المعارف الأساسية والأصباغ الشائعة لصباغة المنسوجات

صباغة المنسوجات عملية أساسية لمعالجة المنسوجات. يمكن أن يساعدنا إتقان المعرفة الأساسية لصباغة المنسوجات وفهم خصائص الأصباغ الشائعة وطرق الصباغة في اختيار الصباغة واستخدامها بشكل معقول ، وتطوير عملية الصباغة بشكل صحيح لمعالجة الصباغة والحصول على منسوجات مصبوغة عالية الجودة.

أساسيات صباغة المنسوجات

1 ما هو صباغة النسيج؟

صباغة المنسوجات هي عملية صبغ منتجات المنسوجات في أشياء ملونة باستخدام طرق فيزيائية أو كيميائية للسماح للصبغات بالترابط مع الألياف. متطلبات الصباغة: صباغة موحدة مع ثبات لون جيد.

2 مبدأ الصباغة: خصائص اللون من الأصباغ

تحتوي الأصباغ على الكروموفور والكروم الذاتي في بنيتها الجزيئية ، والتي تمتص الضوء المرئي بشكل انتقائي. عندما يختلف الكروموفور والأوتكروم ، تمتص الأصباغ الضوء بشكل مختلف ، وبالتالي ، فإن الأصباغ المختلفة لها ألوان مختلفة.

بالإضافة إلى الاختلافات في اللون ، تختلف ألوان الأصباغ أيضًا في السطوع والتشبع. يشير Hue إلى نوع اللون ويعتمد على حالة امتصاص جزيئات الصبغة للضوء المرئي. يعكس السطوع درجة السطوع التي تدركها العين البشرية ويعتمد على انعكاس جزيئات الصبغة للضوء الساقط. يكافئ التشبع النقاء ويشير إلى مقدار النسبة بين الألوان الملونة وغير الملونة بنفس السطوع.

على الرغم من وجود العديد من أنواع ألوان الأصباغ ، إلا أن الألوان الثلاثة الأساسية هي السماوي والأرجواني والأصفر ، أي يمكن الحصول على أي لون عن طريق مزج الألوان الثلاثة بنسبة معينة بنسب مناسبة. في الإنتاج ، غالبًا ما تُستخدم طريقة تمييز الألوان المرئية لاختبار مطابقة الألوان بشكل متكرر. في السنوات الأخيرة ، تم استخدام تقنية نظام مطابقة ألوان الكمبيوتر على نطاق واسع.

3 مراحل الصباغة الثلاث

امتصاص

تمتص الصبغة بواسطة الألياف في المحلول بسبب القوى بين الجزيئات وقوى الجاذبية الكهروستاتيكية بين الأيونات.

منتشر واختراق

تنتشر الصبغة الممتصة وتخترق من سطح الألياف إلى داخل الألياف في ظل ظروف معينة حتى يصل تركيز الصبغة إلى التوازن في محلول الصبغة وعلى سطح الألياف وداخل الألياف.

اصلاح

ترتبط الصبغة التي تدخل المنطقة غير المتبلورة من الألياف بجزيئات الألياف الكبيرة عن طريق القوى الكيميائية (الروابط الأيونية أو التساهمية) وقوى الجاذبية بين الجزيئات (قوى فان دير فال) والروابط الهيدروجينية للحصول على ثبات صباغة معين.

في عملية الصباغة الفعلية ، لا يمكن التمييز بوضوح بين المراحل الثلاث المذكورة أعلاه. تختلف عملية الصباغة أيضًا بالنسبة للأصباغ المختلفة والألياف المختلفة وعمليات الصباغة المختلفة.

4 المصطلحات المتعلقة بالصبغ

الانجذاب
عندما تتمكن صبغة معينة من صبغ الألياف تلقائيًا في المحلول ، نقول إن الصبغة لها صلة أو صلة مباشرة بهذه الألياف. كلما زادت سرعة الصباغة وزادت نسبة الصبغة ، زاد التقارب أو الاتجاه المباشر ، مما يشير إلى حجم قدرة الصباغة.

معدل ضربات الصبغة
عندما تصل الصباغة إلى التوازن ، فإن نسبة كمية الصبغة التي تم صبغها على الألياف إلى كمية الصبغة الموجودة أصلاً في محلول الصبغة ، والتي يتم التعبير عنها غالبًا كنسبة مئوية ، تسمى معدل ضربة الصبغة.

سرعة الصباغة
معدل امتصاص الألياف للصبغة وصبغ اللون ، والصباغة بسرعة كبيرة ، ويسهل إحداث صباغة غير متساوية ، والصباغة بطيئة للغاية ، سوف يطيل وقت الصباغة.

هجرة الصبغة
تشير هجرة الصبغة إلى قدرة الصبغة التي تمتصها الألياف على الامتصاص من الألياف ، وإعادة الدخول إلى محلول الصبغة ، ثم صبغ أجزاء أخرى من الألياف. يمكن للصبغة ذات الانتقال الجيد للصبغة أن تمتص باستمرار من الأماكن ذات التركيز العالي للصبغة والصبغة في الأماكن ذات التركيز المنخفض حتى يختفي فرق التركيز في جميع أنحاء النسيج ، وبالتالي تحقيق صباغة موحدة.

Colorfastness
بعد الصباغة ، تتعرض المنسوجات باستمرار لعوامل خارجية مختلفة أثناء الاستخدام أو المعالجة ، مما يؤدي إلى درجات متفاوتة من التلاشي. يتم التعبير عن قدرة المنسوجات على مقاومة البهتان من خلال ثبات اللون أو ثبات الصباغة. إذا كنت تريد معرفة المزيد عن ثبات اللون ، فيرجى الرجوع إلى هذا المقال: ثبات اللون: الدليل النهائي

5 معدات الصباغة

وفقًا لأشياء الصباغة المختلفة ، يمكن تقسيم معدات الصباغة إلى معدات صباغة الألياف ، ومعدات صباغة الخيوط ، ومعدات صباغة القماش.
وفقًا لدرجات حرارة وضغط الصباغة المختلفة ، يمكن تقسيم معدات الصباغة إلى معدات صباغة بالضغط الجوي ومعدات صباغة ذات درجة حرارة عالية وضغط عالي.
وفقًا لطرق الصباغة المختلفة ، يمكن تقسيم معدات الصباغة إلى معدات صباغة الغمس ومعدات صباغة الوسادة.
آلة الصباغة المعملية لتحسين كفاءة الإنتاج والتشغيل بسرعة ، وهو أمر مناسب.

خصائص الصباغة وطرق الصباغة للأصباغ الشائعة

وفقًا للأشكال المختلفة للمنسوجات ، هناك عمليات صباغة مختلفة مثل صباغة الأقمشة وصباغة الخيوط وصباغة الألياف وصباغة الملابس وما إلى ذلك. التطبيق الأكثر شيوعًا هو صباغة الأقمشة.

تنقسم الصباغة بشكل أساسي إلى طريقتين: الصباغة بالغمس وصباغة الوسادة. الصباغة بالغمس هي تشريب النسيج في محلول الصباغة بحيث يكون محلول الصباغة على اتصال دائم بالمنسوجات لإكمال عملية الصباغة. تستخدم طريقة الصباغة هذه للألياف والخيوط وكميات صغيرة من الأقمشة والملابس. صباغة الوسادة مناسبة للمعالجة المستمرة للصباغة للأقمشة ذات الحجم الكبير. عند الصباغة ، يتم تشريب القماش أولاً بمحلول الصبغة لفترة قصيرة ، ثم يتم لف محلول الصبغة بالتساوي في داخل القماش عن طريق الضغط على الأسطوانات ، ثم يتم تثبيت الصبغة على الألياف بالبخار أو عالية الخبز على درجة حرارة.

يجب أن يتطابق لون المنتجات المصبوغة مع العينة القياسية أو العينة من العملاء ويجب أن يكون موحدًا وثبات اللون جيدًا. ترتبط جودة صباغة النسيج بالعديد من العوامل ، بما في ذلك نوع الألياف وخصائص الصبغ وطريقة الصباغة وظروف عملية الصباغة ومعدات الصباغة. فقط على أساس إتقان طبيعة الألياف والصباغة ، واختيار المعدات والعملية المناسبة ، والتحكم الصارم في الظروف ، يمكننا الحصول على منتجات الصباغة بمتطلبات مجمع الألوان ، واللون الموحد ، وثبات اللون الكافي.

1 خصائص الصباغة وأنواع الصبغ من الأصباغ الشائعة

 

أنواع	HAS	الألياف القابلة للتطبيق	ثبات اللون
			ضوء	غسل	فرك جاف
صبغ مباشر	ذوبان في الماء غير مشرق اللون	قطن ، قنب ، فيسكوز ، أمونيا نحاسية ، حرير ، أسيتال بولي فينيل	ضعيف / جيد	فقير	خير
صبغ حامض	ذوبان في الماء لون مشرق	الصوف والحرير والنايلون	ضعيف / جيد	ضعيف / جيد	خير
صبغ الموجبة	ذوبان في الماء لون مشرق جدا	أكريليك	خير	خير	خير
صبغ محايد 1: 2 معدن الأصباغ المعقدة	ذوبان في الماء غير مشرق اللون	الصوف والحرير والياف لدنة	خير	خير	خير
صبغ حامض لاذع	ذوبان في الماء غير مشرق اللون	صوف	خير	خير	ضعيف / جيد
صبغ الكبريت	ذوبان في الماء غير مشرق اللون	قطن ، قنب ، فيسكوز ، أمونيا نحاسية ، بولي فينيل أسيتال	خير	خير	ضعيف / جيد
صبغ آزو غير قابل للذوبان	غير قابل للذوبان في الماء لون مشرق	قطن ، قنب ، فيسكوز ، أمونيا نحاسية	خير	خير	فقير
صبغ ضريبة القيمة المضافة	غير قابل للذوبان في الماء لون مشرق	قطن ، قنب ، فيسكوز ، أمونيا نحاسية	خير	خير	ضعيف / جيد
صبغ اختزالي قابل للذوبان	ذوبان في الماء لون مشرق	قطن ، صوف ، فيسكوز ، نحاس أمونيا ، حرير ، بولي فينيل أسيتال ، قنب ، نايلون	خير	خير	ضعيف / جيد
تفريق الصبغ	غير قابل للذوبان في الماء لون مشرق	خلات مصنوعة من البوليستر الفاخر	ضعيف / جيد خير	ضعيف / جيد خير	خير خير
صبغ تفاعلي	ذوبان في الماء لون مشرق	قطن ، صوف ، فيسكوز ، نحاس أمونيا ، حرير ، بولي فينيل أسيتال ، قنب ، نايلون	ضعيف / جيد	خير	خير
أصباغ	غير قابل للذوبان في الماء لون مشرق	كل الألياف	خير	خير	فقير

2 طرق الصباغة للصباغة الشائعة

الصباغة بالصباغة المباشرة

يمكن استخدام الصبغة المباشرة لصباغة منتجات القطن المختلفة ومنتجات الفسكوز. عند الصباغة ، يبلل النسيج أولاً بالماء ، ويضاف إلى محلول الصباغة ، ويسخن إلى 95 درجة مئوية ، ويضاف الملح المحايد لتعزيز الصباغة والصباغة لمدة 60 دقيقة. اغسل بعد الصباغة ، وأضف علاج عامل تثبيت اللون إذا لزم الأمر لتحسين ثبات الصباغة. غالبًا ما تستخدم صباغة الحرير صبغات مباشرة ذات معدل إضراب عالي للصباغة وثبات جيد للألوان لتكملة نقص كروماتوغرافيا الصبغة الحمضية ، خاصة البني والأسود والأخضر الداكن والألوان الإلهية الأخرى. يمكن إجراء الصباغة في حمامات محايدة أو حمضية قليلاً ، غالبًا مع الملح لتعزيز الصباغة ، وبعد الصباغة لتحسين الملمس ، يمكن معالجتها في حمامات حمض الأسيتيك المخفف لفترة من الوقت.

الصباغة بصبغة ضريبة القيمة المضافة

صبغات ضريبة القيمة المضافة هي أصباغ عالية الجودة لصباغة ألياف السليلوز بسبب لونها الزاهي وطيف ألوانها الكامل وثبات اللون الجيد. هناك طريقتان مختلفتان للصباغة باستخدام صبغات الحوض: صبغ leuco وصبغ الوسادة المعلقة.

في حالة صبغ leuco ، يتم معالجة الصبغة أولاً بمسحوق التأمين (عامل اختزال قوي) والصودا الكاوية لتقليلها إلى جسم leuco المذاب في محلول الصودا ، ثم يتم وضعه في مادة الصباغة ، والتحكم في درجة الحرارة والضبط كمية الملح لضمان معدل ضربات الصبغة. بعد الصباغة ، يجب إجراء معالجة الأكسدة لتثبيت جسم leuco على الألياف ، وأخيرًا يتم إجراء صابون لتحسين ضوء لون المنتجات المصبوغة وزيادة ثبات اللون.

في صباغة وسادة التعليق ، لا يتم تقليل الصبغة ، ويتم صياغتها على شكل مشتت للجسيمات الدقيقة في المعلق ، وتغمسها وتبطينها على القماش ، ثم تجفف وتغمس مرة أخرى وتبطن في محلول مختزل قلوي يحتوي على مسحوق تأمين ، ثم يتم إدخالها في وعاء مغلق. جهاز بخار لتعزيز اختزال الصبغة وحلها وانتشارها واختراقها ، وأخيرًا الأكسدة والصابون. في الوقت الحاضر ، أكثر أنواع صبغ ضريبة القيمة المضافة استخدامًا هي صبغة النيلي ، والتي تستخدم بشكل أساسي في معالجة أقمشة وملابس الدنيم.

الصباغة بالكبريت

يشيع استخدام صبغة الكبريت في صباغة المنسوجات القطنية باللون الأسود والأزرق العميق. تتشابه طريقة الصباغة مع طريقة صبغ الحوض ، حيث يتم تقليل الصبغة أولاً ثم تذويبها ، ثم تتأكسد لتكوين اللون بعد الصباغة. هنا غالبًا ما يكون العامل المختزل هو كبريتيد الصوديوم ، والذي يتأكسد بسهولة أكثر من صبغ الحوض. في حالة صباغة لفائف القطن ، على سبيل المثال ، يتم صبغ القماش لفترة من الوقت عند درجة حرارة عالية في محلول من الصبغة المجففة ، ثم يتم غسلها وأكسدتها ، ومعالجتها أخيرًا باستخدام أسيتات الصوديوم لمقاومة التكسير.

الصباغة بصبغة الآزو غير القابلة للذوبان

تتكون أصباغ azo غير القابلة للذوبان من جزأين: لون الفينول وقاعدة اللون ، وعملية الصباغة هي في الواقع تفاعل مكونين قابلين للذوبان في الماء على الألياف لإنتاج رواسب لونية غير قابلة للذوبان. عند الصباغة ، يتم غمس القماش أولاً ولفه بمحلول قلوي من الفينول الملون ، المعروف باسم "التحضير" ، ثم تجفيفه على درجة حرارة منخفضة ، ثم غمسه ولفه بمحلول من قاعدة اللون لتطوير اللون ، ثم غسله وصابونه بعد ذلك. فترة زمنية معينة عن طريق الهواء أو البخار ، ثم غسلها بالماء أخيرًا. يمكن أيضًا صبغ الصبغة عن طريق طريقة الصبغ ، وأيضًا من خلال التحضير وتطوير اللون في خطوتين.

الصباغة بصبغة تفاعلية

تحتوي الصبغة التفاعلية على مجموعات تفاعلية في جزيئاتها ، والتي يمكن أن تتفاعل مع مجموعات معينة على الألياف لتوليد الترابط التساهمي ، مما يؤدي إلى ثبات اللون العالي للغسيل والفرك ، ويمكن استخدامه لصبغ ألياف السليلوز ، والصوف ، والحرير ، والنايلون.

صباغة ألياف السليلوز: في عملية الصباغة بالغمس وصباغة الوسادة ، تتم معالجة النسيج عادةً بمحلول صباغة بدون قلوي أولاً ، ثم يضاف القلوي إلى محلول الصباغة أو يتم تطبيق القلويات على القماش لجعل الصبغة تتفاعل مع الألياف ، وأخيرًا مغسولة بالكامل وصابونة ومغلية لإزالة اللون الطافي.

صباغة الصوف والحرير والنايلون: عادة ما يتم صباغة الصوف تحت ظروف حمضية ، باستخدام حمض الأسيتيك لضبط درجة الحموضة ، مع مسحوق اليوان كعامل تثبيط ، وتحييد ، وغسل بعد الصباغة. يمكن صبغ الحرير بعمليات مختلفة في الصباغة الضعيفة الحمضية والمتعادلة أو الظروف القلوية ، أو عن طريق الصباغة في حمام ضعيف الحمضية أو متعادل أولاً ثم التثبيت في حمام قلوي. النايلون لديه مجموعات تفاعلية أقل من الصوف والحرير ، لذلك من الصعب صبغ الألوان الداكنة باستخدام الأصباغ التفاعلية ، وعملية الصباغة تشبه عملية الحرير.

الأصباغ الحمضية ، والأصباغ الحامضية الحامضة ، والأصباغ المحتوية على الحمض للصباغة

هذه الأصباغ الثلاثة قابلة للذوبان في الماء ومتخصصة في الصوف والحرير والنايلون ، لكن لها اختلافات معينة في البنية والأداء ونطاق التطبيق.

تتميز الأصباغ الحمضية ببنية بسيطة ويمكن تقسيمها إلى فئتين ، أصباغ حمضية قوية ، وأصباغ حمضية ضعيفة ، حسب حجم التركيب الجزيئي. يمكن للأصباغ الحمضية القوية صبغ الصوف في وسط حمضي قوي ولون ساطع وتوحيد جيد ، بينما يمكن للأصباغ الحمضية الضعيفة صبغ الصوف والحرير والنايلون في وسط حمضي محايد أو ضعيف مع ثبات اللون العالي ، ولكن أقل تجانسًا وحيوية من قوي الأصباغ الحمضية.

تحتوي الأصباغ الحامضية الحامضية على البنية الأساسية للأصباغ الحمضية ، ولكنها تحتوي أيضًا على مجموعات يمكنها إنشاء مجمعات تحتوي على أيونات الكروم الهائلة. تستخدم هذه الأصباغ بشكل أساسي في صباغة الصوف ولديها ثبات ألوان أفضل في الغسيل وأشعة الشمس من الأصباغ الحمضية ولكنها أغمق في اللون. غالبًا ما يتم الصباغة عن طريق الصباغة بالغمس ، وبعد الصباغة ، يتم استخدام ثنائي كرومات البوتاسيوم كمادة لاذعة لفترة زمنية معينة.

من السهل تطبيق الأصباغ المحتوية على حمض حمضي لأنها لا تتطلب معالجة حادة للصباغة. عندما تتجمع أيونات الكروم وجزيئات الصبغة في 1: 1 ، فإن تأثير الصباغة مشابه لتأثير الأصباغ الحمضية القوية ، والتي تستخدم أساسًا للصوف ، وعندما تتراكم أيونات الكروم وجزيئات الصبغة في 1: 2 ، يكون ثبات الصباغة أعلى ، لكن اللون أغمق ، وغالبًا ما يستخدم لصبغ الحمام المحايد من الصوف والحرير والنايلون.

تفريق الصبغ للصباغة

صبغ التشتيت هو الصبغات الرئيسية لصباغة الألياف الصناعية ، وخاصة ألياف البوليستر ، وله أداء صباغة جيد على البوليستر مع ثبات اللون العالي.

لا تحتوي الأصباغ المشتتة على جينات مؤينة في تركيبها وهي أصباغ غير أيونية كارهة للماء ، وهي غير قابلة للذوبان في الماء ولا يمكن تشتيتها إلا كجسيمات معلقة في محلول الصبغة. الأصباغ المشتتة لها بنية بسيطة وجزيئات صغيرة ، والتي لها صلة بألياف البوليستر الكارهة للماء ذات الهيكل المحكم ويمكن أن تنتشر في داخل الألياف ولها معدل صباغة مرتفع.

الصبغ المتشتت له بنية بسيطة مع جزيئات صغيرة وله صلة بألياف البوليستر شديدة التنظيم والطاردة للماء ، مما يسمح لها بالانتشار في داخل الألياف ولها معدل صباغة عالي. عند صبغ البوليستر بصبغة مشتتة ، تكون ظروف درجات الحرارة المرتفعة فوق 120 درجة مئوية ضرورية لأنه فقط في درجات الحرارة العالية تكون درجة الحركة الحرارية لسلاسل جزيئات البوليستر الكبيرة كافية لإنتاج الفجوات اللازمة لنشر الصبغة.

هناك ثلاثة أنواع من صبغ التشتت لصباغة البوليستر: طريقة الحامل ، طريقة HTHP ، وطريقة الصهر الساخن. طريقة ارتفاع درجة الحرارة والضغط العالي (HTHP) هي الطريقة الأكثر استخدامًا. تتم عملية الصباغة في حاوية مغلقة عالية الضغط عند درجة حرارة تصل إلى 130 درجة مئوية ، مع معدل تصبغ عالي ، ويمكن إضافة حمض الأسيتيك وعامل التسوية لمساعدة الصباغة من أجل التحكم في ضوء اللون و توحيد الصباغة.

صبغ كاتيوني للصباغة

الصباغة الكاتيونية هي الصبغة الرئيسية لصباغة ألياف الأكريليك ، والتي لا تتميز فقط بألوان زاهية ومعدل إضراب عالي للصباغة ولكنها تتميز أيضًا بثبات لون جيد. نظرًا لأن الجزيئات الكبيرة من ألياف الأكريليك تحتوي على مجموعات حمضية ، والتي يتم شحنها سلبًا بعد التأين في الماء ، فإنها تتمتع بقوة امتصاص عالية للأصباغ الكاتيونية ، وسرعة صباغة سريعة ، ومعدل صباغة مرتفع.

الصبغة الكاتيونية لها هجرة ضعيفة للصبغة على الأكريليك. نظرًا لسرعة الصباغة السريعة ، يمكن أن تحدث صباغة غير متساوية بسهولة ، لذلك يجب التحكم الصارم في عملية الصباغة ويجب استخدام عوامل الصباغة. تشتمل عوامل انتقال الصباغة الشائعة الاستخدام على حمض الأسيتيك ومسحوق الميثينامين والمواد الخافضة للتوتر السطحي الموجبة. تتم عملية الصباغة بشكل عام عن طريق طريقة الصبغ ، وضبط محلول الصباغة PH = 4.5 بحمض الخليك ، وما إلى ذلك ، وإضافة عامل انتقال الصباغة ، بدءًا من درجة حرارة الغرفة ، والتحكم الصارم في سرعة ارتفاع درجة الحرارة ، والاستمرار في الصبغ للحصول على وقت معين بعد الغليان ، ثم التبريد والغسيل ببطء. في الوقت الحاضر ، هناك أيضًا ألياف بوليستر معدلة يمكن صبغها بصبغة كاتيونية.