Nói chung, sau khi trải qua một loạt các bước tiền xử lý, vải thường tiến hành quá trình nhuộm. Mục đích của việc nhuộm là để tạo ra màu sắc mong muốn trên vải có màu{1}}tự nhiên.
Quá trình này liên quan đến nhiều yếu tố, nhưng nguyên tắc cơ bản nhất là sử dụng thuốc nhuộm và chất trợ chất cụ thể trong nước làm môi trường, trong các điều kiện cụ thể (như nhiệt độ và giá trị PH nhất định)
Sợi polyester
Sợi polyester được nhuộm bằng thuốc nhuộm phân tán. Vì bản thân sợi polyester thiếu các nhóm tương đối nên điều kiện nhuộm đòi hỏi tương đối cao hơn. Cụ thể, cần có nhiệt độ cao để kích hoạt chuỗi phân tử sợi polyester, làm tăng không gian bên trong của sợi. Điều này cho phép các hạt thuốc nhuộm mịn xuyên qua sợi và liên kết cộng hóa trị, do đó cố định thuốc nhuộm.
Quá trình này cần đủ năng lượng để kích hoạt chuỗi phân tử sợi polyester; nhiệt độ cần đạt tới 130 độ. Đồng thời, axit axetic băng, chất làm mềm, chất làm đều màu và chất phân tán phải được thêm vào bể nhuộm để điều phối toàn bộ quá trình.
- Chức năng của axit axetic băng là điều chỉnh giá trị PH (độ axit/kiềm) của dung dịch nhuộm đến mức hơi axit, từ đó làm tăng khả năng hòa tan và thẩm thấu của thuốc nhuộm phân tán và giúp việc nhuộm dễ dàng hơn.
- Chức năng của chất làm mềm trong bể nhuộm là làm mềm vải trong quá trình nhuộm, ngăn ngừa các khuyết tật của vải như nhàu và hiệu ứng "móng gà".
- Chức năng của chất làm đều màu là điều chỉnh sự cân bằng phân bố giữa thuốc nhuộm và vải trong quá trình nhuộm để đạt được hiệu quả nhuộm đều màu.
- Chức năng của chất phân tán là giúp thuốc nhuộm phân tán phân tán đều trong bể nhuộm, ngăn chặn sự phân tán của thuốc nhuộm phân tán và hình thành các đốm màu.
Khi nhuộm sợi polyester, phải xem xét độ bền thăng hoa của thuốc nhuộm phân tán. Thăng hoa đề cập đến quá trình một chất chuyển trực tiếp từ chất rắn sang chất khí dưới nhiệt. Vì sợi polyester và thuốc nhuộm thiếu các nhóm phản ứng để cố định nên nhiệt độ cao trong quá trình đông kết khiến thuốc nhuộm thăng hoa, dẫn đến phai màu. Vì vậy, khi nhuộm polyester bằng thuốc nhuộm phân tán, phải xem xét độ bền thăng hoa. Lựa chọn thuốc nhuộm thường phụ thuộc vào yêu cầu cuối cùng.
Vì quá trình nhuộm diễn ra trong điều kiện nhiệt độ-cao và cần năng lượng đáng kể để tạo ra sự chuyển động trong chuỗi sợi polyester nên độ bền giặt của polyester nhuộm đặc biệt cao và không phải là vấn đề đáng lo ngại. Tuy nhiên, đối với các màu đậm như cực-đen, lượng thuốc nhuộm đáng kể sẽ ngăn cản sự thâm nhập và cố định hoàn toàn bên trong sợi. dẫn đến thuốc nhuộm dư thừa được hấp phụ trên bề mặt sợi. Nếu không được loại bỏ hoàn toàn, thuốc nhuộm còn sót lại này sẽ ảnh hưởng đến độ bền khi giặt. Vì vậy, việc rửa và xả bằng xà phòng phải được thực hiện sau khi nhuộm.
Giặt xà phòng đề cập đến quá trình sử dụng chất tẩy rửa và tro soda ở nhiệt độ cụ thể để loại bỏ thuốc nhuộm hấp phụ trên bề mặt sợi, sau đó xả kỹ để đảm bảo độ bền khi giặt của vải.
Sợi nylon
Việc nhuộm sợi nylon chủ yếu sử dụng thuốc nhuộm axit và một số thuốc nhuộm phân tán. Thuốc nhuộm phân tán chủ yếu được sử dụng để tạo màu nhạt hơn, trong khi thuốc nhuộm axit được ứng dụng rộng rãi nhất. Thuốc nhuộm axit được phân loại thành: Thuốc nhuộm axit - nhuộm đồng nhất (thuốc nhuộm axit mạnh); Thuốc nhuộm axit nhuộm - bán-đồng nhất{6}} (thuốc nhuộm axit yếu); và thuốc nhuộm trung tính.
Việc lựa chọn thuốc nhuộm dựa trên độ sâu màu:
1. Màu sáng: Thuốc nhuộm phân tán và thuốc nhuộm axit nhuộm- đều;
2. Màu tối-trung bình: Thuốc nhuộm axit nhuộm-đồng đều{3}};
3. Màu tối: Thuốc nhuộm trung tính;
Đối với các ứng dụng yêu cầu độ bền giặt đặc biệt cao, thuốc nhuộm phức hợp kim loại{0}}được sử dụng (hiếm khi được sử dụng). Nguyên lý nhuộm nylon bằng thuốc nhuộm axit bao gồm liên kết cộng hóa trị và lực van der Waals giữa thuốc nhuộm và sợi trong dung dịch axit. Sau khi cố định, thuốc nhuộm được neo vào sợi để truyền màu. Các điều kiện nhuộm bao gồm nhiệt độ, độ pH và chất làm đều màu cụ thể.
Sau đây mô tả các quy trình cho các loại thuốc nhuộm khác nhau:
1. Thuốc nhuộm axit-nhuộm tương đương: Còn được gọi là thuốc nhuộm axit mạnh, chúng yêu cầu nhuộm trong điều kiện axit mạnh, có thêm axit axetic băng để thúc đẩy quá trình nhuộm. Chúng có tính năng san lấp mặt bằng tuyệt vời nhưng độ bền giặt kém. Vì vậy, việc xử lý cố định là cần thiết để đạt được độ bền thích hợp.
2. Thuốc nhuộm axit bán{1}}làm đều màu: Còn được gọi là thuốc nhuộm axit yếu, những loại thuốc này yêu cầu nhuộm trong điều kiện axit yếu. Vì các thuốc nhuộm này có độ bền chấp nhận được sau khi liên kết với xơ nên việc sử dụng axit axetic phải được kiểm soát cẩn thận. Việc bổ sung các chất làm đều màu cũng rất quan trọng để ngăn chặn sự hấp thu thuốc nhuộm không đồng đều và các vệt màu do tốc độ thẩm thấu thuốc nhuộm quá cao.
3. Thuốc nhuộm trung tính: Những loại thuốc này yêu cầu nhuộm trong điều kiện gần{1}}trung tính. Vì các thuốc nhuộm này liên kết chắc chắn với sợi và khó tẩy nên việc sử dụng axit axetic là tối thiểu hoặc không cần thiết. Việc bổ sung các chất làm đều màu trở nên đặc biệt quan trọng vì chúng làm chậm quá trình nhuộm.
Ngoại trừ thuốc nhuộm phân tán, thường không yêu cầu xử lý cố định, nhuộm axit sợi nylon thường đòi hỏi phải sử dụng chất cố định để tăng cường độ bền giặt. Nhìn chung, nhuộm sợi nylon liên quan đến việc xem xét sự kết hợp của thuốc nhuộm axit và độ bền giặt của chúng. Kiểm soát quy trình đạt được bằng cách sử dụng các phương pháp khác nhau dựa trên loại thuốc nhuộm cụ thể được sử dụng.
Đối với sợi nylon{0}}được nhuộm bằng axit, một vấn đề quan trọng là tác động của chất lượng nước, đặc biệt là sự hiện diện của các ion kim loại nặng như Fe và Mn. Những ion này gây ra sự thay đổi màu sắc-cụ thể là hiệu ứng làm tối màu.
Vì vậy, nước dùng để nhuộm axit nylon phải trải qua quá trình trao đổi ion. Quá trình này bao gồm việc đưa nước qua bộ trao đổi ion trong đó ion Na thay thế các ion kim loại nặng như Fe và Mn.
Do khả năng nhuộm của sợi nylon bị ảnh hưởng đáng kể bởi nhiệt nên việc gia nhiệt không đều trong quá trình xử lý trước có thể làm ảnh hưởng đến tính đồng nhất của màu nhuộm. Yếu tố này đặc biệt quan trọng trong quá trình nhuộm các loại sợi này. Vì tất cả các quy trình nhuộm được mô tả ở trên đều diễn ra trong thùng nhuộm nên cần phải đưa ra giải thích chung về cấu trúc và hoạt động của thùng, chủ yếu sử dụng máy nhuộm tràn áp suất-nhiệt độ cao,-cao làm ví dụ.
