Language
Dilihat: 10 Penulis: Editor Situs Waktu Publikasi: 28-01-2026 Asal: Lokasi
Serat akrilik, karena teksturnya yang lembut, retensi kehangatan yang baik, dan tampilan seperti wol, banyak digunakan dalam rajutan, sweater, selimut, dan tekstil rumah. Namun, proses pewarnaan serat akrilik selalu dianggap sebagai salah satu proses yang paling menantang di antara serat sintetis. Proses pewarnaannya sangat sensitif terhadap kualitas air, pemilihan bahan pembantu, kontrol suhu, dan kinerja pewarna; sedikit kesalahan dapat dengan mudah menimbulkan masalah seperti pewarnaan yang tidak merata, bintik-bintik warna, dan penyimpangan warna.
Saat ini, pewarna kationik tetap menjadi jenis pewarna yang paling penting dan efektif untuk pewarnaan serat akrilik. Untuk mencapai tingkat pencelupan yang baik dan kualitas pencelupan yang stabil, diperlukan pengelolaan yang sistematis dalam beberapa tahap, termasuk air pencelupan, perlakuan awal, desain formulasi pencelupan, dan pengendalian proses pencelupan. Artikel ini, berdasarkan pengalaman produksi praktis, secara sistematis memperkenalkan titik kontrol utama dan solusi terhadap masalah umum dalam pewarnaan serat akrilik, memberikan referensi praktis untuk pabrik dan teknisi pewarnaan.
Karena pewarna kationik teradsorpsi pada gugus asam kuat, serat akrilik mudah terpengaruh oleh ion logam seperti ion kalsium di dalam air. Selain itu, beberapa pewarna kationik juga rentan terhadap efek ion logam. Jika kualitas air tidak cocok untuk pewarnaan, pengolahan yang tepat harus dilakukan terlebih dahulu untuk mengurangi dampak buruk air terhadap pewarnaan.
Selain itu, jika air keran mengandung klorin aktif, maka harus dihilangkan sebelum digunakan.2.Scouring
Penggosokan sederhana dilakukan seperlunya untuk menghilangkan minyak pemintalan, bahan perekat dari proses sebelumnya, dan berbagai kontaminan dari serat akrilik, sehingga memastikan kelancaran proses selanjutnya seperti pewarnaan dan penyelesaian akhir.
Metode perawatan gerusan sederhana berikut ini dapat digunakan untuk serat akrilik:
Surfaktan nonionik 0,5～1,0g/L
Suhu perawatan 60℃
Waktu perawatan 20～40 menit.
Tersedia banyak jenis alat bantu gerusan; pemilihan dapat dilakukan dari berbagai macam produk yang diproduksi oleh berbagai produsen.
Keputihan serat akrilik sudah cukup tinggi. Jika diperlukan tingkat keputihan yang lebih tinggi lagi, diperlukan perawatan pencerahan optik atau kombinasi pencerahan optik dan pemutihan kimia.
Pencerah optimal dengan pencerah optik adalah metode yang sederhana dan banyak digunakan. Ada dua jenis pencerah optik: kationik dan terdispersi. Pencerah diterapkan sesuai dengan metode pewarnaan untuk pewarna kationik atau pewarna terdispersi. Pencerah optik terdispersi lebih umum digunakan karena menawarkan sifat perataan yang lebih baik. Banyak produsen memproduksi pencerah optik, sehingga pengguna dapat memilih.
Formula pencelupan ditentukan berdasarkan sifat praktis produk akhir, seperti tahan luntur warna, dan jenis mesin pencelupan. Umumnya rumusnya dapat ditentukan dengan urutan sebagai berikut:
a) Siapkan sedikit sampel pewarna dengan mencampurkan pewarna secukupnya sesuai sampel. Campur warna berulang kali sampai diperoleh warna yang cocok dengan sampel;
b) Setelah warna campuran sesuai dengan sampel, tentukan jumlah pewarna yang akan digunakan. Pilih bahan penghambat secara bersamaan dan hitung dosis optimal menggunakan metode perhitungan nilai DC yang dijelaskan dalam Bab 1;
c) Mengatur program suhu pewarnaan. Untuk langkah a) dan b) di atas, sebaiknya lakukan percobaan pencelupan perendaman terlebih dahulu untuk memastikan apakah efek perataan memenuhi persyaratan;
d) Konfirmasikan apakah ketahanan luntur warna memenuhi persyaratan dengan menggunakan mesin pencelupan kecil;
e) Jika keseragaman pencelupan dan ketahanan warna tidak memenuhi syarat, lanjutkan percobaan sampai diperoleh formula yang diperlukan.
Selain bahan perlambatan, jenis surfaktan lain yang berperan sebagai pemerataan dalam proses pewarnaan adalah bahan perata tipe migrasi, seperti bahan perata domestik XFM-2. Jenis bahan perata ini termasuk dalam senyawa amonium kuaterner kationik dengan berat molekul rendah dan memiliki sifat migrasi yang baik. Dapat digunakan untuk pencelupan pewarna kationik tipe M dan pencelupan serta koreksi warna pewarna dengan K=5. Karena berat molekulnya yang rendah, umumnya tidak menempati lokasi pewarna dan tidak berpengaruh pada Sf.
Asam asetat merupakan bahan pembantu utama untuk mewarnai serat akrilik dengan pewarna kationik. Ini menyediakan ion hidrogen dalam rendaman pewarna untuk membantu pewarna melekat. Dalam kebanyakan kasus, asam asetat membentuk larutan buffer dengan natrium asetat untuk menstabilkan pH rendaman pewarna. Asam asetat juga melarutkan pewarna kationik; digunakan untuk menyiapkan bubur selama pewarnaan dan kemudian dilarutkan dalam air mendidih.
Dalam banyak kasus, urea ditambahkan untuk membantu pembubaran. Hal ini karena gugus asildiamino dalam molekul urea dapat memutus gaya antarmolekul dan ikatan hidrogen antara molekul pewarna kationik, menyebabkan agregat pewarna dengan cepat terdisosiasi menjadi keadaan unimolekul. Pelarutan pewarna yang cukup membantu mencegah bintik-bintik warna. Karena urea mengandung gugus amino, kandungan kationiknya 2,5 kali lipat dari natrium, sehingga menghasilkan efek pemerataan yang lebih baik dibandingkan amonium sulfat.
Amonium sulfat adalah zat pelepas asam. Ketika suhu pewarnaan meningkat, gas amonia secara bertahap dilepaskan, meninggalkan asam dalam rendaman pewarna, menurunkan pH dan mengurangi kecepatan pewarnaan, yang bermanfaat untuk mencapai tingkat pewarnaan. Untuk pewarna yang proses pewarnaannya sangat terkonsentrasi di daerah bersuhu tinggi, amonium sulfat dalam jumlah yang sesuai dapat ditambahkan untuk memoderasi proses pewarnaan.
Pergerakan segmen rantai molekul tinggi hanya terjadi di atas suhu transisi gelas. Ruang yang diciptakan oleh pergerakan segmen rantai ini memungkinkan molekul pewarna untuk menembus, berdifusi, dan menempel di dalam serat, sehingga menyelesaikan proses pewarnaan.
Pergerakan segmen rantai polimer sangat dipengaruhi oleh suhu. Di atas suhu transisi gelas, derajat pergerakan segmen rantai meningkat secara signifikan untuk setiap kenaikan 1°C. Hal ini menjelaskan mengapa, di atas suhu transisi gelas, laju pewarnaan meningkat tajam seiring dengan peningkatan suhu, bahkan mencapai peningkatan 30% untuk setiap kenaikan 1°C. Untuk serat akrilik, justru pergerakan segmen rantai yang intens dari polimernya dan gaya Coulomb yang kuat antara gugus asam dalam molekul dan gugus kationik dalam molekul pewarna yang menyebabkan sejumlah besar pewarnaan pekat dalam kisaran suhu yang sempit.
Mengontrol suhu pewarnaan dalam rentang suhu yang sempit ini memastikan pewarnaan seragam, mengontrol kenaikan dan penurunan suhu secara ketat sesuai dengan persyaratan proses dengan kesalahan minimal.
Umumnya, proses pewarnaan yang masuk akal dapat dikembangkan. Metode pencelupan yang umum meliputi pencelupan cepat isotermal, pencelupan saturasi, dan pencelupan biasa.
Metode pewarnaan cepat suhu konstan mengacu pada memulai pewarnaan pada suhu di atas suhu transisi gelas dan di bawah titik didih, dan menahannya pada suhu ini selama 45-90 menit untuk memastikan sebagian besar pewarna terserap. Kemudian suhu dinaikkan hingga titik didih untuk fiksasi warna, dengan waktu fiksasi yang relatif singkat. Terakhir, suhu diturunkan perlahan hingga 50°C, lalu pakaian dibilas dan dikeluarkan dari mesin. Kunci dari metode ini adalah memilih suhu pewarnaan yang konstan. Munculnya agen perlambatan generasi ketiga telah meningkatkan faktor keamanan metode ini secara signifikan. Selain itu, formula pewarnaan untuk metode ini relatif sederhana. Komposisi tipikalnya meliputi larutan buffer asam asetat dan natrium asetat, kurang dari 0,2% zat perlambat A, dan 0,3%-0,5% zat perata 1227. Bila volume pewarna tinggi, 2,0-3,0% urea ditambahkan. Pakaian yang akan diwarnai dimasukkan ke dalam mesin, air ditambahkan, dan suhu dinaikkan hingga 5°C di bawah suhu yang disetel. Semua bahan pembantu (kecuali bahan pembantu kimia) ditambahkan, dan mesin dijalankan selama 10-15 menit. Kemudian, larutan pewarna yang terlarut sepenuhnya ditambahkan, dan mesin dijalankan hingga suhu penahanan yang disetel.
Pencelupan saturasi mengacu pada metode pencelupan di mana jumlah produk dari jumlah pewarna dan retarder dalam formula pencelupan dan nilai f masing-masing setara dengan nilai saturasi pencelupan serat akrilik.
Kunci pewarnaan saturasi terletak pada pengendalian jumlah retarder generasi kedua, karena jumlahnya secara langsung mempengaruhi kedalaman dan rona warna yang dihasilkan.
Pencelupan biasa menggabungkan keunggulan kontrol suhu tanpa retarder dan kontrol suhu dengan retarder, sekaligus memanfaatkan karakteristik retarder generasi ketiga, menjadikannya metode pewarnaan yang dapat diterapkan secara luas. Dalam metode ini, zat perata 1227 dan retarder A dalam formula pencelupan bekerja secara sinergis. Agen perata 1227 terutama berfungsi sebagai bahan difusi dan pencuci. Jumlah retarder dalam formula adalah 0,02%–0,4%, dan jumlah agen leveling 1227 adalah 0,2%–0,5%.
Selain itu, dengan berkembangnya pewarna yang cocok untuk serat akrilik, metode pewarnaan kationik tipe migrasi dan metode pewarnaan kationik tipe dispersi juga telah dikembangkan dalam beberapa tahun terakhir. Hal-hal tersebut tidak akan dibahas di sini.
Jika ditemukan ketidaksesuaian antara proses pewarnaan dan sampel pada saat penggunaan pewarna kationik, harap dilakukan penanganan sebagai berikut: Sebelum menambahkan larutan pewarna kationik, turunkan suhu penangas pewarna hingga 80℃. Setelah menambahkan larutan pewarna, pertahankan suhu pada 80℃ dan aduk selama 5 menit. Setelah diaduk rata, panaskan kembali hingga titik didih untuk memperbaiki warnanya. Yang terbaik adalah melakukan tes skala kecil terlebih dahulu.
Jika noda pewarna muncul, tangani seperti dijelaskan pada Bab 1.
Jika pewarnaan sangat tidak merata saat menggunakan pewarna kationik, diperlukan dekolorisasi. Ini melibatkan pemutihan klorin untuk menguraikan pewarna secara kimia, diikuti dengan pewarnaan ulang.
Meskipun telah dilakukan tindakan perbaikan di atas, hal ini masih dapat menurunkan kualitas pewarnaan dan bahkan merusak reputasi pabrik pewarnaan. Oleh karena itu, sebelum pewarnaan sebenarnya, penting untuk melakukan pengujian skala kecil, bahkan pewarnaan, dan eksperimen pencocokan warna secara hati-hati untuk mencegah kecelakaan dan meminimalkan kerugian.
Untuk mencapai warna pewarnaan yang lebih gelap, tindakan yang tepat dapat diambil dalam produksi sebenarnya untuk memastikan bahwa gugus fungsi pada serat bereaksi sepenuhnya dengan pewarna. Tindakan khusus meliputi:
1) Meningkatkan nilai pH rendaman pewarna untuk memungkinkan gugus fungsi asam dari serat terionisasi sepenuhnya dan berikatan dengan pewarna;
2) Menambahkan sejumlah kecil pembawa, seperti β-naftol;
3) Mengurangi jumlah penghambat kationik generasi kedua;
4) Memperpanjang waktu pencelupan perebusan, atau menggunakan pencelupan suhu tinggi di atas 100℃.
Tingkat pewarnaan serat akrilik terutama dicapai dengan mengendalikan laju pewarnaan. Berbagai merek serat akrilik memiliki tingkat pewarnaan yang berbeda pula. Oleh karena itu, perlu dipahami sifat-sifat serat akrilik yang akan diwarnai sebelum dilakukan pewarnaan. Kemudian, pewarna yang sesuai dapat dipilih untuk mengatasi masalah ini.
Selain itu, kisaran suhu pencelupan utama dalam formula pencelupan dapat diidentifikasi melalui kurva laju pencelupan. Tingkat pewarnaan dapat dicapai dengan mempertahankan suhu dalam kisaran ini atau memperlambat laju pemanasan.
Terakhir, apa pun pewarna, metode, atau mesin yang digunakan, beberapa masalah operasional sering terjadi dan memerlukan perhatian khusus:
1) Bahan Tambahan Kimia: Beberapa bahan pembantu, seperti asam asetat, perlu ditambahkan selama pembuatan pulp;
2) Pendinginan: Karena pewarnaan serat akrilik terjadi di atas suhu transisi gelasnya, pendinginan mendadak akan mengakibatkan pengerasan serat yang tidak merata karena laju pendinginan yang tidak konsisten, sehingga sangat memengaruhi rasa di tangan. Oleh karena itu, pendinginan harus dilakukan secara perlahan;
3) Perawatan Pelunakan: Bahan pembantu kationik biasanya digunakan untuk melembutkan serat akrilik.
Secara keseluruhan, kualitas pewarnaan serat akrilik tidak bergantung pada satu faktor saja, melainkan pada kontrol terkoordinasi dari beberapa langkah proses. Mulai dari pengelolaan kualitas air, perawatan gerusan dan pemutihan, hingga pemilihan pewarna kationik yang rasional, kombinasi bahan pembantu yang ilmiah, dan kontrol yang tepat terhadap program suhu pewarnaan, setiap detail secara langsung memengaruhi efek pewarnaan akhir.
Dalam produksi sebenarnya, mengontrol kecepatan pencelupan adalah inti dari pencapaian pewarnaan serat akrilik yang seragam. Merek dan spesifikasi serat akrilik yang berbeda menunjukkan perbedaan yang signifikan dalam kinerja pewarnaan; oleh karena itu, melakukan uji coba skala kecil secara menyeluruh dan menguasai kisaran suhu pencelupan utama sebelum produksi formal sangatlah penting. Dengan merancang proses pewarnaan secara rasional dan menstabilkan kondisi pengoperasian, bintik-bintik pewarna dan perbedaan warna tidak hanya dapat dihindari secara efektif, namun efisiensi produksi juga dapat ditingkatkan, dan risiko pengerjaan ulang serta limbah dapat dikurangi.
Dengan terus berkembangnya pewarna kationik dan bahan pembantu pendukungnya, proses pewarnaan serat akrilik juga terus dioptimalkan. Hanya dengan pemahaman penuh tentang karakteristik serat dan mekanisme pewarnaan, efek pewarnaan serat akrilik yang stabil, terkendali, dan berkualitas tinggi dapat dicapai.
