III.1. Kiểm soát nhiệt độ và pH nhuộm
Một trong các mục tiêu chủ yếu của nhuộm là sản xuất hàng đều mầu.
Th−ờng vấn đề đó phức tạp khi sử dụng thuốc nhuộm nhanh có khả năng chuyển vị
thấp (ít). Nhuộm không đều mầu phát sinh bởi:
(1) Dung dịch thuốc nhuộm không xuyên thấu đều xơ sợi, do xơ hay sợi quấn,
đánh ống quá chặt hay khuấy trộn kém dung dịch nhuộm;
(2) Dao động nhiệt độ ở khắp dung dịch nhuộm và hàng;
(3) pH dung dịch nhuộm và vật liệu nhuộm không đều.
Nhuộm len bắt đầu trong các điều kiện ái lực thấp, nhiệt độ thấp và ở pH cao.
Sau khi nấu (giặt) kiềm len ch−a nhuộm mầu, hàng cần chạy trong máy nhuộm với
sự có mặt một chất đệm hay axit yếu để đảm bảo trung hoà hoàn toàn và đồng nhất
bất kì kiềm d− nào trong len. ở pH ban đầu cao sẽ giảm tối thiểu l−ợng các nhóm
ion amoni quá mức trong len và tránh hấp phụ thuốc nhuộm ban đầu nhanh. Tốc độ nhuộm kiểm soát bởi tăng nhiệt độ dung dịch chậm và cũng có thể bằng việc giảm pH bể nhuộm khi cho axit yếu vào, hay sử dụng hoá chất giải phóng axit yếu khi thuỷ phân, thí dụ cloral hiđrat hay etyl lactat.
Cl3Cl−CH(OH)2 CHCl3 + HCO2H
CH3CH(OH)CO2C2H5 + H2O CH3CH(OH)CO2H + C2H5OH
nhuộm này bắt đầu phân giải tổ hợp nhiều ở trên nhiệt độ đó. Nếu việc kiểm soát khống chế pH và nhiệt độ không đủ để làm đều mầu, có thể sử dụng các chất làm đều mầu.
III.2. Sử dụng các chất trợ nhuộm len
Có những sản phẩm trợ rất khác nhau sử dụng trong nhuộm len để tăng độ đều mầu nhuộm. Chức năng của chất đều mầu là làm chậm sự hấp thụ thuốc nhuộm. Có hai loại chính: anion và cation/không ion. Len hấp thụ chất đều mầu anion và chúng làm chậm hấp thụ thuốc nhuộm bởi cản trở ban đầu các vùng có ion amoni
d−ơng. Các anion thuốc nhuộm có ái lực mạnh hơn dần thay thế các sản phẩm
anion. Các chất hoạt động bề mặt anion có mạch ankyl dài có ái lực với xơ sợi cao
hơn và hiệu quả hơn, nh−ng lại làm giảm cân bằng hấp phụ thuốc nhuộm. Mặc dầu
sự giải thích về trao đổi ion có thể là quá đơn giản về tác dụng của chất đều mầu anion trong nhuộm len, song là đủ giải thích tác dụng làm chậm của chúng. Các sản
phẩm điển hình là ette sunfat của r−ợu béo R−OSO3Na.
Tác dụng của các chất đều mầu cation/không ion lại khác nhau nhiều. Các chất cation tạo thành phức chất với thuốc nhuộm anion trong dung dịch nhuộm và ngăn ngừa chúng hấp thụ vào len. Còn phần không ion của các loại sản phẩm đó giữ
cho phức chất chất trợ−thuốc nhuộm (Dye- Aux+) phân tán trong dung dịch. Điều
này là quan trọng để tránh kết tủa trong dung dịch hay trên bề mặt vật liệu. Các
phân tử thuốc nhuộm tự do đ−ợc giải phóng khi nhiệt độ nhuộm tăng bởi vì phức
chất kém bền ở nhiệt độ cao. Tác dụng đều mầu cao có thể đạt đ−ợc khi sử dụng
amin polietoxylat cation (nh− 1, Hình 13.4) có mạch ngắn (n=5−20) phối trộn với
sản phẩm không ion thuần để giữ phức chất d−ới tác dụng phân tán. Tính cation cao
của sản phẩm với mạch polietoxilat ngắn cho dạng phức chất mạnh, tăng tác dụng làm nhuộm chậm và có nguy hiểm kết tủa cao. Khi mạch polietoxylat dài hơn
(n>50) thì phức thuốc nhuộm−chất trợ đ−ợc phân tán bởi một mình sản phẩm trợ
cation.
Thuốc nhuộm− + Chất trợ+ Thuốc nhuộm− Chất trợ+
Các chất đều mầu cation (1) và l−ỡng chức (2)
l−ỡng tính giúp loại bỏ sự khác biệt hấp thụ thuốc nhuộm giữa gốc và đầu xơ sợi len bằng việc tăng tốc độ nhuộm ở phần không bị tổn thất. Phần cation tạo phức với thuốc nhuộm trong dung dịch, mạch không ion đảm bảo phân tán và hoà tan, trong
khi đó nhóm anion cuối làm tăng ái lực cho bề mặt len. Điều đó đ−ợc trợ giúp bởi
phức thuốc nhuộm−chất trợ là kị n−ớc hơn thuốc nhuộm không tạo phức. Tuy nhiên,
len clo hoá với polime Hercosett thì bề mặt len là hút n−ớc hơn và sản phẩm l−ỡng
chức nh− thế có thể không hiệu quả, ngay cả làm chậm hấp thụ thuốc nhuộm. Rõ
ràng, sự lựa chọn chất trợ trong nhuộm len yêu cầu cẩn thận và cả kinh nghiệm.