יישום של חומרי פילוס צבע מפוזרים בצביעת פוליאסטר

צבעי פיזור משמשים בעיקר לצביעת סיבים הידרופוביים כגון פוליאסטר, ספנדקס, ניילון וסיבי אצטט. עם ההתקדמות המתמשכת של טכנולוגיית צביעת הסיבים, סוגים שונים של חומרי יישור זכו להתפתחות משמעותית.

1. חומר פילוס לצביעה בטמפרטורה גבוהה

בעת שימוש בצבעים מפוזרים לצביעה בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה, צביעה לא אחידה מתרחשת לעיתים קרובות עקב גורמים כמו פיזור לקוי, תכונות יישור ותכונות נדידה של הצבעים, כמו גם שליטה לא נכונה בקצב החימום. בפרט, סיבי פוליאסטר בעלי דנייר עדין הם בעלי צפיפות ליניארית קטנה מאוד ושטח פנים מוגדל, מה שמאיץ את קצב הצביעה של הצבעים. בנוסף, מבנה הבד הצפוף מקשה על חדירת הצבעים ביסודיות, וכתוצאה מכך צביעה לא אחידה בולטת יותר בהשוואה לסיבי פוליאסטר קונבנציונליים. השימוש בחומרי יישור פיזור בטמפרטורה גבוהה במהלך הצביעה יכול לשפר את אפקט היישור של הבד ולשפר את איכות המוצר.

באופן כללי, עבור צבעים מפוזרים לא-יוניים, ניתן להשתמש בחומרים פעילי שטח לא-יוניים כחומרי יישור. השניים יכולים ליצור שילוב הידרופובי, שיכול להאט את קצב הצביעה כדי להשיג את מטרת היישור. מבין מולקולות חומר היישור הלא-יוניות של חומרי יישור, לחומרים פעילי שטח מסוג פוליאוקסיאתילן אסטר יש תכונות יישור טובות יותר מאשר לחומרים פעילי שטח מסוג פוליאוקסיאתילן אתר (הזיקה של מבנים מסוג אסטר לפוליאסטר גדולה מזו של מבנים מסוג אתר), ולחומרים פעילי שטח עם טבעות בנזן יש תכונות יישור טובות יותר מאשר לחומרים פעילי שטח אליפטיים.

עם זאת, חומרים פעילי שטח לא-יוניים נוטים להתייבשות במהלך צביעה בטמפרטורה גבוהה של פוליאסטר, והשילוב בין שרשרת האוקסיאתילן לקבוצות כמו הידרוקסיל ואמינו במולקולות הצבע יוצר ספיחה פיזיקלית רופפת, חסרת כוחות בין-מולקולריים, וכתוצאה מכך פיזור ומסיסות ירודים. השימוש בחומרים פעילי שטח לא-יוניים בעלי נקודת עכירות נמוכה יכול להוביל בקלות לאגרגציה של צבע. מכיוון שחומרים פעילי שטח אניוניים יכולים להיספג על פני חלקיקי הצבע וליצור שכבת מטען שלילית חזקה, יש דחייה חשמלית חזקה בין חלקיקי הצבע, ויוצרת מצב מפוזר יציב. יש להם יכולת פיזור חזקה עבור הפולימרים האסוציאטיביים של צבעים מפוזרים, ובכך מפחיתים את הצבירה שלהם ושומרים על יציבות הצבעים באמבט הצבע, מה שיכול לפתור את בעיית כתמי הצבע הנגרמים על ידי צבירת צבע עקב נקודת עכירות נמוכה של חומרים פעילי שטח לא-יוניים.

חומרי פילוס בטמפרטורה גבוהה בעלי ביצועים מצוינים מורכבים על ידי ניצול ההשפעות הסינרגטיות והמשפרות של חומרים פעילי שטח לא-יוניים וחומרים פעילי שטח אניוניים, כאשר למבנים שונים של כל רכיב יש פונקציות שונות. ישנם מוצרים רבים של חומרי פילוס בטמפרטורה גבוהה המורכבים מחומרים פעילי שטח אניוניים/לא-יוניים (חלקם גם מוסיפים נשאים). למבנים השונים של כל רכיב יש פונקציות שונות, אותן ניתן לחלק בעיקר ל: 1) מבנה האתוקסי יכול ללכוד צבעים מפוזרים במהלך תהליך הצביעה, להגדיל את אתרי הצביעה של הצבעים ולעכב את הצביעה; 2) כאשר טמפרטורת הצביעה מגיעה לערך קריטי מסוים, מבנה התרכובת הארומטית יכול לגרום לסיב הפוליאסטר להתנפח ולהתנפח במהירות, ולהפחית את טמפרטורת המעבר הזכוכיתי של הפוליאסטר ב-20-25.℃, מגדילים משמעותית את הנקבוביות בסיב, מאפשרים לצבע לצבוע את הסיב במהירות ובאינטנסיביות, ובמקביל פועלים כממס לצבע כדי לגרום לצבע בסיב להיספג ברציפות מהסיב ולעבור נדידה ברורה (נדידת צבע) כדי להשיג את אפקט היישור.

לחלק מהמוצרים המורכבים של חומרים פעילי שטח יש תכונות הקצפה גבוהות, מה שעלול לגרום בקלות לבעיות במכונות צביעה מהירות ובצביעה ביחס אמבט נמוך. לכן, נדרשים חומרי פילוס בעלי קצף נמוך. הפתרונות כוללים: הוספת חומרים נוגדי קצף, במיוחד חומרי נוגדי קצף מסיליקון, היעילים מאוד בטמפרטורות גבוהות; שימוש בשיטת קופולימריזציה של אתילן אוקסיד ופרופילן אוקסיד כדי להשיג מוצרים בעלי קצף נמוך.

2. חומר פילוס לצביעת תרמוסול

במהלך תהליך צביעת התרמוסול של צבעים מפוזרים, מתרחשת לעיתים קרובות נדידה, הגורמת לפגמים כמו כתמי צבע, הצללה לא אחידה ופסים על פני הבד, וכתוצאה מכך צביעה לא אחידה. כדי לפתור בעיה זו, יש להשתמש בחומרים נגד נדידה. כיום, ישנם שני סוגים של חומרים נגד נדידה בשימוש: האחד הוא אלגינט נתרן; השני הוא קופולימר אקרילי. אלגינט נתרן בעל תכונות צביעה אחידות ירודות, בעוד שלקופולימר אקרילי יש יכולת מניעת נדידה טובה ואין פגמי צביעה.