عملية صباغة البوليستر المعدلة وتحليل الأداء

I. ما هو البوليستر المعدل؟

البوليستر المعدل عبارة عن مادة ألياف تعمل على تعديل البوليستر التقليدي كيميائيًا عن طريق إدخال مونومر ثالث أو رابع في التركيب الجزيئي للبوليستر (PET).

تتضمن طرق التعديل الشائعة ما يلي:

المونومر الثالث: إيزوثالات -5 سلفونات الصوديوم (SIPM) المونومر الرابع: بولي إيثيلين جلايكول (PEG)

فيما بينها:

تؤدي إضافة المونومر الثالث فقط (CDP) إلى ظهور مجموعات حمض السلفونيك، مما يحسن أداء الصباغة. تؤدي إضافة المونومر الرابع (PEG) إلى تحسين امتصاص الرطوبة وظروف الصباغة، ولكنها تؤثر على قوة الألياف. 

2. خصائص ألياف البوليستر المعدل

(1). التغييرات الهيكلية والأداء

يظهر البوليستر المعدل اختلافات كبيرة في الأداء مقارنة بالبوليستر العادي:

مع إضافة المونومر الثالث فقط، تبلغ إمكانية الوصول إلى مجموعات حمض السلفونيك حوالي 16٪، مما يجعل الصباغة لا تزال صعبة نسبيًا.

مع إضافة المونومر الرابع:

يمكن خفض درجة حرارة الصباغة

ومع ذلك، تقل قوة الألياف بشكل ملحوظ

نطاق التطبيق محدود إلى حد ما.

(2) تحسينات الأداء

يقدم البوليستر المعدل التحسينات التالية مقارنة بالبوليستر العادي:

تحسين مقاومة بيلينغ

زيادة نفاذية الهواء

تعزيز امتصاص الرطوبة

تعزيز خصائص الاستاتيكيه

ملمس أكثر نعومة لليد

(3) قضايا الهندسة والمعالجة

على الرغم من التحسينات الكبيرة في الأداء، تظهر بعض التحديات الهندسية:

زيادة صلابة الألياف

انخفاض المرونة

انخفاض القوة

زيادة صعوبة النسيج والتجهيز

لذلك، عادةً ما يتم استخدام البوليستر المعدل بشكل أكبر في أنظمة الأقمشة المخلوطة، مثل:

سي دي بي + بوليستر

سي دي بي + نايلون

سي دي بي + أكريليك

3. خصائص الصباغة

(1) أنظمة الصبغة المطبقة

يمكن للبوليستر المعدل استخدام الأصباغ التالية:

الأصباغ الكاتونية (مناسبة لبعض الأنظمة المعدلة)

تفريق الأصباغ (النظام الأكثر استخدامًا)

(2) خصائص عملية الصباغة

يجب أن تكون درجة حرارة الصباغة عادة قريبة من 120 درجة مئوية.

تشكل ظروف درجات الحرارة المرتفعة خطرًا معينًا لتحلل الألياف.

الألياف حساسة نسبيًا للقلويات.

يتطلب تقليل القلويات والمعالجة المسبقة رقابة صارمة على ظروف العملية.

(3) خصائص أداء الصباغة

المزايا:

ألوان زاهية

يمكن إنشاء تأثيرات متعددة الألوان

تلطيخ أخف على الألياف المرنة

ثبات رطب عالي

العيوب:

انخفاض ثبات الضوء

ضعف الاستنساخ

ظاهرة صباغة الحلقة أكثر وضوحا

قيمة تشبع الألياف غير مستقرة

عرضة للتحلل المائي (خاصة في ظل الظروف الحمضية / القلوية القوية)

4. الاستخدامات الرئيسية للبوليستر المعدل (CDP)

يستخدم البوليستر المعدل على نطاق واسع في المجالات التالية:

الملابس الرياضية، الملابس غير الرسمية، مواد البطانة، الجوارب، الزي المدرسي، السجاد، إلخ.

5. العملية (الخطوات الرئيسية)

(1) المعالجة المسبقة

تعد المعالجة المسبقة أمرًا بالغ الأهمية لضمان توحيد الصباغة واستقرارها.

التنظيف (إزالة زيت الغزل)

• المواد الكيميائية: 1 جم/لتر ديامول جي إس جديد، 2 جم/لتر كربونات الصوديوم

• الظروف: 20 دقيقة عند 70 درجة مئوية

• الغرض: إزالة زيت الغزل وتحسين البلل وإعداد القماش للصباغة الموحدة.

التنظيف (إزالة السيليكون من الألياف اللدنة)

• المواد الكيميائية: 1-2 جم/لتر ديامول إس إل إكس

• الشروط: حمضية قليلا، 20 دقيقة عند 80 درجة مئوية

• الغرض: إزالة السيليكون من الألياف اللدنة، وتقليل إجهاد النسيج الداخلي، وتحسين ملمس اليد، ومنع التجاعيد أثناء المعالجة اللاحقة.

(2) الإعداد المسبق

وقت الإعداد: 30-45 ثانية، 160-180 درجة مئوية. سيؤدي ضبط درجة الحرارة أو الوقت المفرط إلى إتلاف الألياف، مما يؤثر على أداء الصباغة ويسبب الاصفرار. يمكن ضبط الأقمشة التي تحتوي على ألياف لدنة على درجة حرارة تصل إلى 190 درجة مئوية؛ يجب أن تظل درجة حرارة الإعداد منخفضة قدر الإمكان. 

 (3) عملية الصباغة

 (4) سكيزون إس دي 

يستخدم الماء أقل من 50 درجة مئوية. بعد إضافة الصبغة، حركها جيدًا حتى لا تكون هناك رواسب أو كتل، ثم أضفها إلى الخزان المساعد. لا تستخدم الماء الساخن فوق 50 درجة مئوية - فهو سيضر بتشتت الصبغة. لا تقم بإضافة حمض الأسيتيك الجليدي لإذابة الصبغة مسبقًا - فهو غير ضروري.

السبب: في إنتاج صبغ Skyzon SD، تشكل إضافة المشتتات صبغة كاتيونية مترسبة، وهي عبارة عن مشتت مائي.