Les fibres de nylon appartiennent à la catégorie des fibres polycondensées, les principales variétés étant le nylon 6 et le nylon 66. En tant que type de fibre thermoplastique, les variations de température pendant les étapes de fabrication et de traitement ont un impact significatif sur les propriétés physiques et les performances de teinture du nylon. Les propriétés uniques des fibres et les procédures de traitement influencent toutes deux l'effet de teinture uniforme final.

Facteurs affectant la propriété de teinture uniforme du nylon

1. Influence de la structure du tissu et de la fibre

Du point de vue de l'ensemble du processus de teinture et de finition, les facteurs les plus directs conduisant à une teinture inégale du nylon sont la densité inégale de la chaîne et de la trame du tissu, les variations du titre du fil et les différences dans les lots de production des fibres de nylon utilisées dans le tissu. Ces facteurs peuvent tous affecter les performances de teinture du nylon, entraînant une teinture inégale. Du point de vue de la fibre, la structure chimique de la fibre de nylon est une polyamide, et il y a une certaine quantité de groupes amino aux extrémités des chaînes moléculaires de la fibre. Les caractéristiques de teinture du nylon sont affectées par les différences chimiques et physiques de la fibre. Ces différences peuvent survenir pendant le processus de fabrication ou de traitement de la fibre, et elles ont un impact direct sur les performances de teinture du colorant.

Les différences chimiques proviennent des variations de la teneur en groupes amino de la fibre. De telles différences peuvent survenir pendant le processus de filage, le processus d'étirage à chaud ou le processus de combinaison des filaments. Les différences de teneur en groupes amino entraînent des variations de la vitesse de teinture, en particulier la capacité d'adsorption finale des colorants anioniques. Ces différences ne peuvent être minimisées que par un contrôle minutieux pendant le processus de production. Selon les conseils de New Dyeing & Printing, les différences de structure physique des fils comprennent principalement deux aspects : d'une part, elles proviennent des différences physiques globales des fils, y compris les variations du titre du fil, le nombre de fibres dans le fil ou la finesse des fibres, ainsi que les différences entre les boucles d'extrémité des fibres simples ou multiples dans le fil ; d'autre part, elles résultent de l'inhomogénéité de la structure supramoléculaire des fibres de nylon générée pendant le traitement, telles que les différences de cristallinité, d'orientation ou la structure peau-cœur inégale à l'intérieur des fibres. Lorsque des tissus fabriqués à partir de fibres de nylon présentant des différences chimiques ou physiques sont teints, une rayure de couleur caractéristique dans le sens de la trame est susceptible de se produire.

2. Influence des conditions de prétraitement

Une sélection inappropriée des conditions pendant le prétraitement des tissus en nylon est également un facteur important de teinture inégale. Un prétraitement incorrect des tissus comprend principalement : un traitement inégal du tissu, ce qui entraîne des différences significatives dans les performances d'adsorption des fibres et se traduit par des défauts de teinture tels que le moiré ; une élévation rapide de la température pendant le processus de prétraitement à l'aide d'une machine de teinture à jigger, ce qui provoque un rétrécissement soudain des filaments de nylon ; ou une température inégale pendant la thermofixation, qui peuvent toutes deux entraîner des différences structurelles dans les fibres de nylon, entraînant une teinture inégale pendant le processus de teinture.

3. Influence des conditions de teinture

(1) Influence de la température

Le nylon est une fibre thermoplastique. Par conséquent, la vitesse de teinture de la fibre est étroitement liée à la température, et la température de teinture doit être supérieure à la température de transition vitreuse (35-50℃) de la fibre. Les fibres de nylon commencent à adsorber les colorants à 40℃. Au fur et à mesure que la température augmente, la vitesse de teinture s'accélère et le processus de teinture est essentiellement terminé à 100℃. Bien que la teinture puisse être essentiellement terminée à 100℃, continuer à augmenter la température est bénéfique pour la migration des colorants, améliorant ainsi la propriété de teinture uniforme. Certains chercheurs pensent que le taux d'absorption des colorants acides sur les fibres de nylon est lié à la température. Lorsque la température est supérieure à la température de transition vitreuse, la mobilité des chaînes macromoléculaires dans la fibre augmente, la fibre se dilate, permettant au colorant de pénétrer dans la fibre et de réagir avec les groupes amino cationiques à l'extrémité. Cependant, si la vitesse de chauffage n'est pas correctement contrôlée, une teinture inégale est susceptible de se produire.

(2) Influence de la valeur du pH

Pendant la teinture des fibres de nylon, lorsque la valeur du pH du bain de teinture est relativement élevée, très peu de colorant est absorbé sur la fibre. Lorsque la valeur du pH du bain de teinture descend à un certain niveau, le colorant commence à être absorbé et atteint rapidement la saturation. Continuer à abaisser la valeur du pH du bain de teinture n'augmente pas de manière significative l'absorption du colorant. Cependant, lorsque la valeur du pH descend encore à 3, l'absorption du colorant augmente fortement, entraînant une adsorption super-équivalente. Lorsque les fibres de nylon sont teintes dans des conditions de très faible valeur de pH, elles peuvent subir une hydrolyse. Surtout après l'apparition d'une adsorption super-équivalente, la valeur du pH à l'intérieur de la fibre est inférieure à celle de la solution, ce qui accélère l'hydrolyse. Après l'hydrolyse, davantage de groupes amino sont générés, l'accessibilité de la fibre augmente et elle peut adsorber davantage de colorants, ce qui rend la teinture inégale plus probable. Par conséquent, selon les conditions réelles, augmenter de manière appropriée la valeur du pH peut réduire l'apparition de défauts de teinture tels que le moiré.

(3) Influence des auxiliaires

Les fibres de nylon sont principalement teintes avec des colorants acides, et les agents de nivellement pour les colorants acides comprennent principalement trois types : anioniques, cationiques et non ioniques. Les agents de nivellement anioniques ont une certaine affinité pour les fibres dans un milieu acide et entrent en compétition avec les anions de colorant pour les sites de teinture sur la fibre. Leur affinité est inférieure à celle des anions de colorant, mais leur vitesse de diffusion est plus rapide que celle des anions de colorant. Au début de la teinture, les agents de nivellement anioniques entrent en compétition avec les colorants pour les sièges de teinture. En raison de leur vitesse de diffusion rapide, ils teignent la fibre avant les anions de colorant et se combinent avec les groupes -NH₂ sur la fibre. Par la suite, ils sont progressivement remplacés par des anions de colorant ayant une affinité plus élevée pour la fibre. Cela réduit la vitesse de teinture initiale du colorant et permet d'obtenir l'effet de nivellement. Selon les conseils de New Dyeing & Printing, les agents de nivellement cationiques et non ioniques exercent un effet de nivellement en se combinant avec les anions de colorant pour réduire la concentration effective des anions de colorant et libérer progressivement les anions de colorant pendant le processus de teinture. De plus, des facteurs tels que le temps de teinture, la compatibilité des colorants, la concentration du bain de teinture, le rapport de bain et le débit de circulation du bain de teinture affectent également l'effet de teinture uniforme du nylon pendant la teinture.

Approches pour améliorer la propriété de teinture uniforme du nylon

1. Sélection des colorants

Premièrement, la sélection correcte des colorants est un facteur clé pour améliorer la propriété de teinture uniforme du nylon. Il existe une large gamme de colorants qui peuvent être utilisés pour teindre les fibres de nylon. Parmi les nombreux types de colorants adaptés à la teinture des fibres de nylon, les colorants dispersés, les colorants anioniques tels que les colorants acides, les colorants complexes métalliques 1:2 et certains colorants directs sont les plus importants.

Les colorants dispersés avec une structure moléculaire simple, en raison de leur nature non ionique et de leur faible poids moléculaire, peuvent couvrir les différences physiques et chimiques des fibres de nylon, mais ces colorants ne peuvent obtenir qu'une solidité des couleurs modérée. Les colorants dispersés avec une structure plus complexe peuvent offrir une meilleure solidité au mouillé lors de la teinture des fibres de nylon, mais en raison de leur poids moléculaire élevé, ils ne peuvent couvrir que les différences chimiques et non les différences physiques. Les colorants directs sélectionnés apportent une excellente solidité au mouillé au nylon et sont économiques pour la production de produits de couleur foncée. Par rapport aux colorants dispersés, la teinture avec les colorants directs les plus brillants peut obtenir des produits teints relativement plus brillants (avec une meilleure nuance que les colorants dispersés). Selon les conseils de New Dyeing & Printing, les colorants acides sont souvent utilisés pour la teinture du nylon. Leur plus grand avantage est la facilité de teinture, permettant d'obtenir des nuances plus profondes. Les procédures et les exigences de teinture sont relativement simples, et la solidité au mouillé des produits teints est bonne, mais leur propriété de teinture uniforme est inférieure à celle des colorants dispersés.

2. Sélection du processus de préréglage

Pour améliorer la propriété de teinture uniforme, des exigences strictes doivent être imposées aux processus de traitement des fibres ou des tissus en nylon, tels que le prétraitement, la teinture et la thermofixation. En production réelle, le tendu et le préréglage peuvent être effectués avant le prétraitement, généralement contrôlés à 140-150℃ pendant 30 secondes, avec une quantité appropriée de suralimentation. En particulier, les tissus en filaments de nylon sont sujets au froissement pendant le traitement à haute température tel que la teinture, et une fois que les plis sont formés, ils sont difficiles à éliminer, ce qui entraîne une teinture inégale et affecte l'apparence. Par conséquent, le réglage du tissu avant la teinture peut fixer la forme du tissu, stabiliser la taille et prévenir les défauts pendant l'ensemble du processus de traitement.

3. Sélection des conditions de teinture

(1) Sélection de la valeur du pH

Le contrôle approprié de la valeur du pH pendant la teinture est également crucial pour améliorer la propriété de teinture uniforme. Comme mentionné précédemment, l'effet de teinture des fibres de nylon est étroitement lié à la valeur du pH du bain de teinture. Bien qu'une valeur de pH plus faible soit bénéfique pour l'adsorption du colorant, plus la vitesse de teinture est rapide, plus la propriété de teinture uniforme diminue. Par conséquent, il est essentiel de contrôler correctement la valeur du pH du bain de teinture. Généralement, lors de la teinture du nylon avec des colorants acides, la valeur du pH du bain de teinture peut être fortement acide, faiblement acide ou neutre.

(2) Sélection des auxiliaires

La sélection des auxiliaires de teinture est souvent cruciale pour le succès de la teinture. Selon les recherches des experts en teinture et en finition, lors de la teinture du nylon avec des colorants acides, les auxiliaires anioniques ont le meilleur effet de nivellement. Leur fonction est de bloquer les groupes amino terminaux, contrôlant ainsi la teinture initiale.

(3) Sélection de la température

La température du bain de teinture est proportionnelle à la vitesse de teinture des colorants acides. Plus la température est élevée, plus la vitesse de teinture est rapide. Surtout lorsque la température atteint plus de 80℃, la vitesse de teinture du colorant s'accélère considérablement, ce qui le rend très sujet aux défauts de teinture tels que le moiré. Pour obtenir l'effet de teinture le plus uniforme possible, certains experts suggèrent d'adopter un processus de teinture à température croissante par étapes lors de la teinture du nylon. La teinture commence à 40℃, puis la température est progressivement augmentée jusqu'à l'ébullition (environ 45 minutes), suivie d'une teinture continue pendant 45 minutes. La vitesse de teinture est relativement lente à basse température, et lorsque la température dépasse 80℃, la vitesse de teinture augmente rapidement, la température doit donc être augmentée lentement. De plus, le contrôle approprié de facteurs tels que le rapport de bain de teinture, le débit de circulation du bain de teinture et la concentration du bain de teinture est également bénéfique pour améliorer l'effet de teinture uniforme du nylon.

(4) Sélection d'autres conditions

Sélection de l'ordre d'ajout des matériaux avant la teinture. Étant donné que le nylon peut être teint à 40℃ (proche de la température ambiante), la température du bain de teinture doit être aussi basse que possible avant d'ajouter le colorant. Il existe également certaines exigences pour l'ordre d'ajout des matériaux avant la teinture. Généralement, l'ordre d'ajout des matériaux est le suivant : après avoir mis le tissu et l'eau dans l'équipement de teinture, ajuster le rapport de bain, ajouter l'agent de nivellement et mélanger uniformément, et enfin ajouter le colorant. Il est également recommandé d'ajouter le colorant en plusieurs lots. Parce que la vitesse de teinture est la plus rapide lorsque le colorant vient d'être ajouté au bain de teinture, ne vous précipitez pas pour augmenter la température après avoir ajouté le colorant. Au lieu de cela, maintenez la température à température ambiante pendant 15 minutes, puis augmentez la température en fonction du processus.

Influence de la correction des couleurs. Si la couleur est incorrecte après la teinture et qu'une correction des couleurs est nécessaire, il est recommandé de vider le bain de teinture et de teindre à nouveau. Car une fois la teinture terminée, le bain de teinture a encore une certaine température (généralement autour de 60℃), et cette température favorise facilement l'adsorption du colorant. Par conséquent, lors de l'ajout de matériaux supplémentaires pour la correction des couleurs, des défauts de teinture tels que le moiré peuvent se produire.

Conclusion

En résumé, l'effet de teinture des fibres de nylon est affecté par de nombreux facteurs. Par conséquent, en fonctionnement réel, des colorants, des auxiliaires, des processus de préréglage et des conditions de teinture optimales appropriés tels que la valeur du pH, la température et le temps doivent être sélectionnés en fonction des exigences de teinture spécifiques. Ce n'est qu'en tenant compte de ces facteurs de manière globale qu'un bon effet de teinture uniforme peut être obtenu.