Cinco propriedades principais dos corantes dispersos:

Poder de elevação, poder de cobertura, estabilidade de dispersão, sensibilidade ao pH, compatibilidade.

1. Capacidade de elevação
1. Definição de capacidade de elevação:
O poder de fixação é uma das propriedades importantes dos corantes dispersos. Essa característica indica que, ao usar cada corante para tingir ou estampar, a quantidade de corante aumenta gradualmente, e a intensidade da cor no tecido (ou fio) aumenta proporcionalmente. Para corantes com bom poder de fixação, a intensidade da cor aumenta de acordo com a quantidade de corante, indicando uma melhor penetração da cor; corantes com baixo poder de fixação resultam em uma penetração de cor inferior. Ao atingir uma determinada intensidade, a cor não se intensifica mais com o aumento da quantidade de corante.
2. O efeito do poder de tingimento na tintura:
O poder de clareamento dos corantes dispersos varia bastante entre as diferentes variedades. Corantes com alto poder de clareamento devem ser usados ​​para cores profundas e intensas, enquanto corantes com baixo poder de clareamento podem ser usados ​​para cores claras e brilhantes. Somente dominando as características dos corantes e utilizando-os de forma racional é possível economizar corantes e reduzir custos.
3. Teste de levantamento:
O poder de tingimento por alta temperatura e alta pressão é expresso em %. Sob condições de tingimento específicas, mede-se a taxa de exaustão do corante na solução ou a intensidade da cor da amostra tingida. A intensidade da cor de cada corante pode ser dividida em seis níveis: 1, 2, 3,5, 5, 7,5 e 10% (OMF). O tingimento é realizado em uma máquina de amostra pequena de alta temperatura e alta pressão. O poder de tingimento por tampografia a quente ou estamparia têxtil é expresso em g/L.
Em termos de produção real, o poder de tingimento é a variação na concentração da solução corante, ou seja, a variação na tonalidade do produto acabado em relação ao produto tingido. Essa variação não só é imprevisível, como também pode ser medida com precisão, através de um instrumento específico, permitindo o cálculo da curva de poder de tingimento do corante disperso pela fórmula da intensidade da cor.
2. Poder de cobertura

1. Qual é o poder de cobertura do corante?

Assim como o disfarce de algodão morto por corantes reativos ou de cuba durante o tingimento do algodão, o disfarce de corantes dispersos em poliéster de baixa qualidade é chamado aqui de cobertura. Tecidos de filamento de poliéster (ou fibra de acetato), incluindo malhas, frequentemente apresentam variações de cor após serem tingidos em peça com corantes dispersos. Existem muitas razões para o perfil de cor; algumas são defeitos de tecelagem e outras se tornam evidentes após o tingimento devido à diferença na qualidade da fibra.

2. Teste de cobertura:

Ao escolher tecidos de filamento de poliéster de baixa qualidade e tingi-los com corantes dispersos de diferentes cores e variedades sob as mesmas condições de tingimento, diferentes situações podem ocorrer. Algumas diferenças de cor serão significativas, enquanto outras não, o que reflete a variação no grau de cobertura dos corantes dispersos. De acordo com a escala de cinza, o grau 1 indica uma diferença de cor significativa, enquanto o grau 5 não apresenta diferença de cor.

O poder de cobertura dos corantes dispersos na pasta de cores é determinado pela própria estrutura do corante. A maioria dos corantes com alta taxa inicial de tingimento, difusão lenta e baixa migração apresenta baixa cobertura na pasta de cores. O poder de cobertura também está relacionado à solidez à sublimação.

3. Inspeção do desempenho de tingimento do filamento de poliéster:

Pelo contrário, corantes dispersos com baixo poder de cobertura podem ser usados ​​para detectar a qualidade das fibras de poliéster. Processos instáveis ​​de fabricação de fibras, incluindo alterações nos parâmetros de estiragem e fixação, causam inconsistências na afinidade da fibra. A inspeção da qualidade de tingimento de filamentos de poliéster geralmente é feita com o corante de baixa cobertura Eastman Fast Blue GLF (CI Disperse Blue 27), com profundidade de tingimento de 1%, fervura a 95-100 °C por 30 minutos, lavagem e secagem de acordo com o grau de diferença de cor, classificando-se os resultados.

4. Prevenção na produção:

Para evitar variações de cor na produção real, o primeiro passo é reforçar o controle de qualidade da matéria-prima de fibra de poliéster. A tecelagem deve utilizar o excedente de fios antes de iniciar a produção. Para matérias-primas de qualidade comprovadamente baixa, podem ser selecionados corantes dispersos com bom poder de cobertura para evitar a degradação em massa do produto final.

3. Estabilidade da dispersão

1. Estabilidade da dispersão de corantes dispersos:

Os corantes dispersos são adicionados à água e dispersos em partículas finas. A distribuição do tamanho das partículas segue uma distribuição binomial, com um valor médio de 0,5 a 1 mícron. Corantes comerciais de alta qualidade apresentam tamanhos de partícula muito uniformes, com alta porcentagem de partículas homogêneas, o que pode ser indicado pela curva de distribuição do tamanho das partículas. Corantes com distribuição de tamanho de partícula inadequada apresentam partículas grosseiras de tamanhos variados e baixa estabilidade de dispersão. Se o tamanho das partículas exceder em muito a faixa média, pode ocorrer a recristalização de partículas muito pequenas. Devido ao aumento de partículas recristalizadas maiores, os corantes precipitam e se depositam nas paredes da máquina de tingimento ou nas fibras.

Para transformar as partículas finas de corante em uma dispersão aquosa estável, é necessário que haja uma concentração suficiente de dispersante de corante em ponto de ebulição na água. As partículas de corante são envolvidas pelo dispersante, que impede que os corantes se aproximem uns dos outros, evitando a agregação ou aglomeração mútua. A repulsão de cargas do ânion ajuda a estabilizar a dispersão. Dispersantes aniônicos comumente usados ​​incluem lignossulfonatos naturais ou dispersantes sintéticos de ácido naftaleno sulfônico; também existem dispersantes não iônicos, a maioria dos quais são derivados de alquilfenol polioxietileno, especialmente utilizados para impressão com pasta sintética.

2. Fatores que afetam a estabilidade da dispersão de corantes dispersos:

Impurezas no corante original podem afetar negativamente o estado de dispersão. A alteração do estado cristalino do corante também é um fator importante. Alguns estados cristalinos dispersam-se facilmente, enquanto outros não. Durante o processo de tingimento, o estado cristalino do corante pode sofrer alterações.

Quando o corante é disperso em solução aquosa, devido à influência de fatores externos, o estado de estabilidade da dispersão é destruído, o que pode causar o fenômeno de aumento da cristalização do corante, agregação de partículas e floculação.

A diferença entre agregação e floculação é que a primeira pode desaparecer, é reversível e pode ser dispersa novamente por agitação, enquanto o corante floculado é uma dispersão que não pode ser restaurada à sua estabilidade. As consequências causadas pela floculação das partículas de corante incluem: manchas de cor, coloração mais lenta, menor rendimento de cor, tingimento irregular e incrustação do tanque de tingimento.

Os fatores que causam a instabilidade da dispersão do corante são, em linhas gerais, os seguintes: má qualidade do corante, temperatura elevada do corante, tempo excessivo, velocidade de bombeamento muito alta, baixo valor de pH, auxiliares inadequados e tecidos sujos.

3. Teste de estabilidade da dispersão:

A. Método do papel de filtro:
Com uma solução de corante disperso a 10 g/L, adicione ácido acético para ajustar o pH. Retire 500 ml e filtre com papel de filtro nº 2 em um funil de porcelana para observar a finura das partículas. Retire outros 400 ml e aqueça a solução em uma máquina de tingimento de alta temperatura e alta pressão a 130 °C, mantenha aquecida por 1 hora, resfrie e filtre com papel de filtro para comparar as alterações na finura das partículas do corante. Após a filtração da solução de corante aquecida em alta temperatura, não foram observadas manchas de cor no papel, indicando que a estabilidade da dispersão é boa.

B. Método de coloração para animais de estimação:
Concentração de corante de 2,5% (peso em relação ao poliéster), proporção de banho de 1:30, adicionar 1 ml de sulfato de amônio a 10%, ajustar o pH para 5 com ácido acético a 1%, pegar 10 gramas de tecido de malha de poliéster, enrolá-lo na parede porosa e fazer circular a solução de corante por dentro e por fora. Na máquina de tingimento de amostras pequenas em alta temperatura e alta pressão, a temperatura é elevada de 80°C para 130°C, mantida por 10 minutos, resfriada a 100°C, lavada e seca em água, e observada a presença de manchas de cor condensada do corante no tecido.

Quarto, sensibilidade ao pH

1. O que é sensibilidade ao pH?

Existem muitas variedades de corantes dispersos, com cromatogramas amplos e sensibilidades muito diferentes ao pH. Soluções de tingimento com diferentes valores de pH frequentemente resultam em tingimentos distintos, afetando a intensidade da cor e até mesmo causando alterações significativas na tonalidade. Em meio levemente ácido (pH 4,5 a 5,5), os corantes dispersos encontram-se em seu estado mais estável.

Os valores de pH das soluções de corantes comerciais não são os mesmos; algumas são neutras e outras ligeiramente alcalinas. Antes do tingimento, ajuste o pH para o valor especificado com ácido acético. Durante o processo de tingimento, o valor do pH da solução de corante pode aumentar gradualmente. Se necessário, adicione ácido fórmico e sulfato de amônio para manter a solução de corante em um estado fracamente ácido.

2. A influência da estrutura do corante na sensibilidade ao pH:

Alguns corantes dispersos com estrutura azo são muito sensíveis a álcalis e não resistem à redução. A maioria dos corantes dispersos com grupos éster, ciano ou amida sofre hidrólise alcalina, o que afeta a tonalidade original. Algumas variedades podem ser tingidas no mesmo banho com corantes diretos ou tingidas por impregnação no mesmo banho com corantes reativos, mesmo em altas temperaturas e em condições neutras ou levemente alcalinas, sem alteração de cor.

Ao imprimir corantes, é necessário usar corantes dispersos e reativos para obter o mesmo tamanho de impressão. Somente corantes alcalinos e estáveis ​​podem ser utilizados para evitar a influência do bicarbonato de sódio ou do carbonato de sódio na tonalidade. É fundamental prestar atenção à correspondência de cores. Antes de trocar o tipo de corante, é imprescindível realizar um teste para determinar a faixa de pH de estabilidade do mesmo.
5. Compatibilidade

1. Definição de compatibilidade:

Na produção em massa de tingimento, para obter boa reprodutibilidade, geralmente é necessário que as propriedades de tingimento dos três corantes primários utilizados sejam semelhantes, garantindo que a diferença de cor seja consistente entre os lotes. Como controlar a diferença de cor entre lotes de produtos acabados tingidos dentro da faixa de qualidade permitida? Essa é a mesma questão que envolve a compatibilidade de cores das prescrições de tingimento, também conhecida como compatibilidade de corantes (ou compatibilidade de tingimento). A compatibilidade de corantes dispersos também está relacionada à intensidade do tingimento.

Os corantes dispersos usados ​​para tingir acetato de celulose geralmente precisam ser tingidos a cerca de 80°C. Temperaturas de tingimento muito altas ou muito baixas não são ideais para a obtenção de cores uniformes.

2. Teste de compatibilidade:

Quando o poliéster é tingido em alta temperatura e pressão, as características de tingimento dos corantes dispersos frequentemente se alteram devido à incorporação de outro corante. O princípio geral é selecionar corantes com temperaturas críticas de tingimento semelhantes para obter a correspondência de cores desejada. Para investigar a compatibilidade dos corantes, uma série de testes de tingimento com pequenas amostras pode ser realizada em condições semelhantes às do equipamento de produção de tingimento. Os principais parâmetros do processo, como a concentração da solução de tingimento, a temperatura da solução e o tempo de tingimento, são alterados para comparar a consistência da cor e do brilho das amostras de tecido tingidas. Dessa forma, os corantes com melhor compatibilidade são agrupados em uma mesma categoria.

3. Como escolher a compatibilidade dos corantes de forma adequada?

Quando tecidos mistos de poliéster e algodão são tingidos com corantes hot melt, os corantes utilizados para combinar a cor devem ter as mesmas propriedades dos corantes monocromáticos. A temperatura e o tempo de fusão devem ser compatíveis com as características de fixação do corante para garantir o máximo rendimento de cor. Cada corante de cor única possui uma curva de fixação hot melt específica, que pode ser usada como base para a seleção preliminar dos corantes para combinar a cor. Corantes dispersos de alta temperatura geralmente não combinam com cores de baixa temperatura, pois requerem temperaturas de fusão diferentes. Corantes de temperatura moderada não só combinam com cores de corantes de alta temperatura, como também são compatíveis com corantes de baixa temperatura. Uma combinação de cores adequada deve considerar a consistência entre as propriedades dos corantes e a solidez da cor. O resultado de uma combinação de cores arbitrária é uma tonalidade instável e uma reprodução de cor insatisfatória do produto.

Geralmente se acredita que, quando dois corantes têm o mesmo formato de curva de fixação por fusão a quente ou similar, e o número de camadas de difusão monocromáticas no filme de poliéster também é o mesmo, a intensidade da cor em cada camada de difusão permanece inalterada, indicando boa compatibilidade entre eles. Por outro lado, quando o formato da curva de fixação por fusão a quente é diferente (por exemplo, uma curva sobe com o aumento da temperatura, enquanto a outra desce), a camada de difusão monocromática no filme de poliéster, quando dois corantes com números diferentes de camadas de difusão são usados ​​juntos, resulta em tonalidades diferentes, o que impede a correspondência de cores. No entanto, essa restrição não se aplica a cores iguais. Por exemplo: o azul escuro disperso HGL e o vermelho disperso 3B ou o amarelo disperso RGFL têm curvas de fixação por fusão a quente completamente diferentes, e o número de camadas de difusão no filme de poliéster também é bastante distinto, o que impossibilita a correspondência de cores. Como o Vermelho Disperso M-BL e o Vermelho Disperso 3B têm tonalidades semelhantes, eles ainda podem ser usados ​​na correspondência de cores, mesmo que suas propriedades de fusão a quente sejam inconsistentes.