Wärmefixierung: Ein Schlüsselprozess beim Polyesterfärben

Dispersionsfarbstoffe sind stark hydrophob und weisen eine sehr geringe Wasserlöslichkeit auf. Die Wärmefixierung ist der entscheidende Schritt, um sicherzustellen, dass sie fest auf ähnlich hydrophoben Polyesterfasern gefärbt werden. Die Wärmefixierung ist der Kernprozess, um Polyestergeweben lebendige Farben und hervorragende Echtheiten zu verleihen.

I. Was ist Wärmefixierung?

Bei der Wärmefixierung werden hohe Temperaturen eingesetzt, um an der Oberfläche von Polyesterfasern adsorbierte Dispersionsfarbstoffe in das Faserinnere zu diffundieren und zu durchdringen, wodurch ein dauerhafter Färbeprozess erreicht wird. Ohne diesen Schritt würde der Farbstoff einfach auf der Oberfläche schwimmen, eine extrem schlechte Farbechtheit aufweisen und keinen praktischen Wert haben.

II. Hauptmethoden zur Wärmefixierung

Hochtemperatur- und Hochdruckverfahren

Prinzip: In einer geschlossenen Hochdruck-Färbemaschine (z. B. einer Hochtemperatur- und Hochdruck-Überlauffärbemaschine) wird eine Färbeumgebung mit Temperaturen über 125–135 °C und erhöhtem Druck erzeugt. Diese hohe Temperatur intensiviert die molekulare Kettenbewegung der Polyesterfaser, wodurch sich die amorphen Bereiche innerhalb der Faser sofort ausdehnen und mehr und größere „Hohlräume“ entstehen. Gleichzeitig gewinnen die Farbstoffmoleküle erheblich an Energie, was ihre kinetische Energie erhöht, sodass sie durch diese Lücken von der Faseroberfläche aus diffundieren und in der Faser fixiert werden können.

Eigenschaften: Lebendige Farbe, hervorragende Färbegleichmäßigkeit, weiche Haptik und hohe Durchlässigkeit. Diese Methode ist die am häufigsten verwendete und etablierte Färbemethode für gestrickte und gewebte Stoffe.

Hotmelt-Methode

Prinzip: Es handelt sich um ein kontinuierliches Foulardfärbeverfahren. Der Stoff wird zunächst mit der Färbelösung geklotzt und dann bei einer hohen Temperatur von 180–220 °C für kurze Zeit (normalerweise 60–90 Sekunden) eingebrannt. Diese augenblickliche ultrahohe Temperatur schmilzt die Faseroberfläche schnell, sodass der Farbstoff direkt in die Faser „schmelzen“ oder „diffundieren“ kann, wodurch die Farbfixierung abgeschlossen wird.

Merkmale: Hohe Produktionseffizienz, geeignet für großflächig gewebte Stoffe (wie Hemden und Vorhangstoffe). Allerdings fühlt sich diese Methode etwas steifer an und ihre Durchlässigkeit ist nicht so gut wie die der Hochtemperatur-Hochdruck-Methode.

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II. Schlüsselfaktoren, die die thermische Fixierung beeinflussen:

Temperatur: Der wichtigste Faktor. Eine unzureichende Temperatur verhindert eine wirksame Farbstoffdiffusion; Zu hohe Temperaturen können zur Zersetzung des Farbstoffs oder zur Beschädigung der Fasern führen.

Zeit: Die Fixierung erfordert ausreichend Zeit, damit der Farbstoff vollständig diffundieren kann. Zeit und Temperatur hängen zusammen und erfordern eine präzise Steuerung.

pH-Wert: Die Färbeflotte sollte leicht sauer gehalten werden (pH 4,5–5,5), um eine Hydrolyse des Farbstoffs bei hohen Temperaturen zu verhindern, die zu Aufhellungen und Verfärbungen führen kann.

Hilfsstoffe: Die Verwendung geeigneter Dispergiermittel und Egalisiermittel trägt dazu bei, eine stabile Farbstoffdispersion und eine gleichmäßige Färbung zu gewährleisten.