Le nylon est le nom commercial des fibres synthétiques de polyamide. Le nylon 6 et le nylon 66 sont les plus couramment utilisés dans les applications textiles. La macromolécule de nylon se compose principalement de trois parties : un segment méthylène hydrophobe, des groupes amide hydrophiles et des groupes amino et carboxyle terminaux. Malgré sa faible teneur en acides aminés, le nylon possède de nombreux groupes méthylène le long de sa chaîne moléculaire, capables de former des forces de Van der Waals et des liaisons hydrogène avec les colorants. Par conséquent, le nylon peut être coloré non seulement par liaison ionique avec des colorants anioniques, mais également via de fortes interactions de Van der Waals avec des colorants. Bien que le nylon 6 et le nylon 66 présentent des différences mineures en termes de structure moléculaire et de propriétés de teinture, leurs processus de teinture et de finition sont identiques.
En raison du développement du marché et des progrès de la technologie de filage, la plupart des tissus en nylon incorporent désormais des fibres élastiques (fils spandex) pour améliorer la résistance à l'abrasion et la résilience, ce qui complique encore davantage les processus de teinture et de finition des tissus en nylon.
1. Rayures horizontales
Analyse des causes :
Différences dans les caractéristiques chimiques ou physiques des fibres de nylon sur le tissu :
Variations physiques du fil, y compris les différences dans le titre du fil, le nombre de fibres par fil ou la finesse des fibres, ainsi que les variations de la frisure aux extrémités des fibres individuelles ou de la frisure aux extrémités de plusieurs fibres du fil.
Les différences chimiques proviennent des variations de la teneur en fibres aminés, qui peuvent survenir lors des processus d'extrusion à la filière, d'étirage thermique ou de torsion. Les exemples incluent les inhomogénéités structurelles macromoléculaires développées lors du traitement des fibres de nylon, telles que les différences de cristallinité, d'orientation ou de structure de noyau-coquille.
Solutions :
(1) Renforcer l’inspection des tissus grèges. Pour les tissus présentant des variations, sélectionnez-les pour des couleurs claires, du blanc naturel ou du blanc éclatant.
(2) Sélectionnez des colorants ayant de bonnes propriétés de couverture et de nivellement. Les colorants dispersés offrent une couverture et un nivellement supérieurs à ceux des colorants acides ; pensez à incorporer une partie de colorants dispersés.
2. Marbrures de couleur causées par la teinture par immersion
Analyse des causes :
Le nylon contient relativement peu de groupes aminés terminaux et a une faible valeur de saturation. Lorsque deux colorants ou plus sont utilisés dans la teinture combinée, une compétition se produit pour les sites de teinture-phénomène connu sous le nom de teinture compétitive. Si les colorants sélectionnés présentent des différences significatives en termes de taux d’absorption et d’affinité, les nuances de fibres obtenues varieront considérablement au cours des différentes durées de teinture. Cela entraîne des différences de couleur entre les échantillons et une mauvaise reproductibilité.
Solution:
Sélectionnez des séries de colorants avec des courbes et une affinité de teinture similaires, une bonne compatibilité et une adéquation aux machines de production. Maîtriser les propriétés tinctoriales des différents colorants. Lors du choix des matériaux colorants, tenez compte de manière exhaustive de facteurs tels que le taux d'absorption du colorant, la courbe de teinture, les propriétés d'égalisation, les performances de solidité des couleurs et la sensibilité à la température et aux agents d'égalisation.
(1) Considérez attentivement la compatibilité des colorants
Lorsque vous mélangez plusieurs colorants pour la teinture, sélectionnez les colorants appropriés et contrôlez soigneusement leurs quantités. Généralement, privilégiez les colorants de la même série du même fabricant. Si des colorants de différents fabricants doivent être combinés, choisissez ceux qui présentent des courbes de teinture similaires, des températures de teinture initiales comparables et une sensibilité similaire à la température et aux agents d'égalisation afin de minimiser la teinture concurrente.
(2) Notez les différences de compétition de colorants entre les échantillons à petite et à grande échelle-
Certains colorants présentent une concurrence négligeable lors de la teinture-à petite échelle, mais révèlent des problèmes importants lors d'une production à grande échelle-. Par exemple, lors de la production de vert lac et de bleu paon, la combinaison d’Acid Blue 10 avec Acid Yellow 10 peut provoquer de tels problèmes. Cela se produit parce que l’Acid Blue 10 a une structure moléculaire plus grande, ce qui entraîne une courbe de teinture significativement différente de celle de l’Acid Yellow 10, conduisant à une teinture compétitive. Le passage à l’Acid Blue 10 combiné à l’Acid Green 10 (qui a une teinte jaunâtre) résout en grande partie le problème de teinture concurrente.
3. Marbrures de couleur causées par les conditions du processus
La teinture du nylon exige un contrôle extrêmement précis du processus. Les conditions de traitement influencent considérablement la tonalité de couleur et l’uniformité de la teinture des produits teints, des facteurs tels que la température et le niveau de pH affectant directement la qualité du produit.
Des processus non optimisés entraînent souvent des problèmes tels qu'une teinture inégale, des marbrures de couleur, des stries de couleur, des variations de couleur et une mauvaise solidité des couleurs.
(1) Contrôle de la température de teinture initiale et de la vitesse de chauffage
Le nylon est une fibre thermoplastique, son taux de teinture est donc considérablement influencé par la température. La température de teinture doit dépasser la température de transition vitreuse de la fibre (35 à 50 degrés). Les fibres de nylon commencent à absorber la teinture à 40 degrés. À mesure que la température augmente, l’absorption du colorant s’accélère, le processus étant largement achevé à 100 degrés. Bien que la teinture soit essentiellement terminée à 100 degrés, un chauffage supplémentaire facilite la migration du colorant, améliorant ainsi l'uniformité des couleurs. Cependant, un mauvais contrôle de la vitesse de chauffage peut facilement provoquer une teinture inégale.
L'effet de la température sur les taux d'absorption du colorant varie également en fonction du colorant spécifique. Pour les colorants d’égalisation, le taux d’absorption augmente progressivement avec l’augmentation de la température. Pour les colorants résistants au rétrécissement-, le taux d'absorption ne commence à augmenter rapidement que lorsque la température dépasse 60 degrés. En particulier dans la plage de températures de 65 à 85 degrés, le contrôle de la vitesse de chauffage est essentiel pour une teinture réussie du nylon. Un contrôle inapproprié peut entraîner une absorption rapide de la couleur, une mauvaise résistance à la migration, une répartition inégale des couleurs et des difficultés de réparation des défauts. Lors de la teinture du nylon avec des colorants résistants au rétrécissement-, la température de teinture initiale doit être la température ambiante. Dans la plage de 65 à 85 degrés, contrôlez strictement la vitesse de chauffage à environ 1 degré/min, ajoutez un agent de nivellement et utilisez une méthode de chauffage par étapes. Ensuite, augmentez la température à 95-98 degrés et maintenez-la pendant 45 à 60 minutes.
De plus, les performances de teinture de cette fibre varient en fonction des conditions de traitement thermique avant la teinture. Le taux de reprise du colorant diminue significativement sur les fibres ayant subi une fixation à chaud sec.
(2) Contrôler les niveaux de pH
Lors de la teinture des fibres de nylon, lorsque le pH du bain de teinture est relativement élevé, l'absorption du colorant est minime. Ce n’est que lorsque le pH atteint une certaine valeur que l’absorption du colorant commence, atteignant rapidement la saturation. Un abaissement supplémentaire du pH ne produit aucune augmentation significative de l'absorption. Cependant, lorsque le pH est réduit à 3, l'absorption du colorant augmente fortement, indiquant une adsorption super-équivalente.
Les fibres de nylon teintes dans des conditions de pH extrêmement bas sont également sensibles à l'hydrolyse. En particulier après une adsorption super-équivalente, le pH à l'intérieur de la fibre devient inférieur à celui de la solution, accélérant ainsi l'hydrolyse. L'hydrolyse génère des groupes aminés supplémentaires, augmentant l'accessibilité de la fibre et lui permettant d'adsorber davantage de colorant, rendant ainsi plus probable une teinture inégale. Par conséquent, en fonction des conditions réelles, une augmentation appropriée du pH peut réduire les stries de couleur.
Lors de la teinture du nylon avec des colorants faiblement acides : - Pour les nuances claires, contrôlez le pH à 6–7 (réglable avec le stabilisateur de teinture M-215) et augmentez le dosage d'agent d'égalisation pour améliorer l'uniformité de la teinture et éviter les marbrures. Cependant, évitez un pH trop élevé pour éviter des tons de couleur ternes. Pour les teintes foncées, maintenir un pH de 4 à 6 (ajustable avec le stabilisateur de teinture M-215). Pendant la phase de rétention de chaleur, ajoutez une quantité appropriée d'acide acétique pour abaisser le pH et favoriser l'absorption du colorant.
(3) Faites attention à la sélection et au dosage des agents de nivellement
Étant donné les mauvaises propriétés d'égalisation et de couverture du nylon pendant la teinture, les agents d'égalisation peuvent être utilisés simultanément avec les colorants dans le bain de teinture ou appliqués comme pré-traitement aux fibres de nylon. Les agents de nivellement anioniques se dissocient en ions négatifs dans le bain de teinture, pénétrant dans la fibre pour occuper initialement les sites de teinture limités sur les fibres de nylon. À mesure que la température augmente pendant la teinture, ces ions sont progressivement remplacés par des molécules de colorant, ce qui ralentit le taux de liaison du colorant-fibre et permet d'obtenir une teinture uniforme. Les agents d'égalisation non ioniques forment des liaisons hydrogène avec les colorants dans le bain, puis se décomposent progressivement pendant la teinture pour libérer les molécules de colorant qui sont adsorbées par la fibre.
L'ajout d'agents d'égalisation améliore considérablement l'uniformité de la teinture et la capacité de surimpression. Cependant, l’augmentation de leur concentration réduit les taux d’absorption des colorants, entraînant une diminution des taux d’épuisement à des degrés divers. Par conséquent, l’utilisation d’agents d’égalisation ne doit pas être excessive. En effet, en plus de favoriser une teinture uniforme, les agents d'égalisation présentent également des effets bloquants de teinture pendant le processus. L'utilisation excessive d'agents d'égalisation réduit le taux d'absorption des colorants acides, augmente la concentration de la solution colorante résiduelle et provoque des différences de couleur entre les échantillons et une mauvaise reproductibilité. Généralement, des niveaux plus élevés d’agents d’égalisation sont utilisés pour les couleurs claires, tandis que des quantités plus faibles suffisent pour les couleurs foncées.
(4) Jaunissement
Les tissus en nylon-de couleur claire présentent souvent un léger jaunissement localisé pendant le stockage et le transport, ce qui affecte l'apparence et la qualité du tissu.
Analyse des causes :
Les contaminants présents sur les sacs d'emballage en plastique réagissent chimiquement avec le BHT (hydroxytoluène butylé) du nylon, provoquant des changements de couleur et entraînant un jaunissement.
Utilisation d'agents jaunissants anti-phénol dans les procédés de teinture ou de rembourrage.
Conclusion
En résumé, les résultats de teinture des fibres de nylon sont influencés par de nombreux facteurs. Par conséquent, lors des opérations pratiques, il est essentiel de sélectionner les colorants, les auxiliaires, les-processus de préréglage appropriés et les conditions de teinture optimales-y compris le pH, la température et la durée-en fonction des exigences spécifiques de teinture. Ce n’est qu’en prenant en compte et en équilibrant ces facteurs de manière globale qu’une excellente uniformité de teinture peut être obtenue.
