Obecně po absolvování série předběžných úprav tkaniny typicky pokračují k procesu barvení. Účelem barvení je dodat požadované barvy na přírodní-barevnou látku.
Tento proces zahrnuje řadu faktorů, ale nejzákladnějším principem je použití specifických barviv a pomocných látek ve vodě jako médiu za specifických podmínek (jako je určitá teplota a hodnota PH)
Polyesterové vlákno
Polyesterová vlákna se barví pomocí disperzních barviv. Protože polyesterová vlákna samotná nemají relativní skupiny, jsou podmínky barvení relativně náročnější. Konkrétně jsou vyžadovány vysoké teploty k aktivaci molekulárních řetězců polyesterových vláken, čímž se zvětší vnitřní prostor vlákna. To umožňuje jemným částicím barviva proniknout do vlákna a kovalentně se vázat, čímž se barvivo fixuje.
Tento proces vyžaduje dostatečnou energii k aktivaci molekulárních řetězců polyesterových vláken; teplota musí dosáhnout 130 stupňů. Současně se do barvicí lázně musí přidat ledová kyselina octová, změkčovadla, egalizační činidla a dispergační činidla, aby se celý proces koordinoval.
- Funkcí ledové kyseliny octové je upravit hodnotu PH (kyselost/zásaditost) barvicí lázně na mírně kyselou úroveň, a tím zvýšit rozpustnost a penetraci disperzních barviv a usnadnit barvení.
- Funkcí aviváže v barvicí lázni je změkčit tkaninu během procesu barvení, čímž se zabrání defektům tkaniny, jako jsou záhyby a efekty "kuřecího drápu".
- Funkcí egalizačního činidla je upravit distribuční rovnováhu mezi barvivem a tkaninou během procesu barvení, aby se dosáhlo efektu rovnoměrného barvení.
- Funkcí dispergačního činidla je napomáhat rovnoměrnému rozptýlení disperzních barviv v barvicí lázni, čímž se zabrání disperzi disperzních barviv a vzniku barevných skvrn.
Při barvení polyesterových vláken je třeba vzít v úvahu sublimační stálost disperzních barviv. Sublimace se týká procesu, kdy látka přechází přímo z pevné látky na plyn za tepla. Protože polyesterová vlákna a barviva postrádají reaktivní skupiny pro fixaci, vysoké teploty během tuhnutí způsobují sublimaci barviva, což má za následek vyblednutí barvy. Při barvení polyesteru disperzními barvivy je proto třeba zvážit stálost sublimace. Výběr barviva obecně závisí na konečných požadavcích.
Vzhledem k tomu, že k barvení dochází za vysokých-teplotních podmínek a vyžaduje značnou energii k vyvolání pohybu řetězců polyesterových vláken, je stálost barveného polyesteru při praní výjimečně vysoká a není problémem. U sytých barev, jako je ultra-černá, však značné množství barviva brání úplnému pronikání a fixaci uvnitř vlákna. což vede k přebytku barviva adsorbovaného na povrchu vlákna. Pokud toto zbytkové barvivo nebude důkladně odstraněno, sníží se stálost praní. Po barvení je proto nutné provést mytí a opláchnutí mýdlem.
Mytí mýdlem označuje proces použití pracího prostředku a uhličitanu sodného při specifické teplotě k odstranění barviv adsorbovaných na povrchu vlákna, po kterém následuje důkladné máchání, aby se zajistila stálost tkaniny při praní.
Nylonové vlákno
Při barvení nylonových vláken se primárně používají kyselá barviva a určitá disperzní barviva. Pro světlejší odstíny se používají především disperzní barviva, nejširší uplatnění mají kyselá barviva. Kyselá barviva se dělí na: - Jednotná-barvicí kyselá barviva (silně kyselá barviva); - Polo-jednotné-barvicí kyselá barviva (slabě kyselá barviva); a neutrální barviva.
Výběr barviv je založen na barevné hloubce:
1. Světlé barvy: Disperzní barviva a rovnoměrné-barvení kyselých barviv;
2. Středně-tmavé barvy: Polo-rovnoměrně-barvící kyselá barviva;
3. Tmavé odstíny: Neutrální barviva;
Pro aplikace vyžadující výjimečně vysokou stálost při praní se používají komplexní-barviva na kov (používá se jen zřídka). Princip barvení nylonu kyselými barvivy zahrnuje kovalentní vazbu a van der Waalsovy síly mezi barvivem a vláknem v kyselé lázni. Po fixaci je barvivo ukotveno k vláknu, aby dodalo barvu. Podmínky barvení zahrnují specifickou teplotu, pH a egalizační činidla.
Níže jsou popsány procesy pro různá barviva:
1. Stejná-barvicí kyselá barviva: Také známá jako silně kyselá barviva, vyžadují barvení za silně kyselých podmínek s přidáním ledové kyseliny octové k podpoře barvení. Vyznačují se vynikající nivelací, ale špatnou stálostí při praní. Pro dosažení adekvátní stálosti je proto nezbytná fixační léčba.
2. Polo-vyrovnávací kyselá barviva: Také známá jako slabě kyselá barviva, vyžadují barvení za slabě kyselých podmínek. Protože tato barviva vykazují přijatelnou stálost po navázání vláken, musí být použití kyseliny octové pečlivě kontrolováno. Přidání vyrovnávacích činidel je také zásadní pro zamezení nerovnoměrného příjmu barviva a barevných pruhů způsobených nadměrnou rychlostí pronikání barviva.
3. Neutrální barviva: Tyto barvy vyžadují barvení za téměř-neutrálních podmínek. Protože se tato barviva pevně vážou na vlákna a je obtížné je odstranit, je použití kyseliny octové minimální nebo zbytečné. Zvláště důležité je přidání vyrovnávacích činidel, protože slouží ke zpomalení procesu barvení.
S výjimkou disperzních barviv, která obecně nevyžadují fixační úpravu, kyselé barvení nylonových vláken obvykle vyžaduje použití fixačního činidla pro zvýšení stálosti při praní. Celkově barvení nylonových vláken zahrnuje zvážení kombinace kyselých barviv a jejich stálosti při praní. Řízení procesu je dosaženo použitím různých metod založených na konkrétním použitém barvivu.
U nylonových vláken barvených kyselinou-je kritickým problémem vliv kvality vody, zejména přítomnost iontů těžkých kovů, jako je Fe a Mn. Tyto ionty způsobují barevné posuny-konkrétně, ztmavující efekt.
Voda používaná pro kyselé barvení nylonu proto musí projít iontovou výměnou. Tento proces zahrnuje průchod vody přes iontoměnič, kde ionty Na nahrazují ionty těžkých kovů jako Fe a Mn.
Protože barvitelnost nylonových vláken je významně ovlivněna teplem, nerovnoměrné zahřívání během předúpravy může ohrozit rovnoměrnost barvení. Tento faktor je zvláště kritický při barvení těchto vláken. Vzhledem k tomu, že všechny výše popsané barvicí procesy probíhají v barvících vanách, je nutné poskytnout obecné vysvětlení struktury a provozu kádě, především pomocí vysoko-teplotních a vysokotlakých přepadových barvících strojů jako příkladu.
