氨綸染深
摘要：介紹了近年來氨綸染深性的發(fā)展現(xiàn)狀，主要包括1∶2金屬絡(luò)合酸性染料染氨綸、染色助劑使氨綸上色、紡絲時(shí)添加染色添加劑和改進(jìn)紡絲原料與工藝。簡述了其原理及現(xiàn)狀，并展望了氨綸染深性，指出其發(fā)展方向。

01
氨綸
氨綸是聚氨基甲酸酯纖維，具有伸長率大、回復(fù)率高的特點(diǎn)，少量添加便可改善織物的彈性和穿著舒適性，被稱為紡織品的“味精”。目前，氨綸的應(yīng)用日趨廣泛，各種新型面料和功能服裝都會添加氨綸，并且氨綸量越來越高，從3%到30%不等。
氨綸主要用于包紗、針織、機(jī)織等紡織品，在衛(wèi)生用品和醫(yī)療領(lǐng)域也有應(yīng)用，隨著差別化氨綸的發(fā)展，其應(yīng)用范圍也將不斷擴(kuò)大。盡管氨綸有眾多優(yōu)點(diǎn)，但在染色性能方面，普通氨綸的上染率和染色牢度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求，與其他纖維混紡會出現(xiàn)“露白”現(xiàn)象。一些高檔面料和氨綸量高的服裝，露白問題會嚴(yán)重制約氨綸的應(yīng)用，因此，對于氨綸染深色的研究至關(guān)重要。
氨綸的化學(xué)組分為聚氨基甲酸酯，分子中有少量氨基存在，因此，目前氨綸的染色主要是采用酸性染料，通過采取一定的措施，提高酸性染料的上染率，達(dá)到織物染深色的目的。

02
氨綸染深性現(xiàn)狀
氨綸的染色性主要是指相對錦綸采用弱酸性染料在酸性條件下，染料和氨綸端位氨基發(fā)生離子鍵結(jié)合而上染。對于如何提高酸性染料的上染率，增加染色織物的顏色深度，目前主要從染料的篩選、染色助劑的應(yīng)用、紡絲添加劑、紡絲工藝方面進(jìn)行改善，現(xiàn)對每種方法的研究現(xiàn)狀和機(jī)理進(jìn)行論述。
2.1 酸性金屬染料的應(yīng)用
氨綸是由PTMG（聚丁二醇）和MDI （異氰酸酯）通過一次聚合和二次聚合后紡絲而得，在氨綸的大分子鏈上有酰胺鍵和少量端位氨基存在，結(jié)構(gòu)類似于錦綸，因此可以采用弱酸性染料進(jìn)行染色。由于端位氨基的數(shù)量比較少，所染顏色比較淺，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到和相對紗錦綸同色的效果。弱酸性染料可以分為勻染型、半縮絨型、縮絨型和金屬染料（1∶2金屬絡(luò)合酸性染料）4大類，其相對分子質(zhì)量和所染顏色深度依次增加。由于氨綸是一種聚酯纖維，極性比較小的染料可以增加對氨綸的親和力，同時(shí)，相對分子質(zhì)量比較大的染料可以增加與氨綸的范德華力，因此，1∶2金屬絡(luò)合酸性染料是比較適宜于氨綸染色的類型，該類染料在中性或弱酸性介質(zhì)中染色，因此也稱為中性染料。
1∶2金屬絡(luò)合酸性染料對氨綸染色后，既可以通過與端位氨基發(fā)生離子鍵結(jié)合而上染，也可以通過范德華力與氨綸結(jié)合，可以很好地提高氨綸的染深性，尤其是大黑、大紅這些容易露白的顏色。杜鵑等對中性和弱酸性染料上染氨綸的性能和工藝進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，1∶2金屬絡(luò)合染料對氨綸的染色性能優(yōu)于普通弱酸性染料；中性染料上染氨綸比較適宜的染色工藝為：pH=4、溫度70~80 ℃、保溫時(shí)間40~60 min，染料提升性好。
目前，市場上可用于含氨綸、錦綸織物染深色的比較好的金屬染料有青島雙桃中性染料系列，包括中性黑BL、中性藍(lán)BNL、中性橙RL等，普通酸性染料和雙桃中性黑BL染色后氨綸的顏色。
中性染料和普通弱酸性染料對氨綸染色后的顏色對比
中性黑上染氨綸可以達(dá)到很深的黑色，與相對紗錦綸顏色深度相同，可以很好地解決氨綸在染深色時(shí)的露白問題。當(dāng)所染顏色較深時(shí)，織物的耐水洗色牢度會降低。
2.2 氨綸上色劑的使用
氨綸上色劑是一種含有氨基的酯類物質(zhì)，與氨綸結(jié)構(gòu)相似，因此可以很好地吸附在氨綸表面，同時(shí)這種助劑含有大量的氨基，為酸性染料上染氨綸提供了染座，可以很好地提高氨綸與錦綸的同色性。這種助劑在使用時(shí)，通常與染色同浴進(jìn)行，用量0.5%~2.0%（omf），不需增加或改變?nèi)旧に嚕容^便捷，染色效果見圖2。
氨綸上色劑對酸性染料上染氨綸的影響
酸性染料對錦綸/氨綸面料染色時(shí)，加入了氨綸上色劑AN，當(dāng)AN用量為2 g/L時(shí)，錦綸與氨綸的色差值小，基本達(dá)到了同色，并且AN對織物的染色牢度基本沒有影響，染色牢度在4級以上。

2.3 紡絲添加劑
在二次聚合時(shí)可以加入使氨綸差別化的添加劑，如增加氨綸染色性能的添加劑，現(xiàn)在常用的是二乙胺，用量控制在2%以內(nèi)，隨著添加劑用量的增加，氨綸上的氨基數(shù)量也隨之增加，酸性染料對氨綸的上染率增大，染深性提升，機(jī)理如下所示：
CN103483478A 公開了一種在氨綸紡絲時(shí)可提升氨綸染色性的助染劑，該種助染劑由甲基丙烯酸二乙氨基乙酯在引發(fā)劑偶氮二異丁腈的作用下發(fā)生自聚合反應(yīng)而得。201410365359.9公開了一種提升氨綸染色性的助染劑，該助染劑是將4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯和2,4-二苯基甲烷二異氰酸酯混合在二甲基乙酰胺中，在一定條件下加入N-甲基二乙醇胺和N,N-二甲基乙醇胺混合物攪拌，制得的助染劑具有聚氨酯結(jié)構(gòu)，其助染有效成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)高。
國內(nèi)改善氨綸的可染性基本都是通過加入添加劑的方式，包括煙臺可染氨綸、曉星普通氨綸都有添加一定量的染色添加劑。對氨綸染色性能有一定的改善。
染色添加劑對酸性染料上染氨綸的影響
2.4 改變氨綸的紡絲工藝
真正的可染氨綸是通過改變氨綸的紡絲原料和紡絲工藝，增加氨綸的端位氨基或叔氨基數(shù)量，提高酸性染料上染氨綸的量，達(dá)到氨綸染深色的目的，其機(jī)理如下所示：
這種方法需要改變傳統(tǒng)東洋紡原液聚合的終止方式，增加氨綸端位氨基的數(shù)量。染色后的織物具有很好的染色性和優(yōu)異的色牢度，與常規(guī)氨綸染色織物的耐水洗色牢度（3級）相比，可染氨綸可達(dá)到4級。
真正可染的氨綸，其染色工藝與錦綸相同，有利于生產(chǎn)。現(xiàn)在真正從紡絲原料改善氨綸染色性能的產(chǎn)品有曉星H550系列、華峰S2308。
03
展望
氨綸的染深性主要是通過增加氨綸的端位氨基數(shù)量，提高酸性染料的上染率。紡絲時(shí)添加上色劑、紡絲添加劑對氨綸染色有一定的增深效果，但增深有限，并且存在色牢度較低的問題。真正的可染氨綸是通過改變紡絲原料和紡絲工藝，可大量提高氨綸的端位氨基數(shù)量，達(dá)到與錦綸相同的顏色深度，是真正意義的可染。現(xiàn)在只有少數(shù)幾家氨綸企業(yè)可以做到，處于技術(shù)保密階段。因此，如何增加氨綸的氨基數(shù)量，實(shí)現(xiàn)真正意義上的可染氨綸，是氨綸染深色問題解決的根本，也是以后研究的方向。