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锦纶超细纤维革的加工

来源:印染在线 发布时间:2009年09月15日

真皮面料已成为人们的追求和渴望,由于真皮面料受自然条件的限制和制约,数量有限,因此难以满足广泛的需要和制成多花色、多风格及实现机械化大生产。为了适应人们广泛的需求,先后开发了聚氯乙烯人造革﹑聚氨 酯合成革﹑聚氨酯人工皮革﹑超细纤维人工皮革(又称超真皮)。

超细纤维服装面料具有强度高、质量均一、手感柔软滑爽、悬垂性好、可洗性好、易贮存、色泽鲜艳多样、绒毛丰满均匀、利于设计和裁剪等优点,并且超细纤维服装面料具有天然真皮的许多特点,同时又兼容传统面料的特点,因此可以为服装设计师提供广阔的设计空间,彻底摆脱真皮尺寸不规则、内在质量差异大、颜色变化少的弊端,有利于进行时装化的设计。该产品广泛用于男女上衣、休闲装、风衣、女裙等服装领域以及汽车坐套、沙发、箱包、装饰材料、高级鞋材及制球等多个行业。所以说超细纤维织物是一种新型、高效科技、高附加值的产品。由于织物中含有性质不同的成分,给超细纤维的染色带来了一定困难。锦纶超细纤维 PU 合成革就是这样一类产品。

1锦纶超细纤维 PU 合成革的组成及主要工艺原理

锦纶超细纤维PU合成革由锦纶超细纤维和聚氨酯两个组分组成。它的生产的主要工艺原理为:尼龙纤维系两性纤维,既可吸附染液中的氢离子而带正电荷,又可吸附染液中的氢氧根离子而带负电荷,故可以用离子型染料进行染色。比如:酸性染料、中性染料、活性染料、直接染料、碱性染料都可以用。

1.1海岛纤维制做

利用两种或三种切片,以不同的比例进行混融纺丝,生产出细度达0.01d以下的束状海岛超细纤维,束状超细纤维与天然真皮中的束状超细纤维相似。

1.2模拟真皮结构基材

天然真皮的基本成分主要是束状超细胶原纤维,并呈三维立体结构络合在一起,从而赋予天然皮革优良的柔软性和丰满的手感。目前先进的针刺非织造布加工技术完全可以将纤维加工成三维立体络合基材,使其络合密度达到高于天然真皮的密度结构,使其无论外观特征和内在结

构特性均接近和达到真皮程度。

1.3浸渍、分离抽出

将呈三维络合结构的非织造布基材浸渍聚氨酯树脂,再用聚氨酯海绵体将束状超细纤维套串起来,同时又不使聚氨酯浸入超细纤维束内。为使其与纤维束之间保持微小的滑移间隙,再经过特殊的分离抽出技术处理,使纤维束进一步分开,并抽掉一种成分,最终形成由络合在一起的束状超细纤维与具有开式微孔结构的聚氨酯海绵套网络成一体的片状材料。

1.4后整理

为使产品具有真皮的特性和满足消费者多样化的需求,需要再进行多种颜色的染色、柔软处理、仿麂皮处理、贴膜处理。通过这些整理,保证了产品的染色牢度、良好的柔软手感和仿皮效果。

2 尼龙的染色影响因素

2.1染料的选择

首先,正确选择染料是提高尼龙匀染性的一个关键性因素。可用来上染锦纶纤维的染料的范围很广,其中适于尼龙纤维染色的许多种染料中分散染料、阴离子染料如酸性染料、1:2 金属络合染料,和优选出来的直接染料是最重要的。分子结构简单的分散染料因其非离子性质和低分子量而能覆盖锦纶纤维中物理和化学差异,但此染料只能获得中等的色牢度。结构较复杂的分散染料染尼龙纤维时能有较好的湿牢度,但是由于高分子量的原因,它们只能覆盖化学差异而不能覆盖物理差异。优选的直接染料给尼龙染色带来优越的湿处理牢度,且对生产深色产品而言很经济,与分散染料相比,用最鲜艳的染料染色能获得相对而言更鲜艳的染色产品(色光比分散染料好)。酸性染料常用于尼龙染色,它最大优点是易上色,可得到较深的色泽,染色程序和要求较简单,染品湿牢度较好,但匀染性较分散染料差。使用直接性染料染色,染料吸收程度较好,但染出的颜色偏浅,不饱满,可以和其它染料搭配使用。活性染料染色后,基布的耐水洗程度较差,不适用于对染液吸收好的基布其耐水洗程度也好,染料加入量在3%~4%间最为合适,吸收好的染料在染色后染液基本澄清。各种染料对锦纶纤维的匀染能力一般为:分散染 >酸性染

料>活性染料>中性染料>直接染料。目前,染色效果较好而且染色牢度较高的尼龙用染料有 Tectilon、Erionyl A、LanaSet 等酸性染料及低温型分散染料等。尼龙超纤合成革染色主要选择了以酸性染料为主,附带部分中性和分散染料。

2.2纤维的影响

从整个染整过程来看,影响尼龙染色均匀性的最直接原因是织物的经纬向密度不均匀、纱线支数不等,尼龙纤维的生产批次不同等,这些因素都可能影响尼龙的染色性能,从而产生染色不匀现象。从纤维角度考虑,尼龙纤维的化学结构是聚酰胺,纤维分子链的末端有一定量的氨基,尼龙的染色特性受纤维的化学和物理差异的影响,这些差异可能产生于纤维的制造过程或加工过程,它们直接影响染料的染色性能。化学差异来源于纤维氨基含量的不同,这种差异可能是在喷丝过程、热牵伸过程,或者并丝过程中产生的。氨基含量的不同会导致上染速率特别是阴离子染料的最终吸附量不同,这种差异只能通过生产过程的小心控制来降至最低。纱线中物理结构的差异主要包括两方面:一方面来自纱线的总体物理差异,包括纱线支数、纱线中纤维的根数或纤维的纤度不同,纱线中单根纤维的末端卷曲或多根纤维末端卷曲之间的差异;另一方面来自于尼龙纤维在处理过程中产生的超分子结构的不均一性,如纤维中的结晶度、取向度的差异或皮芯结构的不均一等。当用化学或物理上有差异的尼龙纤维做成的织物染色时,一种特征性的纬向色条便容易产生。由于超纤革中尼龙纤维的细度只有0.0001-0.001旦尼尔,对染料的吸附速度非常快,匀染性很差,而且是纤维越细、匀染性越差;同时纤维越细,比面积越大,显色性越差;纤维越细,纤维内的染料越容易向纤维表面迁移,染色牢度越差,同时,纤维越细,所用的染料就越多,其水洗牢度和摩擦牢度就越差。

2.3染色所使用的助剂的影响

染色中用到匀染剂、渗透剂JFC、润滑剂、释酸剂等不同种类的助剂。选择合适的助剂有利于染色

效果,可提高染料的匀染性和透染性。匀染剂是通过降低染料的上染速度或增进染料的移染性来达到匀染和透染的目的。渗透剂是为了加快染料向革内渗透,来达到匀染和透染的目的。释酸剂是用来稳定和控制PH值,进而控制染色速度,增进匀染。尼龙纤维多用酸性染料染色,而酸性染料的匀染剂主要有阴离子型、阳离子型和非离子型三类。阴离子型匀染剂在酸性介质中对纤维有一定的亲和力,和染料阴离子对纤维发生竞染作用,其亲和力比染料阴离子低但扩散速率比染料阴离子快。染色开始时,阴离子匀染剂与染料争夺染座,由于扩散速率快,它们先于染料阴离子上染纤维,与纤维上的—NH相结合,随后又逐渐被与纤维亲和力大的染料阴离子置换下来,这样降低了染料的初染速率,达到匀染作用。阳离子型和非离子型匀染剂是通过与染料阴离子结合,降低染料阴离子的有效浓度,在上染过程中逐渐释放出染料阴离子而起匀染作用。另外,染色时间、染料相容性、染液浓度、浴比以及染液循环速率等因素同样也会影响尼龙染色时的匀染效果。 2.4 PH 值的影响

PH值的选择范围为4到8.5,一般用释酸剂来调节。PH值影响染料的上染速率及染料的移染能力 ,影响最终的染料吸尽率,控制好染色的 pH 值也是提高匀染性的关键。如前所述,尼龙纤维的染色效果好坏与染浴 pH 值有很大关系。虽然 pH 值较低时,有利于染料上染,但上染速度越快,匀染性也相应下降。因此,务必将染浴PH值控制好。一般 pH值有强、弱或中性之分,如下表 1

染浴

染浴PH值

PH值调节剂

强酸

3-4

蚁酸和醋酸

弱酸

4-6

醋酸和醋酸铵

中性

6-7

醋酸铵

2.5温度的影响

尼龙是一种热塑性纤维。因此纤维的染色速率与温度有很大关系,染色温度必须高于纤维的玻璃化温度(35~5O℃ )。尼龙纤维在 40℃时开始吸附染料,随着温度升高,上染速率加快,到 100℃时基本可成上染过程,尽管当温度为 100℃时,染色可基本提高。当温度高于玻璃化温度时,纤维中大分子链的移动性增强,纤维张开,允许染料渗入纤维并与端基氨基正离子发生反应,但是升温速率如果控制不好,容易产生染色不匀现象。

3尼龙超纤革染整工艺

影响尼龙超纤革染整的因素很多,下面简要介绍从染整的环节进行的分析和试验。

3.1原料的选择

聚氨酯的选择:第一要耐水解(PH在4-10之间);第二,上色性能要好 磨皮效果:第一绒毛要整齐,密实,遮盖性要好;第二要有一定的深度,要将聚氨酯的表面打碎以增加染色效果. 砂纸:180,240,400*4 张力:150 转速1300rpm

3.2染色温度的选择

聚氨酯和尼龙在 120 ℃ 以上处理一段时间会发生脆化 , 影响超纤革的强力,染色的渗透效果见表2

表 2染色温度的选择

染色温度

95℃

99℃

105℃

110℃

115℃

120℃

时间min

120

<
0

50

45

45

30

效果

白芯

少量

均匀

均匀

均匀

均匀

综合考虑尼龙的染色特点 , 面料的最终性能及染色效果 , 选定 105 ℃ *50min 作为染色条件。

3.3染色起始温度控制

染色的起染温度一般为35℃、最高的保温温度一般为100-110℃。染色温度低,会降低上染率,进而影响匀染和透染;染色温度高,有利于匀染和透染,但会影响革的手感。另外,升温速度也影响匀染和透染,升温快、上染快,不易染匀和染透。

3.4染色起始 PH 值控制

PH值的高低直接影响染料的上染率、上染速度、匀染性和透染性,也影响革的强度。PH值越低,染料的上染速度越快,有利于上染率的提高,但将影响匀染和透染。PH值要根据染料的性能、染料用量、助剂和设备来确定。PH值的选择范围为4到8.5,一般用释酸剂来调节。

3.5染色工艺

用匀染剂1-3%、渗透剂1-3克/升、释酸剂调节PH值到4-8.5、加入需要的染料,再按照升高温度至40℃、按1℃/分钟升至70℃、按0.3℃/分钟升至100℃保温90-120分钟,然后降温,水洗或进行必要的后处理。

3.6成检 各项色牢度检测结果见表 3

尼龙

磨擦牢度

水洗牢度

湿

醋纤

尼龙

涤纶

腈纶

羊毛

固色前

4-5

3

4

4-5

3

4-5

4-5

2-3

固色后

4/4-5

4/4-5

4

4-5

4

4-5

4-5

3-4

聚氨酯

磨擦牢度

水洗牢度

湿

醋纤

尼龙

涤纶

腈纶

羊毛

固色前

4-5<

2-3

3

3

1-2/2

4

4

2-3

固色后

4

3-4

4

4

2-3/3

4

4/4-5

3-4


1  2  3  4  5  6  7  8  
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