana. To je zato što, osim što promoviraju uniformno bojenje, sredstva za izravnavanje također pokazuju efekte -blokiranja boje tokom procesa. Prekomjerna upotreba sredstava za izravnavanje smanjuje brzinu apsorpcije boje kiselih boja, povećava koncentraciju zaostalog rastvora boje i uzrokuje razlike u boji između uzoraka i lošu ponovljivost. Općenito, veći nivoi sredstava za izravnavanje se koriste za svijetle boje, dok su manje količine dovoljne za tamne boje.
(4) Žutilo
Najlonske tkanine svijetle{0}}boje često pokazuju lokaliziranu, blagu žutu boju tokom skladištenja i transporta, što utiče na izgled i kvalitet tkanine.
Analiza uzroka:
Zagađivači na plastičnim vrećicama za pakovanje kemijski reagiraju s BHT (butilirani hidroksitoluen) u najlonu, uzrokujući promjenu boje i rezultirajući žutilom.
Upotreba sredstava protiv -požutenja fenola u procesima bojenja ili oblaganja.
Zaključak
Ukratko, na rezultate bojenja najlonskih vlakana utiču brojni faktori. Stoga je, tokom praktičnih operacija, od suštinskog značaja odabrati odgovarajuće boje, pomoćne tvari, pred-procese postavljanja i optimalne uslove bojenja-uključujući pH, temperaturu i trajanje-na osnovu specifičnih zahtjeva za bojenje. Samo sveobuhvatnim razmatranjem i balansiranjem ovih faktora može se postići odlična ujednačenost bojenja.
