Conoscenze di base e coloranti comuni della tintura tessile

La tintura dei tessuti è un processo essenziale per la lavorazione dei tessuti. Padroneggiare le conoscenze di base della tintura tessile e comprendere le proprietà e i comuni coloranti e metodi di tintura può aiutarci a selezionare e utilizzare i coloranti in modo ragionevole, sviluppare correttamente il processo di tintura per la lavorazione della tintura e ottenere tessuti tinti di alta qualità.

Nozioni di base sulla tintura dei tessuti

1 Che cos'è la tintura tessile?

La tintura tessile è il processo di tintura di prodotti tessili in oggetti colorati utilizzando metodi fisici o chimici per consentire ai coloranti di legarsi alle fibre. Requisiti di tintura: tintura uniforme con buona solidità del colore.

2 Principio di tintura: proprietà cromatiche dei coloranti

I coloranti hanno cromoforo e autocromo nella loro struttura molecolare, che assorbono selettivamente la luce visibile. Quando il cromoforo e l'autocromo sono diversi, i coloranti assorbono la luce in modo diverso e quindi coloranti diversi hanno colori diversi.

Oltre alle differenze di tonalità, i colori dei coloranti differiscono anche per luminosità e saturazione. La tonalità indica il tipo di colore e dipende dallo stato di assorbimento della luce visibile da parte delle molecole di colorante. La luminosità riflette il grado di luminosità percepito dall'occhio umano e dipende dalla riflettanza delle molecole di colorante alla luce incidente. La saturazione è equivalente alla purezza e indica l'ampiezza del rapporto tra colori colorati e non colorati alla stessa luminosità.

Sebbene ci siano molti tipi di colori di coloranti, i tricolore più basilari sono ciano, magenta e giallo, cioè qualsiasi colore può essere ottenuto mescolando il tricolore in un certo rapporto con proporzioni appropriate. Nella produzione, il metodo della discriminazione cromatica visiva viene spesso utilizzato per testare ripetutamente la corrispondenza dei colori. Negli ultimi anni, la tecnologia del sistema di corrispondenza dei colori del computer è stata sempre più ampiamente utilizzata.

3 Le tre fasi della tintura

assorbente

Il colorante viene adsorbito dalle fibre in soluzione a causa delle forze intermolecolari e delle forze elettrostatiche gravitazionali tra gli ioni.

Diffuso e penetrante

Il colorante adsorbito si diffonde e penetra dalla superficie della fibra all'interno della fibra in determinate condizioni fino a quando la concentrazione del colorante raggiunge l'equilibrio nella soluzione colorante, sulla superficie della fibra e all'interno della fibra.

Fissaggio

Il colorante che entra nella regione amorfa della fibra è collegato alle macromolecole della fibra da forze chimiche (legami ionici o covalenti) forze gravitazionali intermolecolari (forze di van der Waals) e legami idrogeno per ottenere una certa solidità alla tintura.

Nel processo di tintura vero e proprio, le tre fasi precedenti non possono essere chiaramente distinte. Per diversi coloranti, diverse fibre e diversi processi di tintura, anche il processo di tintura è diverso.

4 Termini relativi alla tintura

Affinità
Quando un certo colorante può tingere automaticamente la fibra in soluzione, diciamo che il colorante ha un'affinità o un'immediatezza per questa fibra. Maggiore è la velocità di tintura e maggiore è la percentuale del colorante, maggiore è l'affinità o l'immediatezza, che indica la dimensione della capacità di tintura.

Tasso di sciopero della tintura
Quando la tintura raggiunge l'equilibrio, il rapporto tra la quantità di colorante che è stato tinto sulla fibra e la quantità di colorante originariamente presente nella soluzione colorante, spesso espresso in percentuale, è chiamato tasso di scioglimento del colorante.

Velocità di tintura
La velocità con cui le fibre assorbono la tintura e tingono il colore, tintura troppo veloce, facile da causare tinture irregolari, tintura troppo lenta, prolungherà il tempo di tintura.

Migrazione del colorante
La migrazione del colorante si riferisce alla capacità di un colorante che è stato assorbito dalla fibra di desorbire dalla fibra, rientrare nella soluzione colorante e quindi tingere altre parti della fibra. I coloranti con una buona migrazione del colorante possono desorbire continuamente da luoghi con alta concentrazione di colorante e tingere in luoghi con bassa concentrazione fino a quando la differenza di concentrazione scompare in tutto il tessuto, ottenendo così una tintura uniforme.

solidità del colore
Dopo la tintura, i tessuti sono costantemente soggetti a vari fattori esterni durante l'uso o la lavorazione, che si tradurranno in diversi gradi di sbiadimento. La capacità dei tessuti di resistere allo sbiadimento è espressa dalla solidità del colore o dalla solidità della tintura. Se vuoi saperne di più sulla solidità del colore, fai riferimento a questo articolo: Solidità del colore: la guida definitiva

5 Attrezzature per la tintura

In base ai diversi oggetti di tintura, le attrezzature per la tintura possono essere suddivise in attrezzature per la tintura delle fibre, attrezzature per la tintura dei filati e attrezzature per la tintura dei tessuti.
In base alle diverse temperature e pressioni di tintura, le apparecchiature per la tintura possono essere suddivise in apparecchiature per la tintura a pressione atmosferica e apparecchiature per la tintura ad alta temperatura e ad alta pressione.
In base ai diversi metodi di tintura, l'attrezzatura di tintura può essere suddivisa in attrezzature per tintura a immersione e attrezzature per tintura in tampone.
Macchina per tintura da laboratorio per migliorare rapidamente la produzione e l'efficienza operativa, il che è conveniente.

Proprietà tintorie e metodi di tintura dei comuni coloranti

A seconda delle diverse forme di tessuti, esistono vari processi di tintura come la tintura dei tessuti, la tintura dei filati, la tintura delle fibre e la tintura in capo, ecc. L'applicazione più comune è la tintura dei tessuti.

La tintura si divide principalmente in due metodi: tintura in immersione e tintura in tampone. La tintura per immersione consiste nell'impregnare il tessuto nella soluzione di tintura in modo che la soluzione di tintura sia in costante contatto con il tessuto per completare il processo di tintura. Questo metodo di tintura viene utilizzato per fibre, filati e piccoli lotti di tessuti e indumenti. La tintura a tampone è adatta per la lavorazione di tintura continua di tessuti ad alto volume. Durante la tintura, il tessuto viene prima impregnato con la soluzione colorante per un breve periodo, quindi la soluzione colorante viene arrotolata uniformemente all'interno del tessuto premendo i rulli, quindi il colorante viene fissato sulla fibra mediante vapore o cottura a temperatura.

Il colore dei prodotti tinti dovrebbe corrispondere al campione standard o al campione dei clienti e dovrebbe essere uniforme e avere una buona solidità del colore. La qualità della tintura tessile è correlata a molti fattori, tra cui il tipo di fibra, le caratteristiche del colorante, il metodo di tintura, le condizioni del processo di tintura e le apparecchiature di tintura. Solo sulla base della padronanza della natura della fibra e del colorante, della scelta dell'attrezzatura e del processo adeguati e del controllo rigoroso delle condizioni, possiamo ottenere prodotti di tintura con requisiti di composizione cromatica, colore uniforme e solidità del colore sufficiente.

1 Proprietà coloranti e tipi di tintura dei comuni coloranti

 

Tipi di	proprietà	fibre applicabili	solidità del colore
			leggera	lavaggio	sfregamento a secco
colorante diretto	solubile in acqua colore non brillante	cotone, canapa, viscosa, rame ammoniaca, seta, polivinilacetali	scarso / buono	povero	buono
colorante acido	solubile in acqua colore brillante	lana, seta, nylon	scarso / buono	scarso / buono	buono
colorante cationico	solubile in acqua colore molto brillante	acrilico	buono	buono	buono
colorante neutro 1:2 metallo coloranti complessi	solubile in acqua colore non brillante	lana, seta, spandex	buono	buono	buono
colorante mordente acido	solubile in acqua colore non brillante	lana	buono	buono	scarso / buono
colorante allo zolfo	solubile in acqua colore non brillante	cotone, canapa, viscosa, rame ammoniaca, polivinilacetali	buono	buono	scarso / buono
colorante azoico insolubile	non idrosolubile colore brillante	cotone, canapa, viscosa, rame ammoniaca	buono	buono	povero
colorante al tino	non idrosolubile colore brillante	cotone, canapa, viscosa, rame ammoniaca	buono	buono	scarso / buono
colorante riduttivo solubile	solubile in acqua colore brillante	cotone, lana, viscosa, rame ammoniaca, seta, polivinilacetali, canapa, nylon	buono	buono	scarso / buono
colorante disperso	non idrosolubile colore brillante	acetato poliestere	scarso / buono buono	scarso / buono buono	buono buono
colorante reattivo	solubile in acqua colore brillante	cotone, lana, viscosa, rame ammoniaca, seta, polivinilacetali, canapa, nylon	scarso / buono	buono	buono
pigmenti	non idrosolubile colore brillante	tutte le fibre	buono	buono	povero

2 Metodi di tintura dei comuni coloranti

Tintura con colorante diretto

Il colorante diretto può essere utilizzato per tingere vari prodotti in cotone e prodotti in viscosa. Durante la tintura, il tessuto viene prima bagnato con acqua, aggiunto alla soluzione colorante, riscaldato a 95 ℃ e viene aggiunto sale neutro per favorire la tintura, tingendo per 60 minuti. Lavare dopo la tintura e, se necessario, aggiungere un trattamento fissante del colore per migliorare la solidità della tintura. La tintura della seta utilizza spesso coloranti diretti con un'elevata percentuale di colpi di tintura e una buona solidità del colore per integrare la mancanza di cromatografia a base di coloranti acidi, principalmente marrone, nero, verde scuro e altri colori divini. La tintura può essere effettuata in bagni neutri o leggermente acidi, spesso con sale per favorire la tintura, e dopo la tintura per migliorare la sensazione al tatto, può essere trattata in bagni di acido acetico diluito per un periodo di tempo.

Tintura con colorante al tino

I coloranti al tino sono coloranti di alta qualità per la tintura delle fibre di cellulosa grazie al loro colore brillante, allo spettro cromatico completo e alla buona solidità del colore. Esistono due diversi processi per la tintura con coloranti al tino: la tintura in immersione leuco e la tintura in sospensione in tampone.

Nel caso della tintura a immersione con leuco, il colorante viene prima trattato con polvere assicurativa (un forte agente riducente) e soda caustica per ridurlo a corpo leuco disciolto nella soluzione di soda, quindi inserito nel materiale colorante, controllare la temperatura e regolare la quantità di sale per garantire il tasso di scioglimento del colorante. Dopo la tintura, si deve eseguire un trattamento di ossidazione per fissare il corpo di leuco sulle fibre, ed infine si esegue una saponificazione per migliorare la luce di colore dei prodotti tinti e aumentare la solidità del colore.

Nella tintura in tampone in sospensione il colorante non viene ridotto, formulato come dispersione di particelle fini in sospensione, immerso e imbottito sul tessuto, quindi asciugato e ulteriormente immerso e imbottito in una soluzione alcalina riducente contenente polvere assicurativa, quindi inserito in un vaporizzatore per favorire la riduzione, la dissoluzione, la diffusione e la penetrazione del colorante, ed infine l'ossidazione e la saponificazione. Attualmente, il colorante al tino più applicato è l'indaco, che viene utilizzato principalmente nella lavorazione di tessuti e capi in denim.

Tintura con colorante allo zolfo

Il colorante allo zolfo è comunemente usato per tingere tessuti di cotone con un nero intenso e un blu intenso. Il metodo di tintura è simile a quello del colorante al tino, in cui il colorante viene prima ridotto e poi sciolto, quindi ossidato per lo sviluppo del colore dopo la tintura. Qui l'agente riducente è spesso il solfuro di sodio, che si ossida più facilmente del colorante al tino. Nel caso della tintura in rotolo di cotone, ad esempio, il tessuto viene tinto per un periodo di tempo ad alta temperatura in una soluzione del colorante criptoforo, quindi lavato e ossidato, ed infine trattato con acetato di sodio per l'antifragile.

Tintura con colorante azoico insolubile

I coloranti azoici insolubili sono costituiti da due parti: il colore fenolo e la base del colore, e il processo di tintura è in realtà la reazione di due componenti idrosolubili sulla fibra per produrre precipitati di colore insolubili. Durante la tintura, il tessuto viene prima immerso e arrotolato con una soluzione alcalina di fenolo colorato, comunemente noto come "primer", quindi asciugato a bassa temperatura, quindi immerso e arrotolato con una soluzione di colore base per lo sviluppo del colore, quindi lavato e insaponato dopo un certo periodo di tempo con aria o vapore, e infine lavato con acqua. Il colorante può essere tinto anche con il metodo della tintura per immersione, anche attraverso l'innesco e lo sviluppo del colore in due passaggi.

Tintura con coloranti reattivi

Il colorante reattivo contiene gruppi reattivi nelle loro molecole, che possono reagire con alcuni gruppi sulle fibre per generare legami covalenti, con conseguente elevata solidità del colore al lavaggio e allo sfregamento, e possono essere utilizzati per tingere fibre di cellulosa, lana, seta e nylon.

Tintura delle fibre di cellulosa: nel processo di tintura per immersione e imbottitura, il tessuto viene solitamente trattato con una soluzione colorante senza prima alcali, quindi viene aggiunto alcali alla soluzione colorante o alcali viene applicato al tessuto per far reagire il colorante con il fibra e, infine, completamente lavato, insaponato e bollito per rimuovere il colore fluttuante.

Tintura di lana, seta e nylon: la tintura della lana viene solitamente eseguita in condizioni acide, con acido acetico per regolare il PH, con polvere di yuanming come agente ritardante, neutralizzazione e lavaggio dopo la tintura. La seta può essere tinta con diversi processi in condizioni di tintura acida e neutra o in condizioni alcaline, oppure mediante tintura prima in un bagno debolmente acido o neutro e poi fissata in un bagno alcalino. Il nylon ha meno gruppi reattivi rispetto alla lana e alla seta, quindi è difficile tingere i colori scuri con coloranti reattivi e il suo processo di tintura è simile a quello della seta.

Coloranti acidi, coloranti mordenti acidi e coloranti contenenti mordente acido per la tintura

Questi tre coloranti sono solubili in acqua e specializzati per lana, seta e nylon, ma presentano alcune differenze nella struttura, nelle prestazioni e nella gamma di applicazioni.

I coloranti acidi hanno una struttura semplice e possono essere suddivisi in due categorie, coloranti acidi forti e coloranti acidi deboli, a seconda delle dimensioni della struttura molecolare. I coloranti acidi forti possono tingere la lana in un mezzo fortemente acido con un colore brillante e una buona uniformità, mentre i coloranti acidi deboli possono tingere lana, seta e nylon in un mezzo acido neutro o debole con un'elevata solidità del colore, ma meno uniformità e vividezza di quelli forti coloranti acidi.

I coloranti mordenti acidi hanno la struttura di base dei coloranti acidi, ma contengono anche gruppi che possono creare complessi con ioni cromo mordenti. Questi coloranti sono utilizzati principalmente per la tintura della lana e hanno una migliore solidità del colore al lavaggio e alla luce solare rispetto ai coloranti acidi, ma sono di colore più scuro. La tintura viene spesso eseguita mediante tintura per immersione e, dopo la tintura, il dicromato di potassio viene utilizzato come mordente per un certo periodo di tempo.

I coloranti acidi contenenti mordente sono di facile applicazione in quanto non richiedono un trattamento mordente per la tintura. Quando gli ioni cromo e le molecole di colorante sono complessati in 1:1, l'effetto di tintura è simile a quello dei coloranti acidi forti, utilizzati principalmente per la lana, e quando gli ioni di cromo e le molecole di colorante sono complessati in 1:2, la solidità della tintura è maggiore, ma il colore è più scuro, ed è spesso usato per la tintura in bagno neutro di lana, seta e nylon.

Colorante disperso per la tintura

I coloranti dispersi sono i principali coloranti per la tintura di fibre sintetiche, in particolare fibre di poliestere, e hanno buone prestazioni di tintura su poliestere con elevata solidità del colore.

I coloranti dispersi non contengono geni ionizzati nella loro struttura e sono coloranti idrofobici non ionici, che sono insolubili in acqua e possono essere dispersi solo come particelle in sospensione nella soluzione colorante. I coloranti dispersi hanno una struttura semplice e piccole molecole, che hanno un'affinità per le fibre di poliestere idrofobe con una struttura stretta e possono diffondersi all'interno delle fibre e avere un alto tasso di tintura.

Il colorante disperso ha una struttura semplice con piccole molecole e ha un'affinità per le fibre di poliestere idrofobiche e strettamente strutturate, consentendo loro di diffondersi all'interno della fibra e avere un'elevata velocità di sciopero della tintura. Quando si tinge il poliestere con colorante disperdente, sono necessarie condizioni di alta temperatura superiori a 120 ℃ perché solo ad alte temperature il grado di movimento termico delle catene macromolecolari di poliestere è sufficiente per produrre gli spazi vuoti necessari per la diffusione del colorante.

Esistono tre tipi di coloranti disperdenti per la tintura del poliestere: metodo carrier, metodo HTHP e metodo hot-melt. Il metodo ad alta temperatura e alta pressione (HTHP) è il metodo più comunemente utilizzato. La tintura viene effettuata in un contenitore chiuso ad alta pressione ad una temperatura fino a 130°C, con un'elevata velocità di sciopero della tintura, e possono essere aggiunti acido acetico e agente livellante per coadiuvare la tintura al fine di controllare la luce del colore e il uniformità della tintura.

Colorante cationico per tintura

Il colorante cationico è il colorante principale per la tintura della fibra acrilica, che non solo ha un colore brillante e un'elevata velocità di sciopero della tintura, ma ha anche una buona solidità del colore. Poiché le macromolecole della fibra acrilica contengono gruppi acidi, che sono caricati negativamente dopo la ionizzazione in acqua, hanno un elevato potere di adsorbimento ai coloranti cationici, una velocità di tintura elevata e un'elevata velocità di tintura.

Il colorante cationico ha una scarsa migrazione del colorante sugli acrilici. A causa della rapida velocità di tintura, può verificarsi facilmente una tintura irregolare, quindi il processo di tintura deve essere rigorosamente controllato e devono essere utilizzati agenti coloranti. Gli agenti di migrazione della tintura comunemente usati includono acido acetico, polvere di metenamina e tensioattivi cationici. La tintura viene generalmente eseguita con il metodo della tintura per immersione, regolando la soluzione colorante PH=4.5 con acido acetico, ecc., e aggiungendo l'agente di migrazione della tintura, partendo dalla temperatura ambiente, e controllando rigorosamente la velocità di aumento della temperatura, continuando a tingere per un un certo tempo dopo l'ebollizione, quindi raffreddare e lavare lentamente. Attualmente esistono anche fibre di poliestere modificate che possono essere tinte con coloranti cationici.