Das Grundproblem des Färbens

1. Färbeprozess

Der Färbeprozess lässt sich grob in drei Phasen unterteilen:

A. Absorbierend

Adsorption ist der Prozess, bei dem sich der Farbstoff an der Oberfläche der Faser anlagert; Der Farbstoff wird aufgrund der intermolekularen Kraft und der elektrostatischen Anziehung zwischen den Ionen von der Faser in der Lösung adsorbiert.

B. Diffusion und Durchdringung (Diffusion und Durchdringung)  

Nach der Adsorption muss der Farbstoff in die Faser eindringen und dort bleiben; Unter bestimmten Bedingungen diffundiert der adsorbierte Farbstoff und dringt von der Faseroberfläche in das Faserinnere ein, gelangt in den amorphen Bereich der Faser und erreicht die Farbstofflösung, die Faseroberfläche und den Farbstoff im Inneren der Faser. Die Konzentration erreicht ein Gleichgewicht.

C. Fixierung (Fixierung)

Dies ist ein Schlüsselprozess für die Farbechtheit; Der Farbstoff, der in den amorphen Bereich der Faser gelangt, wird durch chemische Kraft (ionische Bindung oder kovalente Bindung), intermolekulare Anziehung (Van-der-Waals-Kraft) und Wasserstoffbindung mit dem Fasermakromolekül verbunden. Die Bindungsechtheit.

 

Beim tatsächlichen Färben können die oben genannten drei Stufen nicht klar unterschieden werden. Unterschiedliche Farbstoffe, unterschiedliche Fasern, unterschiedliche Färbeverfahren und auch der Färbeprozess sind unterschiedlich.

 

2. Die Affinität und Direktheit des Farbstoffs 

Ein bestimmter Farbstoff kann automatisch eine bestimmte Faser in der Lösung färben, und wir sagen, dass der Farbstoff Affinität oder Direktheit für diese Faser hat. Je schneller die Färbegeschwindigkeit und je höher der Färbeanteil, desto größer ist die Affinität oder Direktheit des Farbstoffs. Beide Konzepte werden verwendet, um die Fähigkeit zur Farbstoffaufnahme zu erklären, aber Affinität ist ein streng thermodynamisches Konzept mit einem bestimmten thermodynamischen Wert; Direktheit hat kein genaues quantitatives Konzept, sondern kann nur die Farbstoffaufnahmefähigkeit im Allgemeinen erklären.

Die Färbegeschwindigkeit ist hoch, wenn die Farbstoffaffinität hoch ist, und es besteht keine Notwendigkeit für eine übermäßige Färbeförderung, aber das Färben ist möglich, die Affinität ist niedrig, es muss das Färben gefördert werden und der Farbstoff kann verschwendet werden.

3. Farbstoffaufnahmerate

Wenn beim Färben ein Gleichgewicht erreicht ist, wird das Verhältnis der auf die Faser gefärbten Farbstoffmenge zur ursprünglichen Farbstoffmenge in der Färbeflotte üblicherweise als Prozentsatz ausgedrückt, der als Farbstoffaufnahmerate oder Gleichgewichtsfarbstoffaufnahmeprozentsatz bezeichnet wird.

 

4. Färberate

Unter der Farbstoffaufnahmerate versteht man die Geschwindigkeit, mit der der Farbstoff von der Faser aufgenommen und gefärbt wird. Sie wird oft als „halbe Färbezeit“ ausgedrückt, d. h. als die Zeit, die der Farbstoff benötigt, um unter bestimmten Bedingungen die Hälfte der Färbegleichgewichts-Farbstoffaufnahme zu erreichen. Zu schnelles Färben führt leicht zu ungleichmäßiger Färbung und zu langsames Färben verlängert die Färbezeit.

 

5. Farbstoffmigration (Egalfärbung)

Unter Farbstoffmigration versteht man die Fähigkeit des Farbstoffs, der von der Faser absorbiert wurde, von der Faser zu desorbieren, wieder in die Farbstofflösung einzutreten und dann einen anderen Teil der Faser zu färben. Der Farbstoff mit guter Migrationsfähigkeit kann kontinuierlich von der hohen Farbstoffkonzentration desorbieren und ihn bei niedriger Konzentration färben, bis der Konzentrationsunterschied auf dem gesamten Stoff verschwindet, was sich positiv auf das Egalfärben auswirkt.