Что такое полиэфирная краска?

Полиэфирное краситель - это сложный, но решающий процесс, который придает цвет волокнам, тканям и одежде. Благодаря уникальной химической структуре полиэстера - в частности, ее высококристаллическая и гидрофобная природа - она ​​представляет собой различные проблемы по сравнению с натуральными волокнами, такими как хлопок или шерсть. Достижение яркой, долговечной и последовательной окраски требует специализированных красителей и методов красителя.

Характер полиэфирных и красящих проблем

Полиэстер, в первую очередь полиэтилентерефталат (ПЭТ), представляет собой синтетический полимер, известный своей силой, сопротивлением морщин и низким поглощением влаги. Эти свойства, хотя и полезны для производительности, затрудняют красить:

• Гидрофобность: Полиэстеру не хватает реактивных групп, обнаруженных в натуральных волокнах, которые легко связываются с водорастворимыми красителями. Это означает, что обычные методы окрашивания часто пытаются проникнуть в волокно.

• Высокая кристалличность: Плотно упакованная молекулярная структура полиэстера ограничивает пространство, доступное для молекул красителя для ввода и связывания в волокне.

• Отсутствие ионных участков: В отличие от волокон с доступными гидроксильными или аминогрупп, полиэстер не обладает неотъемлемыми ионными сайтами, которые могут образовывать прочные связи с ионными красителями.

Эти характеристики требуют использования определенных классов красителей и высокоэнергетических условий красителя.

Диспергируйте красители: основной выбор

Подавляющее большинство полиэфирного окрашивания выполняется с использованием рассеивают красители Полем Эти красители не являются ионными, относительно малы и имеют низкую растворимость воды. Их механизм действия зависит от их способности поглощаться в гидрофобное полиэфирное волокно через процесс, который часто описывается как «твердый раствор».

Вот как это обычно работает:

1. Дисперсия: Диспсерационные красители тонко измельчаются и сформулированы с диспергирующими агентами для создания стабильной водной дисперсии.

2. Поглощение: По мере увеличения температуры красителя кинетическая энергия молекул красителя и цепочек полиэфиров увеличивается. Структура волокна становится более открытой, позволяя молекулам красителя проникать в аморфные области полиэстера.

3. Диффузия: Молекулы красителя диффундируют от ванны красителя на поверхность волокна, а затем во внутреннюю часть волокна.

4. Фиксация: Оказавшись внутри волокна, молекулы красителя удерживаются на месте межмолекулярными силами (силы ван -дер -ваальса и водородные связи), образуя твердый раствор в полиэфирной матрице.

Общие методы окраски полиэстера

Для окрашивания полиэстера используется несколько методов, каждый из которых оптимизирован для различных форм материала и производственных шкал:

1. Высокий окрашивание выхлопных газов высокого высокого давления (HТHP)

Это наиболее распространенный метод для окрашивания полиэфирных волокон, пряжи и тканей. Из -за высокой температуры перехода полиэстера ( $T_{глин}$ ) и температура плавления, необходимы высокие температуры для набухания клетчатки и облегчения проникновения красителей.

• Процесс: Материал погружается в ванну с красителем, содержащую диспергированные красители, диспергирующие агенты и другие вспомогательные средства. Ванна нагревается до температуры, как правило, между $120^{\circ }\text{В}$ и $130^{\circ }\text{В}$ ( $248^{\circ }\text{Фон}$ и $266^{\circ }\text{Фон}$ ) под давлением, чтобы предотвратить кипение. Время краски может варьироваться от 30 до 90 минут.

• Оборудование: Специализированные машины для окрашивания, такие как машины для окрашивания реактивных материалов, машины для окрашивания упаковки и машины для окрашивания луча, используются для выдержания высокой температуры и давления.

• Преимущества: Превосходное проникновение красителя, хорошая цветова и пригодность для широкого диапазона оттенков.

2. Термозольный окрашивание (Dry-Thermosol)

Этот метод непрерывного окрашивания в первую очередь используется для смесей полиэстера-коттона и для больших объемов тканых тканей.

• Процесс:

  1. Надо: Ткань прокладывается (пропитывается) через красительную ликер, содержащую дисперсные красители и ингибитор миграции.

  2. Сушка: Затем ткань сушат, часто в инфракрасном предварительном или горячих дымовой сушилке, чтобы удалить воду.

  3. Термозоль: Высушенная ткань проходит через духовку с горячим воздухом (термосольный блок) при очень высоких температурах, обычно $190^{\circ }\text{В}$ к $220^{\circ }\text{В}$ ( $374^{\circ }\text{Фон}$ к $428^{\circ }\text{Фон}$ ), в течение 60-90 секунд. При этих температурах дисперсные красители быстро диффундируют и фиксируют на полиэфирных волокнах.

  4. Мытье: Для смесей выполняется последующая стадия промывки (часто с реактивными красителями для хлопка) выполняется для удаления нефиксированных красителей и красителя целлюлозного компонента.

• Преимущества: Высокая производительность, непрерывный процесс, хорошо для длинных трассов ткани.

3. Красие носителя

Этот метод сейчас встречается реже, но исторически использовался для окрашивания полиэстера при атмосферном давлении. Носители - это органические химические вещества, которые временно набухают полиэфирное волокно, что позволяет молекулам красителя проникать при более низких температурах (вокруг $95^{\circ }\text{В}$ к $100^{\circ }\text{В}$ или $203^{\circ }\text{Фон}$ к $212^{\circ }\text{Фон}$ )

• Общие носители: Бифенил, о-фенилфенол и хлорированные бензолы традиционно использовались, но многие в настоящее время ограничены из-за проблем с окружающей средой и здоровьем.

• Недостатки: Остаточный запах, снижение световой устойчивости и экологические проблемы, связанные с химическими веществами.

Отделка и после лечения

После процесса окрашивания несколько этапов отделки имеют решающее значение для достижения желаемого конечного качества продукта:

• Крининг по сокращению: Это жизненно важный шаг, особенно для темных оттенков, чтобы удалить нефиксированные или противоположные дисперсные красители. Он включает в себя обработку окрашенного материала восстановительным агентом (например, гидросульфит натрия) и щелочи при высоких температурах. Это улучшает протирку (рассуждающая) и промывая плотность.

• Мытье: Тщательная промывка необходима для удаления всех остаточных химических веществ и нефиксированных красителей.

• Сушка: Материал сушат.

• Настройка тепла (для тканей): Этот процесс стабилизирует размеры ткани, улучшает сопротивление морщин и усиливает устойчивость красителя путем дальнейшей консолидации молекул красителя в волокне.

Ключевые факторы, влияющие на полиэфир

Успешное полиэфирное окрашивание зависит от тщательного контроля нескольких параметров:

• Выбор красителя: Выбор правильных дисперсных красителей с соответствующим размером частиц, сублимацией и свойствами наращивания для желаемого оттенка и конечного использования.

• Температура: Критическая для отека волокна и диффузии красителя.

• Время: Для полного проникновения и фиксации требуется достаточно времени.

• PH: Красивая ванна, как правило, необходимо поддерживать при слегка кислотного pH (4,5-5,5), чтобы обеспечить стабильность красителя и предотвратить гидролиз полиэстера при высоких температурах.

• Вспомогательные средства: Для обеспечения равномерного окрашивания и эффективности процесса используется ряд химических веществ, в том числе диспергирующие агенты, выравнивающие агенты, антифузирующие агенты и секвестарирующие агенты.

• Предварительная обработка волокна: Подавление, обыска и настройка тепла до окрашивания может значительно повлиять на поглощение красителя и окончательный вид.

Полиэфирное краситель - это сложный процесс, который использует специфическую химию красителя и точный контроль над физическими условиями, чтобы преодолеть неотъемлемые проблемы этого синтетического волокна. Продолжение развития экологически чистых красителей и более эффективного механизма окрашивания остается акцентом в текстильной промышленности для удовлетворения как производительности, так и требований устойчивости.