Grundprinzipien der Dispersionsfärbung

1. Färbeleistung von Polyesterfasern

Polyester ist eine hydrophobe Faser. Der Faser fehlen Gruppen, die Farbstoffe binden können. Es kann nicht mit wasserlöslichen Farbstoffen gefärbt werden. Es kann nur mit nichtionischem Farbstoff gefärbt werden Dispersionsfarbstoffe mit niedrigem Molekulargewicht, ohne starke ionische wasserlösliche Gruppen und geringer Löslichkeit. Polyester hat eine kompakte Struktur und wird unter Normaldruck gefärbt. Es ist für den Farbstoff schwierig, in die Faser zu diffundieren und die Faser durchzufärben.

Oberhalb der Glasübergangstemperatur bewegen sich die makromolekularen Fasersegmente heftig, der Spalt zwischen den Polymermolekülen vergrößert sich, das freie Volumen nimmt zu, die Färberate nimmt zu und der Farbstoff diffundiert gemäß dem Modell des freien Volumens.

Dies kann durch Erhöhen der Färbetemperatur (Hochtemperatur- und Hochdruckfärbeverfahren, Heißschmelzfärbeverfahren) oder durch die Verwendung von Faserfüllmitteln und Färbebeschleunigern (Trägerfärbeverfahren) erreicht werden.

2. Die Kraft zwischen dem Farbstoff und der Faser

Wasserstoffbrückenbindung – Der Estergruppengehalt in Polyester beträgt etwa 46 %. Dispersionsfarbstoffe enthalten -OH und -NH2. Darüber hinaus kann der Benzolring von Polyester auch Wasserstoffbrückenbindungen bilden.

Van-der-Waals-Kräfte.

Hydrophobe Bindung – die Wechselwirkung zwischen der Faser und dem Farbstoff über den hydrophoben Teil.

Nach dem Prinzip der ähnlichen Verträglichkeit kann der Farbstoff als „gelöst“ im amorphen Bereich der festen Faser betrachtet werden.

3. Färberate

(1) Temperatur:

Zunahme, A. Die Bewegung von Fasermakromolekülen intensiviert sich, die makromolekulare Kette dreht sich heftig, das freie Volumen der Faser nimmt zu, der Widerstand des Diffusionsraums nimmt ab und die Diffusionsrate nimmt zu; B. Die kinetische Energie der Farbstoffdiffusion nimmt zu, was sich positiv darauf auswirkt, dass mehr Farbstoffe in die Faser diffundieren. C. Erhöhen Sie die Löslichkeit von Farbstoffen und erhöhen Sie die Färberate.

Die Färbetemperatur wurde von 85 °C auf 100 °C erhöht und die Diffusionsrate stieg um fast das 48-fache.

(2) Faserfüllstoff oder Färbebeschleuniger:

Der Füllstoff fördert die Faserausdehnung, senkt die Glasübergangstemperatur der Faser, erhöht das freie Volumen der Faser und verbessert die Diffusion des Farbstoffs in die Faser. Der Beschleuniger fördert die Oberflächenadsorption der Farbstofffaser, erhöht die Farbstoffkonzentration auf der Oberfläche der Faser, erhöht den Unterschied zwischen innerer und äußerer Konzentration und erhöht die Färbegeschwindigkeit. Einige Trägerstoffe haben die Doppelfunktion eines Faserfüllmittels und eines Färbebeschleunigers. Eine angemessene Menge an Eindringmittel kann die Färbezeit verkürzen und einen guten Färbeeffekt erzielen.

(3) Der Einfluss der Farbstofflöslichkeit

Eine verbesserte Löslichkeit begünstigt die Adsorption und Diffusion monomolekularer Farbstoffe und erhöht die Färberate.

Die Löslichkeit des Farbstoffs sollte jedoch nicht zu hoch sein, da sonst die Hydrophilie des Farbstoffs größer ist als die der Faser und der Gleichgewichtsfarbstoffanteil abnimmt.