Các Vấn Đề và Phương Pháp Cải Thiện Độ Bền Màu Nhuộm cho Vải Nylon
September 10, 2025
Các vấn đề thường gặp trong nhuộm bằng thuốc nhuộm acid chủ yếu bao gồm nhuộm không đều, đổi màu, màu vàng và độ bền màu không đủ. Nguyên nhân của những vấn đề này không chỉ là do chất lượng thuốc nhuộm kém mà còn do thao tác quy trình không đúng hoặc xử lý chi tiết không đầy đủ. Bài viết này chủ yếu lấy ví dụ về việc nhuộm nylon bằng thuốc nhuộm acid để thảo luận về vấn đề độ bền màu của thuốc nhuộm acid.
Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Độ Bền Màu Nhuộm Nylon
Sợi nylon là một loại sợi tổng hợp, và các đầu phân tử của nó chứa các nhóm amino hoặc nhóm carboxyl. Về mặt lý thuyết, nó có thể được nhuộm bằng thuốc nhuộm phân tán, thuốc nhuộm hoạt tính và thuốc nhuộm acid. Tuy nhiên, thuốc nhuộm hoạt tính có tỷ lệ hấp thụ thuốc nhuộm thấp trên nylon, gây khó khăn trong việc thu được các loại màu tối. Thuốc nhuộm phân tán cũng có các vấn đề như tính chất nhuộm màu sâu kém, độ sáng màu không đủ và khó kiểm soát màu sắc. Do đó, trong quá trình nhuộm và hoàn thiện thực tế, thuốc nhuộm acid thường được sử dụng để nhuộm các loại vải dệt kim nylon đàn hồi.
Đối với thuốc nhuộm acid được sử dụng trong việc nhuộm sợi nylon, do sự hiện diện của các nhóm phân cực anion như nhóm sulfonic acid và nhóm carboxylic acid trong cấu trúc phân tử của chúng, chúng thường tồn tại dưới dạng muối natri hòa tan trong nước. Trong quá trình nhuộm, chúng ion hóa để tạo thành R-SO₃⁻ và R-COO⁻. Các chuỗi đại phân tử của sợi nylon chứa một số lượng lớn các nhóm imino và nhóm amino, tạo thành -NH₂⁺- và -NH₃⁺- trong điều kiện acid. Các nhóm cation này trong các phân tử sợi có thể kết hợp với các nhóm anion của các phân tử thuốc nhuộm thông qua liên kết ion và cố định trên vải, do đó đạt được độ bền màu cao.
Đồng thời, ái lực giữa thuốc nhuộm và các đại phân tử sợi tương đối mạnh, và chúng có thể kết hợp thông qua các lực liên phân tử và các lực khác, làm tăng đáng kể khả năng hấp thụ của thuốc nhuộm, cải thiện độ bền màu và giảm lượng thuốc nhuộm còn lại trong bể nhuộm. Tuy nhiên, hàng dệt nylon thường cần được giặt trong quá trình sử dụng, và việc giặt trong gia đình thường được thực hiện trong điều kiện kiềm. Thuốc nhuộm sẽ bị bong ra khỏi vải do ion hóa trong dung dịch nước kiềm, và dưới tác dụng của các chất hoạt động bề mặt như xà phòng hoặc bột giặt, nó sẽ di chuyển ra khỏi vải và phân tán trong nước. Đồng thời, nó cũng có thể làm ố các loại vải khác, dẫn đến sự suy giảm các tính chất bền màu ướt khác nhau.
Thuốc nhuộm acid dùng để chỉ các loại thuốc nhuộm có chứa các nhóm acid trong công thức cấu trúc của chúng và có thể nhuộm sợi polyamide và sợi protein trong bể nhuộm acid, yếu acid và trung tính. Hầu hết các nhóm acid của chúng là nhóm sulfonic acid, và một số ít là nhóm carboxylic acid. Chúng dễ hòa tan trong nước và ion hóa trong nước để tạo thành các anion thuốc nhuộm. Cấu trúc phân tử của thuốc nhuộm acid tương đối đơn giản; hầu hết chúng là thuốc nhuộm monoazo, và một số ít là thuốc nhuộm disazo. Các phân tử thuốc nhuộm có ít cấu trúc liên kết đôi liên hợp dài, và các đặc tính đồng phẳng và tuyến tính của các vòng thơm phân tử không rõ ràng. Ái lực của chúng đối với sợi cellulose là nhỏ, vì vậy độ bền xử lý ướt và độ bền ánh sáng khác nhau rất nhiều tùy thuộc vào loại. Trong số đó, các loại thuốc nhuộm có cấu trúc tương đối đơn giản và một số lượng lớn các nhóm sulfonic acid có độ bền ướt tương đối kém. Do đó, sau khi nhuộm, thường cần phải xử lý cố định.
So với việc nhuộm cotton bằng thuốc nhuộm trực tiếp, việc nhuộm nylon bằng thuốc nhuộm yếu acid có thêm một sự kết hợp liên kết ion. Vì số lượng nhóm amino đầu cuối do sợi nylon cung cấp có thể phản ứng với thuốc nhuộm yếu acid là tương đối nhỏ, việc nhuộm thuốc nhuộm yếu acid dựa vào liên kết ion, liên kết hydro và lực van der Waals. Do đó, độ bền màu của thuốc nhuộm yếu acid nên tốt hơn so với thuốc nhuộm trực tiếp. Tuy nhiên, số lượng nhóm amino đầu cuối trong các phân tử sợi nylon là có hạn (chỉ bằng 1/12 so với len), dẫn đến độ bền màu kém đối với màu trung bình và màu tối. Hơn nữa, thuốc nhuộm càng có nhiều nhóm hòa tan trong nước thì độ bền màu càng kém. Để cải thiện độ bền màu của thuốc nhuộm yếu acid trên sợi nylon, đặc biệt là độ bền cọ xát ướt, cần phải xử lý cố định, đây là một bước quy trình đặc biệt quan trọng đối với việc nhuộm màu trung bình và màu tối của nylon.
Ảnh Hưởng của Quy Trình Nhuộm và Hoàn Thiện Đến Độ Bền Màu
- Sau khi nylon được chế biến thành vải, nó có các khuyết tật về khả năng hút ẩm kém và khó thoát mồ hôi khi mặc. Do đó, các chất phụ trợ hóa học được sử dụng để hoàn thiện sau cho vải nylon. Việc thêm các chất hút ẩm, nhũ tương dầu silicone ưa nước, v.v., có thể làm cho vải có một hiệu ứng hút ẩm và làm mềm nhất định. Tuy nhiên, các chất phụ trợ đã sử dụng sẽ có một tác động nhất định đến hiệu quả cố định của chất cố định, vì vậy cần chú ý hơn đến quy trình xử lý cố định của nylon.
- Khi vải nylon trải qua quá trình tiền định hình và định hình cuối cùng, những thay đổi trong cấu trúc phân tử và hàm lượng nhóm amino đầu cuối của sợi sẽ xảy ra trong các điều kiện nhiệt khác nhau. Đây là lý do tại sao hiệu ứng nhuộm màu sâu của vải nylon trên thuốc nhuộm tăng lên sau khi tiền định hình. Sau quá trình định hình nhiệt ướt như định hình nước hoặc loại bỏ dầu trước khi xử lý, cấu trúc của sợi nylon trở nên lỏng lẻo, tốc độ hấp thụ thuốc nhuộm tăng lên và độ bền màu cũng được cải thiện. Những thay đổi này có thể ảnh hưởng đến sự hấp thụ quá mức của thuốc nhuộm và có tác động đến độ bền màu.
- Nhiệt độ, thời gian bảo quản nhiệt, điều chỉnh pH của bể nhuộm và việc thêm các chất phụ trợ nhuộm trong quá trình nhuộm có thể kiểm soát hiệu quả tốc độ hấp thụ thuốc nhuộm và độ bằng màu của việc nhuộm. Tuy nhiên, những thay đổi trong các điều kiện bên ngoài cũng sẽ có một tác động nhất định đến độ bền màu của nylon.
- Đối với việc lựa chọn thuốc nhuộm, khi chọn thuốc nhuộm yếu acid, điều đầu tiên cần xem xét là nhà sản xuất và thương hiệu thuốc nhuộm. Ngay cả đối với cùng một loại thuốc nhuộm yếu acid, độ bền màu của chúng cũng khác nhau, điều này được xác định bởi chi phí sản xuất và chế biến. Bản thân chất lượng của thuốc nhuộm cũng là một yếu tố chính ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền màu của hàng dệt sau khi nhuộm. Nếu vấn đề nằm ở bản thân thuốc nhuộm, thì cho dù chọn chất cố định tốt đến đâu trong quy trình tiếp theo, độ bền màu cũng không thể được cải thiện.
Cố Định Nhuộm Vải Nylon
Về mặt cải thiện độ bền màu của thuốc nhuộm yếu acid trên nylon, những nỗ lực về cơ bản tập trung vào việc cải thiện cấu trúc thuốc nhuộm và các chất cố định acid. Hiện tại, có rất ít thay đổi trong cấu trúc của thuốc nhuộm yếu acid, vì vậy công việc hiện tại chủ yếu nằm ở việc cải thiện các chất cố định và sự phối hợp của quy trình trong các nhà máy in và nhuộm. Tuy nhiên, do sự khác biệt về địa điểm, nguồn nước, thiết bị và quy trình của các nhà máy in và nhuộm, hiệu quả cố định mà họ đạt được khác nhau và không thể khái quát hóa. Việc chọn một chất cố định phù hợp với điều kiện sử dụng của doanh nghiệp và thiết kế một quy trình tương ứng là một trong những chi tiết mà các nhà máy in và nhuộm cần chú ý.
Giống như tất cả các vật liệu dệt khác, việc xử lý độ bền màu sau khi nhuộm về cơ bản tuân theo hai cách:
- Loại bỏ thuốc nhuộm không được cố định trên sợi;
- Chặn các kênh mà qua đó thuốc nhuộm trên sợi có thể hòa tan trở lại. Việc loại bỏ thuốc nhuộm chưa được cố định là phương pháp thực tế nhất, nhưng nói chung, phương pháp này không thể loại bỏ thuốc nhuộm hoàn toàn, vì vậy phải chọn một chất cố định phù hợp để cố định.
Cơ Chế Hoạt Động của Chất Cố Định Acid
Chất cố định acid thường là các chất ngưng tụ sulfonic acid thơm trọng lượng phân tử cao. Sau khi cố định, chúng có thể cải thiện độ bền ngâm nước, độ bền nước biển, độ bền giặt và độ bền mồ hôi. Các chất ngưng tụ sulfonic acid thơm trọng lượng phân tử cao phủ lên bề mặt sợi. Điện tích âm của các nhóm sulfonic acid trên bề mặt có lực đẩy đối với thuốc nhuộm acid bên trong sợi, ngăn không cho thuốc nhuộm bị rửa trôi. Hiệu ứng phủ cũng làm giảm sự trương nở của sợi, giảm cơ hội kết hợp giữa thuốc nhuộm và các phân tử nước, do đó cải thiện độ bền.
Lựa Chọn Chất Cố Định
Sau khi nylon được nhuộm, cần phải thực hiện một bước giặt nước để loại bỏ thuốc nhuộm nổi trên bề mặt trước khi cố định. Có thể sử dụng một điều kiện tương đối nhẹ để xử lý để ngăn ngừa phai màu. Trong quá trình xử lý thông thường của các doanh nghiệp nhuộm và hoàn thiện, các sản phẩm dệt nylon cần sử dụng chất cố định acid bao gồm vải đồ bơi, vải đồ lót, vải ren, vải lưới, dây đai, khóa và sợi cheese. Theo các phương pháp xử lý khác nhau, vải đồ bơi và đồ lót được chia thành vải nhuộm mảnh, vải nhuộm sợi và vải in. Vải ren được chia thành vải dệt kim dọc và vải hòa tan trong nước thêu theo các phương pháp xử lý khác nhau.
Các Sản Phẩm Ưu Việt của Chất Cố Định Acid
Công ty TNHH Hóa chất Quảng Đông Qiantai có nhiều năm tích lũy kỹ thuật trong công nghệ nhuộm và hoàn thiện sợi hóa học nylon cao cấp. Nó có đủ kinh nghiệm kỹ thuật trong việc đối phó với các khuyết tật nhuộm/in của vải đàn hồi sợi hóa học nylon/polyester chất lượng cao, độ bền màu (bao gồm độ bền ngâm nước, độ bền loang màu, v.v.) và hoàn thiện vải thể thao và vải chức năng.