Prečo sa moja polyesterová tkanina nezafarbí?

Pochopenie mechanizmu disperzného farbenia

Polyester je syntetické vlákno známe svojou hydrofóbnou povahou a vysoko kryštalickou štruktúrou. Na rozdiel od prírodných vlákien nemá iónové vlastnosti, čo znamená, že tradičné vo vode rozpustné farbivá nemôžu preniknúť do vlákna. Namiesto toho sa polyester farbí pomocou disperzných farbív – neiónových organických látok s veľmi nízkou rozpustnosťou vo vode. Tieto farbivá sa aplikujú v koloidnej disperzii, kde molekuly farbiva fyzicky migrujú z lúhu do matrice vlákna. Pretože polyesteru chýbajú veľké póry, proces farbenia vyžaduje, aby sa vlákno "napučalo" alebo aby sa molekulové reťazce uvoľnili, aby sa umožnilo molekulám farbiva vstúpiť a usadiť sa v amorfných oblastiach polyméru.

Úloha teploty a tepla

Teplota skleného prechodu (Tg) polyesteru je kritickým faktorom v procese farbenia. Pod touto teplotou je vlákno tuhé a odolné voči prenikaniu farbiva. Keď teplota presiahne Tg (zvyčajne v rozsahu 100 °C až 130 °C v tlakových systémoch), polymérne reťazce začnú vibrovať a vytvárať "dutiny" alebo voľný objem. To umožňuje malým molekulám disperzného farbiva difundovať do vlákna. Keď látka vychladne, tieto dutiny sa uzavrú, čím sa farbivo účinne zachytí vo vlákne a výsledkom je vynikajúca stálosť pri praní.

Primárne metódy farbenia polyesterových tkanín

V závislosti od dostupného strojového zariadenia a špecifického typu polyesterovej zmesi si výrobcovia zvyčajne vyberajú z troch základných techník farbenia. Každá metóda je navrhnutá tak, aby prekonala prirodzenú odolnosť vlákna voči absorpcii tekutín prostredníctvom rôznych fyzikálnych aplikácií.

• Farbenie pri vysokej teplote/vysokom tlaku (HTHP): Toto je najbežnejšia priemyselná metóda. Použitím tlakových nádob (ako sú tryskové farbiace stroje) sa teplota zvýši na približne 130 °C. To zaisťuje rýchlu difúziu farbiva a hlboké odtiene bez potreby chemických nosičov.
• Nosné farbenie: Táto metóda sa vykonáva pri atmosférickom bode varu (okolo 100 °C) a využíva chemické "nosiče" (organické zlúčeniny ako bifenyly alebo aromatické estery) na napučanie vlákna. Aj keď je to užitočné pre zmesi s vláknami citlivými na teplo, stále viac sa neodporúča kvôli obavám o životné prostredie a zápachu.
• Termosólové farbenie: Nepretržitý proces používaný predovšetkým pre zmesi polyesteru a bavlny. Farbivo sa nanesie na tkaninu, suší sa a potom sa vystaví suchému teplu (približne 200 °C) na 30–60 sekúnd, čo spôsobí sublimáciu farbiva priamo do polyesterového vlákna.

Základné parametre pre optimálne farebné výsledky

Dosiahnutie úrovne a konzistencie v farbenie polyesterových tkanín vyžaduje prísnu kontrolu chémie farbiaceho kúpeľa. Dokonca aj malé odchýlky v pH alebo teplote môžu viesť k "špinivosti" alebo nerovnomernému rozloženiu farieb. Nižšie je uvedený súhrn kritických kontrolných bodov používaných v profesionálnych farbiarňach.

Ošetrenie po farbení: Redukčné čistenie

Jedným z najdôležitejších krokov pri farbení polyesteru je proces „Reduction Clear“. Pretože disperzné farbivá sa aplikujú v prebytku, niektoré častice farbiva často zostávajú priľnuté k povrchu vlákna, namiesto toho, aby ním prenikli. Toto povrchové farbivo môže viesť k zlej stálosti v oteru (krakovanie) a matnejším farbám. Aby sa to napravilo, tkanina sa ošetrí zmesou lúhu sodného a hydrosiričitanu sodného (redukčné činidlo) pri 70 °C. Toto chemické umývanie zničí farbivo na povrchu bez ovplyvnenia farbiva bezpečne uzamknutého vo vlákne, výsledkom čoho je čistejší, žiarivejší a odolnejší povrch.

Prečo nie je možné obchodovať so znížením zúčtovania

Pri sýtych odtieňoch, ako je námornícka, čierna alebo tmavočervená, môže preskočenie čírej redukcie viesť k výraznému krvácaniu farby počas následného prania alebo pri nosení odevu na pokožke. Zabezpečuje tiež, že tkanina spĺňa medzinárodné štandardy pre stálosť farieb na svetle a potu, čo je nevyhnutné pre aktívne oblečenie a outdoorové textílie.

Bežné výzvy a riešenie problémov

Aj pri moderných technológiách môže farbenie polyesteru predstavovať niekoľko prekážok. Pochopenie týchto spoločných problémov umožňuje proaktívne riadenie výrobnej linky.

• Depozícia oligoméru: Malé molekuly polyesteru (oligoméry) sa môžu pri vysokých teplotách vylúhovať a vytvárať biely prášok na tkanine alebo strojoch. Toto sa zvyčajne riadi špecializovanými činidlami viažucimi oligoméry.
• Farbiace škvrny: Spôsobené zlou disperziou práškového farbiva. Zaistenie miešania s vysokým strihom a použitie filtrovanej vody môže zabrániť tomu, aby tieto zhluky zafarbili látku.
• Značky záhybov: Ak pri dýzovom farbení látka zostáva nehybná alebo je rýchlosť chladenia príliš vysoká, môže dôjsť k trvalému záhybu. Udržiavanie správnych pomerov lúhu a kontrolovaného chladiaceho gradientu (približne 1–2 °C za minútu) je nevyhnutné.