TRIACETATE VAØ SỢI CELLULOSE:
Khi sợi cellulose acetate được tạo ra năm 1920, chúng gây sự quan tâm của mọi người do tính nhuộm chéo với sợi cellulose. Khi pha với visco, sợi acetate cĩ tính chất chống nhăn tăng đáng kể. Cellulose acetate thường được pha với cotton và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là quần áo. Sợi tổng hợp cellulose/visco, được tạo từ quá trình pha xơ acetate với sợi dài visco, được chính thức sử dụng trong lĩnh vực quần áo may mặc dạng crep, vải gabardine, áo khốc vùng nhiệt, sơ mi mỏng, quần áo lĩt và quần áo trẻ em. Cĩ thể gặp sợi xếp với hiệu ứng phản chiếu màu, sợi visco cĩ đặc tính cong được pha với acetate hoặc sợi khổ ngang dạng xơ visco/acetate. Sợi tổng hợp acetate/visco vẫn được sử dụng làm len cho phụ nữ, quần áo phụ nữ. Vải kim tuyến dạng acetate/cotton được sử dụng nhiều năm nay trong lĩnh vực màng thêu hoa.
Khi cellulose triacetate được tạo ra vào thập niên 1950, nĩ được chấp nhận rộng rãi như là nguyên liệu thay thế polyester bởi cĩ thể sử dụng nĩ để may mặc, và bởi tính bền của nĩ. Loại sợi này được xem như đứng giữa 2 loại sợi cellulose acetate bậc 2 và polyester. Nĩ cĩ đặc tính là dễ sấy khơ nhanh và bền với quá trình nhuộm ở nhiệt độ cao so với acetate bậc 2. So với polyester, nĩ cĩ đặc tính chống uốn tốt hơn nhưng khơng dễ đổ lơng và tính bền khi vị kém hơn.
Sợi tổng hợp triacetate/cellulose thích hợp khi sử dụng trong lĩnh vực may mặc, vải may áo khốc, áo sơ-mi và là chất liệu giữ nếp gấp lại được ứng dụng nhiều trong ngành may mặc. Hợp chất triacetate cĩ tính chất dễ xử lý, giữ nếp gấp và phục hồi nếp gấp. Triacetate thường được pha với visco hơn là với cotton và được sử dụng là vải may quần áo trẻ em, áo khốc nhẹ, áo sơ-mi, và quần áo giữ nếp gấp. Sợi tổng hợp triacetate/polynosic cũng được sử dụng rộng rãi trong
ngành đan len cho quần áo phụ nữ. Nên sử dụng thêm chất nhựa thơng nếu thành phần visco hoặc polynosic vượt quá 30%.
Sợi cellulose acetate ít bị thấm màu khi sử dụng phẩm nhuộm cho cellulose, nhưng đối với sợi tổng hợp acetate/cotton, phải được tẩy trắng cẩn thận trong mơi trường cĩ acid nhẹ vì cĩ thể xảy ra sự xà-phịng hĩa một phần các nhĩm ester, làm thấm màu nhiều lên hợp chất acetate. Nếu cần tẩy trắng sợi tổng hợp cellulose acetate/viscose nhằm duy trì hiệu suất nhuộm hoặc mày xanh sáng nhạt của phẫm nhuộm, thì quá trình tẩy trắng này được thực hiện với peroxide hydrogen đã bão hịa silicate và với bột giặt anion ở 710C. Thơng thường, chỉ tẩy nhẹ với nước sơi (để mở nắp) và chà lại với bột giặt anion và amonia ở 60-700C.
Rất khĩ bảo vệ sợi visco khi sử dụng phẩm nhuộm phân tán để nhuộm sợi acetate. Hiệu quả nhuộm tùy thuộc vào bản chất sợi visco và hiệu suất hồ vải, vào việc tẩy trắng bằng peroxide, cũng như vào điều kiện nhuộm. Việc hồ vải rất quan trọng vì việc này sẽ gây ra sự thấm màu của thuốc nhuộm phân tán và cần phải xử lý nhiều hơn sau khi nhuộm. Sự thấm màu lên sợi visco phụ thuộc vào thời gian và nhiệt độ nhuộm, thành phần phẩm nhuộm và vào việc lựa chọn các tác nhân phân tán dạng anion. Các thuốc nhuộm cĩ tính chất bảo vệ sợi visco thường là những phẩm nhuộm cĩ năng lượng thấp (Mr 230-300), bao gồm vàng dinitrodiphenylamine, vàng-đỏ nitroaniline monoazo hoặc các loại đỏ-xanh 1,4- dianthraquinone thay thế (1,4-disubstituted anthraquinone).
Các vết thấm trên sợi visco được rửa thơng qua quá trình khử bằng kiềm ở nhiệt độ thường. Dung dịch trisodium orthophosphate chứa sodium dithionite cĩ thể cho kết quả tốt đối với hầu hết với những phẩm nhuộm azo phân tán. Tuy nhiên người ta thường sử dụng quá trình rửa oxi hĩa với chất sodium hypochlorite ở mơi trường pH vừa phải, sau đĩ là xử lý lại bằng chất sodium bisulphite. Quá trình này cho kết quả tốt đối với những phẩm nhuộm phân tán dạng anthraquinone. Cả 2 quá trình trên đều được thực hiện ở điều kiện thường để tránh sự phân hủy các thuốc nhuộm dạng phân tán trên cellulose acetate. Khi cả 2 loại chromogen của thuốc nhuộm phân tán đều cĩ mặt, nên thực hiện cả 2 quá trình trên với quá trình khử sẽ thực hiện trước. Cơ chế chủ yếu chính là việc phân azo và sự hịa tan leuco-anthraquinone diễn ra trong quá trình khử và sụ phá hủy anthraquinone chromogen do quá trình oxi hĩa.
Nếu muốn thực hiện quá trình tẩy và làm trắng trong mơi trường trung tính để tránh sự xà-phịng hĩa cellulose acetate, thì cĩ thể bảo vệ hợp chất này bằng
cách sử dụng các thuốc nhuộm trực tiếp loại đa multisulphonat (multisulphonated) với muối ở 800C. Tác dụng đậm màu trên sợi tổng hợp acetate/visco thường đạt được thơng qua phương pháp nhuộm 1 bồn ở 75-800+C ở
mơi trường pH 6-7, sử dụng thuốc nhuộm trực tiếp hoặc phân tán, cùng với tác nhân phân tán là muối và disodium dinaphthylmethanedisulphonate. Nên cẩn thận bởi vì một số thuốc nhuộm trực tiếp phức đồng cĩ thể làm biến đội hiệu ứng màu của một số phẩm nhuộm dạng phân tán và muối sử dụng cĩ thể làm giảm độ bền của dung dịch các phẩm nhuộm phân tán.
Các sợi tổng hợp acetate/visco sử dụng trong ngành may mặc thường được nhuộm theo cách phản chiếu màu, với cách này sẽ bảo tồn được sợi. Các loại sợi pha tổng hợp này cũng được sử dụng để tạo hiệu ứng phản chiếu màu khi sử dụng chung với những sợi lĩt tổng hợp visco cong/acetate (viscose warp/acetate). Trong trường hợp này, những sợi lĩt này được nhuộm để tạo hiệu ứng màu phụ trợ như đỏ-xanh (red-green) hoặc xanh dương-vàng (blue-gold). Hiệu ứng phản chiếu màu tối ưu đạt được khi sử dụng phương pháp nhuộm 2 bồn. Trong phương pháp này, cellulose acetate được nhuộm trước, khử ở nhiệt độ thường, sau đĩ loại sợi này được làm bĩng với thuốc nhuộm trực tiếp. Khi cần, cĩ thể sử dụng 1 trong 2 phương pháp khử bằng dithionite hoặc oxi hĩa hypochlorite để tạo hiệu ứng màu phản chiếu cao, và sợi acetate thường được nhuộm để đạt được độ cắn màu sâu hơn. Tại thời điểm này, cĩ thể khử hiệu ứng bĩng sắc trên sợi cellulo bằng cách khử những vết thấm màu của phẩm nhuộm phân tán trước khi sử dụng phẩm nhuộm trực tiếp.
Sợi pha acetate/visco sử dụng may quần áo trang trí được nhuộm trên tời (winch) hoặc khuơn (jig) tùy theo kết cấu của sợi. Khơng nhuộm trên tời nếu như quá trình này làm cĩ thể làm nhăn sợi. Quần áo, áo sơ-mi nhẹ thường được dệt từ sợi pha 50:50 acetate/visco, hoặc chứa sợi dọc (warp) acetate và sợi ngang visco. Sợi pha này cĩ thể được nhuộm để đạt được hiệu ứng phản chiếu màu. Sợi nhuộm thường được xử lý lại bằng nhựa thơng để đạt được độ bền kích cỡ và độ bền ướt.
Sợi làm màng hoặc đồ đạc bằng vải trong nhà loại acetate/cotton tường được nhuộm bằng thuốc nhuộm trực tiếp hoặc phân tán với độ bền màu nhẹ. Cĩ thể tạo độ đậm màu cho loại sợi pha này bằng cách sử dụng phẩm nhuộm hồn nguyên cùng với phương pháp đệm màu với sự cĩ mặt của tác nhân phân tán là disodium dinaphthylmethanedisulphonate. Sau khi sấy, chất liệu sợi được xử lý tiếp trong dung dịch sodium sulphite và sodium formaldehyd-sulphoxylate ở
nhiệt độ sơi, tái oxi hĩa và giặt bằng xà-phịng. Chất liệu sợi dệt cĩ khuynh hướng nhăn thì được xử lý trên tời hoặc khuơn, được nẹp chặt.
Tuy nhiên, trước đây, ít khi nào nhuộm sợi pha acetate/cellulose để đạt được độ bền cao bởi vì khi sử dụng phẩm nhuộm năng lượng thấp, độ bền màu của sợi acetate rất kém. Hơn nữa, sợi acetate sẽ bị giảm độ bĩng sáng ở cơng đoạn xử lý bằng xà-phịng sau đĩ, đây là cơng đoạn cần thiết để đạt được độ bền màu tối ưu khi sử dụng thuốc nhuộm hoạt hĩa nhuộm chất liệu cellulose. Sự xuất hiện loại sợi cellulose acetate Xtol (Courtaulds) năm 1987 cho phép cĩ thể khử tất cả những phẩm nhuộm hoạt tính khơng bền ra khỏi sợi cellulose khi nấu sơi mà khơng làm giảm độ bĩng sợi acetate. Cùng với độ bền ướt cao hơn đạt được khi sử dụng phẩm nhuộm năng lượng cao nhuộm Xtol, hiệu suất nhuộm tăng lên rất nhiều so với những phương pháp nhuộm trước đây.
Độ bĩng đậm thường dễ đạt được nhất trên sợi triacetate cellulose nhưng hiệu ứng phản chiếu màu và sự bảo vệ 2 loại sợi trên khĩ đạt được. Hầu hết chất liệu sợi pha triacetate được nhuộm trên khuơn hoặc tời và cần một số cơng đoạn xử lý vừa đủ. Để bảo vệ và nhuộm sợi màu xanh nhạt, sợi vải qua quá trình hồ bằng enzyme và tẩy trắng bằng peroxide. Triacetate cĩ tác dụng chống lại sự xà- phịng hĩa trong mơi trường kiềm cao hơn so với acetate bậc 2, và sợi pha triacetate/cotton cĩ thể xử lý trong kiềm nhiệt độ thấp. Tuy nhiên, khơng nên xử lý theo phương pháp S (S finished) (Xem phần 11.2) hoặc đun sơi với kiềm vì sẽ gây ra tình trạng thấm màu lẫn nhau của chất liệu triacetate bằng phẩm nhuộm trực tiếp.
Khi lựa chọn kỹ những phẩm nhuộm phân tán sẽ bảo vệ được sợi cellulose. Những phẩm nhuộm này sẽ được sử dụng trong mơi trường nước sơi, pH 5-6 với một chất mang ester và tác nhân phân tán là dinaphthylmethanedisulphonate. Triacetate sẽ hấp thụ phẩm nhuộm phân tán chậm hơn acetate và hiện tượng này làm tăng khả năng thấm màu lên sợi cellulose. Cĩ thể sử dụng bột giặt anion ở 700C để khử tẩy. Khơng cần sử dụng chất mang ester nếu sử dụng quá trình nhuộm phun hơi ở 1200C, nhưng sau đĩ cần khử những vết thấm của thuốc nhuộm bằng sodium dithionite ở 400C.
Để bảo vệ sợi cellulose và tạo tính bền đối với hiện tượng nhuộm chéo của phẩm nhuộm trực tiếp và muối, thường sử dụng các phẩm nhuộm phân tán năng lượng trung bình (Mr 300-400) tạo tính bền vừa đủ khi gấp lại, đặc biệt là những phẩm nhuộm dạng vàng-cam monoazo và diazo, dạng đỏ chloronitroaniline, và dạng đỏ-xanh tri- hoặc tetra-anthraquinone thay thế (tri- or
tetra-substituted anthraquinone). Triacetate cellulose khơng bị phá hủy cĩ thể được bảo vệ bằng những loại phẩm nhuộm trực tiếp dạng đa sulphonate tự mang (multi-sulphonated self-levelling) và dạng muối cĩ thể điểu chỉnh (salt- controllable), đặc biệt là những phẩm nhuộm dẫn xuất stilbene và disazo tetrasulphonates, cĩ chứa phức đồng và những dẫn xuất đối xứng của những hợp chất diarylurea (diarylurea middle components). Sau đĩ, thường xử lý lại bằng những hợp chất cation để tăng độ bền ướt và để tránh hiện tượng khơng đều trên sợi triacetate chưa được nhuộm. Cần xử lý bằng nhựa thơng để tăng tính chống nhăn, bền kích cỡ và bền màu. Các phẩm nhuộm hồn nguyên khơng thích hợp khi sử dụng để bảo vệ sợi triacetate vì sợi triacetate bị xà-phịng hĩa một phần và thường bị thấm màu chéo khi nhuộm bằng phẩm nhuộm hồn nguyên.
Hiệu ứng phản chiếu và độ đậm màu thường cĩ thể đạt được ngay khi sử dụng phương pháp nhuộm 2 bồn, phương pháp sử dụng cho quá trình nhuộm bảo vệ sợi cellulose bằng phẩm nhuộm phân tán. Đầu tiên, phẩm nhuộm trực tiếp và phẩm nhuộm phân tán được đưa vào, sau khi nhuộm sợi triacetate, buồng nhuộm được làm nguội xuống 600C, thêm muối vào và tiếp tục nhuộm ở 80-900C để đạt được độ sâu cắn màu cần thiết trên sợi cellulose. Độ sâu cắn màu tối đa thể hiện tính bền tốt hơn hoặc hiệu ứng phản chiếu màu sáng hơn nhờ cơng đoạn nhuộm 2 bồn, với giai đoạn khử trung gian các vết thấm thuốc nhuộm bằng chất dithionite mang tính kiềm ở 40-500C.
Cĩ thể đạt được độ bền màu hiệu quả hơn trên chất liệu sợi pha bằng cách sử dụng phẩm nhuộm phân tán và hồn nguyên thơng qua quá trình nhuộm 2 bồn. Phẩm nhuộm hồn nguyên chịu được điều kiện nhuộm giống phẩm nhuộm phân tán tốt hơn phẩm nhuộm trực tiếp, như vậy trong trường hợp này sợi cellulose sẽ được nhuộm trước. Phẩm nhuộm hồn nguyên ứng dụng trong mơi trường nhuộm nhiệt độ thấp được sử dụng trong mơi trường pH 9, nhiệt độ 450C. Sẽ cĩ một vài trường hợp xuất hiện sự thấm màu lên sợi triacetate do kết quả của xà-phịng hĩa, nhưng sự thấm màu này thường cĩ độ bền màu tốt và cĩ thể nhúng đầy sợi triacetate bằng phẩm nhuộm phân tán trong bồn. Phẩm nhuộm hồn nguyên thường được sử dụng bao gồm benzamido anthraquinones, các dẫn xuất anthraquinone dị vịng (acridones, oxazoles và thiazoles) và các quinone đa vịng halogen (anthanthrone, dibenzopyrenedione và indanthrone).
Để nhuộm màu sáng với độ bền ướt đạt yêu cầu, cĩ thể sử dụng phương pháp nhuộm 3 giai đoạn với các phẩm nhuộm phân tán cùng với quá trình sử dụng chất mang ester thơng thường, sau đĩ khử các phẩm nhuộm hoạt hĩa trên
bề mặt sợi cellulose bằng muối, cuối cùng là giai đoạn tạo sự cắn màu bằng kiềm, xả lại bằng nước và giặt bằng xà-phịng.
Cĩ thể tạo ra khoảng sắc bĩng đặc biệt trên bề mặt sợi pha triacetate/visco bằng cách sử dụng những hợp chất ngẫu hợp azoic diazo. Độ đậm và độ đều chấp nhận được, cùng với độ bền đối với những tác nhân khác như độ bền ướt, chà xát đạt được với mức độ cho phép.