尼龙超纤合成革染色工艺探讨

引言

随着社会的进步和人们生活水平的不断提高，人们对衣着面料的花色品质的要求越来越高，各方面的装饰、装潢也越来越高档化，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)。

目前高档合成革的生产主要在日本，韩国及我国的台湾，国内在这方面起步比较晚，97年才从国外引入第一条超纤革生产线，但从2002年开始我国超纤革迎来了一个快速发展过程。

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。

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：

（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。

（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。

（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。

（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。

尼龙的染色原理及影响因素

1. 尼龙纤维的特性

⑴尼龙纤维具有以下官能团

-NH2 末端氨基

-COOH 末端羧基

-NH- 分子链中的亚氨基

尼龙纤维同染料的结合主要是依靠纤维分子在酸性条件下末端带正电的氨基与染料分子中的磺酸基之间的结合完成，离子键结合力的强弱直接影响染色的品质。

2. 影响尼龙染色因素分析

⑴染料

染料用量

染料的饱和浓度

染料之间的配伍性 ( 不加匀染剂和加匀染剂 )

染料的饱和系数

染料同纤维的相对亲和性

⑵纤维

纤维的饱和吸收值 Sf

纤维吸收染料的速率Ｖ

纤维的 PH 修正值

⑶染色所使用的助剂

促进染色匀染

帮助染料染色同步

提升某些方面的色牢度

⑷ 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

⑸温度的影响

始染温度

升温控制

最高染色温度及持温时间

⑹染色机械

影响染料的匀染效果

影响升温的速度

影响面料风格

聚氨酯的结构和染色性能

⑴聚氨酯的结构

聚氨酯是一种主链上含有较多氨基甲酸酯基团的高分子合成材料，是由聚酯或聚醚等聚多元醇为柔性链段 ( 软段 ) 与二异氰酸酯和低分子扩链剂等为刚性链段 ( 硬段 ) 交替缩合而成的高弹性嵌段聚合物。软段较易运动，以缠卷态与硬段交替存在于大分子中，即硬段分散于软段基质中 , 构成非连续相，硬段与软段间的相分离程度分别取决于硬段与硬段之间或硬段与软段之间的相互作用。在常温下，软段处于高弹态，而硬段则处于玻璃态或结晶态。

⑵聚氨酯的染色性能

聚氨酯的染色性能和锦纶有许多相似之处，这与两者都有相似的官能团有关。两者较大的差异来源于大分子链末段的端基。锦纶的端基主要是氨基，而聚氨酯分子的端基是酯基。但是，聚氨酯纤维的超分子结构比较松弛，分子内存在着酰胺键，因此它和锦纶一样可以用酸性染料、中性染料、媒介染料、及分散染料染色。仅是两者上染率有差异或牢度不同。但不论哪类染料，都要进行筛选，选用适合两者染色的材料，才有好的上染率、匀染性、鲜艳度和牢度。

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。

⑴原料的选择

a ﹑聚氨酯的选择

a1. 耐水解 (PH 在 4-10 之间 )

a2. 上色性能要好

b ﹑磨皮效果

b1. 绒毛要整齐 , 密实 , 遮盖性要好

b2. 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

⑵染色温度的选择

1. 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

2. 染色的渗透效果 ( 1.2mm 革 )

表 1 染色温度的选择

3. 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 , 见表 1.

⑶染色起始温度控制

就两个处方进行了试验,见图1.

图 1 染色起始温度控制

注：假如染色至 60 ℃已无残液，则重新实验，染料减半，从 20 ℃升到 40 ℃，所测 Tstar 修正值减半。

假如 Sf ≤ 1.5 ，则重新实验，染料减半，从 20 ℃升到 40 ℃，所测 Tstar 修正值减半。

A 样 Tstar 约为 30 ℃；

B 样约为 40 ℃

⑷染色起始 PH 值控制 ( 见图 2)

图 2 染色起始 PH 值控制

找出染色样同残液样相同的 PH 值。 A 样约为 7.3 ； B 样约为 5.0

⑸染色工艺 ( 见图 3)

图 3 染色工艺

⑹柔软 / 防水定型 (140 -160 ℃ )

ANOKE AF100/ANOKE 510