Як правило, після серії попередніх обробок тканини зазвичай переходять до процесу фарбування. Мета фарбування — надати бажаних кольорів натуральній-кольоровій тканині.
Цей процес включає багато факторів, але найбільш фундаментальним принципом є використання певних барвників і допоміжних речовин у воді як середовищі за певних умов (таких як певна температура та значення PH).
Поліефірне волокно
Поліефірні волокна фарбують дисперсними барвниками. Оскільки самі поліефірні волокна не мають відповідних груп, умови фарбування відносно вищі. Зокрема, високі температури потрібні для активації молекулярних ланцюгів поліефірного волокна, збільшуючи внутрішній простір волокна. Це дозволяє дрібним частинкам барвника проникати у волокно та ковалентно з’єднуватися, закріплюючи таким чином барвник.
Цей процес вимагає достатньої енергії для активації молекулярних ланцюгів поліефірного волокна; температура повинна досягати 130 градусів. Одночасно до ванни для фарбування необхідно додати крижану оцтову кислоту, пом’якшувачі, вирівнювачі та диспергуючі агенти, щоб координувати весь процес.
- Функція крижаної оцтової кислоти полягає в тому, щоб регулювати значення PH (кислотність/лужність) фарбувальної ванни до слабокислого рівня, тим самим підвищуючи розчинність і проникнення дисперсних барвників і полегшуючи фарбування.
- Функція пом’якшувача у ванні для фарбування полягає в тому, щоб пом’якшити тканину під час процесу фарбування, запобігаючи дефектам тканини, таким як складки та ефект «курячого кігтя».
- Функція вирівнювача полягає у регулюванні балансу розподілу між барвником і тканиною під час процесу фарбування для досягнення ефекту рівного фарбування.
- Функція диспергуючого агента полягає в тому, щоб сприяти рівномірному розподілу барвників у фарбувальній ванні, запобігаючи дисперсії дисперсних барвників і утворенню кольорових плям.
При фарбуванні поліефірних волокон необхідно враховувати стійкість дисперсних барвників до сублімації. Сублімація відноситься до процесу, коли речовина переходить безпосередньо з твердого стану в газ під впливом тепла. Оскільки поліефірні волокна та барвники не мають реактивних груп для фіксації, високі температури під час схоплювання спричиняють сублімацію барвника, що призводить до вицвітання кольору. Тому при фарбуванні поліестеру дисперсними барвниками необхідно враховувати стійкість до сублімації. Вибір барвника зазвичай залежить від кінцевих вимог.
Оскільки фарбування відбувається за високих-температурних умов і вимагає значної енергії, щоб викликати рух у ланцюгах поліефірних волокон, стійкість до прання фарбованого поліестеру надзвичайно висока, і це не викликає занепокоєння. Однак для глибоких кольорів, таких як ультра-чорний, значна кількість барвника запобігає повному проникненню та фіксації всередині волокна. в результаті надлишок барвника адсорбується на поверхні волокна. Якщо його не видалити ретельно, цей залишковий барвник погіршить стійкість до прання. Тому після фарбування необхідно виконати змивку і полоскання милом.
Прання з милом – це процес використання миючого засобу та кальцинованої соди при певній температурі для видалення барвників, адсорбованих на поверхні волокна, з подальшим ретельним полосканням, щоб забезпечити стійкість тканини до прання.
Нейлонове волокно
Для фарбування нейлонових волокон в основному використовуються кислотні та деякі дисперсні барвники. Для більш світлих відтінків використовують переважно дисперсні барвники, найбільш широке застосування знаходять кислотні. Кислотні барвники класифікуються на: - рівномірні-фарбувальні кислотні барвники (сильні кислотні барвники); - напів-однорідні-фарбувальні кислотні барвники (слабокислі барвники); і нейтральні барвники.
Підбір барвників грунтується на глибині кольору:
1. Світлі кольори: дисперсні барвники та рівномірно{1}}фарбувальні кислотні барвники;
2. Середньо{1}}темні кольори: напів-рівномірно-фарбувальні кислотні барвники;
3. Темні відтінки: Нейтральні барвники;
Для застосувань, які вимагають надзвичайно високої стійкості до прання, застосовуються метало-комплексні барвники (використовуються рідко). Принцип фарбування нейлону кислотними барвниками передбачає ковалентний зв’язок і сили Ван-дер-Ваальса між барвником і волокном у кислотній ванні. Після фіксації барвник закріплюється на волокні для додання кольору. Умови фарбування включають певну температуру, рН і вирівнювальні агенти.
Нижче наведено опис процесів для різних барвників:
1. Кислотні барвники рівного -фарбування: також відомі як сильнокислотні барвники, вони вимагають фарбування в умовах сильної кислоти з додаванням крижаної оцтової кислоти для сприяння фарбуванню. Вони відрізняються відмінним вирівнюванням, але поганою стійкістю до прання. Тому фіксуюча обробка є важливою для досягнення належної міцності.
2. Напів-кислотні барвники: також відомі як слабокислі барвники, вони вимагають фарбування в слабокислих умовах. Оскільки ці барвники демонструють прийнятну стійкість після зв’язування волокон, використання оцтової кислоти необхідно ретельно контролювати. Додавання вирівнювачів також має вирішальне значення для запобігання нерівномірного поглинання барвника та кольорових смуг, спричинених надмірною швидкістю проникнення барвника.
3. Нейтральні барвники: вони вимагають фарбування в майже-нейтральних умовах. Оскільки ці барвники міцно зв’язуються з волокнами і їх важко видалити, використання оцтової кислоти є мінімальним або непотрібним. Додавання вирівнювачів стає особливо важливим, оскільки вони сповільнюють процес фарбування.
За винятком дисперсних барвників, які зазвичай не вимагають фіксації, кислотне фарбування нейлонових волокон зазвичай вимагає використання фіксатора для підвищення стійкості до прання. Загалом, фарбування нейлонових волокон передбачає врахування комбінації кислотних барвників та їх стійкості до прання. Контроль процесу досягається за допомогою різних методів, що залежать від конкретного використовуваного барвника.
Для кислотно{0}}пофарбованих нейлонових волокон критичною проблемою є вплив якості води, зокрема наявність іонів важких металів, таких як Fe та Mn. Ці іони викликають зміну кольору-зокрема, ефект затемнення.
Тому вода, яка використовується для кислотного фарбування нейлону, повинна пройти іонний обмін. Цей процес передбачає проходження води через іонообмінник, де іони Na замінюють іони важких металів, таких як Fe та Mn.
Оскільки на здатність до фарбування нейлонових волокон суттєво впливає тепло, нерівномірне нагрівання під час попередньої обробки може погіршити рівномірність фарбування. Цей фактор особливо важливий при фарбуванні цих волокон. Оскільки всі процеси фарбування, описані вище, відбуваються у фарбувальних чанах, необхідно надати загальне пояснення конструкції та роботи ванни, насамперед на прикладі фарбувальних машин із високою-температурою та високим{3}}тиском.
