Освоение синтетического цвета: подробное руководство по методам промышленного крашения полиэстера

Наука о дисперсных красителях в окраске полиэстера

Полиэстер – синтетическое волокно, характеризующееся гидрофобностью и высокой кристалличностью, что делает его устойчивым к воздействию обычных водорастворимых красителей. Чтобы добиться яркого и стойкого цвета, промышленность использует дисперсные красители. Это неионные химические вещества с низкой растворимостью в воде, которые при определенных температурных условиях сублимируются или растворяются в матрице волокна. Поскольку в полиэстере отсутствуют реакционноспособные группы для химического связывания, процесс окрашивания, по сути, является физическим явлением, при котором молекулы красителя мигрируют в размягченные полимерные цепи ткани.

Ключевые характеристики дисперсных красителей

• Высокая стойкость к сублимации для предотвращения потери цвета при термофиксации.
• Превосходная светостойкость и устойчивость к стирке благодаря удержанию красителя внутри волокна.
• Молекулы различных размеров подразделяются на E-тип (низкая энергия) и S-тип (высокая энергия).

Метод крашения при высокой температуре и высоком давлении (HTHP).

Самый распространенный промышленный метод крашение полиэфирной ткани это процесс HTHP. Поскольку температура стеклования (Tg) полиэстера составляет около 80°C, волокно остается слишком жестким для проникновения красителя при температуре кипения. Увеличивая давление и повышая температуру примерно до 130°C, полимерные цепи приобретают достаточную кинетическую энергию, чтобы создавать «пустоты» или отверстия. Дисперсные молекулы красителя затем диффундируют в эти зазоры. Как только температура снижается, структура волокна «закрывается», эффективно закрепляя цвет внутри нити.

Окрашивание носителем: альтернатива для чувствительных смесей

В тех случаях, когда оборудование высокого давления недоступно или ткань представляет собой деликатную смесь, не выдерживающую температуру 130°C, используются «носители». Носителями являются органические соединения, такие как фенолы или хлорированные углеводороды, добавляемые в ванну с красителем в качестве агентов набухания. Они временно снижают температуру стеклования полиэстера, позволяя окрашивать при 100°C. Несмотря на свою эффективность, этот метод требует тщательной последующей обработки для удаления остаточных химикатов, поскольку они могут иметь неприятный запах или быть токсичными.

Важные этапы процесса перевозчика

• Эмульгирование носителя перед добавлением его в красильный раствор.
• Предварительный нагрев ткани для обеспечения равномерного впитывания носителя.
• Интенсивная восстановительная очистка для удаления связующего с поверхностью носителя и красителя.

Обработка после крашения: восстановительная очистка и термофиксация

Чтобы обеспечить высочайшее качество отделки, полиэстер должен пройти «восстановительную очистку». На этапе охлаждения крашения некоторые дисперсные частицы красителя неизбежно остаются на поверхности волокна, а не внутри него. Если их не удалить, эти частицы приведут к ухудшению устойчивости к истиранию и тусклости цвета. Раствор гидросульфита натрия и каустической соды используется для химического разрушения поверхностного красителя, не влияя на цвет внутри волокна. После этого выполняется термофиксация для стабилизации размеров ткани и закрепления окончательного оттенка.

Второстепенным, но важным аспектом последующей обработки является применение антистатиков. Поскольку полиэстер склонен к накоплению статического электричества, эта отделка улучшает ощущение на ощупь и драпировку ткани, что делает ее подходящей для высококачественной одежды и домашнего текстиля. Правильный контроль температуры на заключительном этапе сушки необходим для предотвращения «термомиграции», когда молекулы красителя возвращаются на поверхность, что ухудшает стойкость к стирке, достигнутую на этапе восстановления.