Pięć głównych właściwości barwników dyspersyjnych:

Siła podnoszenia, siła krycia, stabilność dyspersji, wrażliwość na pH, kompatybilność.

1. Siła podnoszenia
1. Definicja siły podnoszenia:
Siła unoszenia jest jedną z ważnych właściwości barwników dyspersyjnych. Oznacza to, że w miarę stosowania każdego barwnika do barwienia lub drukowania, jego ilość stopniowo wzrasta, a głębokość koloru na tkaninie (lub przędzy) odpowiednio wzrasta. W przypadku barwników o dobrej sile unoszenia, głębokość barwienia wzrasta wraz z ilością barwnika, co oznacza lepszą głębię barwienia; barwniki o słabej sile unoszenia charakteryzują się słabą głębią barwienia. Po osiągnięciu określonej głębokości kolor nie będzie się już pogłębiał wraz ze wzrostem ilości barwnika.
2. Wpływ siły nośnej na farbowanie:
Siła rozjaśniania barwników dyspersyjnych znacznie różni się w zależności od ich rodzaju. Barwniki o dużej sile rozjaśniania powinny być stosowane do głębokich i gęstych kolorów, a barwniki o niskiej sile rozjaśniania do jasnych i jasnych kolorów. Tylko znając właściwości barwników i stosując je rozsądnie, można osiągnąć efekt oszczędności i redukcji kosztów.
3. Test podnoszenia:
Zdolność barwienia w wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem jest wyrażona w procentach. W określonych warunkach barwienia mierzy się stopień wyczerpania barwnika w roztworze barwiącym lub bezpośrednio mierzy się wartość głębi koloru barwionej próbki. Głębokość barwienia każdego barwnika można podzielić na sześć poziomów, odpowiednio 1, 2, 3,5, 5, 7,5 i 10% (OMF), a barwienie przeprowadza się w małej maszynie do barwienia próbek w wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem. Zdolność barwienia w procesie barwienia na gorąco lub drukowania na tekstyliach jest wyrażona w g/l.
W kontekście rzeczywistej produkcji, siła nośna barwnika to zmiana stężenia roztworu barwnika, czyli zmiana odcienia produktu gotowego w stosunku do produktu barwionego. Zmiana ta może być nie tylko nieprzewidywalna, ale również umożliwia dokładny pomiar wartości głębi koloru za pomocą instrumentu, a następnie obliczenie krzywej siły nośnej barwnika dyspersyjnego za pomocą wzoru na głębokość koloru.
2. Siła krycia

1. Jaka jest siła krycia barwnika?

Podobnie jak w przypadku maskowania martwej bawełny barwnikami reaktywnymi lub kadziowymi podczas barwienia bawełny, maskowanie barwników zawiesinowych na poliestrze niskiej jakości nazywa się tutaj pokryciem. Tkaniny z włókien poliestrowych (lub octanowych), w tym dzianiny, często wykazują cieniowanie kolorów po barwieniu w kawałkach barwnikami zawiesinowymi. Istnieje wiele przyczyn takiego profilu kolorów – niektóre z nich wynikają z wad tkackich, a inne ujawniają się po barwieniu z powodu różnicy w jakości włókien.

2. Test pokrycia:

Wybierając tkaniny z włókien poliestrowych niskiej jakości i barwiąc je barwnikami dyspersyjnymi o różnych kolorach i odmianach w tych samych warunkach, można napotkać różne problemy. Niektóre stopnie zabarwienia są poważne, a inne nieoczywiste, co odzwierciedla fakt, że barwniki dyspersyjne mają różne stopnie zabarwienia. Stopień pokrycia. Zgodnie ze standardem szarości, stopień 1 z poważnymi różnicami w kolorze i stopień 5 bez różnic w kolorze.

Siła krycia barwników dyspersyjnych w pliku kolorów zależy od samej struktury barwnika. Większość barwników o wysokiej początkowej szybkości barwienia, powolnej dyfuzji i słabej migracji charakteryzuje się słabym kryciem w pliku kolorów. Siła krycia jest również związana z odpornością na sublimację.

3. Kontrola właściwości barwiących włókna poliestrowego:

Z drugiej strony, do oceny jakości włókien poliestrowych można użyć barwników dyspersyjnych o słabej sile krycia. Niestabilne procesy produkcji włókien, w tym zmiany parametrów ciągnięcia i wiązania, powodują rozbieżności w powinowactwie włókien. Kontrola jakości barwienia włókien poliestrowych jest zazwyczaj przeprowadzana przy użyciu typowego barwnika o słabym kryciu, Eastman Fast Blue GLF (CI Disperse Blue 27), o głębokości barwienia 1%, gotowaniu w temperaturze 95–100°C przez 30 minut, płukaniu i suszeniu zgodnie z oceną stopnia różnicy kolorów.

4. Zapobieganie w produkcji:

Aby zapobiec powstawaniu odcieni kolorów w rzeczywistej produkcji, pierwszym krokiem jest wzmocnienie zarządzania jakością surowców z włókien poliestrowych. Tkalnia musi wykorzystać nadmiar przędzy przed zmianą produktu. W przypadku surowców o niskiej jakości można wybrać barwniki dyspersyjne o dobrej sile krycia, aby uniknąć degradacji masy gotowego produktu.

3. Stabilność dyspersji

1. Stabilność dyspersji barwników dyspersyjnych:

Barwniki dyspersyjne wlewa się do wody, a następnie rozprowadza na drobne cząstki. Rozkład wielkości cząstek jest rozszerzany zgodnie ze wzorem dwumianowym, ze średnią wartością od 0,5 do 1 mikrona. Rozmiar cząstek wysokiej jakości barwników komercyjnych jest bardzo zbliżony i występuje w wysokim procencie, co można odczytać z krzywej rozkładu wielkości cząstek. Barwniki o słabym rozkładzie wielkości cząstek charakteryzują się grubymi cząstkami o różnych rozmiarach i słabą stabilnością dyspersji. Jeśli rozmiar cząstek znacznie przekracza zakres średni, może wystąpić rekrystalizacja drobnych cząstek. Z powodu wzrostu liczby dużych rekrystalizowanych cząstek, barwniki wytrącają się i osadzają na ściankach maszyny barwiącej lub na włóknach.

Aby drobne cząstki barwnika przekształciły się w stabilną dyspersję wodną, ​​konieczne jest odpowiednie stężenie wrzącego dyspergatora barwnika w wodzie. Cząsteczki barwnika są otoczone dyspergatorem, co zapobiega ich wzajemnemu zbliżaniu się, a tym samym ich wzajemnej agregacji lub aglomeracji. Odpychanie ładunków anionów pomaga w stabilizacji dyspersji. Do powszechnie stosowanych dyspergatorów anionowych należą naturalne lignosulfoniany lub syntetyczne dyspergatory kwasu naftalenosulfonowego. Istnieją również dyspergatory niejonowe, z których większość to pochodne polioksyetylenu alkilofenolowego, stosowane w druku past syntetycznych.

2. Czynniki wpływające na stabilność dyspersji barwników dyspersyjnych:

Zanieczyszczenia w oryginalnym barwniku mogą niekorzystnie wpływać na stan dyspersji. Zmiana stanu krystalicznego barwnika jest również istotnym czynnikiem. Niektóre stany krystaliczne łatwo ulegają dyspersji, podczas gdy inne są trudne. Podczas procesu barwienia stan krystaliczny barwnika czasami ulega zmianie.

W wyniku rozproszenia barwnika w roztworze wodnym, na skutek działania czynników zewnętrznych, stan stabilny dyspersji ulega zniszczeniu, co może powodować zjawisko zwiększania się kryształów barwnika, agregacji cząstek i flokulacji.

Różnica między agregacją a flokulacją polega na tym, że ta pierwsza może zaniknąć, jest odwracalna i można ją ponownie rozproszyć poprzez mieszanie, podczas gdy flokulowany barwnik to dyspersja, której nie można przywrócić do stabilności. Konsekwencje flokulacji cząstek barwnika obejmują: plamy barwne, wolniejsze barwienie, niższą wydajność koloru, nierównomierne barwienie i zanieczyszczanie zbiornika barwiącego.

Czynniki powodujące niestabilność dyspersji roztworu barwiącego są w przybliżeniu następujące: zła jakość barwnika, wysoka temperatura roztworu barwiącego, zbyt długi czas, zbyt duża prędkość pompy, niskie pH, niewłaściwe środki pomocnicze i brudne tkaniny.

3. Badanie stabilności dyspersji:

A. Metoda bibuły filtracyjnej:
Do roztworu barwnika dyspersyjnego o stężeniu 10 g/l dodać kwas octowy w celu dostosowania pH. Odmierzyć 500 ml i przefiltrować przez bibułę filtracyjną nr 2 na lejku porcelanowym, aby ocenić stopień rozdrobnienia cząstek. Odmierzyć kolejne 400 ml do urządzenia barwiącego o wysokiej temperaturze i ciśnieniu, podgrzać do 130°C, utrzymywać w cieple przez 1 godzinę, ostudzić i przefiltrować przez bibułę filtracyjną, aby porównać zmiany stopnia rozdrobnienia cząstek barwnika. Po przefiltrowaniu roztworu barwiącego podgrzanego w wysokiej temperaturze na bibule nie widać żadnych plam, co wskazuje na dobrą stabilność dyspersji.

B. Metoda kolorowania zwierząt:
Stężenie barwnika 2,5% (waga do poliestru), stosunek kąpieli 1:30, dodać 1 ml 10% siarczanu amonu, dostosować pH do 5 za pomocą 1% kwasu octowego, wziąć 10 gramów dzianiny poliestrowej, rozwałkować ją na porowatej ścianie i rozprowadzić wewnątrz i na zewnątrz roztworu barwnika. W urządzeniu do barwienia małych próbek w wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem temperaturę zwiększono do 130°C przy 80°C, utrzymywano przez 10 minut, schłodzono do 100°C, wyprano i wysuszono w wodzie, a następnie obserwowano, czy na tkaninie znajdują się plamy skondensowanego barwnika.

Po czwarte, wrażliwość na pH

1. Czym jest wrażliwość na pH?

Istnieje wiele odmian barwników dyspersyjnych, o szerokich chromatogramach i bardzo zróżnicowanej wrażliwości na pH. Roztwory barwiące o różnych wartościach pH często dają różne rezultaty, wpływając na głębię koloru, a nawet powodując jego znaczne zmiany. W środowisku lekko kwaśnym (pH 4,5–5,5) barwniki dyspersyjne są najbardziej stabilne.

Wartości pH komercyjnych roztworów barwników nie są takie same – niektóre są neutralne, a niektóre lekko zasadowe. Przed barwieniem należy dostosować pH do określonego poziomu za pomocą kwasu octowego. W trakcie barwienia pH roztworu barwnika może stopniowo wzrastać. W razie potrzeby można dodać kwas mrówkowy i siarczan amonu, aby utrzymać lekko kwaśny odczyn roztworu barwnika.

2. Wpływ struktury barwnika na wrażliwość na pH:

Niektóre barwniki dyspersyjne o strukturze azowej są bardzo wrażliwe na działanie alkaliów i nie są odporne na redukcję. Większość barwników dyspersyjnych z grupami estrowymi, cyjanowymi lub amidowymi ulega hydrolizie alkalicznej, co wpływa na ich naturalny odcień. Niektóre odmiany można barwić w tej samej kąpieli z barwnikami bezpośrednimi lub metodą napawania w tej samej kąpieli z barwnikami reaktywnymi, nawet jeśli są barwione w wysokiej temperaturze w środowisku obojętnym lub słabo zasadowym, bez zmiany koloru.

W przypadku konieczności użycia barwników dyspersyjnych i reaktywnych do drukowania w tym samym rozmiarze, należy stosować wyłącznie barwniki odporne na działanie alkaliów, aby uniknąć wpływu sody oczyszczonej lub sody kalcynowanej na odcień. Należy zwrócić szczególną uwagę na dopasowanie kolorów. Przed zmianą odmiany barwnika należy wykonać test i sprawdzić zakres stabilności pH barwnika.
5. Zgodność

1. Definicja kompatybilności:

W masowej produkcji farb, aby uzyskać dobrą powtarzalność, zazwyczaj wymagane jest, aby właściwości barwiące trzech użytych barwników podstawowych były podobne, co zapewnia spójność różnicy kolorów przed i po partiach. Jak kontrolować różnicę kolorów między partiami barwionych produktów gotowych w dopuszczalnym zakresie jakości? To samo pytanie dotyczy zgodności dopasowania kolorów w recepturach barwienia, zwanej kompatybilnością barwników (znaną również jako zgodność barwienia). Kompatybilność barwników dyspersyjnych jest również związana z głębokością barwienia.

Barwniki dyspersyjne używane do barwienia octanu celulozy zazwyczaj wymagają barwienia w temperaturze bliskiej 80°C. Temperatura barwienia barwników jest zbyt wysoka lub zbyt niska, co nie sprzyja dopasowywaniu kolorów.

2. Test zgodności:

Podczas barwienia poliestru w wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem, właściwości barwienia barwników zawiesinowych często ulegają zmianie z powodu dodania innego barwnika. Ogólną zasadą jest dobór barwników o podobnych krytycznych temperaturach barwienia w celu dopasowania koloru. Aby zbadać kompatybilność barwników, można przeprowadzić serię testów barwienia małych próbek w warunkach zbliżonych do warunków panujących w urządzeniach produkcyjnych, a główne parametry procesu, takie jak stężenie receptury, temperatura roztworu barwiącego i czas barwienia, są zmieniane w celu porównania koloru i konsystencji światła barwionych próbek tkanin. Barwniki o lepszej kompatybilności barwienia można umieścić w jednej kategorii.

3. Jak rozsądnie dobrać kompatybilność barwników?

W przypadku barwienia tkanin mieszanych poliestru i bawełny metodą hot melt, barwniki dopasowujące kolory muszą mieć takie same właściwości jak barwniki monochromatyczne. Temperatura i czas topnienia powinny być zgodne z właściwościami utrwalania barwnika, aby zapewnić najwyższą wydajność koloru. Każdy barwnik do barwienia ma określoną krzywą utrwalania w procesie hot melt, która może być podstawą wstępnego wyboru barwników dopasowujących kolory. Barwniki dyspersyjne wysokotemperaturowe zazwyczaj nie mogą dopasowywać kolorów do barwników niskotemperaturowych, ponieważ wymagają innych temperatur topnienia. Barwniki umiarkowanietemperaturowe nie tylko dopasowują kolory do barwników wysokotemperaturowych, ale także są kompatybilne z barwnikami niskotemperaturowymi. Rozsądne dopasowywanie kolorów musi uwzględniać spójność między właściwościami barwników i trwałością koloru. Rezultatem arbitralnego dopasowywania kolorów jest niestabilność odcienia i słaba powtarzalność koloru produktu.

Powszechnie uważa się, że kształt krzywej utrwalania topliwego barwnika jest taki sam lub podobny, a liczba monochromatycznych warstw dyfuzyjnych na folii poliestrowej jest również taka sama. Gdy dwa barwniki są barwione razem, światło barwy w każdej warstwie dyfuzyjnej pozostaje niezmienione, co wskazuje, że dwa Barwniki mają dobrą zgodność ze sobą pod względem dopasowania kolorów; wręcz przeciwnie, kształt krzywej utrwalania topliwego barwnika jest różny (na przykład jedna krzywa rośnie wraz ze wzrostem temperatury, a druga maleje wraz ze wzrostem temperatury), monochromatyczna warstwa dyfuzyjna na folii poliestrowej Gdy dwa barwniki o różnych numerach są barwione razem, odcienie w warstwie dyfuzyjnej są różne, więc nie jest odpowiednie, aby dopasować kolory, ale ten sam odcień nie podlega temu ograniczeniu. Weźmy przykład: Ciemnoniebieski dyspersyjny HGL i czerwony dyspersyjny 3B lub żółty dyspersyjny RGFL mają zupełnie inne krzywe wiązania w stanie topliwym, a liczba warstw dyfuzyjnych na folii poliestrowej jest zupełnie inna i nie można ich dopasować kolorystycznie. Ponieważ czerwony dyspersyjny M-BL i czerwony dyspersyjny 3B mają podobne odcienie, nadal można je stosować w dopasowywaniu kolorów, mimo że ich właściwości topliwe są niespójne.