pha elastan đàn tính cao: [10], [16]
Đối với các loại vải sợi, trƣớc tiên có thể nhận biết sơ bộ lớp thuốc nhuộm đã đƣợc sử dụng. Dựa vào nguồn gốc vật liệu vải sợi và phạm vi ứng dụng của thuốc nhuộm cho phép những phán đoán ban đầu.
Bông: trực tiếp, hoạt tính, hoàn nguyên, lƣu huỳnh, azo không tan Vixcô: trực tiếp, hoạt tính
Len: thuốc nhuộm axit, hoạt tính
Tơ tằm: thuốc nhuộm axlt, hoạt tính, trực tiếp, bazơ
Polyeste, axetat Pigment (nhuộm khối): thuốc nhuộm phân tán Polyamit: phân tán, axit, trực tiếp, hoạt tính, pigment (nhuộm khối)
.
Nghành CN Vật liệu Dệt May 19 Khóa 2012 - 2014
PAN (acrylic) Pigment (nhuộm khối): thuốc nhuộm phân tán, thuốc nhuộm cation
Sau khi đã nhận biết chất liệu vải sợi, phán đoán thuốc nhuộm, tiếp theo sẽ dựa vào bản chất màu sắc, ánh màu, cƣờng độ màu của mỗi thuốc nhuộm để định hƣớng phân tích.
Chẳng hạn, màu của thuốc nhuộm hoạt tính rất tƣơi, có đủ các gam màu, thuốc nhuộm lƣu huỳnh và thuốc nhuộm trực tiếp có màu xỉn và thuốc nhuộm lƣu huỳnh không có màu đỏ, màu tím thuần sắc, thuốc nhuộm azo không tan ít có màu đen và màu xanh lá cây; thuốc nhuộm hoàn nguyên tan thƣờng có các màu nhạt đến trung bình ít có màu sẫm; thuốc nhuộm hoàn nguyên không tan có màu tƣơi bền thƣờng nhuộm cho các mặt hàng cao cấp; thuốc nhuộm trực tiếp và thuốc nhuộm lƣu huỳnh rất ít dùng cho in hoa vải.
Trong khuôn khổ của bài luận văn là nhuộm vải polyamit pha elastan, thì chỉ quan tâm lựa chọn thuốc nhuộm cho thành phần polyamit.
Cấu tạo hóa học của polyamit rất giống len vì mạch polipeptit là cấu trúc cơ bản của chúng. Tuy nhiên polyamit có số lƣợng các nhóm hoạt hóa ít hơn, nhất là nhóm –
NH2 có khà năng gắn với R-SO3 của thuốc nhuộm anion. Số lƣợng các nhóm –NH2
cuối mạch có thể thay đổi từ lô sợi này sang lô khác làm thay đổi tính chất nhuộm màu. Xử lý hóa học hay xử lý nhiệt nhƣ “ nhiệt định hình” hoặc “làm dún” tiếp xúc với không khí có thể làm thay đổi số lƣợng các nhóm trên và nhƣ thế ảnh hƣởng đến ái lực của xơ sợi đối với thuốc nhuộm. Để nhuộm polyamit sử dụng các loại thuốc nhuộm sau:
+ Thuốc nhuộm phân tán + Thuốc nhuộm axit
.
Nghành CN Vật liệu Dệt May 20 Khóa 2012 - 2014
+ Thuốc nhuộm phân tán phức kim loại 2:1 + Thuốc nhuộm hoạt tính
+ Thuốc nhuộm trực tiếp
- Thuốc nhuộm phân tán: do sản phẩm nghiên cứu là vải pha polyamit pha elastan
mà thuốc nhuộm phân tán phải nhuộm ở nhiệt độ cao 120O
C - 135OC. Ở nhiệt độ cao nhƣ vậy sẽ ảnh hƣởng đến độ đàn tính của vải.
- Thuốc nhuộm trực tiếp: phần lớn chỉ có giá trị giới hạn đối với nylon, vì lẽ chúng nhạy với biến đổi vật lý trong xơ sợi hoặc trong thực tế không có ƣu điểm rõ rệt so với thuốc nhuộm axit.
- Thuốc nhuộm hoạt tính: vì thuốc nhuộm hoạt tính phải nhuộm trong môi trƣờng kiềm, xơ polyamit phải gắn màu trong môi trƣờng acid, do đó phải sử dụng loại chuyên dùng và qui trình công nghệ dài, tốn kém.
Thuốc nhuộm axit: Lớp thuốc nhuộm này có tên gọi là “axit” vì chúng bắt màu vào xơ trong môi trƣờng axit, còn bản than thuốc nhuộm thì có phản ứng trung tính. Chúng bao gồm thuốc nhuộm axit đều màu với độ bền giặt trung bình, khá nhƣng độ bền ánh sáng cao và thuốc nhuộm cán với độ bền giặt cao.
Theo cấu tạo hóa học, đa số thuốc nhuộm axit thuộc về nhóm azo, số ít hơn là dẫn xuất của antraquinon, triarylmetan, xanten, azin và quinophtalic; một số có thể tạo phức với ion kim loại. Theo tính chất kỹ thuật thuốc nhuộm axit đƣợc chia thành ba nhóm:
a. Thuốc nhuộm axit thông thƣờng
.
Nghành CN Vật liệu Dệt May 21 Khóa 2012 - 2014
c. Thuốc nhuộm axit chứa kim loại
Ba nhóm thuốc nhuộm này có đặc điểm chung là đủ màu, màu của chúng tƣơi và thuần sắc hơn nhiều so với màu của các lớp thuốc nhuộm khác; chúng đƣợc dùng để nhuộm len tơ tằm và xơ polyamit là những xơ mà trong phân tử của chúng có chứa nhóm amin (-NH2) tự do. Độ bền màu với gia công ƣớt và ánh sáng của đa số thuốc nhuộm chiếm vị trí trung bình.
Cũng giống nhƣ thuốc nhuộm trực tiếp, thuốc nhuộm axit là các muối sunfonat natri của các hợp chất hữu cơ khác nhau. Chúng chỉ khác thuốc nhuộm trực tiếp ở chỗ có phân tử nhỏ và không có cấu tạo phẳng, nên cũng vì thế mà thuốc nhuộm axit không đủ lực liên kết với xơ xenluloza, và không dùng để nhuộm vải xenluloza đƣợc .
Công thức tổng quát của thuốc nhuộm axit cũng có dạng tổng quát R- SO3Na, và đƣợc xem nhƣ muối của axit hữu cơ mạnh và một bazơ mạnh, nên khi hòa tan trong nƣớc chúng có phản ứng trung tính và phân ly triệt để thành các anion mang màu (RSO3-) và cation không mang màu. Vì ít có khả năng liên hợp nên trong dung dịch, thuốc nhuộm axit phân ly triệt để nhất là ở nhiệt độ cao.
Khi nhúng xơ vào dung dịch thuốc nhuộm axit, thuốc nhuộm đi vào xơ cũng theo quy luật chung của quá trình nhuộm. Song lƣợng thuốc nhuộm đƣợc xơ hấp phụ phụ thuộc vào mỗi loại xơ, và vào môi trƣờng nhuộm. Trong môi trƣờng axit thuốc nhuộm đƣợc hấp phụ nhiều nhất, còn trong môi trƣờng trung hòa và môi trƣờng kiềm chúng đƣợc hấp phụ ít nhất. Điều này do trong môi trƣờng axit, xơ tích điện dƣơng nên dễ tác dụng với các anion mang màu của thuốc nhuộm còn trong môi trƣờng kiềm và trung tính thì sự tích điện âm hoặc chƣa tích điện nên thuốc nhuộm khó liên kết với xơ , không những thế mà trong trong môi trƣờng kiềm xơ protein còn bị phá huỷ. Màu của thuốc nhuộm axit đƣợc giữ trên xơ là do chúng tạo thành liên kết muối (liên kết hoá học với xơ).
.
Nghành CN Vật liệu Dệt May 22 Khóa 2012 - 2014
- Ở giai đoạn đầu trong môi trƣờng axit (ví dụ HCl) nhóm amin của xơ sẽ liên kết với axit thành muối, sau đó phân ly, làm cho xơ trở nên tích điện dƣơng - Ở giai đoạn sau , anion thuốc nhuộm sẽ tƣơng tác với các tâm tích điện dƣơng của xơ :
chính vì thế mà khi nhuộm len và tơ tằm, xơ polyamit cần phải tiến hành trong môi trƣờng axit.
Nhìn chung tốc độ nhuộm của thuốc nhuộm axit cũng phụ thuộc vào tốc độ khuếch tán của các ion và các phân tử thuốc nhuộm từ mặt xơ vào lõi của nó. Tốc độ khuếch tán đó cũng phụ thuộc vào kích thƣớc các phân tử thuốc nhuộm, đặc tính của xơ, nồng độ thuốc nhuộm và nhiệt độ ..vv. Riêng đối với thuốc nhuộm axit, tốc độ nhuộm còn phụ thuộc nhiều vào độ pH của máng nhuộm hay mức độ tích điện dƣơng của xơ.
Dung dịch nhuộm thƣờng đƣợc axit hoá bởi các axit khác nhau nhƣ: H2SO4, CH3COOH hoặc các muối amoni của các axit yếu nhƣ: CH3COONH4, vv .. tuỳ theo tính chất của mỗi thuốc nhuộm.
Khác với trƣờng hợp nhuộm bằng thuốc nhuộm trực tiếp khi nhuộm bằng thuốc nhuộm axit, chất điện ly đƣợc đƣa vào dung dịch nhuộm để làm chậm tốc độ nhuộm, làm cho anion thuốc nhuộm liên kết với các tâm tích điện dƣơng của xơ chậm lại, nên có tác dụng làm đều màu. Vì len có lớp vảy bao bọc bên ngoài, dƣới 50oC lớp vảy này chƣa trƣơng nở thuốc nhuộm chƣa đi vào xơ đƣợc, nên đối với len chỉ trên 50o
.
Nghành CN Vật liệu Dệt May 23 Khóa 2012 - 2014
dung dịch nhuộm, theo yêu cầu riêng với từng màu cũng là biện pháp quan trọng để nhận đƣợc độ đều màu cao.
Tùy theo ái lực của thuốc nhuộm axit đối với xơ mà chúng đƣợc chia làm 3 nhóm : dễ đều màu, đều màu trung bình và khó đều màu. Những thuốc nhuộm axit dễ đều màu có ái lực nhỏ với xơ nên dễ dàng phân bố đều trên xơ. Khi nhuộm để axit hóa
dung dịch nhuộm có thể dùng các axit mạnh nhƣ: H2SO4, HCl và CH3COOH mà
không sợ bị loang màu. Song nhƣợc điểm của loại thuốc nhuộm này là có độ bền màu thấp với nhiều chỉ tiêu hoá lý và cơ lý.
Những thuốc nhuộm axit khó đều màu do có ái lực lớn với xơ nên bắt màu vào xơ rất nhanh nên khó đạt đƣợc độ đều màu cao. Vì vậy dung dịch nhuộm thƣờng đƣợc axit hoá bằng các axit yếu nhƣ CH3COOH hoặc dùng muối amoni của nó (CH3COONH4). Khi nhuộm muối này sẽ bị thủy phân, thoát ra NH3, còn axit axetic đƣợc giải phóng ra sẽ axit hoá môi trƣờng một cách từ từ, và làm cho xơ đƣợc ion hóa từ từ, kết quả là xơ đƣợc nhuộm đều hơn.
Để làm chậm tốc độ nhuộm trong trƣờng hợp này ngƣời ta còn dùng biện pháp đƣa chất điện ly vào máng nhuộm và điều chỉnh chặt chẽ chế độ tăng nhiệt độ nhuộm, cũng nhƣ sử dụng các chất trợ có tác dụng làm đều màu. Tuy khó nhuộm, nhƣng loại thuốc nhuộm này có độ bền màu cao hơn với gia công ƣớt, với ma sát và ánh sáng.
Những thuốc nhuộm có độ bền màu trung bình chiếm vị trí trung gian trong 2 nhóm trên. Để axit hóa dung dịch nhuộm, trong trƣờng hợp này có thể dùng các axit
.
Nghành CN Vật liệu Dệt May 24 Khóa 2012 - 2014