- Окрашивание с использованием дисперсных красителей методом экстенсивного крашения
- Непрерывное крашение дисперсными красителями
- Выхлопная система против непрерывной
- Снижение очистки
- Ключевые вспомогательные вещества
- Резюме
- Часто задаваемые вопросы (FAQ)
- В чём основное различие между крашением с использованием вытяжной и непрерывной дисперсной эмульсии?
- Какой процесс лучше подходит для небольших производственных партий или пробных образцов?
- Всегда ли требуется восстановительная очистка для полиэстера, окрашенного дисперсными красителями?
- Можно ли окрашивать трикотажный полиэстер в непрерывном режиме с помощью красильной установки Thermosol?
Как крашение методом исчерпания, так и непрерывное термозольное крашение позволяют получать хорошо окрашенный дисперсным красителем полиэстер. Однако они работают по разным экономическим принципам, подходят для разных тканей и дают разные результаты, если процесс не соответствует заказу.
Окрашивание с использованием дисперсных красителей методом экстенсивного крашения
Окрашивание методом истощения — это периодический процесс, при котором ткань погружают в красильную ванну, и краситель постепенно переходит из раствора в волокно с течением времени. Для полиэстера этот переход зависит от повышенной температуры и давления, которые раскрывают структуру волокна и позволяют молекулам красителя проникнуть внутрь.
Высокотемпературное/высокотемпературное окрашивание при 130 °C
Высокотемпературное и высоконапорное крашение (ВТ/ВН) является стандартным методом крашения полиэстера. Ткань обрабатывается в герметичном сосуде под давлением, где температура красильной ванны повышается до 130°C. При этой температуре полимерные цепи полиэстера расслабляются и расширяются, создавая временное пространство для диффузии дисперсных молекул красителя глубоко внутрь волокна.
Обычно температуру поддерживают в течение 30-60 минут для обеспечения полного проникновения красителя, после чего ванна постепенно остывает. По мере возвращения волокна в нормальное состояние краситель физически фиксируется внутри полимерной структуры. При тщательном контроле условий процесса высокотемпературное/высокоэффективное крашение обеспечивает превосходное накопление цвета, надежную стойкость к стирке и стабильное воспроизведение оттенков.
Окрашивание носителя
Окрашивание с использованием носителей является альтернативным методом для материалов, которые не выдерживают температуру 130°C. В красильную ванну добавляют химические носители, что позволяет окрашивать полиэстер при атмосферном давлении и температуре от 95 до 100°C. Эти носители временно набухают волокно и снижают энергию активации, необходимую для проникновения красителя.
Компромиссы весьма существенны:
- Многие агенты страховых компаний поднимают вопросы охраны окружающей среды и здоровья на рабочем месте.
- Стойкость сублимации, как правило, ниже, чем у красителей, используемых при высокотемпературной/высокоэффективной окраске.
- Некоторые компоненты-носители вызывают остаточное пожелтение или неприятный запах в готовой ткани.
По этим причинам окрашивание с использованием носителя обычно применяется для термочувствительных смесей, таких как полиэстер/шерсть или полиэстер/эластан, где условия высокой температуры/высокого давления могут повредить волокно.
Подобрать оборудование
Наиболее распространенные типы машин для крашения полиэстера методом вытяжной крашения:
- Красильные машины струйного и переливного крашения: Они обеспечивают циркуляцию ткани через жидкость с контролируемой скоростью; машины с переливом работают при более низком натяжении и хорошо подходят для деликатных трикотажных и эластичных тканей.
- Красильные машины с лучистым крашением: Обработка ткани или пряжи, намотанной на перфорированный вал внутри сосуда под давлением; предпочтительно для валов основы и конструкций, где необходимо свести к минимуму механическое перемешивание.
- Красильные машины джиггерного типа: Обработка тканых материалов в открытом виде; обычно используется для более плотных тканей, где предпочтительна обработка в плоском, открытом виде.
Параметры процесса
| Параметр | Окрашивание выхлопных газов | Непрерывное крашение (термосоль) |
| Пиковая/фиксационная температура | 130 °C (HT/HP); 95–100 °C (носитель) | 180-220 ° С |
| pH | 4.5-5.5 | Не применимо (сухой процесс) |
| Время достижения пика / время задержки | 30 – 60 минут | 30–90 XNUMX секунд |
| Степень нагрева | 1–2°C в минуту | Непригодный |
| Соотношение спиртных напитков | с 1:5 до 1:20 | Непригодный |
| подбор наполнителя | Непригодный | на 60–70% |
| Температура предварительной сушки | Непригодный | 100-120 ° С |
| Дозировка ингибитора миграции | Непригодный | 5–20 г/л (зависит от продукта) |
При крашении методом истощения pH красильной ванны регулируется уксусной кислотой для поддержания стабильности дисперсии красителя и предотвращения преждевременной агрегации во время нагрева. Скорость нагрева особенно важна для равномерности распределения красителя: слишком быстрое повышение температуры может привести к неравномерному поглощению красителя до достижения равновесия в ванне.
При непрерывном крашении одним из наиболее важных производственных требований является равномерное давление набивки по всей ширине ткани. Любое боковое изменение набивки приводит к соответствующему градиенту оттенка в готовой ткани.
Дисперсные красители Skycron® включают в себя марки E-, SE- и S-типа, соответствующие различным температурным режимам и требованиям к стойкости в процессах высокотемпературной/высокоэффективной обработки и процессах с использованием несущего вещества. Доступны марки для стандартных полиэфирных, микрофибровых и светостойких применений, отличающиеся высокой стабильностью оттенков и совместимостью в широком цветовом диапазоне.
Непрерывное крашение дисперсными красителями
При непрерывном крашении ткань проходит через ряд технологических блоков в непрерывной последовательности. Вместо погружения ткани в большую красильную ванну, краситель наносится на этапе пропитки с контролируемой скоростью впитывания, а затем фиксируется теплом. В результате достигается значительно более высокая производительность по сравнению с крашением с полным погружением, а также высокая однородность цвета на протяжении длительных циклов обработки ткани.
Термозольный процесс
Термозольный процесс является доминирующим методом непрерывного крашения полиэстера и осуществляется в соответствии с определенной последовательностью:
- Ткань проходит через промывочную машину, где она впитывает приготовленный красящий раствор, содержащий дисперсный краситель, диспергирующие агенты и ингибиторы миграции.
- Мягкая ткань проходит через устройство предварительной сушки для удаления влаги при контролируемой температуре.
- Затем ткань помещается в термокамеру, где в течение 30–90 секунд применяется сухой жар при температуре 180–220 °C.
При таких температурах молекулы дисперсного красителя сублимируются с поверхности ткани непосредственно в полиэфирное волокно за счет термической диффузии. Поскольку фиксация происходит без жидкой воды, механизм принципиально отличается от процесса крашения с удалением остатков красителя. Для смесей полиэстера и хлопка, где оба компонента волокна окрашиваются за один проход, альтернативным методом является пропитка паром; однако для чистого полиэстера метод Thermosol обеспечивает значительно лучшую фиксацию дисперсного красителя и остается стандартным подходом.
Подобрать оборудование
Стандартный комплекс термосольных красильных установок состоит из следующих модулей в указанной последовательности:
- Машина для обработки набивки: Красящий раствор наносится с контролируемой плотностью по всей ширине ткани.
- Секция предварительной сушки: Удаляет влагу с помощью инфракрасного излучения или горячего воздуха, ограничивая при этом миграцию красителя.
- Термозольная камера: Применяет сухое тепло при точно заданной температуре для фиксации красителя.
- Многофункциональная стиральная машина: Выполняет восстановительную очистку, нейтрализацию и промывку.
- Финальная сушилка и намотчик: завершает процесс перед намоткой ткани на следующий этап.
Выхлопная система против непрерывной
Оба процесса позволяют получать высококачественный полиэстер, окрашенный дисперсными красителями, но оптимизированы для разных производственных условий.
Механизм фиксации и температура
Эти два процесса закрепляют краситель посредством принципиально разных механизмов. Окрашивание методом истощения основано на диффузии в жидкой системе, обусловленной градиентом концентрации и тепловой энергией под воздействием тепла и давления. Окрашивание методом термозоля основано на сублимации сухим теплом, при этом вода не участвует в стадии закрепления. Это различие имеет практическое значение:
- Метод крашения с использованием отработанного красителя более чувствителен к химическому составу красильной ванны, качеству воды и циркуляции красильного раствора.
- Термозольное крашение более чувствительно к равномерности температуры по всей ширине камеры, натяжению ткани и контролю миграции красителя во время сушки.
Скорость производства и минимальный объем
Красление в восстановительной среде осуществляется партиями. Каждый цикл включает нагрев, крашение при максимальной температуре, охлаждение и восстановительную очистку, и обычно занимает несколько часов от загрузки до разгрузки. Непрерывное крашение может обрабатывать несколько тысяч метров в час в стационарном режиме, но требует подготовительного материала, который не может быть продан как высококачественная продукция, что делает его непрактичным для небольших заказов.
Цветовая консистенция
Окрашивание методом истощения обеспечивает превосходную однородность в пределах одной партии; основная проблема заключается в колебаниях от партии к партии, которые контролируются за счет тщательного контроля рецептуры и точного взвешивания красителя. При непрерывном окрашивании однородность оттенка по ширине и длине очень высока в течение стабильного производственного цикла, при этом основные точки риска находятся в начале и конце каждого производственного цикла.
| фактор | Окрашивание выхлопных газов | Непрерывное крашение (термосоль) |
| Механизм фиксации | Диффузия в воде под воздействием тепла и давления | Термосублимация в сухом теплом |
| Температура фиксации | 130 ° C | 180-220 ° С |
| скорость производства | Партия за партией | Высокая пропускная способность |
| Подходящий объем заказа | Малые и средние партии | Большие, длинные забеги |
| Однородность цвета | Отлично подходит для использования в партии. | Отлично подходит для длительных забегов. |
| Потребление воды | Высокий | Низкий |
| Потребление энергии | Средняя | Высокий |
| Гибкость затенения | Высокий | Низкий |
| Подходящие типы тканей | Трикотаж, эластичные ткани, сложные конструкции | Плоские тканые полотна, прочные конструкции |
Снижение очистки
Почему дисперсным красителям это необходимо?
После окрашивания полиэстера дисперсными красителями часть красителя остается на поверхности волокна, а не полностью проникает внутрь полимера. Этот поверхностный краситель обладает слабой адгезией и способствует:
- Низкая стойкость к стирке
- Загрязнение соседних тканей во время стирки.
- Сниженная стойкость к истиранию
- Проблемы с сублимационной печатью возникают, когда ткань подвергается воздействию тепла во время прессования, термофиксации или конечного использования.
Восстановительная обработка — это химическая постобработка, которая удаляет поверхностный краситель путем его химического расщепления. Это стандартный и необходимый этап для полиэстера, окрашенного дисперсными красителями от среднего до темного цвета, как в отработанном, так и в непрерывном процессах. Пропуск этого этапа обычно приводит к нарушению стойкости красителя, которое трудно устранить после того, как ткань покинет красильный цех.
Различия в технологических процессах при отводе и непрерывном потоке
При крашении с удалением остатков красителя восстановительная промывка проводится в отдельной ванне после основного цикла крашения и охлаждения. Ткань обрабатывается восстанавливающим агентом при температуре приблизительно 70–80 °C в контролируемой среде с pH, после чего проводится тщательное полоскание. Процесс происходит в той же красильной машине, при этом ванна сливается и снова наполняется между крашением и промывкой.
При непрерывном крашении восстановительная очистка интегрирована в цикл промывки, следующий за блоком термозольной фиксации. Ткань проходит через ванны восстановительной очистки при контролируемой температуре и времени выдержки в рамках той же непрерывной производственной последовательности.
Средство для очистки Sylic D2740, снижающее кислотность, разработано для очистки полиэстера и смесей полиэстера от воздействия кислоты. Оно эффективно для средних и светлых оттенков, не требуя полного слива и повторного наполнения ванны, и совместимо с материалами, содержащими спандекс, где обычные средства на основе гидросульфита натрия могут вызывать пожелтение или повреждение волокон.
Ключевые вспомогательные вещества
Как при крашении с использованием вытяжной, так и непрерывной дисперсной эмульсии, краска требует применения вспомогательной химической программы, которая стабилизирует свойства красителя, обеспечивает равномерность нанесения и защищает конечную стойкость цвета. Выбор подходящего вспомогательного вещества для каждой функции и каждого типа процесса так же важен, как и выбор самого красителя.
Диспергирующие и выравнивающие агенты
При крашении методом истощения диспергирующие агенты обеспечивают равномерное распределение частиц красителя по всей ванне при высокой температуре, предотвращая агрегацию, которая приводит к появлению пятен или неравномерному поглощению цвета. Выравнивающие агенты замедляют начальную скорость поглощения красителя и улучшают миграцию красителя по поверхности ткани, позволяя ванне достичь равновесия до завершения процесса истощения.
При термозольном крашении диспергирующие агенты стабилизируют красящий раствор в течение длительных производственных циклов и предотвращают осаждение красителя на валах гладильной машины или внутри ванны для пропитки. Неравномерное распределение красителя в ванне для пропитки напрямую влияет на однородность оттенка по всей длине ткани.
Вспомогательные средства для крашения полиэфирсульфона (PES) от Sylic® включают продукты, разработанные специально для крашения полиэстера, которые обеспечивают высокотемпературное выравнивание, диспергирование и восстановительное очищение как в процессе вытяжной обработки, так и в термозольном процессе.
Ингибиторы миграции
Ингибиторы миграции являются специфическими для непрерывного процесса термозоля. На этапе предварительной сушки испарение воды создает капиллярный поток, который переносит растворенный краситель к поверхности ткани — явление, известное как миграция красителя. Если это не контролировать, это приводит к неравномерному распределению красителя по поперечному сечению волокна, снижению стойкости к стирке и повышению концентрации красителя на поверхности.
Ингибиторы миграции добавляются в раствор для пропитки, чтобы повысить его вязкость и ограничить подвижность красителя во время сушки. К распространенным типам относятся альгинат натрия и загустители на основе синтетических полимеров. Дозировка должна быть тщательно сбалансирована: чрезмерная вязкость может снизить проникновение красителя в волокно и создать проблемы в процессе последующей промывки.
Восстановительные очищающие агенты
Для темных оттенков восстановительная обработка имеет решающее значение для достижения уровней стойкости к стирке, требуемых основными стандартами испытаний текстильных изделий, включая ISO 105-C06, определяющий стойкость цвета при бытовой и коммерческой стирке. При выборе химического состава восстановительной обработки следует учитывать глубину оттенка, состав волокна и наличие эластана. Специально разработанные средства предпочтительны для эластичных полиэстеровых тканей, где обычные восстановительные агенты могут влиять на целостность или внешний вид волокна.
Резюме
Красление методом вытяжной обработки подходит для небольших партий, гибких программ окрашивания и трикотажного или эластичного полиэстера. Непрерывное термозольное крашение обеспечивает эффективность и стабильность при больших объемах тканого полиэстера. Подбор процесса в соответствии с производственными требованиями, подкрепленный правильной программой вспомогательной и постобработки, сокращает объем доработок и улучшает стойкость цвета. Для получения рекомендаций по продукции или технической поддержки обращайтесь в Skychem Group.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чём основное различие между крашением с использованием вытяжной и непрерывной дисперсной эмульсии?
Основное различие заключается в способе фиксации красителя. При крашении методом «истощения» ткань погружают в нагретую красильную ванну, где краситель постепенно проникает в волокно. При непрерывном термозольном крашении краситель наносится на поверхность ткани и фиксируется сухим теплом при температуре 180–220 °C. Оба процесса подходят для разных объемов заказов, типов тканей и производственных структур.
Какой процесс лучше подходит для небольших производственных партий или пробных образцов?
Окрашивание методом исчерпания лучше подходит для небольших партий. Его пакетная структура позволяет часто менять оттенки с минимальными потерями при переходе, что делает его практичным для изготовления образцов, выполнения небольших заказов и многоцветных программ. Непрерывное окрашивание требует значительных затрат на подготовку материала при каждой смене оттенка, что делает его экономически невыгодным для мелкосерийного производства.
Всегда ли требуется восстановительная очистка для полиэстера, окрашенного дисперсными красителями?
Для средних и темных оттенков это стандартная практика, и ее не следует пропускать. Остаточный поверхностный краситель после фиксации напрямую снижает стойкость к стирке, истиранию и сублимации. Для очень светлых оттенков необходимость в этом может быть меньше, но риск потери стойкости, как правило, перевешивает стоимость дополнительного этапа.
Можно ли окрашивать трикотажный полиэстер в непрерывном режиме с помощью красильной установки Thermosol?
Термозольное крашение предназначено для плоских, стабильных тканых материалов, которые могут проходить через плющающую машину и сушиться в диапазоне постоянного натяжения. Трикотажный полиэстер, особенно эластичные ткани, плохо подходит для этого процесса из-за деформации ткани и чувствительности к натяжению. Красение с отводом влаги в струйных или переливных машинах остается стандартным методом для трикотажного полиэстера.
Больше информации:








