În general, după ce au fost supuse unei serii de pretratări, țesăturile trec de obicei la procesul de vopsire. Scopul vopsirii este de a conferi culorile dorite țesăturii-colorate naturale.
Acest proces implică numeroși factori, dar cel mai fundamental principiu este utilizarea unor coloranți și auxiliari specifici în apă ca mediu, în condiții specifice (cum ar fi o anumită temperatură și valoare PH)
Fibră de poliester
Fibrele de poliester sunt vopsite folosind coloranți dispersi. Deoarece fibrele de poliester în sine sunt lipsite de grupuri relative, condițiile de vopsire sunt relativ mai solicitante. Mai exact, sunt necesare temperaturi ridicate pentru a activa lanțurile moleculare din fibre de poliester, mărind spațiul intern al fibrei. Acest lucru permite particulelor fine de colorant să pătrundă în fibră și să se lege covalent, fixând astfel colorantul.
Acest proces necesită energie suficientă pentru a activa lanțurile moleculare din fibre de poliester; temperatura trebuie să ajungă la 130 de grade. Simultan, în baia de vopsea trebuie adăugate acid acetic glacial, dedurizatori, agenți de nivelare și agenți de dispersie pentru a coordona întregul proces.
- Funcția acidului acetic glacial este de a ajusta valoarea PH (aciditate/alcalinitate) a băii de colorant la un nivel ușor acid, crescând astfel solubilitatea și penetrarea coloranților dispersi și ușurând vopsirea.
- Funcția balsamului din baia de vopsire este de a înmuia țesătura în timpul procesului de vopsire, prevenind defectele țesăturii, cum ar fi cutele și efectele „gheare de pui”.
- Funcția agentului de nivelare este de a regla echilibrul de distribuție între vopsea și țesătură în timpul procesului de vopsire pentru a obține un efect de vopsire uniformă.
- Funcția agentului de dispersie este de a ajuta coloranții dispersați să se disperseze uniform în baia de colorant, prevenind dispersia coloranților dispersați și formarea de pete de culoare.
La vopsirea fibrelor de poliester, trebuie luată în considerare rezistența la sublimare a coloranților dispersați. Sublimarea se referă la procesul prin care o substanță trece direct de la un solid la un gaz sub căldură. Deoarece fibrele și coloranții din poliester nu au grupuri reactive pentru fixare, temperaturile ridicate în timpul prizei provoacă sublimarea vopselei, ducând la decolorarea culorii. Prin urmare, atunci când vopsiți poliesterul cu coloranți dispersi, trebuie luată în considerare rezistența la sublimare. Alegerea coloranților depinde în general de cerințele finale.
Deoarece vopsirea are loc în condiții de-temperatură ridicată și necesită energie semnificativă pentru a induce mișcarea în lanțurile de fibre de poliester, rezistența la spălare a poliesterului vopsit este excepțional de ridicată și nu reprezintă o problemă. Cu toate acestea, pentru culorile profunde, cum ar fi ultra-negrul, cantitatea substanțială de colorant împiedică pătrunderea și fixarea completă în interiorul fibrei. rezultând un exces de colorant adsorbit pe suprafața fibrei. Dacă nu este îndepărtat complet, acest colorant rezidual va compromite rezistența la spălare. Prin urmare, spălarea și clătirea cu săpun trebuie efectuate după vopsire.
Spălarea cu săpun se referă la procesul de utilizare a detergentului și a carbonului de sodiu la o anumită temperatură pentru a îndepărta coloranții adsorbiți pe suprafața fibrei, urmat de o clătire temeinică pentru a asigura rezistența la spălare a țesăturii.
Fibră de nailon
Vopsirea fibrelor de nailon folosește în principal coloranți acizi și anumiți coloranți dispersi. Coloranții dispersați sunt utilizați în principal pentru nuanțe mai deschise, în timp ce coloranții acizi au cea mai largă aplicație. Coloranții acizi sunt clasificați în: - coloranți acizi de vopsire uniformi-(coloranți acizi puternici); - Coloranți acizi de vopsire semi{-uniformi- (coloranți acizi slabi); și coloranți neutri.
Alegerea coloranților se bazează pe adâncimea culorii:
1. Culori deschise: coloranții dispersați și coloranții acizi-vopsiți uniform;
2. Culori medii-închise: coloranți acizi cu vopsire semi{-uniform-;
3. Nuante inchise: Coloranti neutri;
Pentru aplicațiile care necesită rezistență la spălare excepțional de mare, se folosesc coloranți metalici-complexi (folosiți rar). Principiul vopsirii nailonului cu coloranți acizi implică legături covalente și forțe van der Waals între colorant și fibră într-o baie acidă. După fixare, colorantul este ancorat de fibră pentru a conferi culoare. Condițiile de vopsire includ temperatură specifică, pH și agenți de nivelare.
Următoarele descriu procesele pentru diferiți coloranți:
1. Coloranți acizi cu vopsire egală-: cunoscuți și sub denumirea de coloranți acizi puternici, aceștia necesită vopsire în condiții puternic acide, cu acid acetic glacial adăugat pentru a promova vopsirea. Au o nivelare excelentă, dar rezistență slabă la spălare. Prin urmare, tratamentul de fixare este esențial pentru a obține o rezistență adecvată.
2. Coloranți acizi semi-nivelanți: cunoscuți și sub denumirea de coloranți acizi slabi, aceștia necesită vopsire în condiții slab acide. Deoarece acești coloranți prezintă o rezistență acceptabilă după legarea fibrelor, utilizarea acidului acetic trebuie controlată cu atenție. Adăugarea de agenți de nivelare este, de asemenea, crucială pentru a preveni absorbția neuniformă a colorantului și dungile de culoare cauzate de viteza excesivă de penetrare a colorantului.
3. Coloranți neutri: aceștia necesită vopsire în condiții aproape-neutre. Deoarece acești coloranți se leagă ferm de fibre și sunt dificil de îndepărtat, utilizarea acidului acetic este minimă sau inutilă. Adăugarea de agenți de nivelare devine deosebit de crucială, deoarece aceștia servesc la încetinirea procesului de vopsire.
Cu excepția coloranților dispersați, care în general nu necesită tratament de fixare, vopsirea acidă a fibrelor de nailon necesită în mod obișnuit utilizarea unui agent de fixare pentru a îmbunătăți rezistența la spălare. În general, vopsirea fibrelor de nailon implică luarea în considerare a combinației de coloranți acizi și rezistența lor la spălare. Controlul procesului se realizează prin utilizarea diferitelor metode bazate pe colorantul specific utilizat.
Pentru fibrele de nailon vopsite cu acid-, o problemă critică este impactul calității apei, în special prezența ionilor de metale grele, cum ar fi Fe și Mn. Acești ioni provoacă schimbări de culoare-în special, un efect de întunecare.
Prin urmare, apa folosită pentru vopsirea acidă a nailonului trebuie să sufere schimb de ioni. Acest proces implică trecerea apei printr-un schimbător de ioni în care ionii de Na înlocuiesc ionii de metale grele precum Fe și Mn.
Deoarece capacitatea de vopsire a fibrelor de nailon este afectată semnificativ de căldură, încălzirea neuniformă în timpul pretratării poate compromite uniformitatea vopsirii. Acest factor este deosebit de critic în vopsirea acestor fibre. Deoarece toate procesele de vopsire descrise mai sus au loc în cuve de vopsire, este necesar să se furnizeze o explicație generală a structurii și funcționării cuvei, utilizând în primul rând mașini de vopsit la-înaltă temperatură și presiune înaltă-de vopsit cu preaplin ca exemplu.
