Meestal gaan stoffen, na een reeks voorbehandelingen te hebben ondergaan, over tot het verfproces. Het doel van verven is om de gewenste kleuren aan de natuurlijk-gekleurde stof te geven.
Bij dit proces zijn tal van factoren betrokken, maar het meest fundamentele principe is het gebruik van specifieke kleurstoffen en hulpstoffen in water als medium, onder specifieke omstandigheden (zoals een bepaalde temperatuur en PH-waarde)
Polyestervezel
Polyestervezels worden geverfd met dispersiekleurstoffen. Omdat polyestervezels zelf relatieve groepen missen, zijn de verfomstandigheden relatief veeleisender. In het bijzonder zijn hoge temperaturen vereist om de moleculaire ketens van polyestervezels te activeren, waardoor de interne ruimte van de vezels groter wordt. Hierdoor kunnen fijne kleurstofdeeltjes de vezel binnendringen en covalent binden, waardoor de kleurstof wordt gefixeerd.
Dit proces vereist voldoende energie om de moleculaire ketens van polyestervezels te activeren; de temperatuur moet 130 graden bereiken. Tegelijkertijd moeten ijsazijn, weekmakers, egalisatiemiddelen en dispergeermiddelen aan het verfbad worden toegevoegd om het hele proces te coördineren.
- De functie van ijsazijn is om de PH-waarde (zuurgraad/alkaliteit) van het verfbad op een licht zuur niveau te brengen, waardoor de oplosbaarheid en penetratie van disperse kleurstoffen wordt verhoogd en het verven gemakkelijker wordt.
- De functie van de wasverzachter in het verfbad is om de stof tijdens het verfproces zachter te maken, waardoor stofdefecten zoals kreukels en "kippenklauw" -effecten worden voorkomen.
- De functie van het egaliseermiddel is om de verdelingsbalans tussen de kleurstof en de stof tijdens het verfproces aan te passen om een gelijkmatig verfeffect te bereiken.
- De functie van het dispergeermiddel is om kleurstoffen gelijkmatig in het verfbad te verspreiden, waardoor de verspreiding van disperse kleurstoffen en de vorming van kleurvlekken wordt voorkomen.
Bij het verven van polyestervezels moet rekening worden gehouden met de sublimatieechtheid van dispersiekleurstoffen. Sublimatie verwijst naar het proces waarbij een stof direct overgaat van een vaste stof naar een gas onder hitte. Omdat polyestervezels en kleurstoffen reactieve groepen voor fixatie missen, veroorzaken hoge temperaturen tijdens het uitharden sublimatie van de kleurstof, wat resulteert in kleurvervaging. Daarom moet bij het verven van polyester met dispersiekleurstoffen rekening worden gehouden met de sublimatieechtheid. De kleurstofkeuze hangt over het algemeen af van de uiteindelijke eisen.
Omdat het verven plaatsvindt onder hoge -temperaturen en er aanzienlijke energie nodig is om beweging in polyestervezelketens teweeg te brengen, is de wasechtheid van geverfd polyester uitzonderlijk hoog en geen probleem. Bij diepe kleuren zoals ultra-zwart verhindert de aanzienlijke hoeveelheid kleurstof echter volledige penetratie en fixatie in het vezelinterieur. resulterend in overmaat kleurstof geadsorbeerd op het vezeloppervlak. Als deze resterende kleurstof niet grondig wordt verwijderd, zal dit de wasechtheid aantasten. Daarom moet na het verven zeep worden gewassen en gespoeld.
Wassen met zeep verwijst naar het proces waarbij wasmiddel en natriumcarbonaat bij een specifieke temperatuur worden gebruikt om kleurstoffen te verwijderen die op het vezeloppervlak zijn geadsorbeerd, gevolgd door grondig spoelen om de wasechtheid van de stof te garanderen.
Nylonvezel
Bij het verven van nylonvezels worden voornamelijk zure kleurstoffen en bepaalde disperse kleurstoffen gebruikt. Gedispergeerde kleurstoffen worden vooral gebruikt voor lichtere tinten, terwijl zure kleurstoffen het meest worden toegepast. Zure kleurstoffen worden onderverdeeld in: - Uniforme-zure kleurstoffen (sterk zure kleurstoffen); - Semi-uniforme-zure kleurstoffen (zwakzure kleurstoffen); en neutrale kleurstoffen.
De selectie van kleurstoffen is gebaseerd op kleurdiepte:
1. Lichte kleuren: kleurstoffen verspreiden en gelijkmatig-zure kleurstoffen verven;
2. Medium-donkere kleuren: half-gelijkmatig-vervende zure kleurstoffen;
3. Donkere tinten: neutrale kleurstoffen;
Voor toepassingen die een uitzonderlijk hoge wasechtheid vereisen, worden metaal-complexe kleurstoffen gebruikt (zelden gebruikt). Het principe van het verven van nylon met zure kleurstoffen omvat covalente binding en van der Waals-krachten tussen de kleurstof en de vezel in een zuur bad. Na fixatie wordt de kleurstof aan de vezel verankerd om kleur te geven. Verfomstandigheden omvatten specifieke temperatuur, pH en egalisatiemiddelen.
Hieronder worden de processen voor verschillende kleurstoffen beschreven:
1. Gelijke-zure kleurstoffen: Deze staan ook bekend als sterk zure kleurstoffen en vereisen verven onder sterk zure omstandigheden, waarbij ijsazijn wordt toegevoegd om het verven te bevorderen. Ze hebben een uitstekende egalisatie, maar een slechte wasechtheid. Daarom is een fixatiebehandeling essentieel om voldoende echtheid te bereiken.
2. Semi-nivellerende zure kleurstoffen: Ook bekend als zwakzure kleurstoffen, deze vereisen verven onder zwak zure omstandigheden. Omdat deze kleurstoffen na vezelbinding een aanvaardbare echtheid vertonen, moet het gebruik van azijnzuur zorgvuldig worden gecontroleerd. De toevoeging van egaliseermiddelen is ook van cruciaal belang om een ongelijkmatige kleuropname en kleurstrepen veroorzaakt door een te hoge penetratiesnelheid van de kleurstof te voorkomen.
3. Neutrale kleurstoffen: deze moeten onder bijna-neutrale omstandigheden worden geverfd. Omdat deze kleurstoffen stevig aan de vezels hechten en moeilijk te verwijderen zijn, is het gebruik van azijnzuur minimaal of onnodig. De toevoeging van egalisatiemiddelen wordt bijzonder cruciaal, omdat deze het verfproces vertragen.
Behalve voor disperse kleurstoffen, die in het algemeen geen fixatiebehandeling vereisen, vereist het zuur verven van nylonvezels doorgaans het gebruik van een fixeermiddel om de wasechtheid te verbeteren. Over het algemeen houdt het verven van nylonvezels rekening met de combinatie van zure kleurstoffen en hun wasechtheid. Procesbeheersing wordt bereikt door verschillende methoden te gebruiken, afhankelijk van de specifieke gebruikte kleurstof.
Voor zuur-geverfde nylonvezels is de impact van de waterkwaliteit een cruciaal probleem, met name de aanwezigheid van zware metaalionen zoals Fe en Mn. Deze ionen veroorzaken kleurverschuivingen-in het bijzonder een verdonkerend effect.
Daarom moet water dat wordt gebruikt voor het zuur verven van nylon ionenuitwisseling ondergaan. Bij dit proces wordt het water door een ionenwisselaar geleid, waar Na-ionen zware metaalionen zoals Fe en Mn vervangen.
Omdat de verfbaarheid van nylonvezels aanzienlijk wordt beïnvloed door hitte, kan ongelijkmatige verwarming tijdens de voorbehandeling de uniformiteit van het verven in gevaar brengen. Deze factor is bijzonder kritisch bij het verven van deze vezels. Omdat alle hierboven beschreven verfprocessen plaatsvinden in verfvaten, is het noodzakelijk om een algemene uitleg te geven over de structuur en werking van het vat, waarbij als voorbeeld hoofdzakelijk hoge-temperatuur- en hoge-druk-overloopverfmachines worden gebruikt.
