Dispersionsfarbstoffe
Hochleistungsfähige Dispersionsfarbstoffe zum Färben von Textilien
Kerndefinition
Dispersionsfarbstoffe sind eine Klasse von nichtionische Farbstoffe Sie besitzen einfache Molekularstrukturen und eine extrem geringe Wasserlöslichkeit. Sie dispergieren in Wasser als winzige Partikel (typischerweise weniger als 1 μm) bilden eine Suspension, die durch ein Dispergiermittel stabilisiert wird. Bei hohen Temperaturen dringen sie in das Innere hydrophober synthetischer Fasern ein und erzielen so eine Färbung durch physikalische Fixierung.
Im Wesentlichen Einfach ausgedrückt: Sie sind nicht wasserlöslich, sondern eher "zerstreut" in Wasser und dann "aufgelöst" in der Faser.
Färbemechanismus
Das Färben von Polyester mit Dispersionsfarbstoffen ist ein physikalischer Prozess, der typischerweise in vier Stufen unterteilt wird:
Dispersion
Die Farbstoffpartikel werden durch die Einwirkung eines Dispergiermittels gleichmäßig im Färbebad suspendiert.
Auflösung / Sublimation
Bei hohen Temperaturen (>130°C)Eine sehr geringe Menge Farbstoff löst sich in Wasser und bildet unimolekulare Zustände oder sublimiert zu gasförmigen Molekülen.
Adsorption
Gelöste oder gasförmige Farbstoffmoleküle werden an der sich bewegenden Faseroberfläche adsorbiert.
Diffusion und Fixierung
Farbstoffmoleküle diffundieren von der Faseroberfläche in die hydrophobe amorphe Region und sind zwischen den Fasersegmenten „eingefroren“ und werden durch intermolekulare Kräfte fixiert.
Einstufung
Farbstoffe werden typischerweise anhand ihrer Anwendungseigenschaften (Sublimationsfähigkeit und Lichtbrechungsvermögen) und ihrer chemischen Struktur in drei Kategorien eingeteilt:
| Kategorie | Merkmale | Sublimationsbeständigkeit | Färbestärke | Nivellierung |
|---|---|---|---|---|
| E-Typ (Niedrige Temperatur) | Geringes Molekulargewicht, schnelle Diffusion, niedrige Färbetemperatur. | Arm | Gerecht | Exzellent |
| SE-Typ (Mittlere Temperatur) | Die Leistung liegt zwischen der des E-Typs und der des S-Typs. | Mäßig | Mäßig | Gut |
| S-Typ (Hohe Temperatur) | Hohes Molekulargewicht, komplexe Struktur, langsame Diffusion. | Exzellent | Exzellent | Arm |
Hauptfärbemethoden
Für Polyester gibt es drei Kernmethoden:
01 Hochtemperatur-Hochdruck-Verfahren (HT-HP)
Bedingungen: 125–135 °C | > 1,5 atm | 30–60 Minuten
Prinzip: Bei hohen Temperaturen bewegen sich die Polyestermolekülketten heftig, der amorphe Bereich vergrößert sich, Poren öffnen sich und der Farbstoff kann schnell in das Innere der Faser diffundieren.
Vorteile: Gute Verlaufseigenschaften, ausgezeichnete Haptik, breites Spektrum an anwendbaren Farbstoffen; die gängigste Methode.
Ausrüstung: Erfordert eine geschlossene Hochdruckfärbeanlage (HT-HP-Färbemaschine).
02 Heißschmelzverfahren
Bedingungen: 190–220 °C | 1–2 Minuten Backzeit
Verfahren: Der Stoff wird zunächst mit Dispersionsfarbstoff imprägniert → getrocknet → heißgeschmolzen.
Prinzip: Bei hohen Temperaturen sublimiert der Farbstoff in den gasförmigen Zustand und diffundiert in das Innere der Faser.
Vorteile: Kontinuierliche Produktion, extrem hohe Effizienz, geeignet für die Großserienfertigung.
Nachteile: Hohe Anforderungen an die Farbechtheit bei der Sublimation (muss Typ S verwenden), etwas steifes Griffgefühl.
03 Trägerverfahren
Prinzip: Durch die Zugabe eines Trägerstoffs (z. B. Chlorbenzol) quillt Polyester unter normalem Druck auf, wodurch seine Glasübergangstemperatur sinkt und die Farbstoffaufnahme erleichtert wird.
Vorteile: Kann zum Färben bei Temperaturen unter 100 °C unter Normaldruck verwendet werden.
Nachteile: Die Trägerstoffe sind oft giftig, geruchsintensiv und umweltschädlich. (heute weitgehend veraltet)
Anwendungsgebiete
Primärbereich:
Färben und Bedrucken verschiedener Polyesterfasern (Filament, Stapelfaser, texturiertes Garn, Gewebe).
Sekundärbereich:
Färben von Acetatfaser, Triacetatfaser, Und NylonDie
Wichtige Anwendung:
Polyester-Baumwolle (T/C), Polyester-Viskose-Mischgewebeusw., die häufig beim Ein- oder Zweibadfärben mit Reaktivfarbstoffen verwendet werden.
Sonderantrag:
Ausmalen von Kunststoffe (wie z. B. ABS) Und HarzeDie