Hoe de kleurechtheid van bedrukte en geverfde stoffen kan worden verbeterd om te voldoen aan de steeds hogere eisen van de textielmarkt, is een belangrijk onderzoeksonderwerp geworden in de druk- en verfindustrie. Het gaat hierbij met name om de lichtechtheid van reactieve kleurstoffen op lichtgekleurde stoffen, de wrijfvastheid in natte toestand van donkere en dicht geweven stoffen, de afname van de kleurechtheid in natte toestand als gevolg van thermische migratie van dispersiekleurstoffen na het verven, en de hoge chloorbestendigheid, zweet-lichtechtheid, enzovoort.

Er zijn veel factoren die de kleurechtheid beïnvloeden en er zijn veel manieren om deze te verbeteren. Door jarenlange praktijkervaring in de druk- en verfindustrie hebben drukkers en verfspecialisten onderzoek gedaan naar de selectie van geschikte kleurstoffen en chemische additieven, de verbetering van verf- en afwerkingsprocessen en de versterking van de procesbeheersing. Er zijn methoden en maatregelen toegepast om de kleurechtheid tot op zekere hoogte te verhogen en te verbeteren, waarmee in principe aan de marktvraag wordt voldaan.

Lichtechtheid van reactieve kleurstoffen op lichtgekleurde stoffen

Zoals we allemaal weten, worden reactieve kleurstoffen die op katoenvezels zijn aangebracht, aangetast door ultraviolette straling in zonlicht. De chromoforen of auxochromen in de kleurstofstructuur raken hierdoor in verschillende mate beschadigd, wat resulteert in een kleurverandering of een lichtere kleur. Dit is het probleem van lichtechtheid.

De nationale normen van mijn land hebben al voorschriften vastgelegd voor de lichtechtheid van reactieve kleurstoffen. Zo schrijft de GB/T411-93-norm voor katoenen bedrukte en geverfde stoffen voor dat de lichtechtheid van reactieve kleurstoffen 4-5 moet zijn en die van bedrukte stoffen 4. De GB/T5326-norm voor bedrukte en geverfde stoffen van gekamd polyester-katoenmengsel en de FZ/T14007-1998-norm voor bedrukte en geverfde stoffen van katoen-polyestermengsel schrijven beide voor dat de lichtechtheid van met dispersie/reactieve kleurstoffen geverfde stoffen niveau 4 moet zijn en dat bedrukte stoffen ook niveau 4 moeten hebben. Het is voor reactieve kleurstoffen moeilijk om lichtgekleurde bedrukte stoffen te verven die aan deze norm voldoen.

Verband tussen de structuur van de kleurstofmatrix en de lichtechtheid.

De lichtechtheid van reactieve kleurstoffen hangt voornamelijk samen met de matrixstructuur van de kleurstof. 70-75% van de matrixstructuur van reactieve kleurstoffen is van het azotype, de rest is van het anthrachinon-, ftalocyanine- en A-type. Het azotype heeft een slechte lichtechtheid, terwijl het anthrachinon-, ftalocyanine- en A-type een betere lichtechtheid hebben. De moleculaire structuur van gele reactieve kleurstoffen is van het azotype. De basiskleurstoffen zijn pyrazolon en naftaleentrisulfonzuur voor de beste lichtechtheid. De blauwspectrum reactieve kleurstoffen hebben een anthrachinon-, ftalocyanine- en A-basisstructuur. De lichtechtheid is uitstekend en de moleculaire structuur van de roodspectrum reactieve kleurstof is van het azotype.

De lichtechtheid is over het algemeen laag, vooral bij lichte kleuren.

De relatie tussen verfdichtheid en lichtechtheid
De lichtechtheid van geverfde monsters varieert met de verandering van de verfconcentratie. Voor monsters die met dezelfde verf op dezelfde vezel zijn geverfd, neemt de lichtechtheid toe met een hogere verfconcentratie, voornamelijk omdat de kleurstof verandert door de veranderingen in de grootteverdeling van de aggregaatdeeltjes op de vezel.

Hoe groter de aggregaatdeeltjes, hoe kleiner het oppervlak per eenheid gewicht van de kleurstof dat aan luchtvocht wordt blootgesteld, en hoe hoger de lichtechtheid.
Een hogere verfconcentratie verhoogt het aandeel grote aggregaten op de vezel, waardoor de lichtechtheid navenant toeneemt. Bij lichtgekleurde stoffen is de verfconcentratie laag, waardoor het aandeel verfaggregaten op de vezel eveneens laag is. De meeste kleurstoffen bevinden zich in een enkelvoudige moleculaire toestand, wat betekent dat de mate van afbraak van de kleurstof op de vezel zeer hoog is. Elk molecuul heeft een gelijke kans om blootgesteld te worden aan licht en lucht. Door de invloed van vocht neemt de lichtechtheid daardoor ook af.

De ISO/105B02-1994-norm voor lichtechtheid is onderverdeeld in een beoordelingsschaal van 1 tot en met 8 graden. De nationale norm van mijn land hanteert eveneens een beoordelingsschaal van 1 tot en met 8 graden. De AATCC16-1998- of AATCC20AFU-norm voor lichtechtheid is onderverdeeld in een beoordelingsschaal van 1 tot en met 5 graden.

Maatregelen om de lichtechtheid te verbeteren

1. De keuze van de kleurstof heeft invloed op lichtgekleurde stoffen.
De belangrijkste factor voor lichtechtheid is de kleurstof zelf, dus de keuze van de kleurstof is van het grootste belang.
Bij het selecteren van kleurstoffen voor kleuraanpassing, moet ervoor worden gezorgd dat de lichtechtheid van elke componentkleurstof gelijk is. Als een van de componenten, met name de component met de laagste concentratie, niet voldoet aan de lichtechtheidseisen van het lichtgekleurde materiaal, zal het uiteindelijke geverfde materiaal niet aan de lichtechtheidsnorm voldoen.

2. Overige maatregelen
Het effect van zwevende kleurstoffen.
Het verven en verzepen is geen grondig proces, en de niet-gefixeerde en gehydrolyseerde kleurstoffen die op de stof achterblijven, beïnvloeden ook de lichtechtheid van het geverfde materiaal. Deze lichtechtheid is aanzienlijk lager dan die van gefixeerde reactieve kleurstoffen.
Hoe grondiger het zeepproces verloopt, hoe beter de lichtechtheid.

De invloed van fixeermiddel en wasverzachter.
Bij de afwerking van textiel worden kationische fixeermiddelen met een laag moleculair gewicht of polyamine-gecondenseerde harsen en kationische wasverzachters gebruikt, die de lichtechtheid van geverfde producten verminderen.
Bij de keuze van fixeer- en wasverzachtingsmiddelen moet daarom rekening worden gehouden met hun invloed op de lichtechtheid van geverfde producten.

De invloed van UV-absorbers.
UV-absorbers worden vaak gebruikt in lichtgekleurde stoffen om de lichtechtheid te verbeteren, maar ze moeten in grote hoeveelheden worden gebruikt om enig effect te sorteren. Dit verhoogt niet alleen de kosten, maar veroorzaakt ook vergeling en ernstige beschadiging van de stof. Daarom is het beter om deze methode niet te gebruiken.