朱牧野，童淑華

（1.惠州市景晨紡織有限公司，廣東惠州 516123；2.江門職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東江門 529030）

錦綸具有尺寸穩(wěn)定性好、免燙、縮水率小等特點(diǎn)。用錦綸制成的萊卡泳衣、內(nèi)衣和蕾絲面料，能夠突出女性的曲線美，迎合了女性能夠時(shí)隱時(shí)現(xiàn)展示其美麗身材的心理，受到了廣大女性消費(fèi)者的歡迎。

錦綸染色最為常用的是弱酸性染料，其具備了錦綸纖維所需的諸多性能，但是染色牢度需要進(jìn)行固色處理后才能達(dá)到要求。所以，討論如何提高弱酸性染料的色牢度與固色處理效果，是錦綸染色的一個(gè)重要工藝環(huán)節(jié)。

1 錦綸及其染色性能

錦綸亦稱聚酰胺纖維（polyamide，簡稱PA），是分子主鏈上含有重復(fù)酰胺基團(tuán)（—NHCO—）的熱塑性樹脂的總稱，包括脂肪族PA，脂肪芳香族PA 和芳香族PA，其中以脂肪族PA品種最多。用作紡織纖維時(shí)，有錦綸6和錦綸66。1939年，美國杜邦公司首先用己二胺和己二酸縮合得到聚己二酸己二胺，并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。錦綸的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為H[HN(CH2)6NHCO(CH2)4—CO]OH，是最早的合成纖維PA66，商品名耐綸（即尼龍“nylon”）。因?yàn)槭嵌虐罟景l(fā)明的，所以現(xiàn)在還有把錦綸66 稱為杜邦絲的。1941 年，德國法本公司用己內(nèi)酰胺開環(huán)聚合得到聚己內(nèi)酰胺，化學(xué)結(jié)構(gòu)式為H—[NH(CH2)5CO]—OH，并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，即PA6，商品名貝綸（perlun）。目前紡織面料所用的錦綸纖維大部分是PA6，PA66 則大多使用于工業(yè)纖維，如輪胎簾子線、高彈性織物等。

錦綸纖維上存在大量的酰胺鍵（—CONH—），纖維的2端存在氨基和羧基。錦綸6的氨基比錦綸66的多，所以在纖維上的染色性能方面，錦綸6 相對(duì)錦綸66上色快一些，得色也深一些，而錦綸66的勻染性則稍好[1]。用于錦綸染色的幾種染料，最常用的有2種，即：弱酸性染料和1∶2 金屬絡(luò)合染料（簡稱中性染料）。弱酸性染料染色飽和值低，一般在5%左右，染深色比較困難[2]。生產(chǎn)實(shí)踐表明，弱酸性染料用于錦綸染色，得色鮮艷，勻染性和遮蓋性都比較好。應(yīng)用于錦綸染色時(shí)，弱酸性染料的性價(jià)比也比較高，是錦綸纖維應(yīng)用最多的一類染料。中性染料雖然得色深，但是由于色光萎暗、上色快、勻染性差、修色困難、缺乏遮蓋性以及金屬離子殘留等問題，在錦綸染色選用時(shí)受到了一定的限制，一般用來染深色。

直接染料分子較大，而錦綸分子排列緊密，結(jié)晶度和取向度高，在水中的溶脹度較低，因此直接染料在錦綸上的染色性能較差。又由于錦綸中所含反應(yīng)性基團(tuán)少，用活性染料染色不易獲得深色，所以在實(shí)際生產(chǎn)中錦綸主要采用弱酸性染料染色[3]。弱酸性染料對(duì)錦綸的染色機(jī)理基本上與羊毛相似。在錦綸等電點(diǎn)以下染色時(shí)，染料主要以離子鍵形式固著在錦綸纖維的端氨基上，NH3+-F-COO-+D-=NH3+D--F-COO-。當(dāng)染浴pH低于2.5時(shí)，纖維上的酰胺基開始超量地吸附質(zhì)子。這就是在弱酸性染料染色后期，在加酸后產(chǎn)生腳水比較清的現(xiàn)象。在錦綸等電點(diǎn)以上染色時(shí)，染料靠范德華力和氫鍵等分子間力吸附在纖維上。

2 錦綸的色牢度

2.1 染色機(jī)理對(duì)色牢度的影響

弱酸性染料上染錦綸與直接染料染棉相比多了一個(gè)離子鍵結(jié)合，由于錦綸纖維能夠提供與弱酸性染料反應(yīng)的末端氨基比較少，使得弱酸性染料的上染靠離子鍵、氫鍵和范德華力來實(shí)現(xiàn)，因此弱酸性染料應(yīng)比直接染料的色牢度好。但是錦綸纖維分子末端氨基的數(shù)量有限（僅為羊毛的1/12），對(duì)于中深色來說色牢度較差，而且染料水溶性基團(tuán)越多色牢度越差[2]。為了提高弱酸性染料在錦綸纖維上的色牢度，尤其是耐濕摩擦色牢度，需要對(duì)其進(jìn)行固色處理，這對(duì)錦綸中深色染色是尤為重要的一個(gè)工藝步驟。

2.2 染整加工對(duì)色牢度的影響

由于錦綸加工成織物后，存在吸濕性差、穿著時(shí)汗水不易排出的缺陷，使用化學(xué)助劑對(duì)錦綸織物進(jìn)行后整理加工。加入吸濕排汗劑、親水硅油乳液等，使織物具有一定的吸濕排汗以及柔軟效果，已成為染整廠錦綸織物加工的一種常規(guī)選項(xiàng)。但由于所使用的助劑對(duì)于固色劑的固色效果會(huì)有一定的影響，在對(duì)錦綸的固色處理過程及工藝中更需要引起重視。

錦綸織物在預(yù)定型和成品定型時(shí)，都會(huì)在不同熱條件下發(fā)生分子結(jié)構(gòu)和纖維端氨基含量的變化，這也就是錦綸織物在經(jīng)過預(yù)定型后，對(duì)染料的深染作用加大的原因。在經(jīng)過過水定型或前處理除油后的濕熱定型工藝后，錦綸纖維的結(jié)構(gòu)會(huì)變得疏松，對(duì)染料的吸附率會(huì)增加，得色率也會(huì)提高。這些變化可能會(huì)影響到染料的超量吸附，對(duì)色牢度產(chǎn)生影響。

染色過程中的溫度、保溫時(shí)間、染浴pH的調(diào)整和染色助劑的加入，可以有效地控制染色的上染率、勻染性，但由于外來?xiàng)l件的變化，也會(huì)對(duì)錦綸的色牢度產(chǎn)生一定的影響。

3 錦綸的固色

國內(nèi)外對(duì)提高弱酸性染料在錦綸上的色牢度方面，基本都是在染料的結(jié)構(gòu)與酸性固色劑的改進(jìn)上。弱酸性染料的結(jié)構(gòu)變化已經(jīng)不大，那么目前能做的就是固色劑的改進(jìn)與染整廠工藝的配合了。但是，鑒于染整廠所處的位置、水源、設(shè)備、工藝諸多方面的不同，各自所產(chǎn)生的固色效果也會(huì)有所不同，不能一概而論。選擇適應(yīng)本企業(yè)使用條件的固色劑，設(shè)計(jì)與之相適應(yīng)的工藝，這是染整企業(yè)需要做到的細(xì)節(jié)之一。

與其他所有紡織材料一樣，染色后的色牢度處理基本都是走2條路：（1）將未固著在纖維上的染料去除掉；（2）堵塞纖維上染料再溶出的通道。去除未固著的染料是最為實(shí)際的做法，但是在一般情況下，這種做法不能去除徹底，只能選擇合適的固色劑進(jìn)行固色。

3.1 固色劑的選擇

錦綸經(jīng)過染色后，在固色前做一道去除浮色的水洗很有必要，可采用比較溫和的條件處理，防止顏色變淺。最初傳統(tǒng)的固色處理是采用單寧酸和吐酒石處理，它們相互作用能生成單寧酸銻，與染料絡(luò)合生成色淀，從而提高色牢度。

單寧酸是從五倍子中提煉出來的淺灰黃色粉狀，分子式為C14N10O9，含有酚羥基和羧基。在固色過程中，單寧酸與染料陰離子基團(tuán)之間主要靠靜電斥力作用，使得染料分子向纖維內(nèi)部擴(kuò)散，抑制了染料內(nèi)部解吸的染料分子向纖維外部擴(kuò)散，堵住了染料再溶出的空隙，阻止了染料與纖維之間離子鍵的破壞，從而提高了色牢度[3]。

單寧酸和吐酒石處理工藝[1]：單寧酸2%，70～75 ℃，20 min，冰醋酸調(diào)pH 4.5～5.0；吐酒石1%，70～75 ℃，20 min，冰醋酸調(diào) pH 4.5～5.0，處理后洗凈過軟。由于植物性單寧來源受到限制，天然單寧酸-吐酒石處理工藝復(fù)雜，而且處理后手感差、色變較大。目前各類錦綸專用的酸性固色劑都已采用單寧的替代品，即合成單寧，應(yīng)用廣泛。另外，使用傳統(tǒng)的兩浴法處理，不符合當(dāng)前節(jié)能的要求，用此工藝來固色的已經(jīng)不多。

目前作為合成單寧常用的有3 種：一是帶磺酸基的多元酚類縮合物，二是由多硫化物與苯酚合成的硫酚化合物，三是以二苯砜為主體的縮合化合物[4]。第1類是以苯酚、甲酚、二苯酚為原料，與甲醛發(fā)生縮合反應(yīng)，這一類固色劑原料容易得到，成本較低，但是會(huì)含有游離甲醛，且固色效果不佳。第2 類是在酚醛類縮合物中引入親水性磺酸基，固色處理類似染料上染纖維，被纖維牢固吸附，形成一層透明薄膜，將染料機(jī)械地覆蓋在纖維上，具有很好的色牢度和耐久性。第3類以苯酚為原料，產(chǎn)生中間體二羥基聯(lián)苯，再與甲醛發(fā)生交聯(lián)聚合反應(yīng)，也含有游離甲醛，可以用于染色后處理，也可以用于染色同浴處理[3]。

目前，廣東染整企業(yè)常用的具有代表性的酸性固色劑中，有來自外資化工企業(yè)生產(chǎn)的科萊恩酸性固色劑O粉和司南酸性固色劑NBS粉，這2種粉狀產(chǎn)品，常被一些小型化工企業(yè)用來作為酸性固色劑的原料；還有日華化學(xué)的酸性固色劑TA200、亨斯邁酸性固色劑FRN。有來自廣東本地化工企業(yè)生產(chǎn)的酸性固色劑DM2535、酸性固色劑GTR、酸性固色劑NF等。

在染整企業(yè)常規(guī)加工中，需要用到酸性固色劑的錦綸紡織品有泳衣面料、內(nèi)衣面料、蕾絲面料、網(wǎng)布、織帶、搭扣、筒子紗等。泳衣和內(nèi)衣面料按加工方法不同，分為匹染布、色織布和印花布。蕾絲面料按加工方法不同，分為經(jīng)編布、繡花水溶布。上述錦綸紡織品，根據(jù)消費(fèi)市場的不同，有出口國外，也有內(nèi)銷。由于消費(fèi)市場的定位不同，對(duì)紡織品包括色牢度在內(nèi)的服用性能要求也會(huì)有所不同。市場銷售價(jià)格與制造成本的差異都會(huì)影響錦綸原料和染料助劑等諸多方面的選擇。主要影響色牢度的有染料品種和所選染料本身的色牢度，還有紡織品原料是錦綸單一組分，還是錦綸混紡雙組分。

3.2 染料的選擇

在選擇弱酸性染料時(shí)，染整企業(yè)一般首先考慮染料生產(chǎn)廠家和品牌。對(duì)于粉狀染料，有染料顆粒大小、生產(chǎn)研磨工藝、填充劑的品種等需要考慮的因素。染整企業(yè)若使用色牢度相對(duì)較好的染料，生產(chǎn)成本必然會(huì)高一些，這些都是要分?jǐn)偟饺菊庸さ漠a(chǎn)品中。這就是做外銷單、制衣單、市場單（珠三角常稱之為中大單，即廣州中大市場單）所選染料品種不同的成本因素。同樣是弱酸性染料，其自身的染色牢度也是不同的，這是生產(chǎn)加工成本所決定的。

染料本身質(zhì)量也是直接影響紡織品染色后色牢度的主要因素。有些做市場單的染整企業(yè)，客戶需要做到色牢度3級(jí)以上，已經(jīng)比較困難了，尤其是做翠藍(lán)、翠綠、大紅、棗紅等顏色。即便是質(zhì)量好一些的弱酸性染料，在染這幾種顏色時(shí)也是這樣。若是染料本身的問題，在后道選用再好的固色劑也不能提高色牢度。

錦綸混紡面料一般多為錦棉交織和錦滌交織。提高錦棉交織的色牢度比錦滌交織更困難。只要顏色能夠?qū)Π?，滌綸分散染料的色牢度一般都會(huì)好一些；若是錦綸顏色對(duì)版，而滌綸顏色不對(duì)版，那就會(huì)出現(xiàn)分散染料上染錦綸的行業(yè)難題。對(duì)于錦棉交織的色牢度，除了要考慮錦綸的弱酸性染料染色，還要考慮棉上染料的色牢度。對(duì)于出口單、制衣單對(duì)棉的染色一般都會(huì)采用活性染料，這樣做相對(duì)色牢度會(huì)好做一些。對(duì)于市場單，尤其是蕾絲面料的市場單，由于中大市場貨期很短，今天下單明天就要貨，明天貨不送到中大檔口，客戶就有可能到其他家去拿貨，這就使染整企業(yè)在錦棉交織面料的染色，多采用弱酸性染料與直接染料一浴法來加工。隨之問題也來了，直接染料的色牢度不好。這樣的話，需要選擇一只合適的固色劑，在染完錦綸和棉后，做一次固色就可以兼顧到2種纖維的色牢度。

4 錦綸單組分織物使用合成酸性固色劑的優(yōu)化工藝實(shí)例

選用國內(nèi)某品牌的酸性固色劑NF，其成分為多元酚磺酸縮合物，結(jié)構(gòu)中含有芳香環(huán)和羥基，屬陰離子型固色劑?？椢铮哄\綸萊卡泳衣布；染料：弱酸性紅FG 6%；浴比 1∶20，pH=5，96 ℃×45 min，洗水：40 ℃×10 min。

在固色劑用量為1%時(shí)，由于固色劑量較少，固色效果不明顯。在固色劑用量高于2%時(shí)，達(dá)到4%后變色程度加大，且色牢度沒有提高。染浴酸堿值高于4后，錦綸分子鏈上的氨基與固色劑的吸引力會(huì)降低。染浴溫度（60～80 ℃）的提高會(huì)促使固色劑的擴(kuò)散速率增加，有利于固色，但溫度過高，固色劑的解吸概率增加。得出最優(yōu)工藝為：固色劑用量2%，染浴pH=4，染浴溫度70 ℃。實(shí)際固色配方（調(diào)整后）：陰離子酸性固色劑2%，浴比1∶20，pH=4.0～4.5，70 ℃×20 min，出缸、脫水、烘干。

由于陰離子酸性固色劑的效果有限，在客戶對(duì)色牢度要求更高，或者由于色澤的要求，使用了某些色牢度比較差的染料時(shí)，建議可以再進(jìn)行一道陽離子固色劑的固色工藝。這在一般市場單加工時(shí)是不會(huì)這么做的。

對(duì)于市場單的錦棉交織面料固色（主要是酸性直接一浴法的工藝），一般會(huì)選擇陽離子棉用無醛固色劑。盡管一只固色劑的效果不是很好，但對(duì)于市場單，能達(dá)到3級(jí)色牢度是可以接受的。

對(duì)于錦棉交織面料，色牢度需要好一些的話，可以采取雙固工藝。即：酸性固錦綸一次，再無醛固棉一次。

在做大紅、棗紅的時(shí)侯，弱酸性大紅有兩只可以選用，一只是鮮艷度好一些、色牢度差一些的；另外一只是色牢度好一些，鮮艷度差一些的。在打版時(shí)要考慮色牢度因素，并做好與客戶的溝通。

5 結(jié)論

紡織品市場是服務(wù)于消費(fèi)者的，消費(fèi)者的要求也會(huì)不斷地增加，染整技術(shù)也要不斷地適應(yīng)這些新要求。只有不斷地研究、進(jìn)取，才能逐步改善錦綸色牢度，完善錦綸的染整工藝，開發(fā)出消費(fèi)者滿意的產(chǎn)品，這也就提升了錦綸染整加工的技術(shù)水平。