โดยทั่วไปหลังจากผ่านการปรับสภาพเบื้องต้นแล้ว ผ้ามักจะเข้าสู่กระบวนการย้อมสี จุดประสงค์ของการย้อมคือการถ่ายทอดสีที่ต้องการลงบนผ้าที่มีสีธรรมชาติ-
กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับปัจจัยหลายประการ แต่หลักการพื้นฐานที่สุดคือการใช้สีย้อมและสารช่วยเฉพาะในน้ำเป็นตัวกลางภายใต้สภาวะเฉพาะ (เช่น อุณหภูมิและค่า PH ที่แน่นอน)
เส้นใยโพลีเอสเตอร์
เส้นใยโพลีเอสเตอร์ถูกย้อมโดยใช้สีย้อมแบบกระจาย เนื่องจากเส้นใยโพลีเอสเตอร์ขาดกลุ่มสัมพัทธ์ เงื่อนไขการย้อมจึงมีความต้องการค่อนข้างสูงกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ต้องใช้อุณหภูมิสูงเพื่อกระตุ้นสายโซ่โมเลกุลของเส้นใยโพลีเอสเตอร์ ซึ่งจะเป็นการเพิ่มพื้นที่ภายในของเส้นใย ช่วยให้อนุภาคสีย้อมละเอียดเจาะเส้นใยและพันธะโควาเลนต์ได้ จึงทำให้สีย้อมติดแน่น
กระบวนการนี้ต้องใช้พลังงานเพียงพอในการกระตุ้นสายโซ่โมเลกุลของเส้นใยโพลีเอสเตอร์ อุณหภูมิต้องสูงถึง 130 องศา ในเวลาเดียวกัน จะต้องเติมกรดอะซิติกน้ำแข็ง สารปรับผ้านุ่ม สารปรับระดับ และสารช่วยกระจายตัวลงในอ่างสีย้อมเพื่อประสานกระบวนการทั้งหมด
- หน้าที่ของกรดอะซิติกน้ำแข็งคือการปรับค่า PH (ความเป็นกรด/ด่าง) ของอ่างสีย้อมให้อยู่ในระดับที่เป็นกรดเล็กน้อย ซึ่งจะเป็นการเพิ่มความสามารถในการละลายและการซึมผ่านของสีย้อมที่กระจายตัว และทำให้การย้อมง่ายขึ้น
- หน้าที่ของน้ำยาปรับผ้านุ่มในอ่างย้อมคือการทำให้ผ้านุ่มในระหว่างกระบวนการย้อม ป้องกันข้อบกพร่องของผ้า เช่น รอยยับและผลกระทบจาก "ก้ามไก่"
- หน้าที่ของสารปรับระดับคือการปรับสมดุลการกระจายระหว่างสีย้อมและผ้าในระหว่างกระบวนการย้อมเพื่อให้ได้ผลการย้อมระดับ
- หน้าที่ของสารกระจายตัวคือการช่วยให้สีย้อมกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอในอ่างสีย้อม ป้องกันการกระจายตัวของสีย้อมกระจายและการก่อตัวของจุดสี
เมื่อย้อมเส้นใยโพลีเอสเตอร์ จะต้องพิจารณาความคงทนต่อการระเหิดของสีย้อมกระจาย การระเหิดหมายถึงกระบวนการที่สารเปลี่ยนจากของแข็งไปเป็นก๊าซโดยตรงภายใต้ความร้อน เนื่องจากเส้นใยโพลีเอสเตอร์และสีย้อมขาดกลุ่มปฏิกิริยาสำหรับการตรึง อุณหภูมิที่สูงในระหว่างการตั้งค่าทำให้เกิดการระเหิดของสีย้อม ส่งผลให้สีซีดจาง ดังนั้นเมื่อย้อมโพลีเอสเตอร์ด้วยสีย้อมกระจาย จะต้องคำนึงถึงความคงทนต่อการระเหิด โดยทั่วไปการเลือกสีย้อมจะขึ้นอยู่กับข้อกำหนดขั้นสุดท้าย
เนื่องจากการย้อมเกิดขึ้นภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูง-และต้องใช้พลังงานจำนวนมากเพื่อกระตุ้นการเคลื่อนที่ในโซ่เส้นใยโพลีเอสเตอร์ ความคงทนในการซักของโพลีเอสเตอร์ที่ย้อมแล้วจึงสูงเป็นพิเศษและไม่เป็นกังวล อย่างไรก็ตาม สำหรับสีเข้ม เช่น สีดำพิเศษ- ปริมาณสีย้อมจำนวนมากจะป้องกันการแทรกซึมและการตรึงอย่างสมบูรณ์ภายในเส้นใยภายใน ส่งผลให้สีย้อมส่วนเกินถูกดูดซับบนพื้นผิวของเส้นใย หากไม่ขจัดออกให้หมด สีย้อมที่ตกค้างนี้จะส่งผลต่อความคงทนในการซัก ดังนั้นจึงต้องทำการล้างและล้างด้วยสบู่หลังจากการย้อม
การซักด้วยสบู่หมายถึงกระบวนการใช้ผงซักฟอกและโซดาแอชที่อุณหภูมิที่กำหนดเพื่อขจัดสีย้อมที่ดูดซับไว้บนพื้นผิวของเส้นใย ตามด้วยการล้างอย่างทั่วถึงเพื่อให้แน่ใจว่าผ้าจะซักได้คงทน
เส้นใยไนลอน
การย้อมเส้นใยไนลอนใช้สีย้อมที่เป็นกรดและสีย้อมกระจายบางชนิดเป็นหลัก สีย้อมแบบกระจายส่วนใหญ่จะใช้กับเฉดสีที่สว่างกว่า ในขณะที่สีย้อมที่เป็นกรดจะใช้งานได้หลากหลายที่สุด สีย้อมกรดแบ่งออกเป็น: - สีย้อมกรดสม่ำเสมอ- (สีย้อมกรดแก่); - สีย้อมกรดกึ่ง-สม่ำเสมอ- (สีย้อมกรดอ่อน); และสีย้อมที่เป็นกลาง
การเลือกสีย้อมขึ้นอยู่กับความลึกของสี:
1. สีอ่อน: สีย้อมกระจายและสีย้อมที่เป็นกรด-สม่ำเสมอ
2. สีเข้มปานกลาง-: สีย้อมที่เป็นกรดย้อม-สม่ำเสมอ-;
3. เฉดสีเข้ม: สีย้อมที่เป็นกลาง;
สำหรับการใช้งานที่ต้องการความคงทนต่อการซักสูงเป็นพิเศษ จะต้องใช้สีย้อมโลหะ-ที่ซับซ้อน (ไม่ค่อยได้ใช้) หลักการของการย้อมไนลอนด้วยสีย้อมที่เป็นกรดนั้นเกี่ยวข้องกับพันธะโควาเลนต์และแรงแวนเดอร์วาลส์ระหว่างสีย้อมกับเส้นใยในอ่างที่เป็นกรด หลังจากการตรึงสีย้อมจะยึดเข้ากับเส้นใยเพื่อให้สี สภาวะการย้อมรวมถึงอุณหภูมิเฉพาะ pH และสารปรับระดับ
ต่อไปนี้จะอธิบายกระบวนการสำหรับสีย้อมต่างๆ:
1. สีย้อมที่เป็นกรด-เท่าเทียมกัน: หรือที่เรียกว่าสีย้อมกรดแก่ ซึ่งจำเป็นต้องย้อมภายใต้สภาวะที่เป็นกรดสูง โดยเติมกรดอะซิติกน้ำแข็งเพื่อส่งเสริมการย้อม มีการปรับระดับที่ดีเยี่ยมแต่มีความคงทนต่อการซักต่ำ ดังนั้นการรักษาด้วยการตรึงจึงเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้เกิดความคงทนเพียงพอ
2. สีย้อมกรดปรับระดับกึ่ง-: หรือที่เรียกว่าสีย้อมกรดอ่อน ซึ่งจำเป็นต้องย้อมภายใต้สภาวะที่เป็นกรดอ่อน เนื่องจากสีย้อมเหล่านี้มีความคงทนที่ยอมรับได้หลังจากการจับตัวของเส้นใย ดังนั้นจึงต้องควบคุมการใช้กรดอะซิติกอย่างระมัดระวัง การเติมสารปรับระดับยังเป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันการดูดซึมสีย้อมที่ไม่สม่ำเสมอและเส้นสีที่เกิดจากความเร็วการเจาะสีย้อมที่มากเกินไป
3. สีย้อมที่เป็นกลาง: สิ่งเหล่านี้จำเป็นต้องย้อมภายใต้สภาวะที่ใกล้เคียง- เนื่องจากสีย้อมเหล่านี้เกาะติดกับเส้นใยอย่างแน่นหนาและกำจัดออกได้ยาก การใช้กรดอะซิติกจึงน้อยมากหรือไม่จำเป็น การเติมสารปรับระดับมีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากสารเหล่านี้ทำหน้าที่ชะลอกระบวนการย้อมสี
ยกเว้นสีย้อมกระจายซึ่งโดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องมีการตรึง การย้อมด้วยกรดของเส้นใยไนลอนมักจะจำเป็นต้องใช้สารยึดเกาะเพื่อเพิ่มความคงทนในการซัก โดยรวมแล้ว การย้อมเส้นใยไนลอนเกี่ยวข้องกับการพิจารณาส่วนผสมของสีย้อมที่เป็นกรดและความคงทนในการซัก การควบคุมกระบวนการทำได้โดยการใช้วิธีการต่างๆ โดยขึ้นอยู่กับสีย้อมเฉพาะที่ใช้
สำหรับเส้นใยไนลอนที่ย้อมด้วยกรด- ปัญหาสำคัญคือผลกระทบของคุณภาพน้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการมีไอออนของโลหะหนัก เช่น Fe และ Mn ไอออนเหล่านี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนสี-โดยเฉพาะ ซึ่งทำให้เกิดความมืดลง
ดังนั้นน้ำที่ใช้ย้อมไนลอนด้วยกรดจึงต้องผ่านการแลกเปลี่ยนไอออน กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการส่งน้ำผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนไอออน โดยไอออนของ Na จะเข้ามาแทนที่ไอออนของโลหะหนัก เช่น Fe และ Mn
เนื่องจากความสามารถในการย้อมสีของเส้นใยไนลอนได้รับผลกระทบอย่างมากจากความร้อน การให้ความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอระหว่างการปรับสภาพล่วงหน้าอาจส่งผลต่อความสม่ำเสมอของการย้อมสี ปัจจัยนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการย้อมเส้นใยเหล่านี้ เนื่องจากกระบวนการย้อมทั้งหมดที่อธิบายไว้ข้างต้นเกิดขึ้นภายในถังย้อม จึงจำเป็นต้องให้คำอธิบายทั่วไปเกี่ยวกับโครงสร้างและการทำงานของถัง โดยการใช้เครื่องย้อมแบบล้นที่อุณหภูมิสูง-และแรงดันสูง-เป็นหลักเป็นหลัก
