การเรียนรู้สีสังเคราะห์: คู่มือที่ครอบคลุมเกี่ยวกับเทคนิคการย้อมโพลีเอสเตอร์อุตสาหกรรม

ศาสตร์แห่งการกระจายสีย้อมด้วยสีโพลีเอสเตอร์

โพลีเอสเตอร์เป็นเส้นใยสังเคราะห์ที่มีลักษณะเฉพาะโดยธรรมชาติที่ไม่ชอบน้ำและมีความเป็นผลึกสูง ซึ่งทำให้ทนทานต่อสีย้อมที่ละลายน้ำได้ทั่วไป เพื่อให้ได้สีที่สดใสและติดทนนาน อุตสาหกรรมจึงต้องอาศัยสีย้อมแบบกระจาย เหล่านี้เป็นสารเคมีที่ไม่มีไอออนิกซึ่งมีความสามารถในการละลายน้ำต่ำ ซึ่งจะระเหิดหรือละลายลงในเมทริกซ์ของไฟเบอร์ภายใต้สภาวะความร้อนจำเพาะ เนื่องจากโพลีเอสเตอร์ขาดกลุ่มปฏิกิริยาสำหรับพันธะเคมี กระบวนการย้อมจึงเป็นปรากฏการณ์ทางกายภาพโดยพื้นฐานแล้วโมเลกุลของสีย้อมจะย้ายไปยังสายโซ่โพลีเมอร์ที่อ่อนตัวของผ้า

ลักษณะสำคัญของสีย้อมกระจาย

• ความคงทนต่อการระเหิดสูงเพื่อป้องกันการสูญเสียสีระหว่างการตั้งค่าความร้อน
• แสงและความคงทนต่อการซักที่ดีเยี่ยมเนื่องจากมีสีย้อมติดอยู่ภายในเส้นใย
• ขนาดโมเลกุลที่แตกต่างกันแบ่งออกเป็นประเภท E (พลังงานต่ำ) และประเภท S (พลังงานสูง)

วิธีการย้อมด้วยอุณหภูมิสูงและแรงดันสูง (HTHP)

วิธีการทางอุตสาหกรรมที่แพร่หลายที่สุดสำหรับ การย้อมผ้าโพลีเอสเตอร์ เป็นกระบวนการ HTHP เนื่องจากอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว (Tg) ของโพลีเอสเตอร์อยู่ที่ประมาณ 80°C เส้นใยจึงยังคงแข็งเกินไปสำหรับการซึมผ่านของสีย้อมที่จุดเดือด เมื่อเพิ่มความดันและเพิ่มอุณหภูมิเป็นประมาณ 130°C โซ่โพลีเมอร์จะได้รับพลังงานจลน์เพียงพอที่จะสร้าง "ช่องว่าง" หรือช่องเปิด โมเลกุลของสีย้อมที่กระจายตัวจะกระจายเข้าไปในช่องว่างเหล่านี้ เมื่ออุณหภูมิลดลง โครงสร้างเส้นใยจะ "ปิด" ซึ่งจะล็อคสีภายในเส้นใยได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การย้อมแบบพาหะ: ทางเลือกสำหรับการผสมที่ละเอียดอ่อน

ในกรณีที่ไม่มีอุปกรณ์แรงดันสูงหรือผ้ามีส่วนผสมที่ละเอียดอ่อนซึ่งไม่สามารถทนต่ออุณหภูมิ 130°C ได้ จะใช้ "ตัวพา" ตัวพาคือสารประกอบอินทรีย์ เช่น ฟีนอลหรือคลอรีนไฮโดรคาร์บอน ที่เติมลงในอ่างสีย้อมเพื่อทำหน้าที่เป็นสารทำให้พองตัว โดยจะลดอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วของโพลีเอสเตอร์ชั่วคราว ทำให้สามารถย้อมสีได้ที่อุณหภูมิ 100°C แม้ว่าวิธีการนี้จะมีประสิทธิภาพ แต่วิธีนี้จำเป็นต้องผ่านกระบวนการหลังการประมวลผลอย่างละเอียดเพื่อกำจัดสารเคมีที่ตกค้าง เนื่องจากอาจมีกลิ่นหรือเป็นพิษได้

ขั้นตอนที่สำคัญในกระบวนการขนส่ง

• การทำอิมัลชันของสารพาหะก่อนเติมลงในสุราสีย้อม
• อุ่นผ้าล่วงหน้าเพื่อให้แน่ใจว่าผ้าจะดูดซับได้สม่ำเสมอ
• การเคลียร์รีดิวซ์แบบเข้มข้นเพื่อกำจัดพาหะและสีย้อมที่เกาะติดกับพื้นผิว

การบำบัดหลังการย้อม: การลดการล้างและการตั้งค่าความร้อน

เพื่อให้มั่นใจได้ถึงคุณภาพสูงสุด โพลีเอสเตอร์จะต้องผ่าน "การหักล้างแบบลดขนาด" ในระหว่างขั้นตอนการทำให้เย็นลงของการย้อม อนุภาคของสีย้อมที่กระจายตัวบางส่วนจะยังคงอยู่บนพื้นผิวของเส้นใยอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ แทนที่จะอยู่ภายในตัวมัน หากไม่กำจัดออก อนุภาคเหล่านี้จะทำให้การเสียดสีไม่ดีและสีซีดลง สารละลายโซเดียมไฮโดรซัลไฟต์และโซดาไฟถูกใช้เพื่อทำลายสีย้อมพื้นผิวทางเคมีโดยไม่ส่งผลกระทบต่อสีภายในเส้นใย ต่อไปนี้ การตั้งค่าความร้อนจะดำเนินการเพื่อรักษาขนาดผ้าให้คงตัวและล็อคเฉดสีสุดท้าย

สิ่งสำคัญประการที่สองของการรักษาหลังการรักษาคือการใช้สารป้องกันไฟฟ้าสถิต เนื่องจากโพลีเอสเตอร์มีแนวโน้มที่จะเกิดการสะสมตัวของไฟฟ้าสถิต พื้นผิวเหล่านี้จึงปรับปรุงความรู้สึกสบายมือและการทิ้งตัวของเนื้อผ้า ทำให้เหมาะสำหรับเครื่องแต่งกายระดับไฮเอนด์และสิ่งทอภายในบ้าน การควบคุมอุณหภูมิที่เหมาะสมในระหว่างขั้นตอนการทำให้แห้งขั้นสุดท้ายถือเป็นสิ่งสำคัญในการป้องกัน "การเคลื่อนตัวของความร้อน" ซึ่งโมเลกุลของสีย้อมจะเคลื่อนกลับไปยังพื้นผิว ส่งผลให้ความคงทนในการซักที่เกิดขึ้นในระหว่างขั้นตอนการเคลียร์รีดิวซ์ลดลง