Почему моя полиэфирная ткань не красится?

Понимание механизма дисперсного крашения

Полиэстер — синтетическое волокно, известное своей гидрофобной природой и высококристаллической структурой. В отличие от натуральных волокон, ему не хватает ионных свойств, а это означает, что традиционные водорастворимые красители не могут проникнуть в волокно. Вместо этого полиэстер окрашивают дисперсными красителями — неионогенными органическими веществами с очень низкой растворимостью в воде. Эти красители применяются в виде коллоидной дисперсии, при которой молекулы красителя физически мигрируют из жидкости в матрицу волокна. Поскольку в полиэстере отсутствуют большие поры, процесс окрашивания требует «набухания» волокна или ослабления молекулярных цепей, чтобы позволить молекулам красителя проникнуть и оседать в аморфных областях полимера.

Роль температуры и тепла

Температура стеклования (Tg) полиэстера является решающим фактором в процессе крашения. Ниже этой температуры волокно становится жестким и устойчивым к проникновению красителя. Когда температура превышает Tg (обычно в диапазоне от 100°C до 130°C в системах под давлением), полимерные цепи начинают вибрировать и создают «пустоты» или свободный объем. Это позволяет крошечным дисперсным молекулам красителя диффундировать в волокно. Когда ткань остывает, эти пустоты закрываются, эффективно удерживая краситель внутри волокна, что обеспечивает превосходную стойкость к стирке.

Основные методы крашения полиэфирных тканей

В зависимости от имеющегося оборудования и конкретного типа полиэфирной смеси производители обычно выбирают один из трех методов первичного окрашивания. Каждый метод предназначен для преодоления естественного сопротивления волокна поглощению жидкости посредством различных физических применений.

• Крашение при высокой температуре/высоком давлении (HTHP): Это наиболее распространенный промышленный метод. При использовании сосудов под давлением (например, машин для струйного окрашивания) температура повышается примерно до 130°C. Это обеспечивает быструю диффузию красителя и глубокие оттенки без необходимости использования химических носителей.
• Несущая окраска: Этот метод, выполняемый при температуре кипения при атмосферном давлении (около 100°C), использует химические «носители» (органические соединения, такие как бифенилы или ароматические сложные эфиры) для набухания волокна. Хотя он полезен для смесей с термочувствительными волокнами, его использование все чаще не рекомендуется из-за экологических проблем и запаха.
• Термозольное крашение: Непрерывный процесс, используемый в основном для смесей полиэстера и хлопка. Краситель наносится на ткань, сушится, а затем подвергается воздействию сухого тепла (около 200°C) в течение 30–60 секунд, в результате чего краситель сублимируется непосредственно в полиэфирное волокно.

Основные параметры для достижения оптимальных результатов цветопередачи

Достижение равномерности и последовательности в крашение полиэфирной ткани требует строгого контроля за химическим составом красильной ванны. Даже незначительные отклонения pH или температуры могут привести к «пятнистости» или неравномерному распределению цвета. Ниже приводится краткое описание критических контрольных точек, используемых в профессиональных красильных цехах.

Обработка после окрашивания: восстановительная очистка

Одним из наиболее важных этапов окрашивания полиэстера является процесс «Reduction Clear». Поскольку дисперсных красителей наносится в избытке, некоторые частицы красителя часто остаются прилипшими к поверхности волокна, а не проникают в него. Этот поверхностный краситель может привести к ухудшению стойкости к истиранию (потертости) и потускнению цвета. Чтобы это исправить, ткань обрабатывают смесью каустической соды и гидросульфита натрия (восстановителя) при температуре 70°С. Эта химическая промывка разрушает краситель на поверхности, не затрагивая краситель, надежно запертый внутри волокна, в результате чего поверхность становится чище, ярче и долговечнее.

Почему редукционный клиринг не подлежит обсуждению

Для глубоких оттенков, таких как темно-синий, черный или темно-красный, пропуск уменьшения прозрачности может привести к значительному выцветанию цвета во время последующей стирки или при ношении одежды на коже. Это также гарантирует, что ткань соответствует международным стандартам по устойчивости цвета к свету и поту, что жизненно важно для спортивной одежды и текстиля для активного отдыха.

Распространенные проблемы и устранение неполадок

Даже при использовании современных технологий окрашивание полиэстера может представлять собой несколько препятствий. Понимание этих общих проблем позволяет активно управлять производственной линией.

• Осаждение олигомера: Небольшие молекулы полиэстера (олигомеры) могут вымываться при высоких температурах и образовывать белый порошок на ткани или оборудовании. Обычно это решают с помощью специализированных агентов, связывающих олигомеры.
• Пятна красителя: Причиной является плохая дисперсия порошка красителя. Обеспечение смешивания с высокой скоростью сдвига и использование фильтрованной воды может предотвратить появление пятен на ткани этими кластерами.
• Следы складок: При струйном окрашивании, если ткань остается неподвижной или скорость охлаждения слишком высокая, могут образоваться постоянные складки. Крайне важно поддерживать правильное соотношение жидкости и контролируемый градиент охлаждения (приблизительно 1–2°C в минуту).