الیاف پلی‌استر به دلیل ساختار شیمیایی و فیزیکی ویژه و جذب رطوبت بسیار کم، قابلیت رنگرزی با بسیاری از مواد رنگزا را ندارند. در نتیجه، برای رنگرزی این الیاف از مواد رنگزای دیسپرس استفاده می‌شود. این مواد طیف وسیعی از رنگ‌ها با قدرت و ثبات بالا را ایجاد می‌کنند. با این حال، در شرایط معمول، میزان جذب ماده رنگزا توسط پلی‌استر پایین بوده و سرعت نفوذ رنگزا درون این الیاف نیز کم است. بنابراین، برای دستیابی به نتیجه مطلوب، زمان رنگرزی باید افزایش یابد. اما از آنجایی که طولانی کردن فرآیند رنگرزی اقتصادی نیست، راه‌هایی برای تسریع این فرآیند به شکل تجاری مقرون‌به‌صرفه طراحی شده است.
در رنگرزی پلی‌استر، ماده رنگزا در حمامی به حالت پراکنده معلق است و برای حفظ یکنواختی این پراکندگی، از مواد کمکی دیسپرس‌کننده استفاده می‌شود. مقدار دیسپرس‌کننده باید کنترل‌شده باشد؛ زیرا افزایش بیش از حد آن می‌تواند جذب رنگزا توسط الیاف را کاهش دهد. معمولاً میزان دیسپرس‌کننده 0.5 تا 1 درصد وزن کالا است که این مقدار در کاتالوگ‌های محصولات رنگزا مشخص می‌شود. همچنین، برای تأمین pH حمام در محدوده 5.5 تا 6، استفاده از 0.5 تا 3 درصد اسید استیک ضروری است.
روش‌های اصلی رنگرزی پلی‌استر با رنگزای دیسپرس:
- استفاده از مواد کمکی تورم‌دهنده (کریرها): کریرها موادی هستند که سرعت رنگرزی را در دماهای پایین افزایش می‌دهند. این مواد ساختار الیاف پلی‌استر را متورم کرده و باز می‌کنند تا رنگزا بتواند سریع‌تر به داخل الیاف نفوذ کند. اما باقی‌ماندن کریر روی کالا می‌تواند ثبات نوری رنگ را کاهش دهد. پس از رنگرزی، کریرها باید با فرآیندی به نام کریرزدایی (شستشوی احیایی) از کالا حذف شوند. برخی از کریرهای رایج شامل بوتیل بنزوات، متیل نفتالن، دی‌کلروبنزن، دی‌فنیل و اورتو فنیل فنول هستند.
- رنگرزی به روش پد-ترموزول: این روش برای رنگرزی پلی‌استر خالص یا مخلوط آن با الیاف سلولزی به کار می‌رود. در این فرآیند، ماده رنگزا ابتدا روی پارچه پد شده و در دمای 100 درجه سانتی‌گراد خشک می‌شود. سپس تثبیت رنگزا در دستگاه ترموزول یا استنتر و در دمای 175 تا 220 درجه سانتی‌گراد انجام می‌گیرد. در این دما، الیاف نرم شده و امکان نفوذ مولکول‌های رنگزا به درون آنها فراهم می‌شود. در نهایت، پس از تثبیت رنگ، کالا شسته شده و مواد رنگزای اضافی حذف می‌شوند.
مزایای روش پد-ترموزول:
-
- فرآیند مداوم و مقرون‌به‌صرفه برای متراژهای زیاد پارچه
- امکان ایجاد رنگ‌های تیره و عمیق
- کاهش مصرف آب و انرژی
- تثبیت حرارتی و رنگرزی همزمان
- امکان رنگرزی پارچه با عرض باز بدون ایجاد چین‌وچروک
-
- رنگرزی در دمای بالا (HT): این روش برای رنگرزی الیاف، نخ و پارچه‌های پلی‌استری استفاده می‌شود. دمای بالا (120 تا 130 درجه سانتی‌گراد) با استفاده از ماشین‌های بسته‌ای که توان تحمل فشار زیاد را دارند، فراهم می‌شود. کنترل دما و فشار در این ماشین‌ها اغلب به صورت خودکار است
مراحل فرآیند:
-
- مرحله اول و دوم: آماده‌سازی حمام رنگرزی شامل آب، مواد رنگزای دیسپرس، دیسپرس‌کننده و اسید استیک در دمای محیط. مقدار مواد رنگزا به شدت رنگ مورد نظر بستگی دارد.
- مرحله سوم: شروع رنگرزی از دمای اتاق و افزایش تدریجی دما تا 130 درجه سانتی‌گراد.
- مرحله چهارم: حفظ دما در 130 درجه سانتی‌گراد به مدت 45 تا 60 دقیقه.
- مرحله پنجم: در صورت عدم تطابق رنگ، دما به 90 درجه کاهش یافته و فرآیند رنگرزی ادامه می‌یابد.
- مرحله ششم: شستشوی کالا با صابون در دمای جوش برای حذف رنگزاهای سطحی و مواد کمکی.
در صورتی که کالا با رنگ تیره رنگرزی شده باشد یا ثبات رنگ بالایی مورد نیاز باشد، از شستشوی احیایی در محیط قلیایی استفاده می‌شود که به آن “رداکشن کلیرینگ” گفته می‌شود
