氨纶染深
摘要：介绍了近年来氨纶染深性的发展现状，主要包括1∶2金属络合酸性染料染氨纶、染色助剂使氨纶上色、纺丝时添加染色添加剂和改进纺丝原料与工艺。简述了其原理及现状，并展望了氨纶染深性，指出其发展方向。
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氨纶
氨纶是聚氨基甲酸酯纤维，具有伸长率大、回复率高的特点，少量添加便可改善织物的弹性和穿着舒适性，被称为纺织品的“味精”。目前，氨纶的应用日趋广泛，各种新型面料和功能服装都会添加氨纶，并且氨纶量越来越高，从3%到30%不等。
氨纶主要用于包纱、针织、机织等纺织品，在卫生用品和医疗领域也有应用，随着差别化氨纶的发展，其应用范围也将不断扩大。尽管氨纶有众多优点，但在染色性能方面，普通氨纶的上染率和染色牢度远远达不到要求，与其他纤维混纺会出现“露白”现象。一些高档面料和氨纶量高的服装，露白问题会严重制约氨纶的应用，因此，对于氨纶染深色的研究至关重要。
氨纶的化学组分为聚氨基甲酸酯，分子中有少量氨基存在，因此，目前氨纶的染色主要是采用酸性染料，通过采取一定的措施，提高酸性染料的上染率，达到织物染深色的目的。
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氨纶染深性现状
氨纶的染色性主要是指相对锦纶采用弱酸性染料在酸性条件下，染料和氨纶端位氨基发生离子键结合而上染。对于如何提高酸性染料的上染率，增加染色织物的颜色深度，目前主要从染料的筛选、染色助剂的应用、纺丝添加剂、纺丝工艺方面进行改善，现对每种方法的研究现状和机理进行论述。
2.1 酸性金属染料的应用
氨纶是由PTMG（聚丁二醇）和MDI （异氰酸酯）通过一次聚合和二次聚合后纺丝而得，在氨纶的大分子链上有酰胺键和少量端位氨基存在，结构类似于锦纶，因此可以采用弱酸性染料进行染色。由于端位氨基的数量比较少，所染颜色比较浅，远远达不到和相对纱锦纶同色的效果。弱酸性染料可以分为匀染型、半缩绒型、缩绒型和金属染料（1∶2金属络合酸性染料）4大类，其相对分子质量和所染颜色深度依次增加。由于氨纶是一种聚酯纤维，极性比较小的染料可以增加对氨纶的亲和力，同时，相对分子质量比较大的染料可以增加与氨纶的范德华力，因此，1∶2金属络合酸性染料是比较适宜于氨纶染色的类型，该类染料在中性或弱酸性介质中染色，因此也称为中性染料。
1∶2金属络合酸性染料对氨纶染色后，既可以通过与端位氨基发生离子键结合而上染，也可以通过范德华力与氨纶结合，可以很好地提高氨纶的染深性，尤其是大黑、大红这些容易露白的颜色。杜鹃等对中性和弱酸性染料上染氨纶的性能和工艺进行了研究，结果表明，1∶2金属络合染料对氨纶的染色性能优于普通弱酸性染料；中性染料上染氨纶比较适宜的染色工艺为：pH=4、温度70~80 ℃、保温时间40~60 min，染料提升性好。
目前，市场上可用于含氨纶、锦纶织物染深色的比较好的金属染料有青岛双桃中性染料系列，包括中性黑BL、中性蓝BNL、中性橙RL等，普通酸性染料和双桃中性黑BL染色后氨纶的颜色。
中性染料和普通弱酸性染料对氨纶染色后的颜色对比
中性黑上染氨纶可以达到很深的黑色，与相对纱锦纶颜色深度相同，可以很好地解决氨纶在染深色时的露白问题。当所染颜色较深时，织物的耐水洗色牢度会降低。
2.2 氨纶上色剂的使用
氨纶上色剂是一种含有氨基的酯类物质，与氨纶结构相似，因此可以很好地吸附在氨纶表面，同时这种助剂含有大量的氨基，为酸性染料上染氨纶提供了染座，可以很好地提高氨纶与锦纶的同色性。这种助剂在使用时，通常与染色同浴进行，用量0.5%~2.0%（omf），不需增加或改变染色工艺，比较便捷，染色效果见图2。
氨纶上色剂对酸性染料上染氨纶的影响
酸性染料对锦纶/氨纶面料染色时，加入了氨纶上色剂AN，当AN用量为2 g/L时，锦纶与氨纶的色差值小，基本达到了同色，并且AN对织物的染色牢度基本没有影响，染色牢度在4级以上。
2.3 纺丝添加剂
在二次聚合时可以加入使氨纶差别化的添加剂，如增加氨纶染色性能的添加剂，现在常用的是二乙胺，用量控制在2%以内，随着添加剂用量的增加，氨纶上的氨基数量也随之增加，酸性染料对氨纶的上染率增大，染深性提升，机理如下所示：
CN103483478A 公开了一种在氨纶纺丝时可提升氨纶染色性的助染剂，该种助染剂由甲基丙烯酸二乙氨基乙酯在引发剂偶氮二异丁腈的作用下发生自聚合反应而得。201410365359.9公开了一种提升氨纶染色性的助染剂，该助染剂是将4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯和2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯混合在二甲基乙酰胺中，在一定条件下加入N-甲基二乙醇胺和N,N-二甲基乙醇胺混合物搅拌，制得的助染剂具有聚氨酯结构，其助染有效成分质量分数高。
国内改善氨纶的可染性基本都是通过加入添加剂的方式，包括烟台可染氨纶、晓星普通氨纶都有添加一定量的染色添加剂。对氨纶染色性能有一定的改善。
染色添加剂对酸性染料上染氨纶的影响
2.4 改变氨纶的纺丝工艺
真正的可染氨纶是通过改变氨纶的纺丝原料和纺丝工艺，增加氨纶的端位氨基或叔氨基数量，提高酸性染料上染氨纶的量，达到氨纶染深色的目的，其机理如下所示：
这种方法需要改变传统东洋纺原液聚合的终止方式，增加氨纶端位氨基的数量。染色后的织物具有很好的染色性和优异的色牢度，与常规氨纶染色织物的耐水洗色牢度（3级）相比，可染氨纶可达到4级。
真正可染的氨纶，其染色工艺与锦纶相同，有利于生产。现在真正从纺丝原料改善氨纶染色性能的产品有晓星H550系列、华峰S2308。
03
展望
氨纶的染深性主要是通过增加氨纶的端位氨基数量，提高酸性染料的上染率。纺丝时添加上色剂、纺丝添加剂对氨纶染色有一定的增深效果，但增深有限，并且存在色牢度较低的问题。真正的可染氨纶是通过改变纺丝原料和纺丝工艺，可大量提高氨纶的端位氨基数量，达到与锦纶相同的颜色深度，是真正意义的可染。现在只有少数几家氨纶企业可以做到，处于技术保密阶段。因此，如何增加氨纶的氨基数量，实现真正意义上的可染氨纶，是氨纶染深色问题解决的根本，也是以后研究的方向。
