Chuyển đến nội dung chính
Chia sẻ kinh nghiệm

Kỹ thuật nhuộm

Phân biệt Nylon 6 và Nylon 6.6 trong dệt nhuộm

Phan Đức Tuấn Anh · · 4 phút đọc

Bài viết trong series Nylon trong xưởng nhuộm

Cùng họ polyamide, nhưng một loại đi từ caprolactam còn loại kia trùng ngưng từ hai monomer – khác biệt đó đẩy điểm nóng chảy từ 215 °C lên 265 °C. Và nhóm N-H có trong cả hai chính là chỗ thuốc nhuộm acid bám vào sợi.

Sơ đồ cấu tạo phân tử của hai loại nylon: chuỗi Nylon 6 lặp lại một mắt xích duy nhất gồm nhóm N-H, năm nhóm CH2 và một nhóm C=O; chuỗi Nylon 66 lặp lại một mắt xích dài hơn, ghép từ hai phân đoạn sáu carbon
Cùng một liên kết amide, nhưng Nylon 6 lặp lại một đoạn 6 carbon, còn Nylon 6.6 lặp lại hai đoạn 6 carbon ghép với nhau.

Cấu tạo hóa học

Cả Nylon 6 và Nylon 6.6 đều thuộc họ Polyamide, chuỗi polymer chứa nhiều liên kết amide (−CO−NH−\ce{\bond{-}CO-NH\bond{-}}).

Nylon 6: tổng hợp từ một monomer duy nhất là Caprolactam (vòng 6 carbon) qua phản ứng trùng hợp mở vòng. Chuỗi polymer gồm những đoạn có 6 nguyên tử Carbon nên người ta gọi tên Nylon 6:

−[NH−(CH2)5−CO]n−\ce{\bond{-}[NH-(CH2)5-CO]_n\bond{-}}

Nylon 6.6: trùng ngưng từ hai monomer 6 carbon là Hexamethylenediamine và Acid Adipic. Chuỗi polymer cấu tạo từ 2 phân đoạn 6 nguyên tử Carbon nên người ta gọi Nylon 6.6 để phân biệt:

−[NH−(CH2)6−NH−CO−(CH2)4−CO]n−\ce{\bond{-}[NH-(CH2)6-NH-CO-(CH2)4-CO]_n\bond{-}}

Điểm mấu chốt trong cấu tạo phân tử

Nhóm −CO−NH−\ce{\bond{-}CO-NH\bond{-}} tạo ra liên kết hydrogen liên phân tử chặt chẽ giữa các chuỗi polymer. Đây là yếu tố quyết định mọi tính chất cơ lý của sợi Nylon. Và quan trọng hơn với xưởng nhuộm, nhóm N−H\ce{N-H} này còn là cơ sở hóa học để thuốc nhuộm acid liên kết vào sợi.

Bài viết thuộc thư viện Chia sẻ kinh nghiệm của Alpha Software – phần mềm chuyên cho ngành dệt – nhuộm.

Tính chất lý hóa

Lý tính

  • Độ bền cơ học cao, chịu mài mòn rất cao nhờ liên kết hydrogen dày đặc và cấu trúc kết tinh cao.
  • Độ đàn hồi tốt, ít nhăn sau giặt nhờ các phân đoạn methylene −(CH2)n−\ce{\bond{-}(CH2)_n\bond{-}} linh hoạt.
  • Độ hút ẩm khoảng 4–4,5%, mau khô nhưng dễ tích điện tĩnh điện.
  • Điểm nóng chảy: Nylon 6 khoảng 215–220 °C. Nylon 6.6 khoảng 260–265 °C vì cấu trúc đối xứng hơn, độ kết tinh cao hơn.

Hóa tính

  • Kém bền với acid và kiềm đậm đặc: liên kết amide dễ bị thủy phân, làm mục và mất độ bền.
  • Kháng tốt dầu mỡ, cồn và hóa chất giặt thông thường.
  • Kém bền với tia UV: tia cực tím làm gãy chuỗi polymer, vải lão hóa, ngả vàng và giòn xơ nếu phơi nắng gắt kéo dài.

Ứng dụng thực tế

Trong dệt may

Nylon 6: trang phục thể thao, đồ lót, tất, áo gió, lót balo. Mềm mại và chi phí sản xuất tối ưu hơn.

Nylon 6.6: quần áo bảo hộ, trang phục dã ngoại cao cấp, thảm trải sàn. Chịu ma sát và nhiệt tốt hơn.

Trong công nghiệp

Dây thừng, lưới đánh cá, chỉ may công nghiệp, túi khí ô tô, vỏ lốp xe. Nhựa kỹ thuật: bánh răng, linh kiện máy móc thay thế kim loại.

Mình sẽ có các bài sau về nhuộm Nylon và các nhóm thuốc nhuộm acid sử dụng để nhuộm Nylon.

Kiểm lại vài điểm

Trong phân tử Nylon, nhóm nào là cơ sở hóa học để thuốc nhuộm acid liên kết vào sợi?

  • Nó là một nửa của liên kết amide, nhưng không phải chỗ thuốc nhuộm acid bám vào.

  • Đúng. Nhóm này vừa tạo liên kết hydrogen liên phân tử quyết định mọi tính chất cơ lý của sợi, vừa là cơ sở để thuốc nhuộm acid gắn vào. Một nhóm, hai vai trò.

  • Các phân đoạn methylene tạo độ đàn hồi và tính ít nhăn, nhưng không mang điện tích để giữ thuốc nhuộm.

  • Đây là nhóm của cellulose, không phải của polyamide.

Vì sao Nylon kém bền với acid và kiềm đậm đặc?

  • Độ hút ẩm 4–4,5% là mức trung bình, và nó không phải nguyên nhân.

  • Đúng. Chính liên kết làm nên sợi cũng là điểm yếu hóa học của nó, và đó là lý do bể acid rất mạnh trong một số quy trình nhuộm Nylon phải được cân nhắc rất kỹ.

  • Tĩnh điện là vấn đề vận hành, không phải vấn đề bền hóa.

  • Nhiều sợi tổng hợp khác lại rất bền acid. Nguyên nhân nằm ở nhóm chức cụ thể.

Áp dụng tại xưởng của bạn

Kiểm tra trong kho xem vải Nylon đang chạy là loại 6 hay 6.6, rồi đối chiếu với nhiệt độ định hình đang cài trên máy. Chênh lệch điểm nóng chảy giữa hai loại là 45 °C, và một thông số cài cho loại này đem chạy trên loại kia là rủi ro không cần thiết.