คุณสมบัติหลัก 5 ประการของสีย้อมแบบกระจายตัว:

กำลังในการยกตัว, กำลังในการปกคลุม, ความเสถียรในการกระจายตัว, ความไวต่อค่า pH, ความเข้ากันได้

1. กำลังยก
1. นิยามของกำลังยก:
กำลังการยกสีเป็นคุณสมบัติสำคัญอย่างหนึ่งของสีย้อมแบบกระจายตัว คุณลักษณะนี้บ่งชี้ว่าเมื่อใช้สีย้อมแต่ละชนิดในการย้อมหรือพิมพ์ ปริมาณสีย้อมจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น และระดับความเข้มของสีบนผ้า (หรือเส้นด้าย) ก็จะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย สำหรับสีย้อมที่มีกำลังการยกสีดี ความเข้มของสีจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของปริมาณสีย้อม แสดงว่ามีการย้อมที่เข้มกว่า ในขณะที่สีย้อมที่มีกำลังการยกสีไม่ดีจะมีความเข้มของสีไม่ดี เมื่อถึงระดับความเข้มสีหนึ่งแล้ว สีจะไม่เข้มขึ้นอีกแม้จะเพิ่มปริมาณสีย้อมก็ตาม
2. ผลของกำลังการยกสีต่อการย้อมสี:
ประสิทธิภาพในการยกสีย้อมของสีย้อมกระจายตัวนั้นแตกต่างกันอย่างมากในแต่ละชนิด สีย้อมที่มีประสิทธิภาพในการยกสีสูงควรใช้สำหรับสีเข้มและสีหนา ส่วนสีย้อมที่มีประสิทธิภาพในการยกสีต่ำสามารถใช้สำหรับสีอ่อนและสีสว่างได้ การที่จะประหยัดสีย้อมและลดต้นทุนได้นั้น ต้องอาศัยการเข้าใจคุณสมบัติของสีย้อมและการใช้งานอย่างเหมาะสมเท่านั้น
3. การทดสอบการยกของ:
ประสิทธิภาพการดูดซับสีของวิธีการย้อมด้วยอุณหภูมิสูงและความดันสูงแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ ภายใต้เงื่อนไขการย้อมที่กำหนด จะวัดอัตราการดูดซับสีของสารละลายสีย้อม หรือวัดค่าความเข้มของสีของตัวอย่างที่ย้อมโดยตรง ความเข้มของการย้อมแต่ละชนิดสามารถแบ่งออกเป็นหกระดับตาม 1, 2, 3.5, 5, 7.5, 10% (OMF) และทำการย้อมในเครื่องย้อมตัวอย่างขนาดเล็กด้วยอุณหภูมิสูงและความดันสูง ประสิทธิภาพการดูดซับสีของวิธีการย้อมแบบแผ่นความร้อนหรือการพิมพ์สิ่งทอแสดงเป็นกรัมต่อลิตร
ในแง่ของการผลิตจริง กำลังการยกสีของสีย้อมคือการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของสารละลายสีย้อม ซึ่งก็คือการเปลี่ยนแปลงเฉดสีของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปเมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์ที่ย้อมแล้ว การเปลี่ยนแปลงนี้ไม่เพียงแต่คาดเดาได้ยากเท่านั้น แต่ยังสามารถวัดค่าความเข้มของสีได้อย่างแม่นยำด้วยความช่วยเหลือของเครื่องมือ จากนั้นจึงคำนวณเส้นโค้งแรงยกสีของสีย้อมแบบกระจายตัวโดยใช้สูตรความเข้มของสี
2. กำลังไฟฟ้าครอบคลุม

1. สีย้อมชนิดนี้มีกำลังการปกปิดเท่าไร?

เช่นเดียวกับการปกปิดเส้นใยฝ้ายที่ตายแล้วด้วยสีย้อมรีแอคทีฟหรือสีย้อมแวทเมื่อย้อมผ้าฝ้าย การปกปิดสีย้อมกระจายตัวบนโพลีเอสเตอร์คุณภาพต่ำในที่นี้เรียกว่าการปกปิด ผ้าใยโพลีเอสเตอร์ (หรือเส้นใยอะซิเตท) รวมถึงเสื้อถัก มักจะมีสีที่เปลี่ยนไปหลังจากย้อมด้วยสีย้อมกระจายตัว สาเหตุของสีที่แตกต่างกันมีหลายสาเหตุ บางส่วนเป็นข้อบกพร่องในการทอ และบางส่วนปรากฏให้เห็นหลังจากย้อมสีเนื่องจากคุณภาพของเส้นใยแตกต่างกัน

2. การทดสอบความครอบคลุม:

การเลือกใช้ผ้าใยโพลีเอสเตอร์คุณภาพต่ำ แล้วย้อมด้วยสีย้อมกระจายตัวที่มีสีและชนิดต่างกัน ภายใต้สภาวะการย้อมเดียวกัน จะทำให้เกิดสถานการณ์ที่แตกต่างกันออกไป บางสีอาจมีความแตกต่างอย่างเห็นได้ชัด ในขณะที่บางสีอาจไม่มีความแตกต่างมากนัก ซึ่งสะท้อนให้เห็นว่าสีย้อมกระจายตัวมีระดับการปกปิดสีที่แตกต่างกัน ตามมาตรฐานสีเทา ระดับ 1 คือความแตกต่างของสีอย่างเห็นได้ชัด และระดับ 5 คือไม่มีความแตกต่างของสีเลย

ความสามารถในการปกปิดของสีย้อมแบบกระจายตัวบนแผ่นสีนั้นถูกกำหนดโดยโครงสร้างของสีย้อมเอง สีย้อมส่วนใหญ่ที่มีอัตราการย้อมติดสีเริ่มต้นสูง การแพร่กระจายช้า และการเคลื่อนย้ายไม่ดี จะมีประสิทธิภาพในการปกปิดบนแผ่นสีต่ำ ความสามารถในการปกปิดยังเกี่ยวข้องกับความคงทนต่อการระเหิดด้วย

3. การตรวจสอบประสิทธิภาพการย้อมสีของเส้นใยโพลีเอสเตอร์:

ในทางตรงกันข้าม สีย้อมกระจายตัวที่มีความสามารถในการปกปิดต่ำสามารถใช้ตรวจสอบคุณภาพของเส้นใยโพลีเอสเตอร์ได้ กระบวนการผลิตเส้นใยที่ไม่เสถียร รวมถึงการเปลี่ยนแปลงในพารามิเตอร์การดึงและการตั้งค่า จะทำให้ความสามารถในการดูดซับสีของเส้นใยไม่สม่ำเสมอ การตรวจสอบคุณภาพการย้อมสีของเส้นใยโพลีเอสเตอร์มักทำโดยใช้สีย้อมที่มีการปกปิดต่ำทั่วไป เช่น Eastman Fast Blue GLF (CI Disperse Blue 27) ความเข้มของการย้อม 1% ต้มที่อุณหภูมิ 95～100℃ เป็นเวลา 30 นาที จากนั้นทำการซักและอบแห้งตามระดับความแตกต่างของสี

4. การป้องกันในกระบวนการผลิต:

เพื่อป้องกันการเกิดสีเพี้ยนในกระบวนการผลิตจริง ขั้นตอนแรกคือการเสริมสร้างการจัดการคุณภาพของวัตถุดิบเส้นใยโพลีเอสเตอร์ โรงทอต้องใช้เส้นด้ายส่วนเกินให้หมดก่อนที่จะเปลี่ยนผลิตภัณฑ์ สำหรับวัตถุดิบคุณภาพต่ำที่ทราบกันดีอยู่แล้ว สามารถเลือกใช้สีย้อมกระจายตัวที่มีความสามารถในการปกปิดที่ดีเพื่อหลีกเลี่ยงการเสื่อมคุณภาพของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจำนวนมาก

3. ความเสถียรในการกระจายตัว

1. ความเสถียรในการกระจายตัวของสีย้อมแบบกระจายตัว:

สีย้อมแบบกระจายตัวจะถูกเทลงในน้ำแล้วกระจายตัวเป็นอนุภาคละเอียด การกระจายขนาดอนุภาคเป็นไปตามสูตรทวินาม โดยมีค่าเฉลี่ยอยู่ที่ 0.5 ถึง 1 ไมครอน สีย้อมเชิงพาณิชย์คุณภาพสูงจะมีขนาดอนุภาคใกล้เคียงกันมาก และมีเปอร์เซ็นต์สูง ซึ่งสามารถบ่งชี้ได้จากกราฟการกระจายขนาดอนุภาค สีย้อมที่มีการกระจายขนาดอนุภาคไม่ดีจะมีอนุภาคหยาบขนาดต่างๆ กัน และมีความเสถียรในการกระจายตัวต่ำ หากขนาดอนุภาคเกินช่วงค่าเฉลี่ยมาก อาจเกิดการตกผลึกใหม่ของอนุภาคขนาดเล็กได้ เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของอนุภาคตกผลึกใหม่ขนาดใหญ่ สีย้อมจะตกตะกอนและสะสมอยู่บนผนังของเครื่องย้อมหรือบนเส้นใย

เพื่อให้อนุภาคสีละเอียดกระจายตัวในน้ำได้อย่างเสถียร ต้องมีสารช่วยกระจายตัวของสีที่เดือดในปริมาณที่เพียงพอในน้ำ อนุภาคสีจะถูกล้อมรอบด้วยสารช่วยกระจายตัว ซึ่งจะช่วยป้องกันไม่ให้สีอยู่ใกล้กัน ป้องกันการรวมตัวหรือการจับกลุ่มกัน แรงผลักของประจุลบช่วยทำให้การกระจายตัวมีความเสถียร สารช่วยกระจายตัวประจุลบที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ ลิกโนซัลโฟเนตจากธรรมชาติ หรือสารช่วยกระจายตัวของกรดแนฟทาลีนซัลโฟนิกสังเคราะห์ นอกจากนี้ยังมีสารช่วยกระจายตัวที่ไม่มีประจุ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นอนุพันธ์ของอัลคิลฟีนอลโพลีออกซีเอทิลีน ซึ่งใช้เป็นพิเศษสำหรับการพิมพ์ด้วยสีสังเคราะห์

2. ปัจจัยที่มีผลต่อความเสถียรในการกระจายตัวของสีย้อมแบบกระจายตัว:

สิ่งเจือปนในสีย้อมดั้งเดิมอาจส่งผลเสียต่อสถานะการกระจายตัว การเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างผลึกของสีย้อมก็เป็นปัจจัยสำคัญเช่นกัน โครงสร้างผลึกบางแบบกระจายตัวได้ง่าย ในขณะที่บางแบบกระจายตัวได้ยาก ในระหว่างกระบวนการย้อมสี โครงสร้างผลึกของสีย้อมอาจเปลี่ยนแปลงไปได้

เมื่อสีย้อมกระจายตัวอยู่ในสารละลายในน้ำ เนื่องมาจากอิทธิพลของปัจจัยภายนอก สภาวะสมดุลของการกระจายตัวจะถูกทำลาย ซึ่งอาจทำให้เกิดปรากฏการณ์ผลึกสีย้อมเพิ่มขึ้น การรวมตัวของอนุภาค และการตกตะกอน

ความแตกต่างระหว่างการรวมตัวและการจับตัวเป็นก้อนคือ การรวมตัวนั้นสามารถหายไปได้อีกครั้ง สามารถย้อนกลับได้ และสามารถกระจายตัวได้อีกครั้งโดยการคน ในขณะที่สีย้อมที่จับตัวเป็นก้อนนั้นเป็นการกระจายตัวที่ไม่สามารถกลับคืนสู่สภาพเดิมได้ ผลที่ตามมาจากการจับตัวเป็นก้อนของอนุภาคสีย้อม ได้แก่ คราบสี การย้อมสีช้าลง ผลผลิตสีลดลง การย้อมสีไม่สม่ำเสมอ และการอุดตันของถังย้อมสี

ปัจจัยที่ทำให้การกระจายตัวของน้ำย้อมไม่เสถียรนั้นโดยคร่าวๆ มีดังนี้: คุณภาพสีย้อมไม่ดี อุณหภูมิน้ำย้อมสูงเกินไป ระยะเวลานานเกินไป ความเร็วในการสูบฉีดเร็วเกินไป ค่า pH ต่ำ สารช่วยที่ไม่เหมาะสม และผ้าสกปรก

3. การทดสอบความเสถียรของการกระจายตัว:

ก. วิธีการใช้กระดาษกรอง:
ใช้สารละลายสีย้อมกระจายตัว 10 กรัม/ลิตร เติมกรดอะซิติกเพื่อปรับค่า pH นำสารละลาย 500 มิลลิลิตร มากรองด้วยกระดาษกรองเบอร์ 2 บนกรวยเซรามิก เพื่อสังเกตความละเอียดของอนุภาคสีย้อม นำสารละลายอีก 400 มิลลิลิตร ไปทดสอบในเครื่องย้อมผ้าที่อุณหภูมิสูงและความดันสูง โดยให้ความร้อนถึง 130°C คงอุณหภูมิไว้ 1 ชั่วโมง จากนั้นปล่อยให้เย็นลง แล้วกรองด้วยกระดาษกรองอีกครั้ง เพื่อเปรียบเทียบการเปลี่ยนแปลงความละเอียดของอนุภาคสีย้อม หลังจากกรองสารละลายสีย้อมที่ให้ความร้อนสูงแล้ว จะต้องไม่มีคราบสีบนกระดาษ แสดงว่าการกระจายตัวของสีย้อมมีความเสถียรดี

ข. วิธีการระบายสีขนสัตว์เลี้ยง:
ความเข้มข้นของสีย้อม 2.5% (น้ำหนักต่อโพลีเอสเตอร์) อัตราส่วนของสารละลาย 1:30 เติมแอมโมเนียมซัลเฟต 10% จำนวน 1 มล. ปรับค่า pH เป็น 5 ด้วยกรดอะซิติก 1% นำผ้าถักโพลีเอสเตอร์ 10 กรัม มาม้วนบนผนังที่มีรูพรุน แล้วหมุนเวียนสารละลายสีย้อมทั้งภายในและภายนอกเครื่องย้อมตัวอย่างขนาดเล็กที่อุณหภูมิ 80°C เพิ่มอุณหภูมิเป็น 130°C คงไว้ 10 นาที ลดอุณหภูมิลงเหลือ 100°C ล้างและทำให้แห้งในน้ำ แล้วสังเกตว่ามีจุดสีตกตะกอนบนผ้าหรือไม่

ประการที่สี่ ความไวต่อค่า pH

1. ความไวต่อค่า pH คืออะไร?

สีย้อมแบบกระจายตัวมีหลายชนิด มีช่วงการกระจายตัวกว้าง และมีความไวต่อค่า pH แตกต่างกันมาก การย้อมด้วยสารละลายที่มีค่า pH ต่างกันมักส่งผลให้ได้ผลลัพธ์การย้อมที่แตกต่างกัน ส่งผลต่อความเข้มของสี และอาจทำให้สีเปลี่ยนไปอย่างมาก ในสภาวะที่เป็นกรดอ่อน (pH 4.5～5.5) สีย้อมแบบกระจายตัวจะมีความเสถียรมากที่สุด

ค่า pH ของสารละลายสีย้อมทางการค้าไม่เท่ากัน บางชนิดเป็นกลาง บางชนิดเป็นด่างเล็กน้อย ก่อนการย้อม ให้ปรับค่า pH ให้ได้ตามที่กำหนดด้วยกรดอะซิติก ในระหว่างกระบวนการย้อม บางครั้งค่า pH ของสารละลายสีย้อมจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น หากจำเป็น สามารถเติมกรดฟอร์มิกและแอมโมเนียมซัลเฟตเพื่อรักษาสภาพความเป็นกรดอ่อนๆ ของสารละลายสีย้อมได้

2. อิทธิพลของโครงสร้างสีย้อมต่อความไวต่อค่า pH:

สีย้อมกระจายตัวบางชนิดที่มีโครงสร้างอะโซนั้นไวต่อด่างมากและไม่ทนต่อการรีดิวซ์ สีย้อมกระจายตัวส่วนใหญ่ที่มีหมู่เอสเทอร์ หมู่ไซยาโน หรือหมู่เอไมด์จะได้รับผลกระทบจากการไฮโดรไลซิสในสภาวะด่าง ซึ่งจะส่งผลต่อเฉดสีปกติ สีย้อมบางชนิดสามารถย้อมในอ่างเดียวกันกับสีย้อมโดยตรงหรือย้อมแบบแพดในอ่างเดียวกันกับสีย้อมรีแอคทีฟได้ แม้ว่าจะย้อมที่อุณหภูมิสูงภายใต้สภาวะเป็นกลางหรือด่างอ่อนๆ ก็ไม่ทำให้สีเปลี่ยนไป

เมื่อพิมพ์สีโดยใช้สีย้อมแบบกระจายตัวและสีย้อมแบบรีแอคทีฟเพื่อให้ได้ขนาดสีที่เท่ากัน ควรใช้เฉพาะสีย้อมที่คงตัวในสภาพด่างเท่านั้น เพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบของเบกกิ้งโซดาหรือโซดาแอชต่อเฉดสี ควรให้ความสำคัญเป็นพิเศษกับการจับคู่สี จำเป็นต้องทำการทดสอบก่อนเปลี่ยนชนิดของสีย้อม และตรวจสอบช่วงค่า pH ที่สีย้อมคงตัว
5. ความเข้ากันได้

1. นิยามของความเข้ากันได้:

ในการผลิตย้อมสีจำนวนมาก เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอและได้สีที่ใกล้เคียงกัน มักจะต้องแน่ใจว่าคุณสมบัติการย้อมสีของสีหลักทั้งสามสีที่ใช้มีความคล้ายคลึงกัน เพื่อให้มั่นใจได้ว่าความแตกต่างของสีมีความสม่ำเสมอทั้งก่อนและหลังการย้อมแต่ละล็อต แล้วจะควบคุมความแตกต่างของสีระหว่างล็อตของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่ย้อมแล้วให้อยู่ในขอบเขตคุณภาพที่ยอมรับได้อย่างไร? นี่คือคำถามเดียวกันกับที่เกี่ยวข้องกับความเข้ากันได้ของการจับคู่สีของสูตรการย้อม ซึ่งเรียกว่าความเข้ากันได้ของสีย้อม (หรือที่รู้จักกันในชื่อความเข้ากันได้ของการย้อม) ความเข้ากันได้ของสีย้อมแบบกระจายตัวก็เกี่ยวข้องกับความเข้มของการย้อมด้วยเช่นกัน

สีย้อมกระจายตัวที่ใช้ในการย้อมเซลลูโลสอะซิเตทมักจะต้องย้อมที่อุณหภูมิประมาณ 80 องศาเซลเซียส หากอุณหภูมิในการย้อมสูงหรือต่ำเกินไป จะไม่เอื้อต่อการจับคู่สี

2. การทดสอบความเข้ากันได้:

เมื่อย้อมโพลีเอสเตอร์ด้วยอุณหภูมิสูงและความดันสูง คุณสมบัติการย้อมของสีย้อมแบบกระจายตัวมักจะเปลี่ยนแปลงไปเนื่องจากการผสมของสีย้อมอื่น หลักการทั่วไปคือการเลือกสีย้อมที่มีอุณหภูมิวิกฤตในการย้อมที่ใกล้เคียงกันเพื่อให้ได้สีที่เข้ากัน เพื่อตรวจสอบความเข้ากันได้ของสีย้อม สามารถทำการทดสอบการย้อมตัวอย่างขนาดเล็กหลายชุดภายใต้สภาวะที่คล้ายคลึงกับอุปกรณ์การผลิตการย้อม และเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์กระบวนการหลัก เช่น ความเข้มข้นของสูตร อุณหภูมิของสารละลายย้อม และเวลาในการย้อม เพื่อเปรียบเทียบสีและความสม่ำเสมอของแสงของตัวอย่างผ้าที่ย้อมแล้ว จัดสีย้อมที่มีความเข้ากันได้ในการย้อมที่ดีกว่าไว้ในกลุ่มเดียวกัน

3. จะเลือกความเข้ากันได้ของสีย้อมอย่างเหมาะสมได้อย่างไร?

เมื่อย้อมผ้าผสมโพลีเอสเตอร์-ฝ้ายด้วยสีย้อมร้อน สีย้อมที่ใช้ในการจับคู่สีต้องมีคุณสมบัติเช่นเดียวกับสีย้อมโมโนโครม อุณหภูมิและเวลาในการหลอมควรสอดคล้องกับคุณสมบัติการยึดเกาะของสีย้อมเพื่อให้ได้สีที่สวยงามที่สุด สีย้อมแต่ละชนิดมีเส้นโค้งการยึดเกาะด้วยสีย้อมร้อนเฉพาะ ซึ่งสามารถใช้เป็นพื้นฐานในการเลือกสีย้อมจับคู่เบื้องต้นได้ สีย้อมกระจายตัวชนิดอุณหภูมิสูงมักไม่สามารถจับคู่สีกับสีย้อมชนิดอุณหภูมิต่ำได้ เนื่องจากต้องการอุณหภูมิการหลอมที่แตกต่างกัน สีย้อมชนิดอุณหภูมิปานกลางไม่เพียงแต่สามารถจับคู่สีกับสีย้อมชนิดอุณหภูมิสูงได้เท่านั้น แต่ยังเข้ากันได้กับสีย้อมชนิดอุณหภูมิต่ำอีกด้วย การจับคู่สีที่เหมาะสมต้องคำนึงถึงความสอดคล้องระหว่างคุณสมบัติของสีย้อมและความคงทนของสี ผลของการจับคู่สีแบบสุ่มคือเฉดสีไม่คงที่และคุณภาพสีของผลิตภัณฑ์ไม่ดี

โดยทั่วไปเชื่อกันว่า หากรูปทรงของกราฟการยึดติดด้วยความร้อนของสีย้อมเหมือนกันหรือคล้ายคลึงกัน และจำนวนชั้นการกระจายสีแบบโมโนโครมบนฟิล์มโพลีเอสเตอร์ก็เท่ากัน เมื่อย้อมสีย้อมสองชนิดเข้าด้วยกัน แสงสีในแต่ละชั้นการกระจายสีจะคงที่ แสดงว่าสีย้อมทั้งสองชนิดเข้ากันได้ดีในการจับคู่สี ในทางตรงกันข้าม หากรูปทรงของกราฟการยึดติดด้วยความร้อนของสีย้อมแตกต่างกัน (เช่น กราฟหนึ่งเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น และอีกกราฟหนึ่งลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น) และจำนวนชั้นการกระจายสีแบบโมโนโครมบนฟิล์มโพลีเอสเตอร์แตกต่างกัน เมื่อย้อมสีย้อมสองชนิดเข้าด้วยกัน เฉดสีในชั้นการกระจายสีจะแตกต่างกัน ดังนั้นจึงไม่เหมาะสมที่จะจับคู่สีกัน แต่สีที่เหมือนกันจะไม่ถูกจำกัดด้วยข้อจำกัดนี้ ลองนึกถึงเกาลัดดู: สีน้ำเงินเข้มแบบกระจายตัว HGL และสีแดงแบบกระจายตัว 3B หรือสีเหลืองแบบกระจายตัว RGFL มีเส้นโค้งการยึดติดด้วยความร้อนที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง และจำนวนชั้นการแพร่กระจายบนฟิล์มโพลีเอสเตอร์ก็แตกต่างกันมาก ทำให้ไม่สามารถจับคู่สีได้ แต่เนื่องจากสีแดงแบบกระจายตัว M-BL และสีแดงแบบกระจายตัว 3B มีเฉดสีที่คล้ายคลึงกัน จึงยังสามารถใช้ในการจับคู่สีได้ แม้ว่าคุณสมบัติการยึดติดด้วยความร้อนจะไม่สอดคล้องกันก็ตาม