Wie färbt man Polyesterstoffe?

Wie färbt man Polyesterstoffe?

 

Beim Hochtemperatur- und Hochdruckfärben lässt sich der Färbeprozess von Dispersionsfarbstoffen auf Polyesterfasern in folgende Stufen unterteilen:

 

(1) Die Dispersionsfarbstoffe nähern sich mit dem Fluss der Färbelösung in der Färbelösung allmählich der Fasergrenzfläche. In diesem Stadium sind Art und Zustand der Dispersionsfarbstoffe grundsätzlich unerheblich. Die gelösten Farbstoffmoleküle und die suspendierten Farbstoffpartikel sind mit der Färbelösung identisch und die Übertragungsgeschwindigkeit wird durch die Lösungsströmungsgeschwindigkeit bestimmt.

 

(2) Da es auf der Faseroberfläche eine dynamische Grenzschicht gibt, die nicht leicht zu fließen ist, hängt der Dispersionsfarbstoff, wenn er in die dynamische Grenzschicht eintritt und sich der Fasergrenzfläche nähert, hauptsächlich von seiner eigenen Diffusion ab, um sich der Faser zu nähern. Die Übertragungsgeschwindigkeit in diesem Stadium hängt nicht nur von der Fließgeschwindigkeit der Lösung ab, sondern auch von der Diffusionsgeschwindigkeit des Dispersionsfarbstoffs. Daher diffundieren die gelösten Farbstoffmoleküle viel schneller als die Suspension und Aggregate. Die Löslichkeit und der Dispersionszustand des Dispersionsfarbstoffs beeinflussen die Übertragungsgeschwindigkeit dieser Stufe. Eine größere Wirkung erzielen.

 

(3) Wenn sich der Dispersionsfarbstoff nahe an der Fasergrenzfläche befindet und die molekulare Kraft zwischen ihnen groß genug ist, wird der Dispersionsfarbstoff schnell auf der Faseroberfläche adsorbiert. Die Übertragungsgeschwindigkeit in dieser Phase wird hauptsächlich durch die Struktur und Eigenschaften der Fasern und Farbstoffmoleküle bestimmt und hängt auch von der Art der Grenzflächenlösung ab. Dabei haben die Löslichkeit und der Dispersionszustand des Farbstoffs einen größeren Einfluss. Je höher die Löslichkeit des Farbstoffs und je stärker die Wechselwirkung zwischen dem Farbstoffmolekül und der Faser ist, desto höher ist die Adsorptionsgeschwindigkeit.

 

(4) Nachdem die Dispersionsfarbstoffe auf der Faseroberfläche adsorbiert sind, kommt es in der Faser zu einem Konzentrationsunterschied oder zu einem Unterschied in der chemischen Position des inneren und äußeren Farbstoffs, und der Farbstoff diffundiert in die Faser. Die Diffusionsgeschwindigkeit wird dabei hauptsächlich von der Faserchemie und Mikrostruktur sowie den Farbstoffmolekülen bestimmt. Struktur und Konzentration hängen zusammen. Die Faser weist einen höheren Gehalt an amorphen Bereichen, große Poren oder mehr freies Volumen, eine hohe Farbstofflöslichkeit und eine schnelle Diffusion auf. Daher steht die Farbstoffdiffusionsrate in diesem Stadium in direktem Zusammenhang mit dem Quell- oder Plastifizierungsgrad der Faser und der Konzentration des Dispersionsfarbstoffs in der Faser. . Der Quell- bzw. Plastifizierungsgrad ist hoch, die Konzentration des Dispersionsfarbstoffs in der Außenschicht der Faser ist hoch und die Diffusion erfolgt schnell.

 

Aus dem oben Gesagten ist ersichtlich, dass die Färbegeschwindigkeit nicht nur von der Struktur des Farbstoffs und der Faser abhängt, sondern auch von der Löslichkeit des Farbstoffs in der Lösung und dem Grad der Quellung oder Plastifizierung der Faser während des Färbens abhängt.

Polyesterfasern sind hydrophobe Kunstfasern. Der Molekülstruktur von Polyester fehlen aktive Gruppen, die sich mit Farbstoffen wie Zellulose- oder Proteinfasern verbinden können. Polyestermoleküle sind relativ dicht angeordnet und es gibt nur kleine Hohlräume in der Faser. Wenn sie niedrig ist, ändert die thermische Bewegung des Moleküls seine Position in geringem Maße. Unter feuchten Bedingungen vergrößern Polyesterfasern den Spalt nicht durch heftiges Quellen wie Baumwollfasern, und es ist für Farbstoffmoleküle schwierig, in die Faser einzudringen. Daher wird eine Erhöhung des Plastifizierungsgrads der Faser den Färbeprozess unterstützen. Darüber hinaus ist die Löslichkeit von Dispersionsfarbstoffen in Wasser sehr gering und die Farbstoffe in der Färbelösung müssen im Färbebad in Suspension durch eine große Menge Dispergiermittel dispergiert werden. Um eine bessere Färbewirkung zu erzielen, ist beim Färben von Polyesterfasern in der Regel die Zugabe einer bestimmten Menge Färbehilfsmitteln erforderlich. Die Funktionen dieser Färbehilfsmittel im Färbeprozess sind vielfältig und umfassen vor allem:

(1) Die Löslichkeit von Dispersionsfarbstoffen angemessen erhöhen;

(2) Förderung der Adsorption von Dispersionsfarbstoffen auf der Faseroberfläche;

(3) Plastifizieren der Faser oder Erhöhen des Quellgrades, um die Diffusionsrate von Dispersionsfarbstoffen in der Faser zu beschleunigen;

(4) „Verbesserung der Dispersionsstabilität des Farbstoffs.“

 

Im Allgemeinen enthalten die beim Hochprägen und Hochdruckfärben von Polyesterfasern verwendeten Hilfsmittel einen Träger, der die Faser weich macht, ein Tensid, das Dispersionsfarbstoffe löst oder die Farbstoffsuspension stabilisiert, und dergleichen. Färbehilfsmittel spielen beim Färben von Polyesterfasern eine sehr wichtige Rolle. Polyesterfasern und Filamentstoffe weisen eine starke Hydrophobie auf. Die üblichen Farbstoffe und Färbemethoden lassen sich kaum färben und können nur mit Dispersionsfarbstoffen gefärbt werden. Der gesamte Färbeprozess kann jedoch nur unter hoher Temperatur und hohem Druck abgeschlossen werden.