تنتمي ألياف النيلون إلى فئة ألياف البوليكوندنسات، حيث أنواعها الرئيسية هي النيلون 6 والنيلون 66.تغيرات درجة الحرارة خلال مراحل التصنيع والمعالجة لها تأثير كبير على الخصائص الفيزيائية وأداء صبغ النيلونخصائص الألياف الفريدة وإجراءات المعالجة تؤثر على تأثير الصبغة النهائي.

العوامل التي تؤثر على خصائص صبغ نايلون

1تأثير بنية الأقمشة والألياف

من وجهة نظر عملية الصبغ والتشطيب بأكملها ، فإن العوامل الأكثر مباشرة التي تؤدي إلى الصبغ غير المتكافئ للنيلون هي عدم تكافؤ الكتلة والجذور غير المتكافئة للنسيج ، والاختلافات في عدد الخيوط,و الاختلافات في دفعات إنتاج ألياف النيلون المستخدمة في النسيج. كل هذه العوامل يمكن أن تؤثر على أداء صبغ النيلون، مما يؤدي إلى صبغ غير متساو. من جانب الألياف،الهيكل الكيميائي لألياف النايلون هو البولياميد، وهناك كمية معينة من المجموعات الأمينية في نهاية سلاسل الألياف الجزيئية. تتأثر خصائص صبغ النيلون بالفرق الكيميائي والفيزيائي للألياف.هذه الاختلافات قد تنشأ أثناء عملية تصنيع الألياف أو معالجتها، وهي تؤثر بشكل مباشر على أداء صبغ الصبغة.

الاختلافات الكيميائية تنبع من الاختلافات في محتوى المجموعات الأمينية في الألياف. قد تحدث مثل هذه الاختلافات أثناء عملية الغزل أو عملية جذب الحرارة أو عملية الجمع بين الخيوط.الاختلافات في محتوى المجموعات الأمينية تؤدي إلى اختلافات في معدل الصبغة، وخاصة القدرة النهائية على امتصاص الصبغات الأنيونية. هذه الاختلافات يمكن تقليلها فقط من خلال التحكم الدقيق خلال عملية الإنتاج.الاختلافات في الهيكل المادي للخيوط تتضمن بشكل رئيسي جانبين: من ناحية، أنها تأتي من الاختلافات الفيزيائية العامة للخيوط، بما في ذلك الاختلافات في عدد الخيوط، وعدد الألياف في الخيوط، أو دقة الألياف،والفروق بين الأقطاب النهائية للألياف الواحدة أو الألياف المتعددة في الخيط؛ من ناحية أخرى، أنها ناجمة عن عدم التجانس في الهيكل السوبرموليكولي لألياف النيلون الناتجة أثناء المعالجة، مثل الاختلافات في البلورية، والتوجه،أو بنية غير متساوية للقلب داخل الأليافعندما يتم صبغ الأقمشة المصنوعة من ألياف النيلون مع الاختلافات الكيميائية أو الفيزيائية ، من المرجح أن يحدث شريط ملون مميز.

2تأثير ظروف المعالجة السابقة

كما أن اختيار الظروف غير المناسبة أثناء المعالجة المسبقة للأنسجة النيلونية هو عامل مهم يسبب عدم مساواة الصبغ. تشمل المعالجة المسبقة غير المناسبة للأنسجة أساساً:المعالجة غير المتساوية للنسيج، مما يؤدي إلى اختلافات كبيرة في أداء امتصاص الألياف ويؤدي إلى عيوب الصبغة مثل التلميع.ارتفاع سريع في درجة الحرارة أثناء عملية المعالجة المسبقة باستخدام آلة صبغ الجاجر، مما يؤدي إلى تقلص مفاجئ لألياف النيلون؛ أو درجة حرارة غير متساوية أثناء ضبط الحرارة ، وكلاهما يمكن أن يؤدي إلى اختلافات هيكلية في ألياف النيلون ،مما يؤدي إلى صبغ غير متساو أثناء عملية الصبغ.

3تأثير ظروف الصبغ

(1) تأثير درجة الحرارة

النيلون هو نسيج حرارة، وبالتالي فإن معدل صبغ الألياف يرتبط ارتباطا وثيقا بالحرارة،و يجب أن تكون درجة حرارة الصبغ أعلى من درجة حرارة انتقال الزجاج (35-50 درجة مئوية) من الأليافتبدأ ألياف النيلون في امتصاص الأصباغ عند 40 درجة مئوية. مع ارتفاع درجة الحرارة، يتسارع معدل الصبغ، وتنتهي عملية الصبغ أساسا عند 100 درجة مئوية.على الرغم من أن الصبغ يمكن أن ينتهي في الأساس عند 100 درجة مئوية، استمرار زيادة درجة الحرارة مفيدة للهجرة من الأصباغ، وبالتالي تحسين خصائص الصبغة المستوى.يعتقد بعض الباحثين أن معدل امتصاص الأصباغ الحمضية على ألياف النايلون مرتبط بالحرارةعندما تكون درجة الحرارة أعلى من درجة حرارة الانتقال الزجاجي، تزداد حركة السلاسل الجزيئية الكبيرة في الألياف، وتتوسع الألياف،مما يسمح للصبغة بالدخول إلى الألياف والتفاعل مع المجموعات الأمينية الكاتيونية في النهايةومع ذلك ، إذا لم يتم التحكم في معدل التسخين بشكل صحيح ، فمن المرجح أن يحدث طلاء غير متساو.

(2) تأثير قيمة الحموضة

أثناء صبغ الألياف النيلونية، عندما تكون قيمة pH في حمام الصبغة مرتفعة نسبيا، يتم امتصاص القليل جدا من الصبغة على الألياف. عندما تنخفض قيمة pH في حمام الصبغة إلى مستوى معين،يبدأ الصبغ في امتصاصه ويسرع في الامتلاءلا يزيد استمرار خفض قيمة الـ pH في حمام الصبغة من امتصاص الصبغة بشكل كبير. ومع ذلك ، عندما تنخفض قيمة الـ pH إلى 3 ، فإن امتصاص الصبغة يزداد بشكل حاد.مما يؤدي إلى امتصاص فائق الكفاءةعندما يتم صبغ ألياف النيلون في ظل ظروف ذات قيمة pH منخفضة جداً ، فقد تخضع لتحليل مياه الماء. خاصة بعد حدوث امتصاص فائق المكافئ.قيمة الحموضة داخل الألياف أقل من قيمة الحموضة في المحلولبعد التحلل المائي ، يتم إنشاء المزيد من المجموعات الأمينية ، وزيادة إمكانية الوصول إلى الألياف ، ويمكن أن يمتص المزيد من الأصباغ ، مما يجعل الصبغة غير المتساوية أكثر عرضة للوقوع.لذلك، وفقاً للظروف الفعلية، زيادة قيمة الـ pH بشكل مناسب يمكن أن تقلل من حدوث عيوب الصبغة مثل التلميع.

(3) تأثير المساعدين

يتم صبغ ألياف النيلون في الغالب بألوان حمضية ، وتشمل عوامل التسوية للألوان الحمضية بشكل رئيسي ثلاثة أنواع: أيونية وكاتيونية وغير أيونية.العوامل الموازنة للأنيونات لها صلة معينة بالألياف في الوسط الحمضي وتتنافس مع أيونات الصبغة لمواقع الصبغة على الأليافتعزيزها أقل من أيونات الصبغة ، ولكن معدل انتشارها أسرع من أيونات الصبغة. في بداية الصبغة ، تتنافس وسائل التسوية النيونية مع الأصباغ للحصول على مقاعد الصبغة.بسبب معدل انتشارهم السريع، فإنها تصبغ الألياف قبل أيونات الصبغة وتتجمع مع مجموعات -NH2 على الألياف. بعد ذلك ، يتم استبدالها تدريجياً بأنيونات الصبغة ذات صلة أعلى بالألياف.هذا يقلل من سرعة صبغ الصبغة الأولية ويحقق تأثير التسويةوفقًا لتقنيات الصبغ والطباعة الجديدة cationic and non-ionic levelling agents exert a levelling effect by combining with dye anions to reduce the effective concentration of dye anions and gradually releasing the dye anions during the dyeing processبالإضافة إلى ذلك ، تؤثر عوامل مثل وقت الصبغ ، وتوافق الصبغ ، وتركيز حمام الصبغ ، ونسبة الخمر ، ومعدل تداول خمر الصبغ أيضًا على تأثير الصبغ المستوى للنايلون أثناء الصبغ.

مقاربات لتحسين خصائص صبغ نايلون المستوى

1اختيار الصبغات

أولاً، يعد اختيار الصبغات الصحيح عاملاً رئيسياً في تحسين خصائص الصبغ المستوى للنيلون. هناك مجموعة واسعة من الصبغات التي يمكن استخدامها لصبغ ألياف النيلون.من بين العديد من أنواع الصبغات المناسبة لصبغ ألياف النايلونوالصباغات المنبثقة والصباغات الأنيونية مثل الصباغات الحمضية والصباغات المعقدة للمعادن 1: 2 والصباغات المباشرة المختارة هي الأكثر أهمية.

الصبغات المتناثرة ذات الهيكل الجزيئي البسيط ، بسبب طبيعتها غير الأيونية ووزنها الجزيئي المنخفض ، يمكن أن تغطي الاختلافات الفيزيائية والكيميائية في ألياف النايلون ،ولكن هذه الصبغات يمكن أن تحقق فقط الصمود اللون معتدلةيمكن أن توفر الصبغات المتناثرة ذات الهيكل الأكثر تعقيدًا صلابة أفضل في الرطوبة عند صبغ ألياف النايلون ، ولكن بسبب وزنها الجزيئي العالي ،يمكنهم تغطية الاختلافات الكيميائية فقط وليس الاختلافات الفيزيائية. الاصباغ المباشرة المختارة تجلب صلابة عالية في المعالجة الرطبة لتلوين النيلون وتكون اقتصادية لإنتاج منتجات ذات لون داكن.الصبغة بألمع الأصباغ المباشرة يمكن أن تحصل على منتجات ملونة مشرقة نسبيا (مع ظل أفضل من الأصباغ المنتشرة)ووفقاً لنصائح New Dyeing & Printing ، غالباً ما تستخدم الأصباغ الحمضية لصباغة النيلون. أكبر ميزة لها هي سهولة الصباغة ، مما يتيح تحقيق ظلال أعمق.إجراءات وصياغة متطلبات بسيطة نسبيا، والصمود الرطب للمنتجات الملونة جيد ، ولكن خصائص صبغها المستوى أسوأ من الصبغات المنتشرة.

2. اختيار عملية الإعداد المسبق

لتحسين خصائص الصبغ المستوى ، يجب فرض متطلبات صارمة على عمليات معالجة ألياف النيلون أو الأقمشة ، مثل المعالجة المسبقة والصباغ والتحديد الحراري.يمكن إجراء التجفيف والتحديد المسبق قبل المعالجة المسبقة، يتم التحكم فيها بشكل عام عند 140-150 درجة مئوية لمدة 30 ثانية، مع كمية مناسبة من الإفراط في التغذية.نسيج الخيوط النيلونية عرضة للتجاعيد أثناء المعالجة عالية درجة الحرارة مثل الصبغ، وبمجرد أن تتشكل التجاعيد ، يصعب إزالتها ، مما يؤدي إلى صبغ غير متساو وتأثير على المظهر. لذلك ، فإن ضبط النسيج قبل الصبغ يمكن أن يصلح شكل النسيج ،استقرار الحجم، ومنع العيوب خلال عملية التجهيز بأكملها.

3اختيار ظروف الصبغ

(1) اختيار قيمة الحموضة

كما ذكر سابقا، فإن التحكم السليم بقيمة الـ pH أثناء الصبغ أمر حاسم أيضاً لتحسين خصائص الصبغ المستوى.تأثير صبغ ألياف النايلون يرتبط ارتباطا وثيقا بقيمة الـ pH في حمام الصبغعلى الرغم من أن قيمة الحموضة المنخفضة مفيدة لاستيعاب الصبغة ، كلما كان سرعة الصبغة أسرع ، انخفاض مماثل في خاصية الصبغة المستوى.من الضروري السيطرة بشكل صحيح على قيمة الـ pH في حمام الصبغبشكل عام ، عند صبغ النيلون بألوان حمضية ، يمكن أن تكون قيمة درجة الحموضة في حمام الصبغ حمضية بقوة ، حمضية ضعيفة ، أو محايدة.

(2) اختيار المساعدين

غالباً ما يكون اختيار مساعدات الصباغة أمرًا حاسمًا لنجاح الصباغة. وفقًا لأبحاث خبراء الصباغة والتشطيب، عند صبغ النيلون بألوان حمضية،المساعدات الأنيونية لها أفضل تأثير التسويةوظيفتهم هي منع مجموعات الأمينات النهائية، وبالتالي التحكم في الصبغة الأولية.

(3) اختيار الحرارة

درجة حرارة حمام الصبغ متناسبة مع معدل صبغ الصبغات الحمضية. كلما ارتفعت درجة الحرارة، كلما سرع معدل الصبغ. خاصة عندما تصل درجة الحرارة إلى أكثر من 80 درجة مئوية،سرعة صبغ الصبغة تتسارع بشكل كبيرلتحقيق تأثير صبغ موحد قدر الإمكانيقترح بعض الخبراء تبني عملية صبغ تدريجية لارتفاع درجة الحرارة عند صبغ النيلونيبدأ الصبغ عند 40 درجة مئوية ، ثم يرتفع درجة الحرارة تدريجيا إلى الغليان (حوالي 45 دقيقة) ، يليها الاستمرار في الصبغ لمدة 45 دقيقة.سرعة الصبغ بطيئة نسبياً عند درجات الحرارة المنخفضة، وعندما تتجاوز درجة الحرارة 80 درجة مئوية، فإن سرعة الصبغ تزداد بسرعة، لذلك يجب رفع درجة الحرارة ببطء.معدل تداول السوائل الملونة، وتركيز سائل الصبغة مفيد أيضًا لتحسين تأثير صبغ نايلون المستوى.

(4) اختيار الشروط الأخرى

اختيار ترتيب إضافة المواد قبل الصبغ. نظرًا لأن النيلون يمكن صبغه عند 40 درجة مئوية (قريبة من درجة حرارة الغرفة) ،يجب أن تكون درجة حرارة سائل الصبغة منخفضة قدر الإمكان قبل إضافة الصبغةهناك أيضًا متطلبات معينة لترتيب إضافة المواد قبل الصبغ. بشكل عام ، يكون ترتيب إضافة المواد على النحو التالي:بعد وضع النسيج والماء في معدات الصبغ، تعديل نسبة الخمر، إضافة عامل التسوية ومزج بالتساوي، وأخيرا إضافة الصبغة. كما يوصى بإضافة الصبغة في دفعات متعددة.لأن معدل الصبغ هو أسرع عندما يتم إضافة الصبغ فقط إلى حمام الصبغ، لا تتسرع في رفع درجة الحرارة بعد إضافة الصبغة. بدلاً من ذلك ، حافظ على درجة الحرارة في درجة حرارة الغرفة لمدة 15 دقيقة ، ثم رفع درجة الحرارة وفقاً للعملية.

تأثير تصحيح اللون. إذا كان اللون غير صحيح بعد الصبغ ويتطلب تصحيح اللون ، فمن المستحسن استنزاف سائل الصبغ والصبغ مرة أخرى. لأنه بعد الانتهاء من الصبغ ،لا يزال لدى سائل الصبغة درجة حرارة معينة (عادة حوالي 60 درجة مئوية)، وتعزز هذه درجة الحرارة بسهولة امتصاص الصبغة. وبالتالي ، عند إضافة مواد إضافية لتصحيح اللون ، قد تحدث عيوب الصبغة مثل التلميع.

الاستنتاج

باختصار ، يؤثر تأثير صبغ ألياف النيلون على العديد من العوامل. لذلك ، في التشغيل الفعلي ، الصبغات المناسبة ، المواد المساعدة ، عمليات الإعداد المسبق ،وأفضل ظروف الصباغة مثل قيمة الحموضةيجب اختيار درجة الحرارة والوقت وفقًا لمتطلبات الصبغ المحددة. فقط من خلال النظر بشكل شامل لهذه العوامل يمكن تحقيق تأثير صبغ مستوى جيد.