Jak poprawić trwałość barwienia drukowanych i barwionych tkanin, aby sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu rynku tekstylnego, stało się przedmiotem badań w branży drukarskiej i farbiarskiej. W szczególności chodzi o odporność barwników reaktywnych na światło w przypadku tkanin o jasnych kolorach, odporność ciemnych i gęstych tkanin na tarcie na mokro; spadek trwałości barwienia na mokro spowodowany migracją termiczną barwników dyspersyjnych po barwieniu; a także wysoką odporność na chlor, odporność na światło pod wpływem potu itp.

Na trwałość koloru wpływa wiele czynników, a także istnieje wiele sposobów na jej poprawę. Przez lata praktyki produkcyjnej, drukarze i farbiarze badali możliwości doboru odpowiednich barwników i dodatków chemicznych, ulepszania procesów barwienia i wykańczania oraz wzmacniania kontroli nad procesem. Wdrożono szereg metod i środków w celu zwiększenia i poprawy trwałości koloru, co zasadniczo zaspokaja zapotrzebowanie rynku.

Odporność na światło barwników reaktywnych w tkaninach o jasnych kolorach

Jak wszyscy wiemy, barwniki reaktywne barwione na włóknach bawełny są atakowane przez promienie ultrafioletowe znajdujące się w świetle słonecznym, a chromofory lub auksochromy w strukturze barwnika ulegają uszkodzeniu w różnym stopniu, co skutkuje zmianą koloru lub jego rozjaśnieniem, co jest problemem związanym z trwałością światła.

Normy krajowe mojego kraju określają już odporność barwników reaktywnych na światło. Na przykład norma GB/T411-93 dotycząca drukowania i barwienia tkanin bawełnianych stanowi, że odporność barwników reaktywnych na światło wynosi 4-5, a odporność zadrukowanych tkanin wynosi 4; norma GB/T5326 dotycząca drukowania i barwienia tkanin mieszanych z czesanego poliestru i bawełny oraz norma FZ/T14007-1998 dotycząca drukowania i barwienia tkanin mieszanych z bawełny i poliestru stanowią, że odporność na światło tkanin barwionych dyspersyjnie/reaktywnie wynosi poziom 4, a tkaniny zadrukowane również 4. Barwniki reaktywne mają trudności z barwieniem jasnych tkanin zadrukowanych, aby spełnić tę normę.

Związek między strukturą matrycy barwnika a trwałością na światło

Odporność na światło barwników reaktywnych zależy głównie od struktury matrycy barwnika. 70-75% struktury matrycy barwników reaktywnych to barwniki azowe, a reszta to barwniki antrachinonowe, ftalocyjaninowe i typu A. Barwniki azowe charakteryzują się słabą odpornością na światło, natomiast barwniki antrachinonowe, ftalocyjaninowe i typu A charakteryzują się lepszą odpornością na światło. Struktura cząsteczkowa żółtych barwników reaktywnych jest typu azowego. Najlepszą odpornością na światło charakteryzują się barwniki pirazolonowe i kwas naftalenotrisulfonowy. Barwniki reaktywne o niebieskim widmie to antrachinonowe, ftalocyjaninowe i struktura macierzysta. Odporność na światło jest doskonała, a struktura cząsteczkowa barwnika reaktywnego o czerwonym widmie jest typu azowego.

Odporność na światło jest na ogół niska, zwłaszcza w przypadku jasnych kolorów.

Związek pomiędzy gęstością barwienia a odpornością na światło
Odporność na światło barwionych próbek będzie się zmieniać wraz ze zmianą stężenia barwnika. W przypadku próbek barwionych tym samym barwnikiem na tym samym włóknie, jego odporność na światło wzrasta wraz ze wzrostem stężenia barwnika, głównie dlatego, że barwnik jest w stanie spowodo- wany zmianami w rozkładzie wielkości cząstek agregatów na włóknie.

Im większe są cząstki agregatu, tym mniejsza jest powierzchnia barwnika na jednostkę masy wystawiona na działanie wilgoci zawartej w powietrzu, a tym wyższa jest jego odporność na światło.
Wzrost stężenia barwnika zwiększy udział dużych agregatów na włóknie, a tym samym odporność na światło. Stężenie barwnika w jasnych tkaninach jest niskie, a udział agregatów barwnika na włóknie jest niski. Większość barwników występuje w stanie pojedynczej cząsteczki, co oznacza, że ​​stopień rozkładu barwnika na włóknie jest bardzo wysoki. Każda cząsteczka ma takie samo prawdopodobieństwo wystawienia na działanie światła i powietrza. Wpływ wilgoci powoduje również spadek odporności na światło.

Norma ISO/105B02-1994 dotycząca odporności na światło podzielona jest na oceny w stopniach od 1 do 8. Norma krajowa mojego kraju również podzielona jest na oceny w stopniach od 1 do 8. Norma AATCC16-1998 lub AATCC20AFU dotycząca odporności na światło podzielona jest na oceny w stopniach od 1 do 5.

Środki poprawiające odporność na światło

1. Wybór barwnika ma wpływ na tkaniny o jasnych kolorach
Najważniejszym czynnikiem wpływającym na odporność na światło jest sam barwnik, dlatego wybór barwnika jest najważniejszy.
Wybierając barwniki w celu dopasowania koloru, należy upewnić się, że poziom odporności na światło każdego wybranego barwnika składowego jest taki sam, pod warunkiem, że żaden ze składników, zwłaszcza ten, którego jest najmniej, nie może osiągnąć odporności na światło takiego materiału barwionego na jasno. Wymagania dotyczące ostatecznie barwionego materiału nie będą spełniały standardu odporności na światło.

2. Inne środki
Efekt pływających barwników.
Barwienie i mydlenie nie jest procesem dokładnym, a nieutrwalone i zhydrolizowane barwniki pozostające na tkaninie również wpływają na odporność barwionego materiału na działanie światła. Ich odporność na działanie światła jest znacznie niższa niż w przypadku utrwalonych barwników reaktywnych.
Im dokładniejsze jest mydlenie, tym lepsza jest odporność na światło.

Wpływ środka utrwalającego i zmiękczającego.
Do wykańczania tkanin stosuje się utrwalacze kationowe o małej masie cząsteczkowej lub żywice poliaminowe skondensowane oraz zmiękczacze kationowe, które zmniejszają odporność barwionych produktów na światło.
Dlatego przy wyborze środków utrwalających i zmiękczających należy zwrócić uwagę na ich wpływ na odporność barwionych produktów na działanie światła.

Wpływ absorberów UV.
Absorbery promieniowania ultrafioletowego są często stosowane w celu zwiększenia odporności na światło w przypadku jasnych tkanin barwionych. Aby jednak uzyskać jakiś efekt, należy ich użyć w dużej ilości, co nie tylko zwiększa koszty, ale także powoduje żółknięcie i poważne uszkodzenie tkaniny. Dlatego najlepiej nie stosować tej metody.