Vijf belangrijke eigenschappen van dispersiekleurstoffen:

Hefvermogen, dekkingsvermogen, dispersiestabiliteit, pH-gevoeligheid, compatibiliteit.

1. Hefvermogen
1. De definitie van hefvermogen:
Het opheffingsvermogen is een van de belangrijkste eigenschappen van dispersiekleurstoffen. Deze eigenschap geeft aan dat, naarmate de hoeveelheid kleurstof die wordt gebruikt voor het verven of bedrukken toeneemt, de kleurdiepte op de stof (of het garen) navenant toeneemt. Bij kleurstoffen met een goed opheffingsvermogen neemt de kleurdiepte toe naarmate de hoeveelheid kleurstof toeneemt, wat wijst op een diepere kleuring; kleurstoffen met een slecht opheffingsvermogen hebben een slechte kleurdiepte. Wanneer een bepaalde diepte is bereikt, zal de kleur niet verder toenemen naarmate de hoeveelheid kleurstof toeneemt.
2. Het effect van het hefvermogen op het verven:
Het oplichtend vermogen van dispersiekleurstoffen varieert sterk per soort. Kleurstoffen met een hoog oplichtend vermogen moeten worden gebruikt voor diepe en intense kleuren, terwijl kleurstoffen met een laag oplichtend vermogen geschikt zijn voor heldere en lichte kleuren. Alleen door de eigenschappen van kleurstoffen te begrijpen en ze verstandig te gebruiken, kan men kleurstof besparen en de kosten verlagen.
3. Hefproef:
Het kleuropnamevermogen van hogetemperatuur- en hogedrukverven wordt uitgedrukt in %. Onder de gespecificeerde verfomstandigheden wordt de uitputtingsgraad van de kleurstof in de verfoplossing gemeten, of wordt de kleurdiepte van het geverfde monster direct gemeten. De kleurdiepte van elke kleurstof kan worden onderverdeeld in zes niveaus: 1, 2, 3,5, 5, 7,5 en 10% (OMF). Het verven wordt uitgevoerd in een kleine monstervervenmachine met hoge temperatuur en hoge druk. Het kleuropnamevermogen van smeltlijmverven of textielbedrukking wordt uitgedrukt in g/L.
In de praktijk is het opheffingsvermogen van de kleurstof de verandering in de concentratie van de kleurstofoplossing, oftewel de verandering in de tint van het eindproduct ten opzichte van het geverfde product. Deze verandering kan onvoorspelbaar zijn, maar kan ook nauwkeurig worden gemeten met behulp van een instrument. Vervolgens kan de opheffingskrachtcurve van de dispersiekleurstof worden berekend aan de hand van de formule voor de kleurdiepte.
2. Dekkracht

1. Wat is het dekvermogen van de verf?

Net zoals reactieve kleurstoffen of kuipkleurstoffen dood katoen camoufleren bij het verven van katoen, wordt het camoufleren van dispersiekleurstoffen op polyester van mindere kwaliteit hier 'dekking' genoemd. Stoffen van polyester (of acetaatvezels), waaronder gebreide stoffen, vertonen vaak kleurschakeringen nadat ze stukgeverfd zijn met dispersiekleurstoffen. Er zijn veel redenen voor dit kleurprofiel; sommige zijn weeffouten en andere komen pas na het verven aan het licht door verschillen in vezelkwaliteit.

2. Dekkingstest:

Bij het kiezen van polyesterfilamentstoffen van lage kwaliteit, die onder dezelfde verfomstandigheden worden geverfd met dispersiekleurstoffen van verschillende kleuren en variëteiten, kunnen verschillende resultaten optreden. Sommige kleurverschillen zijn ernstig, andere minder opvallend, wat aantoont dat dispersiekleurstoffen verschillende kleurgradaties en dekkingsgraden hebben. Volgens de grijsschaal wordt graad 1 onderscheiden bij een ernstig kleurverschil en graad 5 bij geen kleurverschil.

Het dekvermogen van dispersiekleurstoffen op het kleurvlak wordt bepaald door de structuur van de kleurstof zelf. De meeste kleurstoffen met een hoge initiële kleursnelheid, langzame diffusie en slechte migratie hebben een slecht dekvermogen op het kleurvlak. Het dekvermogen is ook gerelateerd aan de sublimatieechtheid.

3. Inspectie van de verfprestaties van polyesterfilament:

Integendeel, dispersiekleurstoffen met een laag dekkend vermogen kunnen worden gebruikt om de kwaliteit van polyestervezels te bepalen. Instabiele vezelproductieprocessen, waaronder veranderingen in trek- en instelparameters, veroorzaken inconsistenties in de vezelaffiniteit. De kwaliteitscontrole van de verfbaarheid van polyesterfilamenten wordt doorgaans uitgevoerd met de typische, slecht dekkende kleurstof Eastman Fast Blue GLF (CI Disperse Blue 27), met een verfdiepte van 1%, koken bij 95-100 °C gedurende 30 minuten, en wassen en drogen op basis van de mate van kleurverschil.

4. Preventie in de productie:

Om kleurverschillen tijdens de daadwerkelijke productie te voorkomen, is de eerste stap het versterken van het kwaliteitsbeheer van de polyestervezels als grondstof. De weverij moet overtollig garen verwerken voordat het product wordt aangepast. Voor grondstoffen waarvan bekend is dat ze van mindere kwaliteit zijn, kunnen dispersiekleurstoffen met een goede dekkracht worden gekozen om massale kwaliteitsvermindering van het eindproduct te voorkomen.

3. Dispersiestabiliteit

1. Dispersiestabiliteit van dispersiekleurstoffen:

Disperse kleurstoffen worden in water gegoten en vervolgens gedispergeerd tot fijne deeltjes. De deeltjesgrootteverdeling wordt weergegeven volgens de binomiale formule, met een gemiddelde waarde van 0,5 tot 1 micron. De deeltjesgrootte van hoogwaardige commerciële kleurstoffen ligt zeer dicht bij elkaar en er is een hoog percentage, wat kan worden aangegeven door de deeltjesgrootteverdelingscurve. Kleurstoffen met een slechte deeltjesgrootteverdeling hebben grove deeltjes van verschillende groottes en een slechte dispersiestabiliteit. Als de deeltjesgrootte de gemiddelde waarde sterk overschrijdt, kan herkristallisatie van kleine deeltjes optreden. Door de toename van grote herkristalliseerde deeltjes slaan de kleurstoffen neer en hechten ze zich aan de wanden van de verfmachine of aan de vezels.

Om de fijne kleurstofdeeltjes tot een stabiele waterdispersie te maken, moet er een voldoende concentratie kokend kleurstofdispergeermiddel in het water aanwezig zijn. De kleurstofdeeltjes worden omgeven door het dispergeermiddel, waardoor de kleurstoffen niet dicht bij elkaar kunnen komen en er geen aggregatie of agglomeratie optreedt. De ladingsafstoting van de anionen draagt ​​bij aan de stabilisatie van de dispersie. Veelgebruikte anionische dispergeermiddelen zijn onder andere natuurlijke lignosulfonaten of synthetische naftaleensulfonzuurdispergeermiddelen. Er bestaan ​​ook niet-ionische dispergeermiddelen, meestal alkylfenolpolyoxyethyleenderivaten, die met name worden gebruikt voor het drukken met synthetische pasta's.

2. Factoren die de dispersiestabiliteit van dispersiekleurstoffen beïnvloeden:

Onzuiverheden in de oorspronkelijke kleurstof kunnen de dispersie negatief beïnvloeden. Ook de verandering van de kristalstructuur van de kleurstof is een belangrijke factor. Sommige kristalstructuren zijn gemakkelijk te dispergeren, terwijl andere dat niet zijn. Tijdens het verfproces verandert de kristalstructuur van de kleurstof soms.

Wanneer de kleurstof in een waterige oplossing wordt gedispergeerd, kan door invloed van externe factoren de stabiele toestand van de dispersie worden verstoord. Dit kan leiden tot kristallisatie van de kleurstof, aggregatie van de deeltjes en flocculatie.

Het verschil tussen aggregatie en flocculatie is dat aggregatie weer kan verdwijnen, omkeerbaar is en door roeren opnieuw kan worden gedispergeerd, terwijl de geflokkuleerde kleurstof een dispersie is die niet meer stabiel kan worden gemaakt. De gevolgen van de flocculatie van kleurstofdeeltjes zijn onder andere: kleurvlekken, langzamere kleuring, lagere kleuropbrengst, ongelijkmatige kleuring en vervuiling van de verftank.

De factoren die de instabiliteit van de verfdispersie veroorzaken, zijn grofweg de volgende: slechte verfkwaliteit, hoge verftemperatuur, te lange verwerkingstijd, te hoge pompsnelheid, lage pH-waarde, ongeschikte hulpstoffen en vervuilde stoffen.

3. Test van de dispersiestabiliteit:

A. Filterpapiermethode:
Voeg aan een dispersiekleurstofoplossing van 10 g/L azijnzuur toe om de pH-waarde aan te passen. Neem 500 ml en filtreer dit met filterpapier nr. 2 in een porseleinen trechter om de deeltjesgrootte te bepalen. Neem nog eens 400 ml in een hogetemperatuur- en hogedrukverfmachine voor een blanco test. Verwarm dit tot 130 °C, houd het 1 uur op deze temperatuur, laat het afkoelen en filtreer het met filterpapier om de veranderingen in de deeltjesgrootte van de kleurstof te vergelijken. Na het filtreren van de op hoge temperatuur verhitte kleurstofoplossing zijn er geen kleurvlekken op het papier te zien, wat aangeeft dat de dispersiestabiliteit goed is.

B. Kleurmethode voor huisdieren:
Verfconcentratie 2,5% (gewicht ten opzichte van polyester), badverhouding 1:30, voeg 1 ml 10% ammoniumsulfaat toe, stel de pH in op 5 met 1% azijnzuur, neem 10 gram gebreide polyesterstof, rol deze over de poreuze wand en laat de verfoplossing in en uit de stof circuleren. In de hogetemperatuur- en hogedrukverfmachine voor kleine monsters wordt de temperatuur verhoogd van 80°C naar 130°C, gedurende 10 minuten aangehouden, afgekoeld tot 100°C, gewassen en gedroogd in water, en gecontroleerd of er kleurvlekken met gecondenseerde verf op de stof aanwezig zijn.

Ten vierde, pH-gevoeligheid

1. Wat is pH-gevoeligheid?

Er bestaan ​​veel verschillende soorten dispersiekleurstoffen, met een breed chromatogram en een zeer uiteenlopende pH-gevoeligheid. Verfoplossingen met verschillende pH-waarden leiden vaak tot verschillende verfresultaten, wat de kleurdiepte beïnvloedt en zelfs ernstige kleurveranderingen kan veroorzaken. In een zwak zuur medium (pH 4,5-5,5) zijn dispersiekleurstoffen het meest stabiel.

De pH-waarden van commerciële verfoplossingen variëren; sommige zijn neutraal en andere licht alkalisch. Breng de oplossing vóór het verven op de gewenste pH-waarde met azijnzuur. Tijdens het verfproces kan de pH-waarde van de verfoplossing geleidelijk stijgen. Indien nodig kunnen mierenzuur en ammoniumsulfaat worden toegevoegd om de verfoplossing licht zuur te houden.

2. De invloed van de kleurstofstructuur op de pH-gevoeligheid:

Sommige dispersiekleurstoffen met een azostructuur zijn zeer gevoelig voor alkali en niet bestand tegen reductie. De meeste dispersiekleurstoffen met estergroepen, cyanogroepen of amidegroepen worden aangetast door alkalische hydrolyse, wat de normale kleur zal beïnvloeden. Sommige varianten kunnen in hetzelfde verfbad met directe kleurstoffen worden geverfd of in hetzelfde verfbad met reactieve kleurstoffen worden geverfd, zelfs als ze bij hoge temperatuur onder neutrale of zwak alkalische omstandigheden worden geverfd, zonder kleurverandering.

Bij het drukken met kleurstoffen waarbij dispersiekleurstoffen en reactieve kleurstoffen op dezelfde grootte moeten worden gebruikt, mogen alleen alkalibestendige kleurstoffen worden gebruikt om de invloed van baksoda of soda op de kleur te voorkomen. Besteed speciale aandacht aan kleuraanpassing. Het is noodzakelijk om een ​​test uit te voeren voordat u van kleurstofsoort verandert en het pH-stabiliteitsbereik van de kleurstof te bepalen.
5. Compatibiliteit

1. Definitie van compatibiliteit:

Bij massaproductie van verfstoffen is het, om een ​​goede reproduceerbaarheid te garanderen, doorgaans vereist dat de verfeigenschappen van de drie primaire kleurstoffen vergelijkbaar zijn. Dit zorgt ervoor dat het kleurverschil tussen batches consistent is. Hoe kan het kleurverschil tussen batches geverfde eindproducten binnen de acceptabele kwaliteitsmarge worden gehouden? Dit is dezelfde vraag die speelt bij de kleurcompatibiliteit van verfrecepten, ook wel verfcompatibiliteit genoemd. De compatibiliteit van dispersiekleurstoffen is ook gerelateerd aan de verfdiepte.

De dispersiekleurstoffen die gebruikt worden voor het verven van celluloseacetaat moeten doorgaans bij bijna 80 °C gekleurd worden. Een te hoge of te lage kleurtemperatuur is niet bevorderlijk voor een goede kleuraanpassing.

2. Compatibiliteitstest:

Bij het verven van polyester onder hoge temperatuur en hoge druk veranderen de verfeigenschappen van dispersiekleurstoffen vaak door de toevoeging van een andere kleurstof. Het algemene principe is om kleurstoffen te selecteren met vergelijkbare kritische verftemperaturen voor een goede kleuraanpassing. Om de compatibiliteit van kleurstoffen te onderzoeken, kan een reeks kleine verfproeven worden uitgevoerd onder omstandigheden die vergelijkbaar zijn met die van de verfproductieapparatuur. Hierbij worden de belangrijkste procesparameters, zoals de concentratie van het recept, de temperatuur van de verfoplossing en de verftijd, gevarieerd om de kleur en lichtechtheid van de geverfde stofmonsters te vergelijken. De kleurstoffen met de beste verfcompatibiliteit kunnen vervolgens in één categorie worden ingedeeld.

3. Hoe kies je op een verstandige manier de juiste kleurstoffen?

Bij het verven van polyester-katoenmengsels met smeltverf, moeten de kleurafstemmende verfstoffen dezelfde eigenschappen hebben als de monochromatische verfstoffen. De smelttemperatuur en -tijd moeten compatibel zijn met de fixatie-eigenschappen van de verfstof om een ​​zo hoog mogelijk kleurrendement te garanderen. Elke kleurstof heeft een specifieke smeltfixatiecurve, die als basis kan dienen voor de voorlopige selectie van kleurafstemmende verfstoffen. Dispersieverfstoffen voor hoge temperaturen kunnen doorgaans niet goed worden afgestemd op verfstoffen voor lage temperaturen, omdat ze een andere smelttemperatuur vereisen. Verfstoffen voor gematigde temperaturen kunnen niet alleen goed worden afgestemd op verfstoffen voor hoge temperaturen, maar zijn ook compatibel met verfstoffen voor lage temperaturen. Een goede kleurafstemming vereist een goede afstemming van de eigenschappen van de verfstoffen en de kleurechtheid. Willekeurige kleurafstemming leidt tot een instabiele tint en een slechte kleurreproductie van het product.

Over het algemeen wordt aangenomen dat de vorm van de smeltlijmfixatiecurve van de kleurstoffen hetzelfde of vergelijkbaar is, en dat het aantal monochromatische diffusielagen op de polyesterfilm ook gelijk is. Wanneer twee kleurstoffen samen worden geverfd, blijft de kleurintensiteit in elke diffusielaag onveranderd, wat aangeeft dat de twee kleurstoffen goed op elkaar aansluiten qua kleurafstemming. Wanneer daarentegen de vorm van de smeltlijmfixatiecurve van de kleurstof verschilt (bijvoorbeeld, de ene curve stijgt met de temperatuur en de andere daalt), en twee kleurstoffen met een verschillend aantal monochromatische diffusielagen op de polyesterfilm worden gebruikt, zijn de tinten in de diffusielaag verschillend, waardoor ze niet goed op elkaar aansluiten. Bij dezelfde tint is deze beperking echter niet van toepassing. Neem bijvoorbeeld een kastanje: Disperse donkerblauw HGL en Disperse rood 3B of Disperse geel RGFL hebben compleet verschillende smeltlijmfixatiecurves, en het aantal diffusielagen op de polyesterfolie verschilt aanzienlijk, waardoor ze niet op elkaar afgestemd kunnen worden. Omdat Disperse rood M-BL en Disperse rood 3B vergelijkbare tinten hebben, kunnen ze toch gebruikt worden voor kleuraanpassing, ondanks hun inconsistente smeltlijmeigenschappen.