Masalah dan Metode Peningkatan Ketahanan Pewarnaan untuk Kain Nylon
September 10, 2025
Masalah umum dalam pewarnaan dengan pewarna asam terutama meliputi pewarnaan yang tidak merata, perubahan warna, rona kekuningan, dan tingkat kerataan yang tidak mencukupi. Penyebab masalah ini tidak hanya kualitas pewarna yang buruk tetapi juga pengoperasian proses yang tidak tepat atau penanganan detail yang tidak memadai. Artikel ini terutama mengambil pewarnaan nilon dengan pewarna asam sebagai contoh untuk membahas masalah ketahanan warna pewarna asam.
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Ketahanan Warna Pewarnaan Nilon
Serat nilon adalah jenis serat sintetis, dan ujung molekulnya mengandung gugus amino atau gugus karboksil. Secara teoretis, ia dapat diwarnai dengan pewarna dispersi, pewarna reaktif, dan pewarna asam. Namun, pewarna reaktif memiliki tingkat penyerapan pewarna yang rendah pada nilon, sehingga sulit untuk mendapatkan varietas berwarna gelap. Pewarna dispersi juga memiliki masalah seperti sifat pewarnaan yang buruk, kecerahan warna yang tidak mencukupi, dan kesulitan dalam mengendalikan rona. Oleh karena itu, dalam proses pewarnaan dan penyelesaian yang sebenarnya, pewarna asam biasanya digunakan untuk mewarnai kain elastis rajutan nilon.
Untuk pewarna asam yang digunakan dalam mewarnai serat nilon, karena adanya gugus polar anionik seperti gugus asam sulfonat dan gugus asam karboksilat dalam struktur molekulnya, mereka biasanya ada sebagai garam natrium yang larut dalam air. Selama pewarnaan, mereka mengionisasi untuk membentuk R-SO₃⁻ dan R-COO⁻. Rantai makromolekul serat nilon mengandung sejumlah besar gugus imino dan gugus amino, yang membentuk -NH₂⁺- dan -NH₃⁺- dalam kondisi asam. Gugus kationik ini dalam molekul serat dapat bergabung dengan gugus anionik dari molekul pewarna melalui ikatan ionik dan menempel pada kain, sehingga mencapai ketahanan pewarnaan yang tinggi.
Pada saat yang sama, afinitas antara pewarna dan makromolekul serat relatif kuat, dan mereka dapat bergabung melalui gaya antarmolekul dan gaya lainnya, yang sangat meningkatkan kapasitas adsorpsi pewarna, meningkatkan hasil warna, dan mengurangi sisa pewarna dalam bak pewarna. Namun, tekstil nilon seringkali perlu dicuci selama penggunaan, dan pencucian rumah tangga umumnya dilakukan dalam kondisi basa. Pewarna akan terlepas dari kain karena ionisasi dalam larutan berair basa, dan di bawah aksi surfaktan seperti sabun atau deterjen, ia akan menjauh dari kain dan menyebar dalam air. Pada saat yang sama, ia juga dapat menodai kain lain, yang mengakibatkan penurunan berbagai sifat ketahanan basah.
Pewarna asam mengacu pada pewarna yang mengandung gugus asam dalam rumus strukturalnya dan dapat mewarnai serat poliamida dan serat protein dalam bak pewarna asam, sedikit asam, dan netral. Sebagian besar gugus asam mereka adalah gugus asam sulfonat, dan beberapa adalah gugus asam karboksilat. Mereka mudah larut dalam air dan mengionisasi dalam air untuk membentuk anion pewarna. Struktur molekul pewarna asam relatif sederhana; sebagian besar adalah pewarna monoazo, dan beberapa adalah pewarna disazo. Molekul pewarna memiliki lebih sedikit struktur ikatan ganda terkonjugasi panjang, dan karakteristik koplanaritas dan linearitas dari cincin aromatik molekul tidak jelas. Afinitas mereka terhadap serat selulosa kecil, sehingga ketahanan pemrosesan basah dan ketahanan cahaya sangat bervariasi tergantung pada varietasnya. Di antara mereka, pewarna dengan struktur yang relatif sederhana dan sejumlah besar gugus asam sulfonat memiliki ketahanan basah yang relatif buruk. Oleh karena itu, setelah pewarnaan, perlakuan fiksasi biasanya diperlukan.
Dibandingkan dengan pewarnaan katun dengan pewarna langsung, pewarnaan nilon dengan pewarna sedikit asam memiliki kombinasi ikatan ionik tambahan. Karena jumlah gugus amino terminal yang disediakan oleh serat nilon yang dapat bereaksi dengan pewarna sedikit asam relatif kecil, pewarnaan pewarna sedikit asam bergantung pada ikatan ionik, ikatan hidrogen, dan gaya van der Waals. Oleh karena itu, ketahanan warna pewarna sedikit asam harus lebih baik daripada pewarna langsung. Namun, jumlah gugus amino terminal dalam molekul serat nilon terbatas (hanya 1/12 dari wol), yang mengakibatkan ketahanan warna yang buruk untuk warna sedang dan gelap. Selain itu, semakin banyak gugus yang larut dalam air yang dimiliki pewarna, semakin buruk ketahanan warnanya. Untuk meningkatkan ketahanan warna pewarna sedikit asam pada serat nilon, terutama ketahanan gosok basah, perlakuan fiksasi diperlukan, yang merupakan langkah proses yang sangat penting untuk pewarnaan warna sedang dan gelap nilon.
Pengaruh Proses Pewarnaan dan Penyelesaian pada Ketahanan Warna
- Setelah nilon diproses menjadi kain, ia memiliki cacat berupa higroskopisitas yang buruk dan kesulitan dalam mengeringkan keringat saat dipakai. Oleh karena itu, bahan pembantu kimia digunakan untuk penyelesaian pasca-proses kain nilon. Menambahkan agen penyerapan kelembaban, emulsi minyak silikon hidrofilik, dll., dapat membuat kain memiliki efek penyerapan kelembaban dan pelembutan tertentu. Namun, bahan pembantu yang digunakan akan memiliki dampak tertentu pada efek fiksasi dari agen fiksasi, jadi lebih banyak perhatian harus diberikan pada proses perlakuan fiksasi nilon.
- Ketika kain nilon mengalami pra-pengaturan dan pengaturan akhir, perubahan struktur molekul dan kandungan gugus amino terminal serat akan terjadi di bawah kondisi termal yang berbeda. Inilah alasan mengapa efek pewarnaan dalam kain nilon pada pewarna meningkat setelah pra-pengaturan. Setelah proses pengaturan panas basah seperti pengaturan air atau penghilangan minyak pra-perlakuan, struktur serat nilon menjadi longgar, laju adsorpsi pewarna meningkat, dan hasil warna juga meningkat. Perubahan ini dapat memengaruhi adsorpsi pewarna yang berlebihan dan berdampak pada ketahanan warna.
- Suhu, waktu pengawetan panas, penyesuaian pH bak pewarna, dan penambahan bahan pembantu pewarnaan selama proses pewarnaan dapat secara efektif mengontrol laju penyerapan pewarna dan kerataan pewarnaan. Namun, perubahan kondisi eksternal juga akan memiliki dampak tertentu pada ketahanan warna nilon.
- Untuk pemilihan pewarna, saat memilih pewarna sedikit asam, pertimbangan pertama adalah produsen dan merek pewarna. Bahkan untuk jenis pewarna sedikit asam yang sama, ketahanan pewarnaannya sendiri berbeda, yang ditentukan oleh biaya produksi dan pemrosesan. Kualitas pewarna itu sendiri juga merupakan faktor utama yang secara langsung memengaruhi ketahanan warna tekstil setelah pewarnaan. Jika masalahnya terletak pada pewarna itu sendiri, tidak peduli seberapa baik agen fiksasi dipilih dalam proses selanjutnya, ketahanan warna tidak dapat ditingkatkan.
Fiksasi Pewarnaan Kain Nilon
Dalam hal meningkatkan ketahanan warna pewarna sedikit asam pada nilon, upaya pada dasarnya difokuskan pada peningkatan struktur pewarna dan agen fiksasi asam. Saat ini hanya ada sedikit perubahan pada struktur pewarna sedikit asam, jadi pekerjaan saat ini terutama terletak pada peningkatan agen fiksasi dan koordinasi proses di pabrik percetakan dan pewarnaan. Namun, karena perbedaan lokasi, sumber air, peralatan, dan proses pabrik percetakan dan pewarnaan, efek fiksasi yang mereka capai bervariasi, dan tidak dapat digeneralisasi. Memilih agen fiksasi yang sesuai dengan kondisi penggunaan perusahaan dan merancang proses yang sesuai adalah salah satu detail yang perlu diperhatikan oleh pabrik percetakan dan pewarnaan.
Seperti semua bahan tekstil lainnya, perlakuan ketahanan warna setelah pewarnaan pada dasarnya mengikuti dua pendekatan:
- Hapus pewarna yang tidak menempel pada serat;
- Blokir saluran tempat pewarna pada serat dapat dilarutkan kembali. Menghapus pewarna yang tidak terfiksasi adalah metode yang paling praktis, tetapi secara umum, metode ini tidak dapat menghilangkan pewarna sepenuhnya, jadi agen fiksasi yang sesuai harus dipilih untuk fiksasi.
Mekanisme Kerja Agen Fiksasi Asam
Agen fiksasi asam umumnya adalah kondensat asam sulfonat aromatik berat molekul tinggi. Setelah fiksasi, mereka dapat meningkatkan ketahanan perendaman air, ketahanan air laut, ketahanan pencucian, dan ketahanan keringat. Kondensat asam sulfonat aromatik berat molekul tinggi melapisi permukaan serat. Muatan negatif dari gugus asam sulfonat pada permukaan memiliki gaya tolak pada pewarna asam di dalam serat, mencegah pewarna keluar. Efek pelapisan juga mengurangi pembengkakan serat, mengurangi kemungkinan kombinasi antara pewarna dan molekul air, sehingga meningkatkan ketahanan.
Pemilihan Agen Fiksasi
Setelah nilon diwarnai, perlu dilakukan langkah pencucian air untuk menghilangkan pewarna mengambang permukaan sebelum fiksasi. Kondisi yang relatif ringan dapat digunakan untuk perawatan untuk mencegah warna memudar. Dalam pemrosesan konvensional perusahaan pewarnaan dan penyelesaian, tekstil nilon yang perlu menggunakan agen fiksasi asam termasuk kain baju renang, kain pakaian dalam, kain renda, kain jaring, anyaman, gesper, dan benang keju. Menurut metode pemrosesan yang berbeda, kain baju renang dan pakaian dalam dibagi menjadi kain yang diwarnai potong, kain yang diwarnai benang, dan kain yang dicetak. Kain renda dibagi menjadi kain rajutan lungsin dan kain larut air bordir sesuai dengan metode pemrosesan yang berbeda.
Produk Unggulan Agen Fiksasi Asam
Guangdong Qiantai Chemical Co., Ltd. memiliki akumulasi teknis selama bertahun-tahun dalam teknologi pewarnaan dan penyelesaian serat kimia nilon kelas atas. Ia memiliki pengalaman teknis yang cukup dalam menangani cacat pewarnaan/pencetakan kain elastis serat kimia nilon/poliester berkualitas tinggi, ketahanan warna (termasuk ketahanan perendaman air, ketahanan luntur warna, dll.), dan penyelesaian kain olahraga dan kain fungsional.