POLYESTER hoặc CELLULOSE và hỗn hợp DC khác

Tiểu luận hóa học phẩm nhuộm và in bông
Chương 13 :
POLYESTER/CELLULOSE VÀ
HỖN HP DC KHÁC
13.1: NHUỘM CHÂN KHÔNG CỦA HỖP HP
POLYESTER/CELLULOSE:
13.1.1: Những tính chất và sự chuẩn bò của hỗn hợp polyester/cellulose:
Hỗn hợp sợi polyester với cotton hay visco được sản xuất với lượng lớn
hơn hỗn hợp tương ứng với len. Những nhân tố góp phần cho việc này là quá
trình đơn giản, làm sạch hiệu quả và ứng dụng linh hoạt, dẫn đến một phạm vi
rộng của hiệu quả nhuộm và hoàn thiện. Không còn nghi ngờ gì nữa, sự khai thác
hỗn hợp polyester/cellulose là kết quả sự kết hợp thành công nhất giữa sự tương
phản tính chất vật lý của sợi tổng hợp và sợi tự nhiên. Sợi polyester/cellulose
được sử dụng trong chỉ may và kéo sợi quần áo. Những hàng dệt được dệt bởi
polyester/cellulose có ý nghóa trong vải may áo sơ mi, khăn trải giường, quần áo
ngủ, áo khoác ngoài và đồ bảo hộ lao động. Sợi dệt hỗn hợp polyester/cotton
67:33 và polyester/visco 50:50 về cơ cấu hình thành nền tảng vững chắc cho lónh
vực này và nhiều hàng dệt này được sản xuất với số lượng đủ chứng minh cho
quá trình nhuộm liên tục.
Những loại hàng đan polyester/cellulose gồm đan lông cừu, đan bằng máy
và áo len cổ chui, quần áo thể thao, áo thun và quần áo mặc hàng ngày. Những
hàng dệt được đan thì ít thích hợp cho nhuộm liên tục do ổn đònh kích thước của
chúng nhưng sự hiện màu của máy phun tia atmotphe đã làm cho nó có khả năng
nhuộm thỏa mãn những hàng dệt này. Sự điều chỉnh sơ bộ thường có thể tránh
nếu như không có nguy hiểm do làm nhàu trong máy nhuộm phun và hiệu quả
kỹ thuật này cao khi chu trình nhuộm ngắn, hệ số dung dòch thấp, mức độ chảy
rối cao và điều kiện giặt mạnh.
Như hầu hết hỗn hợp sợi quan trọng, sự xếp loại trong tính chất từ vải để
may sơ mi loại popilin nhẹ tới hàng dệt bảo hộ loại vải lanh hoặc vải bông dày
thô nặng, polyester/cotton đủ đáp ứng đòi hỏi đến một chừng mực nào đó. Hỗn
-1-

Tiểu luận hóa học phẩm nhuộm và in bông
hợp polyester/linen thì đáng lưu ý như là một lựa chọn sang trọng đối với
polyester/cotton trong hàng thời trang chất lượng cao, bộ khăn trải bàn, khăn trải
giường và áo gối. Phải chú ý cẩn thận để không làm hư các tính chất tự nhiên
của cấu tạo vải linen.
Nhược điểm đầu tiên của hỗn hợp sợi polyester/cotton vào những năm
cuối thập niên 1950 là không có khả năng tạo hàng dệt không nhàu trước khi
chúng được may quần áo. Phá vỡ được điều này là do sự phát triển của việc ép
là lâu trong giai đoạn hoàn tất làm cho quần áo xử lý được theo như ý muốn.
Trước khi phản ứng hoàn toàn của giai đoạn hoàn thiện với thành phần cotton
của hỗn hợp thì những nếp nhăn được tạo ra và người ta tiến hành là bền. Cách
làm này ngăn được sự nhàu qua hàng loạt chu trình giặt-mặc. Trước tiên trong
những năm đầu thập niên 1960, quá trình này được áp dụng cho những hàng dệt
hoàn toàn là cotton nhưng vài vấn đề xảy ra bởi tác động ngược của sự ép là lâu
trong giai đoạn hoàn tất lên độ bền lực và độ bền cọ xát. Sau này quá trìnhù được
tiếp tục cho hỗn hợp polyester/cotton, tuy nhiên, độ bền và khả năng chống nhàu
đã làm một tác động mạnh mẽ đóng góp cho sự hoàn thiện. Sự cải tiến đã làm
cho kết quả hoàn thiện đối với việc dệt sợi và ủi quần áo.
Polyester/visco là một hỗn hợp cần thiết cho vải vóc, thay thế polyester
trên phạm vi rộng lớn hơn so với thập niên trước. Sự thuận lợi cao của hỗn hợp
này so với chỉ có một mình sợi tổng hợp là điều không còn phải hỏi và chính điều
này cùng với khả năng chấp nhận sự hoàn thiện về hóa học mà nó sản xuất ra
những chất lượng hàng dệt không thể nhận biết từ nguyên liệu ban đầu, điều đó
dẫn đến sự phổ biến nổi bật của hỗn hợp này trong vải vóc. Những sợi visco có
thể bò nhàu bởi hóa chất trong sản xuất bởi điều kiện chọn lựa tái sinh sau quá
trình kéo cho ra sợi với một tiết diện không đối xứng, như ít acid trong bình dung
dòch kéo sợi và nhiệt độ bình dung dòch cao. Sự thiếu cân đối tạo cho các sợi này
thành dạng cong xoắn đem lại tính nhàu. Serille (Courtaulds) là một loại sợi
visco nhàu mà nó thành công đặc biệt khi kết hợp với polyester gồm hỗn hợp
giàu sarille 65:35 cho quần áo.

Hỗn hợp của polyester với sợi visco thường hay visco nhàu, những sợi
polynosic hay những sợi modal quan trọng trong việc thoát nước đem lại sự nhẹ
nhàng trong trang phục nhiệt đới nhẹ, quần áo thời trang, áo mưa, quần áo
thường và quần áo thể thao. Hỗn hợp với visco và đặc biệt những sợi modal hay
polynosic thì phù hợp hơn hỗn hợp cotton cho hàng đan để đem lại của sự mềm
mại và lộng lẫy. Hỗn hợp sợi polyester/polynosic có trạng thái kích thước ổn đònh
đặc biệt dùng cho hàng vải đan hình ống và quần áo. Hỗn hợp polyester/vincel
-2-
Tiểu luận hóa học phẩm nhuộm và in bông
với polyester là thành phần chính thì phù hợp cho quần áo mưa và cho cấu trúc
vải lanh nhẹ trong trang phục hè và áo choàng.
Giá trò thuận lợi cho polyester trong hỗn hợp với cotton chính là ảnh hưởng
nổi bật của nó tới sự cần thiết chuẩn bò khá kỹ so với cotton thô trước khi nhuộm.
Sự chuẩn bò kỹ lưỡng của hàng dệt đan polyester/cellulose là mở đầu thiết yếu
dẫn đến thành công trong quá trình nhuộm, đặc biệt nếu sử dụng phương pháp
nhuộm liên tục. Bất kỳ sự không ổn đònh hay bò đốm màu thì hầu như luôn liên
quan tới giai đoạn chuẩn bò không đầy đủ. Khoảng 70% loại lỗi nhuộm có thể
quy cho độ thấm ít.
Kích thước tự nhiên sử dụng trên sợi cong của những hàng đan phải được
nhận biết để nó có thể tẩy một cách hiệu quả. Sự nhận biết nhanh kích thước bây
giờ thì nhiều phức tạp hơn 10 năm trrước. Thợ dệt thường thay đổi kết quả kích
thước mà không báo trước và điều này dẫn đến những vấn đề nhuộm nghiêm
trọng. Việc di chuyển lớp hồ vải ra ngoài máy nhuộm được ưa chuộng hơn vìà
chiếm hữu máy nhỏ nhất và tránh tăng thêm chất nhiễm bẩn còn lại. Tẩy rửa ở
pH trung tính thì tốt nhất cho những hồ vải hoà tan để đáp ứng nhanh tạo việc xử
lý mãnh liệt, nhưng hoàn thành việc di chuyển có thể đòi hỏi sự khử hồ enzyme
trước khi tẩy sạch bằng kiềm. Enzyme hoạt hóa nóng hay lạnh có thể dùng cho
quá trình kiềm batchwise hay liên tục.
Cotton thì thường có thành phần tiếp theo trong hỗn hợp polyester/cotton
để mà tẩy sạch bằng kiềm, tẩy trắng bằng peroxid và ngâm kiềm thì thường

phải có một sự chuẩn bò đầy đủ. Hầu hết sợi tổng hợp polyester /cellulose bò chà
sạch bằng tời trong chất tẩy rửa anion và soda thô tại 70 – 80
0
C. Tẩy trắng
peroxid mẻ đệm lạnh thường có khả năng thấp cho những quá trình batchwise để
tăng tỷ lệ sản phẩm và chất lượng của hàng đan polyester/cellulose.
Sau tẩy trắng ngâm trong kiềm lạnh làm nâng cao sự hấp thụ, độ bóng và
tính ổn đònh chiều của polyester/cotton và nâng cao sản lượng màu của thùng
nhuộm hay chất nhuộm tái sử dụng. Tuy nhiên điều này không đề cập cho hỗn
hợp sợi visco hay modal.khả năng nhuộm của thành phần cellulose trong hỗn hợp
này có thể nâng cao bằng chất kiềm hóa lạnh.
Sự ngăn cản nhàu, tính ổn đònh chiều và sự mềm mại được cải tiến tất cả
bởi khung căng của sợi tổng hợp polyester/cellulose. Thông thường điều này tiến
hành tại 180 – 200
0
C trên khung căng vải trước hay sau nhuộm. Nhiệt độ cao thì
thích hợp cho vải popilin đan kỹ hay xác đònh cấu trúc giống nhau cho nhuộm
-3-
Tiểu luận hóa học phẩm nhuộm và in bông
liên tục. Việc xác đònh nhiệt trước quá trình nhuộm làm giảm xu hướng nhàu nếu
nhuộm sau đó có dạng chuỗi. Sự thay đổi khả năng nhuộm phát sinh từ sự khác
nhau về nhiệt của polyester cũng ít rõ ràng. Độ nhạy về những sự khác nhau này
thì lớn hơn trong nhuộm không liên tục. Nếu tốc độ nhiệt được tiến hành trước
giai đoạn chuẩn bò, người ta phải bảo đảm là không có sự thấm dầu hay những
chất nhiễm bẩn khác mà chúng có thể trở thành cố đònh trong vật liệu và gây khó
khăn trong việc loại bỏ sau này. Nhiệt độ sau quá trình nhuộm giúp loại bỏ
những nếp nhàu nhỏ hơn trong nhuộm chuỗi và cũng như cấu trúc sợi tổng hợp ở
giai đoạn hoàn thiện chiều rộng.
Sự cháy xém cả hai bên của sợi là cần thiết cho hỗn hợp chính
polyester/cellulose, nhưng việc xử lý này được tiến hành sau quá trình nhuộm

không liên tục. Chuỗi hạt vi mô của polyme bò nấu chảy hình thành trên đầu
những sợi polyester, những sợi polyester dễ dàng nhuộm hơn những sợi nguyên
vẹn trong thân của hàng dệt. Vì tính chất vô đònh hình của chúng dẫn đến những
đốm hay skittery không chấp nhận được đặc biệt sau quá trình nhuộm batchwise.
Sự cắt bỏ phần cuối sợi nhô ra là một trong những khả năng giúp tránh được vấn
đề này.
13.1.2: Quá trình nhuộm phân tán thành phần polyester:
Sợi polyester/cellulosic thì hầu hết nhuộm như những chóp hay ống hoặc
trên những chùm hạt dưới điều kiện nhiệt độ cao. Hàng dệt thường phổ biến
nhuộm trên chùm hạt tia trong 1 ống phun hay 1 máy chảy tràn hay trên 1 dãy
liên tục. Trong máy dung dòch tuần hoàn sự hấp thu chất nhuộm ban đầu phải
nạp liệu đều suốt để đảm bảo thuốc nhuộm cuối đồng nhất. Tốc độ nhanh của
quá trình nhuộm và tốc độ chậm của dung dòch nhuộm tuần hoàn có thể gia tăng
vấn đề nhuộm không đồng nhất. Để đảm bảo sự đồng nhất, sự hấp thu tăng của
chân không cho mỗi chu trình của dung dòch qua máy phải không lớn hơn khoảng
2% độ chân không trên 1 chu trình. Ống nước thải của máy phải được thiết kế ù an
toàn cho việc tháo dung dòch xả trong khi còn chòu áp suất nhưng kỹ thuật này thì
có hiệu quả giới hạn cho máy dung dòch tuần hoàn.
Nhuộm phun thì không phù hợp do tính thấm rất thấp của hàng dệt
polyester/cellulose, cấu trúc với 1 bề mặt chạm trổ và những hàng dệt kim mà
chúng thường khó quấn một cách hoàn toàn với độ căng phù hợp trên một chùm
tia. Máy nhuộm phun có thể gây nhàu hoặc làm nhàu hàng dệt với một bề mặt
hỏng như vải dệt nhung hay nhung kẻ. Sau nhuộm phun, cần làm lạnh bồn
nhuộm chậm khoảng 80
0
C để tránh nguy cơ nhàu của vật liệu nhuộm. Chắc chắn
-4-
Tiểu luận hóa học phẩm nhuộm và in bông
quần áo khối lượng nhẹ có thể cũng khó khăn trong máy phun bởi chiều dài quá
mức của việc nạp máy tiết kiệm. Điều kiện nới lỏng hoàn toàn và ít căng trong

máy phun hoặc máy chảy tràn cho phép giãn, trương, và độ co mà chúng bò ngăn
cản vật lý trong máy phun. Như vậy xử lý mềm hơn, trương hơn và độ bóng dòu
cung cấp bởi nhuộm phun có thể tốt hơn cho hàng đan polyester/visco, ví dụ như
xử lý chắc hơn, đều hơn và sự phản chiếu mạnh hơn từ hàng nhuộm phun thì
thường được áp dụng cho polyester/linen và nhiều sợi polyester/cotton.
Nhiều lời phê phán trên thuốc nhuộm len do những thuốc nhuộm phân tán
thì có thể áp dụng để giữ màu trên sợi cellulose nhưng lại ít nhạy hơn trên len do
những điều kiện khắt khe tương đối đòi hỏi làm sạch cho nhuộm. Việc nhuộm
màu còn bò ảnh hưởng xấu thêm do pH thấp và tính ổn đònh độ phân tán ít, gần
như không đáng kể bởi tác nhân không ion và chất mang. Sự thấm màu phẩm
nhuộm phân tán có độ bền thấp đối với những xử lý ẩm và ánh sáng. Trên
polyester/cellulose mức độ ngấm màu thì ít hơn len.
Quá trình nhuộm màu cotton trong bồn nhuộm tại 130
0
C với những thuốc
nhuộm có sự tồn tại thấp đối với cotton thì thường bỏ qua. Sau thời kỳ tại nhiệt
độ cao nhất, thuốc nhuộm dư còn lại trong dung dòch tại 130
0
C và nếu ở bồn
nhuộm bò thoát đi do việc thổi ra dưới áp suất, độ bám dính của thuốc nhuộm
lỏng lẻo trên bề mặt sợi bò giảm tối thiểu. Mặt khác, nếu bồn nhuộm được làm
lạnh chậm thuốc nhuộm hòa tan sẽ kết tủa lại và sự kết tủa không mong muốn
xảy ra.
Để có độ bền cao những thuốc nhuộm không cắn màu trên bề mặt
polyester và thuốc nhuộm trên thành phần cellulose phải bò loại đi bằng cách rửa
với bột giặt hay bởi chất tẩy rửa dạng khửû phù hợp. Trong nhiều trường hợp việc
xử lý rửa có thể được kết hợp trong quá trình nhuộm sau này của sợi cellulose
như trong sự khử, sự oxi hóa lại và rửa xà phòng của thuốc nhuộm hoàn nguyên
hay thuốc nhuộm lưu huỳnh. Nơi mà thuốc nhuộm dễ phản ứng thì được sử dụng
và tiêu chuẩn độ bền cao nhất bò đòi hỏi có thể cần thiết cho việc xử lý làm sạch

được khử tách riêng nhau trước khi thuốc nhuộm dễ phản ứng được sử dụng.
Thuốc nhuộm phân tán có khuynh hướng nhuộm màu lên thành phần lignin của
linen để việc tẩy rửa bằng cách khử của sự nhuộm màu ít quan trọng hơn với
cotton. Thuốc nhuộm hoàn nguyên hay thuốc nhuộm hoạt tính thường được chọn
cho vải linen và nó được nhuộm trong bề rộng mở để tránh nhàu. Quá trình làm
sạch có thể kết hợp với giai đoạn khử của thuốc nhuộm hoàn nguyên trên hỗn
hợp này.
-5-
Tiểu luận hóa học phẩm nhuộm và in bông
Thuốc nhuộm phân tán của tất cả loại hóa chất có liên quan được sử dụng
trong nhuộm batchwise của hỗn hợp polyester/cellulose nhưng xu hướng thích
hợp với những thuốc nhuộm năng lượng lớn, đặc biệt ở quá trình ép bền hoàn tất.
Không chỉ có những mức của độ bền thăng hoa trong việc hoàn thiện hóa học và
việc đòi hỏi sử dụng cuối trở nên khắt khe mà còn có sự cải tiến trong việc thiết
kế và vận hành của máy phun tia hay máy chảy tràn để xử lý những hỗn hợp
này. Những thuốc nhuộm năng lượng cao cho thấy lónh vực tối ưu và tính chất
đồng nhất dưới điều kiện này. Những thuốc nhuộm năng lượng thấp thì giờ đây
chỉ còn được quan tâm đôi chút cho sự đồng đều tuyệt đối trong độ sâu giới hạn.
Sự ái lực của thuốc nhuộm phân tán cho cellulose là nhân tố có ý nghóa thiết thực
trong việc chọn thuốc nhuộm phù hợp cho cả phương pháp liên tục hay không
liên tục. Trong nhuộm liên tục việc chọn lựa phải để ý đến việc rửa nhanh của
thành phần cellulose được nhuộm và độ nhạy của quá trình nhuộm màu để tăng
sự biến đổi trong lúc cố đònh nhiệt.
Độ bền ánh sáng trên polyester thì thường đầy đủ và sau quá trình nhuộm,
những thuốc nhuộm được bảo vệ khỏi sự tấn công hóa học tại nhiệt độ vừa phải
bởi trạng thái kỵ nước và không thấm tương đối của sợi. Tuy nhiên, một số thuốc
nhuộm thì nhạy với điều kiện kiềm hay với sự hiện diện của những ion kim loại
nặng tại nồng độ thấp một cách tương đối. Như vậy thuốc nhuộm phân tán
thường áp dụng dưới điều kiện acid nhẹ (pH = 5) và tác nhân chelat hóa thì
thường được sử dụng với những thuốc nhuộm này được biết nhạy với dạng vết

kim loại.
Tỷ lệ của việc sử dụng hết thuốc nhuộm phân tán trên polyester được điều
khiển bằng tỷ lệ tại nơi mà nhiệt độ được nâng lên. Tại nhiệt độ khoảng từ 80-
120
o
C, tốc độ nhuộm của thuốc nhuộm được nghiên cứu kỹ nhất. Dãy nhiệt độ
mà tốc độ nhuộm lớn nhất gọi là "nhiệt độ nhuộm tới hạn" (CDT). Thuốc nhuộm
năng lượng cao khuếch tán chậm có CDT cao, do đó thuốc nhuộm phân tán
nhanh hơn có CDT thấp. Các giá trò cụ thể của CDT phụ thuộc tốc độ tăng nhiệt,
nồng độ thuốc nhuộm, tốc độ chảy dung dòch, tỷ lệ dung dòch và chất nền để
nhuộm. Để nhuộm nhanh còn phải phụ thuộc thêm vào thuốc nhuộm phân tán tại
nhiệt độ CDT mức dưới và tăng nhiệt độ chậm trong vùng lân cận của CDT để
bảo đảm rằng tỷ lệ sử dụng hết đúng mức cho phép của việc nhuộm màu. Sau đó
nhiệt độ tăng từ điểm trên CDT lên đỉnh của nhiệt độ nhuộm tại tốc độ nhuộm
lớn nhất.
Trong nhuộm polyester/cellulose nhu cầu của tác nhân cân bằng với phẩm
nhuộm phân tán thì ít hơn so với chỉ nhuộm một mình sợi polyester. Ở giai đoạn
-6-
Tiểu luận hóa học phẩm nhuộm và in bông
đầu của quá trình nhuộm batchwise hoặc trong quá trình đệm ban đầu của quy
trình nhuộm liên tục, sợi cellulose hấp thụ một lượng cân đối đáng kể phẩm
nhuộm phân tán. Những chất này sau đó di chuyển tới sợi polyester khi nhiệt độ
nhuộm cao nhất hoặc đạt tới sự cố đònh nhiệt. Như vậy, thành phần cellulose
được đánh giá như một trở ngại cho thuốc nhuộm phân tán.
Tuy nhiên nhiệu thợ nhuộm vẫn thích thêm tác nhân cân bằng đặc biệt khi
độ sâu màu ít. Hiệu quả của chất hoạt động bề mặt ethoxylated không ion sử
dụng như một tác nhân cân bằng trong việc xúc tiến đun nóng trong giai đoạn
đầu của việc nhuộm xả thành phần polyester với sự kết hợp 3 màu của phẩm
nhuộm phân tán năng lượng thấp. Giới hạn cho việc chọn lựa tác nhân cân bằng
không ion gồm có hiệu quả về chi phí, thao tác dễ, ảnh hưởng trên hiệu suất

nhuộm, bọt thấp nhất và dễ loại bỏ khỏi chất nền khi rửa.
Xà bông oligolà các ester của acid béo polyethylene glycol có M
r
cao và
công thức tổng quát RCOO(CH
2
CH
2
O)
n
CH
2
CH
2
OH. Các tác nhân này cho sự
phân tán và tính tan tốt nhất. Bằng cách hình thành một chất nền phân tử phức
tạp với bề mặt polyester trong suốt quá trình nhuộm, các hợp chất này cho độ
cân bằng nhuộm với những điều kiện biến đổi rộng. Tính chất tạo bọt thấp của
chúng hạn chế nhu cầu trộn tác nhân cân bằng không ion, tác nhân phân tán và
khử bọt trong hệ thống nhuộm phun tia.
Độ bền màu tới thăng hoa của thuốc nhuộm phân tán thì không giới hạn
cho việc chọn lựa các chất này mà bề mặt bền ẩm tối đa trong giai đoạn hoàn tất
nhuộm sợi polyester/cellulose. Điều này phù hợp với mong muốn cho thấy xu
hướng tối thiểu của sự di chuyển hay giải hấp trong môi trường nước sau khi xử
lý nhiệt ở nhiệt độ trên 140
o
C. Quá trình nhuộm trực tiếp đối với sợi kế cận, sợi
nylon là đáng kể trong các cuộc thử nghiệm độ bền màu ẩm (ướt). Người ta cũng
lưu ý rằng việc lựa chọn loại thuốc nhuộm cho thấy mức nhuộm màu tối thiểu là
trên sợi cellulose.

Độ bền màu khi giặt không thỏa đáng của loại thuốc nhuộm phân tán trên
sợi polyester, đặc biệt là liên quan đến việc nhuộm màu của sợi nylon kế cận, có
thể xảy ra do quá trình sau xử lý chẳng hạn như xử lý bằng xà phòng ở nhiệt độ
sôi. Những điều này thông thường là cần thiết khi nhuộm sợi cellulose phẩm
nhuộm hoàn nguyên, phẩm nhuộm sulphur, phẩm nhuộm hoạt tính hay phẩm
nhuộm hữu cơ. Ngay cả quá trình khử làm sạch được đưa ra sau khi xử lý xà
phòng ở nhiệt độ sôi, loại thuốc nhuộm phân tán không cố đònh có lẽ vẫn còn
hiện diện trên bề mặt sợi polyester. Vấn đề này có thể được giảm thiểu bằng
-7-
Tiểu luận hóa học phẩm nhuộm và in bông
cách chọn loại thuốc nhuộm phân tán mà không dễ dàng di chuyển đến bề mặt
sợi khi sợi được xử lý xà phòng ở nhiệt độ sôi. Một phương pháp có thể thay thế
là sử dụng loại thuốc nhuộm trực tiếp ổn đònh phản ứng (reactant-fixable) trên
thành phần cellulose mà không đòi hỏi việc xử lý xà phòng ở nhiệt độ sôi.
Nhiều loại thuốc nhuộm phân tán cho thấy độ bền màu nhẹ trên vi sợi
(phần 1.4.2) thấp hơn so với sợi polyester chuẩn, vì thế điều này trở thành yếu tố
sau này trong việc lựa chọn thuốc nhuộm. Lượng thuốc nhuộm phân tán tương
đối cao cần dùng trên vi sợi có một ảnh hưởng đáng kể trong việc pha chế (build-
up). Nếu chỉ có những khác biệt nhỏ trong pha chế giữa các loại thuốc nhuộm
trên loại sợi polyester thông thường thì lớn hơn so với loại vi sợi. Nồng độ sử
dụng cao cần thiết để đạt độ sâu màu đầy đủ trên vi sợi đóng một vai trò quan
trọng trong độ bền tẩy bò giới hạn cuối cùng sau khi post-stentering. Các loại
thuốc nhuộm truyền thống có thể chấp nhận đối với công thức pha chế thông
thường không đạt yêu cầu khi áp dụng cho loại vi sợi.
Các nhà sản xuất thuốc nhuộm chính đã có những nỗ lực trong việc nghiên
cứu để phát triển một thế hệ mới về các loại thuốc nhuộm phân tán để tối ưu độ
bền giặt và giảm thiểu sự giữ màu của sợi cellulose. Ví dụ, nếu loại thuốc nhuộm
Dispersol XF (BASF) được so sánh với loại thuốc nhuộm phân tán monoazo và
anthraquinone truyền thống, sự khác biệt về tính năng giữa độ bền giặt và độ giữ
màu là rất quan trọng khi được kiểm tra trên vi sợi polyester. Loại thuốc nhuộm

phân tán Diester-containing azo và loại xanh dương azothiophene (xem hình
13.1) mới có khả năng làm cho hòa tan bằng một loại kiềm yếu sau khi xử lý cho
thấy ích lợi đáng kể khi nhuộm vi sợi polyester/ sợi cellulose. Bao gồm:
(1) Lượng màu giữ tối thiểu của sợi cellulose;
(2) Thời gian xử lý tối thiểu bởi vì giai đoạn ổn đònh kiềm để tạo loại thuốc
nhuộm có tính phản ứng sẽ làm sạch sự biến màu thuốc nhuộm phân tán.
(3) Tránh việc khử sạch với dithionite.
(4) Đạt được tiêu chuẩn tốt về độ bền giặt sau khi post-stentering.
Hình 13.1: Cấu trúc của phẩm nhuộm phân tán azo tan trong kiềm (Ar=aryl)
-8-
HN
COCH
3
N
CH
2
CH
2
COOCH
3
CH
2
CH
2
COOCH
3
Ar
1
-N=N
S

NO
2
O
2
N
Ar
2
-N=N
Tiểu luận hóa học phẩm nhuộm và in bông
13.1.3: Phương pháp nhuộm trực tiếp của thành phần cellulose:
Có một vài phương pháp nhuộm theo batchwise có thể dùng được trên sợi
polyester/cellulose, dựa trên việc sử dụng các loại thuốc nhuộm phân tán và các
loại thuốc nhuộm khác nhau dùng cho sợi cellulose. Việc lựa chọn trong số
những khả năng này phần lớn phụ thuộc vào yêu cầu về cấp độ sắc, chiều sâu và
tính bền. Các loại thuốc nhuộm trực tiếp khá thông dụng nhờ vào tính kinh tế, sự
tương thích, cường độ mạnh và độ bền thích ứng ở độ sâu màu ít. Khuyết điểm
chính là độ bền ẩm ướt yếu về độ dày trên khoảng một nửa so với tiêu chuẩn.
Thựïc chất, độ bền ẩm của quá trình nhuộm trực tiếp có thể được nâng cao, tuy
nhiên, giai đoạn hoàn thành cần có chất phản ứng có lực ép bền cùng với một
chất cầm màu catonic.
Hầu hết các loại thuốc nhuộm trực tiếp tạo ra một nơi trữ sợi polyester
tốt. Một hệ thống nhuộm trực tiếp và tẩy trắng một bồn có tính kinh tế nhằm đạt
được hiệu quả tốt nhất việc lưu trữ sợi polyester đòi hỏi xử lý sợi polyester/cotton
đã được tẩy với sodium carbonat, hydrogen peroxide, chất ổn đònh silicate và một
tác nhân chelat hóa hexametaphosphate ở pH 10 và đun sôi để tẩy sợi cotton với
sự có mặt của thuốc nhuộm trực tiếp peroxide ổn đònh có chọn lọc. Sau khi làm
lạnh xuống 85
o
C, cho thêm muối vào và nhiệt độ nâng lên 95
o

C để đạt đầy đủ
hết tính năng của thuốc nhuộm trực tiếp.
Trạng thái rắn trên sợi pha trộn thường yêu cầu ảnh hưởng của màu sắc.
Loại thuốc nhuộm trực tiếp và phân tán có thể áp dụng trong qui trình xử lý một
bồn rẻ tiền và đơn giản, nhưng độ bền màu tương đối thấp không thích hợp đối
với lỗ thoát sợi polyester/cellulose. Vì vậy việc kết hợp giữa loại phẩm nhuộm
phân tán và trực tiếp được sử dụng hầu hết với giá rẻ trên thò trường. Do độ bền
ẩm ướt bò giới hạn của loại phẩm nhuộm trực tiếp, sự biến màu của sợi cellulose
khi sử dụng loại phẩm nhuộm trực tiếp thì kém hơn so với việc sử dụng loại kết
hợp khác. Loại dung dòch thuốc nhuộm trực tiếp được dùng như loại nước xà
phòng để tẩy sạch nhẹ quá trình nhuộm phân tán.
Một thuận lợi thực tế khác mà loại phẩm nhuộm trực tiếp đem lại mà các
phẩm nhuộm hoạt tính không có là nồng độ chất điện ly cần thiết thấp hơn. Nồng
độ muối (10-15 gl
-1
) hiếm khi đủ làm ảnh hưởng bất lợi đến tính phân tán ổn đònh
của phẩm nhuộm phân tán, mặc dù tính bất ổn đònh đôi khi xảy ra trong thiết bò
short-liquor. Tương tự, cả phẩm nhuộm phân tán hay phẩm nhuộm cân bằng
(levelling) được yêu cầu thông thường đều không gây trở ngại với chu trình
nhuộm trực tiếp. Mặt khác, nhiều loại phẩm nhuộm trực tiếp bò ảnh hưởng xấu
-9-
Tiểu luận hóa học phẩm nhuộm và in bông
khi ở nhiệt độ cao (120-130
o
C) và pH acid (4.5-5.5) thường được ưu tiên dùng
loại phẩm nhuộm phân tán. Cần thiết phải đảm bảo rằng loại thuốc nhuộm phân
tán đủ độ hòa tan đáng kể và độ ổn đònh về phương diện hóa học trong những
điều kiện này. nh hưởng của độ pH và việc bổ sung các chất điện phân, chất
mang, tác nhân cân bằng và cô lập về độ ổn đònh và các hình thức của thuốc
nhuộm trực tiếp được chọn theo phương pháp một bồn được lập thành bảng(theo

tài liệu tham khảo). Nhược điểm của hầu hết các loại thuốc nhuộm trực tiếp đối
với điều kiện khử kiềm là ngăn ngừa việc làm giảm quá trình khử sạch các thành
phần polyester đã được nhuộm .
Người ta đưa ra những lời khuyên chung về việc nhuộm trọn gói cả tấm
vải polyester/cotton với loại thuốc nhuộm trực tiếp hay phân tán bằng phương
pháp một bồn, hoặc là ở nhiệt độ cao hoặc sử dụng 1-2% độ pha trộn giữa
diphenyl và triclorobenzene làm chất mang. Các công thức pha chế loại thuốc
nhuộm phân tán/trực tiếp tỏ ra quan trọng đối với hỗn hợp polyester với sợi visco
hay các loại sợi cellulose tái sinh dùng làm nguyên liệu sản suất vải may phù
hợp, khi mà loại thuốc nhuộm trực tiếp fast-to-light có thể được sử dụng mà
không cần độ bền giặt cao. Sau khi đã xử lý và tạo dạng nhựa quá trình nhuộm
trực tiếp/phân tán có thể cho ra loại nguyên liệu chấp nhận được nếu độ bền màu
ẩm còn trong giới hạn.
Ở phương pháp một bồn với loại thuốc nhuộm trực tiếp và phân tán, sợi
polyester được nhuộm ở pH 6 với chất phân tán disodium
dinaphthylmethanedisulphonate ở nhiệt độ 130
o
C trong một máy phun tia. Bồn
nhuộm được làm nóng đến 90
o
C, muối được thêm vào và tiếp tục nhuộm cho đến
khi sợi cellulose đạt được độ sâu đề ra. Sau đó xử lý với chất làm ổn đònh
cationic được xem là thích hợp để tăng khả năng thuộc tính độ bền của loại thuốc
nhuộm trực tiếp. Những loại này được chọn do có tính ổn đònh ở dung dòch
nhuộm ở nhiệt độ cao. Có một lựa chọn tốt hơn về loại thuốc nhuộm trực tiếp có
thể được dùng trong phương pháp hai bồn với việc khử sạch trung gian. Việc
thay đổi này mang lại độ bền tương đối tốt ở độ sâu màu ít hay trung bình, với
điều kiện là loại sợi có được tính chất nhựa bền.
13.1.4: Loại thuốc nhuộm trực tiếp có tính phản ứng cô đặc lại đối với thành
phần cellulose:

Các loại thuốc nhuộm hoạt tính ổn đònh là những loại thuốc nhuộm trực
tiếp tạo phức với đồng thích hợp cho sau xử lý với tác nhân ổn đònh Indosol
(Clariant), cá biệt mang lại độ bền tốt cho việc tẩy. Không phải tất cả các loại
-10-
Tiểu luận hóa học phẩm nhuộm và in bông
thuốc nhuộm trực tiếp đều cho kết quả có thể chấp nhận đối với những việc xử lý
này. Nhìn chung, loại thuốc nhuôïm không có kim loại phát xạ đem lại độ bềáanh
sáng thấp sau khi xử lý với tác nhân Indosol. Những loại thuốc nhuộm hoạt tính
không kim loại được chọn lọc để sử dụng nhằm cung cấp sắc màu sáng bổ sung
cho gam bóng bò giới hạn của loại có hoạt tính ổn đònh.
Việc tiết kiệm đáng kể trong thời gian xử lý, chi phí lao động, hoá chất,
nước và việc xử lý dòng chảy được yêu cầu đối với loại thuốc nhuộm hoạt tính
ổn đònh, so với thuốc nhuộm hoàn nguyên hay các loại phẩm hoạt tính. Những
tiết kiệm này tỏ ra hiệu quả hơn khi nhuộm sợi tổng hợp cellulose so với nhuộm
tất cả sợi cotton hay sợi visco. Lý do việc phát sinh so với thực tế là việc nhuộm
những sợi tổng hợp là kỹ thuật phức tạp và tốn nhiều thời gian. Trong hầu hết cá
trường hợp hệ thống Indosol cho phép nhuộm theo một bồn, dẫn đến những tiết
kiệm cụ thể so với các phương pháp nhuộm sợi cellulose truyền thống khác. Việc
giảm thời gian làm sạch hay xà phòng ở nhiệt độ sôi có thể được, dẫn đến những
giảm thiểu sau này về thời gian, tiêu tốn năng lượng và nước. Việc xử lý bằng xà
phòng và rửa trong quá trình nhuộm hoạt tính thì mất nhiều thời gian hơn là sau
khi xử lý cationic.
Bản chất cationic của Indosol E-50 (Clariant) là đa chức năng và một phân
tử của tác nhân ổn đònh có thể tác động tónh điện với một vài nhóm sulphonate
trong cùng hay khác các phân tử nhuộm Indosol. Hơn nữa, những nhóm chelat
trong chất ổn đònh có khả năng hình thành liên kết phối trí với nguyên tử đồng
trong phân tử nhuộm. Hai đặc điểm này tạo ra việc hình thành một phức chất ổn
đònh hơn nhiều giữa thuốc nhuộm và tác nhân hơn là khi các tác nhân ổn đònh
cationic đơn giản được dùng để ổn đònh các thuốc nhuộm truyền thống chỉ bằng
mối quan hệ tónh điện. Mức độ bền đạt được tương ứng với mức của giặt là bên

trong ở 50
o
C. Indosol E-50 thì đặc biệt thích hợp cho việc xử lý đồ lót bằng len,
đồ thể thao và hàng dệt kim. Trong trường hợp Indosol EF (Clariant), các mối
liên hệ tónh điện và phối trí được thành lập như được mô tả ở trên được tăng
cường hơn nữa bởi vì chất này có khả năng phản ứng với nhóm hydroxy trong
thành phần cellulose để hình thành một mối liên hệ cộng hóa trò, giống như mối
liên hệ được hình thành trong quá trình nhuộm hoạt tính điển hình. Sự ổn đònh bổ
sung này dẫn đến mức độ cao của độ bền màu ở tất cả các độ sâu màu được ứng
dụng, ví dụ, giặt là ở nhiệt độ 60
o
C. Mặc dù Indosol E-50 được áp dụng bằng
việc sử dụng hết ở nhiệt độ 40
o
C hơn là 60
o
C sử dụng cho Indosol E-50, việc xử
lý kiềm về sau với NaOH, hay thay thế bởi cách xử lý ở nhiệt độ cao 150
o
C là
cần thiết để khơi mào phản ứng của Indosol EF với sợi cellulose.
-11-
Tiểu luận hóa học phẩm nhuộm và in bông
Hầu hết các loại sợi tổng hợp cellulose đã được dệt đòi hỏi ít nhất một
mức độ vừa phải của việc lấy lại nếp gấp để để đưa ra các đặc tính dễ lưu ý thỏa
đáng. Chất Indosol CR hoàn toàn thay thế nhựa hoạt tính cellulose mang lại các
đặc tính dễ theo dõi bằng liên kết ngang. Nó chỉ có thể được áp dụng bởi một
chuỗi nung khô tấm đệm (pad-dry-bake). Một tác nhân ổn đònh cationic của loại
Indosol E-50 được tác dộng với một chất phản ứng truyền thống của dạng
dimethyloldihydroxyethyleneurea để cho ra Indosol CR. Sự hình thành loại phức

hợp thuốc nhuộm Indosol E-50 xảy ra lúc đầu, mà trong lúc xử lý các liên kết
ngang có tính phản ứng các bộ phận của sợi cellulose và hình thành một ma trận
ba chiều mà trong đó loại phức hợp chất thuốc nhuộm được giữ thường xuyên. Vì
vậy độ bền tẩy cao có thể đạt được, cho phép sâu màu nhất để thu được độ bền
thỏa đáng đối với việc giặt thử nghiệm ở nhiệt độ sôi. Vi sợi polyester và visco
đã được nhuộm thành công với loại thuốc nhuộm phân tán và thuốc nhuộm hoạt
tính ổn đònh.
Việc sử dụng các loại thuốc nhuộm phân tán đã chọn đối với polyester cho
phép tăng nhanh chóng về nhiệt độ và độ bền ngắn ở 130
o
C, giảm thiểu sự phân
hủy của loại thuốc nhuộm hoạt tính ổn đònh tạo phức với đồng. Quá trình này cho
thấy những thuận lợi rõ ràng:
(1) Việc hoạt động một bồn làm đơn giản việc kiểm soát và nâng cao hiệu
suất .
(2) Thời gian xử lý giảm khoảng từ 3,5 giờ (Indosol CR) đến 4,5 giờ (Indosol
E-50/EF).
(3) Chỉ có loại muối Glauber 5-15 g.l
-1
được yêu cầu, so với 20-100g.l
-1
chất
điện phân trong nhuộm hoạt tính.
(4) Khả năng cân bằng (levelling) của loại thuốc nhuộm hoạt tính ổn đònh rất
tốt ở nhiệt độ 130
o
C.
(5) Việc bổ sung sắc thái dễ thực hiện trước khi tiến hành xử lý Indosol.
Điều hạn chế rõ nhất của phương pháp này là bò hạn chế gam màu trong
các sắc thái sáng. Tác nhân chelat hóa đồng Plexophor SFI (Clariant) phải được

sử dụng để bảo vệ loại thuốc nhuộm phân tán màu xanh nào đó nhạy cảm đối
với các ion đồng khi phẩm nhuộm chứa đầy trong máy phun tia. Axít
Ethylenediaminetetra-acetic quá mạnh, gây ra việc giảm kim loại hóa của loại
thuốc nhuộm hoạt tính ổn đònh, trong khi phosphate có một ít khả năng chelat
hóa đồng.Việc bổ sung sắc thái cho việc nhuộm sau khi xử lý thì khó vì điện tích
trên bề mặt cationic quá cao. Việc bổ sung loại thuốc nhuộm anion gây ra vết
-12-
Tiểu luận hóa học phẩm nhuộm và in bông
lõm nhanh chóng và vì vậy không bằng phẳng. Chất hoạt động bề mặt anion phải
được thêm vào trước bất kỳø sắc thái nào với thuốc nhuộm hoạt tính ổn đònh.
Hai phương cách phổ biến đối với việc nhuộm đen trên sợi tổng hợp
polyester/visco dựa trên hoặc là CI Direct Black (hình 13.2) hoặc là hệ thống
hoạt tính ổn đònh. Black 22 sau khi xử lý cho thấy độ bền màu ngoại lệ trên sợi
visco và là thuốc nhuộm kiểu cổ điển của ortho, tiền para amino hay loại
hydroxy nơi mà các phân tử của thuốc nhuộm có thể ngưng tụ lại với
formaldehyde tự do hay nhóm N-methylol của chất phản ứng. Vấn đề đối với
Black 22 là cần thiết so với kiềm để duy trì độ hòa tan trong lúc nhuộm và điều
này ảnh hưởng đến tính ổn đònh của loại phẩm nhuộm trực tiếp. Quy trình hai
giai đoạn là cần thiết, việc nhuộm polyester ở pH 5 và 130
o
C và sau đó làm lạnh
và điều chỉnh đến pH kiềm để nhuộm sợi visco. Việc sử dụng loại thuốc nhuộm
hoạt tính ổn đònh nhằm tránh yêu cầu đối với quá trình hoạt động pH này.
Trong một phát triển gần đây, Clariant đã giới thiệu hệ thống
Optisal/Optifix, có hỗ trợ bởi một chương trình máy tính. Hệ thống này bao gồm
một dãy các loại thuốc nhuộm trực tiếp màu sáng, kim loại tự do với hiệu quả sử
dụng cao và hàm lượng muối ít. Những đặc điểm này đã giúp làm giảm thiểu sự
nhiễm bẩn của nước thải. Tính ổn đònh của những loại thuốc nhuộm này ở nhiệt
độ 130
o

C cho phép chúng được sử dụng trong phương pháp một bồn với loại
thuốc nhuộm phân tán trên loại sợi tổng hợp polyester/cellulose. Việc ổn đònh
loại thuốc nhuộm Optisal đối với cellulose xảy ra trong suốt quá trình sau xử lý
kiềm với chất phản ứng cationic, chất lỏng Optifix F (Clariant) mà không giải
phóng formaldehyde. Quá trình nhuộm này yêu cầu nhiệt độ giặt lên tới 50
o
C.
-13-
H
2
N
NH
2
N=N
O
N
SO
3
Na
N
H
SO
3
Na
N
N
H
O
N=N
NH

2
NH
2
NaO
3
SNaO
3
S
Hình 13.2: CI Direct Black 22
Tiểu luận hóa học phẩm nhuộm và in bông
13.1.5: Quá trình nhuộm hoạt tính sợi cellulose:
Cho đến nay, nhuộm hoạt tính là kỹ thuật quan trọng nhất cho việc tách
màu trên phần cellulose của các loại sợi này. Phẩm nhuộm hoạt tính có thể sử
dụng cho toàn bộ các gam màu ở hầu hết các độ sâu. Khi nhuộm một loại sợi
nhiều polyester, ví dụ tỉ lệ 70:30, phẩm nhuộm hoạt tính có tỉ lệ chất lỏng đặc
trưng là 15:1, tỉ lệ chất lỏng:cellulose hiệu quả là 15:0,3 hay 50:1. Tuy nhiên
điều cơ bản là chọn bồn nhuộm cho phẩm nhuộm hoạt tính để đạt sự ổn đònh cao
với tỉ lệ chất lỏng lớn. Việc sử dụng phẩm nhuộm hoạt tính ít trực tiếp trong quá
trình xả nhuộm của những hỗn hợp sợi này là không hiệu quả, tốn kém và rất
khó tái chế. Phẩm nhuộm hoạt tính hầu như hoàn toàn không bò ảnh hưởng do sự
mất màu của sợi polyester. Chỉ trừ trường hợp phẩm nhuộm dựa trên nền
phthalocyanine có màu xanh dương và xanh lá thì có thể phai màu trong một vài
trường hợp.
Tuy nhiên, đối với những loại phẩm nhuộm trên những loại sợi đặc biệt thì
tổng thời gian nhuộm có thể kéo dài nhất. Các hệ thống quá trình ban đầu cho
các loại sợi này thông thường bao gồm:
- áp dụng nhuộm phân tán ở nhiệt độ cao;
- rút ngắn giai đoạn làm sạch để loại bỏ bất kỳ phẩm nhuộm phân tán
nào nhuộm lên sợi cellulose;
- thực hiện quá trình nhuộm hoạt tính trong bồn phản ứng ở pH, nhiệt độ

và nồng độ chất điện phân thích hợp cho hệ thống phản ứng được lựa
chọn;
- rửa và làm sạch bằng xà bông ở nhiệt độ sôi như bình thường.
Tổng thời gian từ lúc bắt đầu đến khi kết thúc khoảng 12 giờ và sau đó có
thể yêu cầu điều chỉnh chính xác thêm. Những so sánh phí tổn chi tiết cho thấy
với phương pháp 2 bồn với phẩm nhuộm hoạt tính và phân tán cho chi phí về lao
động, năng lượng, thuốc nhuộm và hóa chất gấp 3 lần so với phương pháp một
bồn xen kẽ thuốc nhuộm trực tiếp và phân tán.Theo truyền thống, phương pháp 2
bồn với quá trình làm sạch trung gian cần được xem xét để tối ưu hóa độ bền
màu phẩm nhuộm dạng rắn hay hiệu ứng tương phản màu sắc lớn nhất trong toàn
bộ chiều sâu của màu. Trong thực tế không có nguy cơ tác động qua lại giữa
phẩm nhuộm hoạt tính và phẩm nhuộm phân tán. Việc lựa chọn phẩm nhuộm
phân tán không bò hạn chế và muối thường có thể được sử dụng tự do trong bồn
nhuộm phản ứng.
-14-
Tiểu luận hóa học phẩm nhuộm và in bông
Việc chuẩn bò hỗn hợp của vi sợi polyester với sợi visco dùng cho quần áo
thể thao bằng cách cọ xát, làm khô và gia nhiệt nên theo quy trình nhuộm 2 bồn.
Đầu tiên sợi polyester được nhuộm trong máy phun tia ở 130
o
C. Điều này cho
phép rút ngắn quá trình làm sạch, sau đó sợi visco được nhuộm với thuốc nhuộm
vinylsulphone. Các phương pháp đã chỉ ra trình tự cho quá trình nhuộm trên sợi
polyester/cotton so với quá trình tẩy màu, nhuộm sợi polyester truyền thống, rút
ngắn quá trình làm sạch và quá trình nhuộm hoạt tính. Các lý thuyết về sự dòch
chuyển các bước tẩy màu được xem xét và có thể tiết kiệm chi phí từ các phương
pháp đã nêu.
Trong suốt thập niên 1980, các nhà sản xuất phẩm nhuộm hoạt tính đã tin
tưởng vào kỹ thuật xả nhuộm cho hỗn hợp sợi với quan điểm giảm thời gian
nhuộm và lượng chất tẩy rửa và các bước tẩy rửa. Sự phát triển nhằm vào việc

giảm thời gian và năng lượng cần thiết mà không ảnh hưởng đến độ bền màu của
những vật liệu được nhuộm. Khi quá trình nhuộm màu kết hợp với phẩm nhuộm
hoạt tính có tính kiềm phù hợp thì cần phải có một vài yêu cầu. Về mặt lý
thuyết, phẩm nhuộm phân tán nhạy với kiềm nên được hấp thu toàn bộ bởi
polyester trước khi kiềm được thêm vào bồn nhuộm. Như thế phẩm nhuộm phân
tán không nên cho vào cho đến khi phẩm nhuộm hoạt tính đã ổn đònh hoàn toàn
và bồn nhuộm đã trung hoà, nếu không thì hiệu suất thấp hay một vài điều bất
thường có thể xảy ra. Đặc biệt quá trình được chọn cũng tùy thuộc vào chủng
loại và sự sử dụng các máy móc sẵn có. Quá trình tự động hóa rút ngắn thời gian
từ khi bắt đầu đến khi kết thúc, năng lượng yêu cầu thấp, tiết kiệm nước và hóa
chất là những yêu cầu quan trọng.
Hầu hết những sự phát triển này theo một trong hai phương pháp sau:
1) Các quá trình hai giai đoạn mà polyester đã được nhuộm trước và sau
đó kiềm được thêm vào giai đoạn sau để tạo sự ổn đònh của phẩm
nhuộm hoạt tính thông thường từ những dãy hoạt tính thấp.
2) Quá trình “đảo ngược” hai giai đoạn (hai bồn nhuộm) mà sợi cellulose
được nhuộm trước sau khi được rửa kỹ, polyester được nhuộm ở nhiệt
độ cao. Quá trình này đặc biệt phù hợp với những phẩm nhuộm dạng
vinylsulphone.
Mặc dù những lần nhuộm có thể rút ngắn tới 4 tiếng đồng hồ bằng cách sử
dụng những kỹ thuật này, nhưng vẫn còn tồn tại những điều không thuận lợi của
dung dòch điện phân yêu cầu nồng độ cao ( 50-100 g.l
-1
). Sự ảnh hưởng này lên
sự ổn đònh phân tán được tạo lập bởi các ion thiết yếu của những tác nhân phân
tán điện phân anion, phân bố qua hiệu ứng ion chung vì thế sự giảm điện tích
-15-
Tiểu luận hóa học phẩm nhuộm và in bông
trên các bộ phận được phân tán và tăng lên sự tích tụ. Sự ảnh hưởng này làm
biến đổi và ảnh hưởng đến công thức chế tạo của phẩm nhuộm đặc biệt hoặc

thay đổi ngay cả các mẻ đã hoàn thành của cùng một công thức. Sự ổn đònh độ
phân tán thành lập dựa trên nhiều thông số như chất lượng mẻ của các tác nhân
phân tán và dạng vật lý của thuốc nhuộm phân tán, không chỉ sự phân bố kích
thước đặc biệt mà còn là dạng tinh thể. Vấn đề này có thể làm giảm bằng cách
sử dụng thêm một lượng chính xác tác nhân phân tán, trong đó dạng ethoxylated
phosphate thì đặc biệt hiệu quả.
Một vấn đề nữa trong hệ thống phân tán/hoạt tính là khó khăn do sự điều
hòa độ pH vì yêu cầu khác nhau của hai loại phẩm nhuộm. Thông thường những
phẩm nhuộm hoạt tính cần điều kiện kiềm phù hợp ( pH = 10-12 ) mặc dù một ít
chất nhuộm phân tán sẽ không bò phân hủy do kiềm trong suốt quá trình nhuộm
màu, nhưng vẫn có nhiều sự phân hủy các hợp chất dò vòng hoặc các nhóm ester
hydrolys (hình 13.1) phải được nhuộm dưới pH 6. Hơn thế nữa tất cả các quá
trình nhuộm phân tán sẽ bò nhiều chất kiềm nhuộm màu xuyên qua sợi polyester.
Trong phương pháp hai giai đoạn sự khởi tạo quá trình nhuộm phân tán tại
nhiệt độ cao đảm bảo sự thấm ướt các sợi cellulose một các đồng bộ. Sự phai
màu nhuộm phân tán thường được loại bỏ trong suốt sự kết nối kiềm của phẩm
nhuộm hoạt tính thấp ở 80-100
o
C. Nhưng phẩm nhuộm phân tán với các nhóm
ester có thể được hydro hóa tại pH 11 và 80
o
C là thích hợp hơn. Sự chọn lựa
phẩm nhuộm phân tán được giới hạn, tuy nhiên với những vấn đề trên thì tốt hơn
là tạo sự phân tán với sự có mặt của chất điện phân. Vì lý do này cần thiết sử
dụng muối của Glauber hơn là muối thường. Các nhóm phản ứng trong phẩm
nhuộm hoạt tính thấp đủ độ ổn đònh để chòu nhuộm ở nhiệt độ cao của polyester
tại pH 5-6. Phẩm nhuộm hoạt tính cao thường không phù hợp bởi nguy cơ về sự
tác động qua lại với phẩm nhuộm phân tán.
Một chất oxy hóa nhẹ như sodium m-nitrobenzenesulphonate được thêm
vào để ngăn ngừa việc giảm phẩm nhuộm hoạt tính azo ở 130

o
C, đặc biệt khi
nhuộm các hỗn hợp polyester/visco. Chất này ít hiệu quả cho thuốc nhuộm phân
tán azo hay dưới các điều kiện axit. Việc giảm các hoạt tính của visco có thể do:
- nhóm cuối aldehyde cao có sự hiện diện của phản ứng oxy hóa phá
hủy trong việc tẩy trắng.
- Cặn sulphur ở dạng sodium sulphide hoặc carbon disulphide từ sự tái
sinh xanthate trong chế tạo. Các mức sulphide thấp bằng 10mg.l
-1
trong
các hệ thống khép kín có thể tấn công một vài azo trực tiếp hoặc các
phẩm nhuộm hoạt tính.
-16-
Tiểu luận hóa học phẩm nhuộm và in bông
Trong một kỹ thuật linh hoạt hơn, phẩm nhuộm phân tán và hoạt tính được
ứng dụng ở nhiệt độ cao và pH 4,5-6. Muối nếu được thêm vào ngay lúc bắt đầu
sẽ tăng cường việc xả phẩm nhuộm hoạt tính nhưng sau đó không thể áp dụng
hiệu ứng có hại cao của nó lên việc ổn đònh độ phân tán.Sau khi xả phẩm nhuộm
phân tán ở nhiệt độ cao, bồn nhuộm được làm lạnh xuống 80
o
C, đây là điểm tốt
nhất để thêm muối vào do nồng độ còn dư của phẩm nhuộm phân tán quá thấp
để cho chúng có tác động ngược. Sau khi phẩm nhuộm hoạt tính thấp được xả bởi
các sợi cellulose, kiềm được thêm vào để tạo sự kết hợp tái sinh màu sắc từ mẻ
này đến mẻ khác liên quan đến sự biến đổi của nhiều hệ thống đến quá trình có
thể biến đổi được chứng minh trong quá trình BASF cho việc nhuộm nhanh các
hỗn hợp sợi mà đã áp dụng thành công với vi sợi polyester/visco, khi nhuộm trực
tiếp cần phải tránh quá trình làm sạch của phẩm nhuộm phân tán giảm do tính
nhạy của thuốc nhuộm hoạt tính azo. Tuy nhiên một vài việc làm sạch trong quá
trình kết hợp các chất kiềm và chất tẩy rửa làm phẩm nhuộm hoạt tính bò hydro

hóa và không còn phù hợp.
Trong phương pháp hai giai đoạn Sumitomo RPD-supra, phẩm nhuộm
phân bố được áp dụng lên polyester trong giai đoạn đầu và phẩm nhuộm hoạt
tính đa chức năng Sumifix Supra (NSK) (hình 8.1) được áp dụng lên sợi cellulose
trong giai đoạn 2. Các phẩm nhuộm aminochlorotriazine-sulphatoethylsulphone
cho thấy có hoạt tính cao và bền vững. Đó là kết quả của sự kết hợp hoàn hảo,
chúng cho thấy độ nhạy biến đổi thấp theo thời gian và nhiệt độ, cho khả năng
tái sinh nhuộm cao. Sự phân cấp của phẩm nhuộm hoạt tính liên quan mật thiết
đến sự tồn tại, sự ổn đònh, sự di chuyển và tốc độ kết hợp. Trong trường hợp cấu
trúc của Sumifix Supra, chromogen được chọn lựa từ nhiều loại hóa chất với độ
ổn đònh và hoạt tính tin cậy để đảm bảo độ phân biệt cao. Tốc độ phản ứng có
thể được điều khiển bởi chính độ pH và nhiệt độ bồn nhuộm. Nhờ vào hoạt tính
khác nhau giữa hai nhóm chức năng, các điều kiện nhuộm tối ưu được đặt ra trên
một dãy rộng các điều kiện có liên quan.
Với các dãy hoạt tính cao của thuốc nhuộm hoạt tính, cần thiết để kết nối
toàn bộ trên các sợi cellulose trước khi cho phẩm nhuộm phân tán tác dụng lên
polyester. Sau khi nhuộm với phẩm nhuộm hoạt tính cao tại pH, nhiệt độ thích
hợp và nồng độ muối trong sodium m-nitrobenzenesulphonate được theo sau bởi
các môi trường kiềm thích hợp. PH được điều chỉnh tới 6-6,5 với acid acetic.
Phẩm nhuộm phân bố và chất disodium dinaphthylmethane-disulphonate là tác
nhân phân tán được thêm vào và polyester được nhuộm đến độ sâu yêu cầu ở
130
o
C.
-17-
Tiểu luận hóa học phẩm nhuộm và in bông
Quá trình nhuộm ở nhiệt độ cao là việc thay thế cần thiết để việc tẩy rửa
ở điểm sôi khi thời gian hấp thu của phẩm nhuộm hoạt tính không thích hợp ở tốc
độ khuếch tán nhanh khi thiếu dung dòch điện phân. Màu sắc tái sinh phù thuộc
vào độ bền vững của liên kết phẩm nhuộm - sợi trong sợi cellulose nhuộm bằng

phẩm nhuộm hoạt tính đến giai đoạn nhuộm polyester ở nhiệt độ cao. Bất kỳ
màu sắc cuối cùng nào của sợi cellulose đều đòi hỏi bồn nhuộm sạch để tái lập
quá trình làm sạch nhuộm phân tán.
Phương pháp hai giai đoạn này đặc biệt thích hợp cho thuốc nhuộm hoạt
tính vinylsulphone do các sợi đai nhuộm được hình thành do sự thêm vào tác
nhân ái nhân nhăn ngừa acid hydrolysic hơn là hình thành như hầu hết các phản
ứng nhuộm khác, vì thế quá trình nhuộm vinylsulphone không bò phá hủy bởi
acid nhẹ. Bồn nhuộm sử dụng thích hợp cho phẩm nhuộm phân tán lên polyester.
Sự tẩy rửa sau khi nhuộm vinylsulphone là không cần thiết vì bất kỳ việc nhuộm
không phù hợp nào sẽ bò loại bỏ trong lần làm sạch cuối cùng sau giai đoạn
nhuộm phân tán.
Sự thay đổi phương pháp này rất hữu ích cho việc nhuộm trên máy nhuộm
phun tia nhưng ít phù hợp cho nhuộm sợi dài hay nhuộm theo gói sợi hơn là các
dãy sợi polyester được nhuộm đầu tiên. Nhờ vào khối lượng lớn phẩm nhuộm
phân tán không bò hấp thu trong nồng độ dung dòch điện phân cao hiện diện
trong các bồn nhuộm. Những ưu điểm của thiết bò nhuộm phun tia theo dòng khí
động lực học của Then là sự tối ưu hóa chất lượng của sợi, sự tăng tự do, không
tạo bọt, độ tái tạo cao và dễ làm sạch máy móc sau khi sử dụng.
Sự xả nhuộm sợi cellulose với Levafix E (Dystar) dichloroquinoxaline và
Levafix E-A (Dystar) quá trình nhuộm difloropyrimidine với muối ở 40-60
o
C,
kết hợp với pH 9,5-11,5. Quá trình nhuộm polyester với phẩm nhuộm phân tán
được hoàn thành ở pH 4-6 và 130
o
C. Các nguyên tắc và thực hành hóa đo đạc
chất tự động được chi tiết hóa với sự tham khảo đặc biệt hệ thống Levametering,
điều này đảm bảo tối ưu hóa điều kiện phù hợp cho cả hai thành phần của hỗn
hợp cho sự tái sinh và mức độ nhuộm hoàn hảo, đạt được màu sắc cao. Sự tự
động hóa hoàn toán của quá trình nhuộm loại bỏ thời gian chết xảy ra khi điều

khiển bằng tay, sẽ tiết kiệm thời gian, nâng cao năng suất, giảm phí tổn và năng
lượng lao động.
Phẩm nhuộm hoạt tính Kayacelon React (KYK) chứa hai nhóm phản ứng
aminonicotinotriazine trên phân tử. Chúng phản ứng với cellulose, loại bỏ các
nhóm nicotino để hình thành liên kết covalent giống với chất được cho bởi loại
-18-
Tiểu luận hóa học phẩm nhuộm và in bông
chất nhuộm truyền thống (aminochlorotriazine). Phản ứng thế xảy ra với những
nhóm hydroxy không bò ion hóa trong cellulose ở điều kiện trung tính ở nhiệt độ
cao, mặc dù có thể chấp nhận phản ứng ở nhiệt độ thấp dưới môi trường kiềm
nhẹ (nếu cần thiết). Trong quá trình 1 bồn nhuộm hỗn hợp polyester/cotton với
phẩm nhuộm phân tán và phẩm nhuộm Kayacelon React đòi hỏi phải thực hiện ở
pH 7 và 130
o
C với muối và chất xúc tác không bò ion hóa. Sau khi nhuộm, sợi
nhuộm được tẩy sạch tại nhệt độ sôi và rửa sạch như các phương pháp nhuộm
thông thường. Việc sử dụng chất xúc tác phù hợp không đòi hỏi giới hạn về độ
cắn màu sâu nhưng nên sử dụng sản phẩm loại kiên kết dài như alkylamonium
cho nhuộm có độ cắn màu sâu trung bình và một chất phụ gia polyamine sử dụng
cho toàn bộ chiều sâu.
13.1.6: Chất màu không tan trong nước cho nhuộm sợi polyester/cellulose:
Phẩm nhuộm hoàn nguyên không tan và phẩm nhuộm sulphur thường
dùng để làm giảm bớt sự sậm màu của thành phần polyester trong hỗn hợp sợi.
Trong trường hợp nhuộm hoàn nguyên điều này đôi khi có thể được khai thác sử
dụng để màu sắc cả hai sợi đồng nhất với nhau. Một số thuốc nhuộm hoàn
nguyên benzamidoanthraquinone có M
r
khá thấp nhuộm polyester tiện dụng hơn
sợi cellulose ở 130
o

C và có thể sử dụng dạng rắn hiệu quả trên cả hai sợi ở độ
sâu giới hạn. Các phẩm nhuộm màu xanh lá olive, khaki, nâu và đen của các cấu
trúc dẫn xuất phức cho màu mờ và có hiệu ứng sâu màu hơn trên sợi cellulose so
với sợi polyester.
Nhiều phẩm nhuộm hoàn nguyên đa nhân cho sự biến đổi các sợi
polyester rất tốt khi áp dụng các phương pháp kiềm leuco. Những phương pháp
này cũng rất hữu dụng khi nhuộm đặc hay hiệu ứng tương phản với phẩm nhuộm
phân tán cho sợi polyester. Chúng gồm các gốc halogen hóa của anthanthrone
hay pyranthrone, indanthrone và violanthrone xanh dương và xanh lá cũng như
hầu hết các loại acridone và carbazole.Tuy nhiên các gam màu bò giới hạn trong
những màu như vàng cam, đỏ và các dạng màu violet.
Quá trình nhuộm màu hai giai đoạn với phẩm nhuộm phân tán là phương
pháp có giá trò để đạt đến sự bền vững tuyệt đối với ánh sáng và tẩy rửa ở tất cả
các độ sâu. Phẩm nhuộm phân tán và hoàn nguyên có thể áp dụng ở pH 5-6 với
tác nhân xúc tác phân tán anion. Sau khi nhuộm polyester ở 130
o
C, nhiệt độ được
làm giảm nhanh đến 85
o
C và phẩm nhuộm hoàn nguyên được khử với kiềm
dithionite. Sợi cellulose được nhuộm tới màu tại nhiệt độ thích hợp trong khoảng
-19-
Tiểu luận hóa học phẩm nhuộm và in bông
20-60
o
C và tiếp theo được tái oxy hóa ở 50
o
C và tẩy ở nhiệt độ sôi. Sự phai màu
của sợi polyester do phẩm nhuộm hoàn nguyên có thể làm phức tạp sự so trùng
màu sắc. Các điều kiện của nhuộm hoàn nguyên trong giai đoạn hai như là sự rút

ngắn quá trình làm sạch bồn cho nhuộm phân tán.
Sự chọn lựa thuốc nhuộm hoàn nguyên bò giới hạn bởi các vấn đề về sự
thiếu ổn đònh khi nhuộm ở nhiệt độ cao. Khó khăn có thể vượt qua bằng việc áp
dụng sự phân tán pigment hoàn nguyên sau khi làm lạnh ở 85
o
C trước khi thêm
vào hệ thống khử. Nhờ vào sự tiêu thụ nhanh của dithionite sodium, thuốc nhuộm
hoàn nguyên được áp dụng dễ dàng hơn trong các máy chứa đầy chất màu lỏng.
Ví dụ với các máy tia được làm ngập hoàn toàn sẽ tốt hơn các máy tia chỉ làm
ngập một phần hay chảy tràn. Chỉ có chọn lựa phẩm nhuộm hoàn nguyên là đảm
bảo đủ cho việc giảm những điều kiện thêm vào ở 85
o
C gồm flavanthrone vòng,
indanthrone vòng và violanthrone xanh dương và xanh lá cũng như nhiều loại
carbazole. Trong trường hợp indanthrone xanh dương, carbazole nâu và olive
xanh lásodium nitrite cần phải được thêm vào để ngăn ngừa sự thay đổi quá mức.
Những trở ngại rõ ràng của quá trình nhuộm hoàn nguyên là khó khăn
trong việc duy trì những điều kiện biến đổi và cần tránh sự biến đổi vượt quá hay
nằm dưới mức. Những vấn đề này có thể dẫn đến việc không có ranh giới xác
đònh, sự tái sinh nghèo nàn của màu sắc và trong một vài trường hợp độ tiền ma
sát sẽ giảm. Về quan điểm môi trường thì sodium dithionite đặc biệt không được
ưa chuộng. Các phương pháp không làm hại sinh thái mà khử phẩm nhuộm hoàn
nguyên hiện thời được xem xét gồm có:
1) Phương pháp điện hóa học sử dụng một mediator.
2) Sử dụng các chất xác tác hữu cơ như hydroxyacetone.
3) Sử dụng pentacarbonyl sắt hay các phức Fe khác.
Phức Fe với các ligand dẫn xuất từ triethanolamine hay gluconic acid được sử
dụng với phẩm nhuộm Indanthren (BASF) cho quá trình xả nhuộm. Người ta
da94 nghiên cứu được nhu cầu muối sắt, tỷ lệ mol biến đổi của muối Fe (II) so
với gluconic acid, ảnh hưởng của nồng độ kiềm soda và sự hiện diện của ion Fe

(III), mức độ hoạt động và sự quá khử .
Các phương pháp hai bồn về việc áp dụng phẩm nhuộm phân tán kết hợp
với phẩm nhuộm hoàn nguyên hay sulphur thường không có sự giới hạn nghiêm
ngặt các điều kiện chuyển biến trong bồn nhuộm thứ hai, thường chỉ cần làm
sạch bề mặt của phẩm nhuộm phân tán mà không làm sạch ở giữa. Chất kiềm
dithionite cần được sử dụng để hòa tan phẩm nhuộm sulphur trước khi sodium
-20-
Tiểu luận hóa học phẩm nhuộm và in bông
sulphite có thể phá hủy sợi polyester. Chi phí cho phẩm nhuộm sulphur thấp làm
cho việc nhuộm phân tán/sulphur có ích với các màu tối, độ sâu lớn nhưng rõ
ràng có sự giới hạn về màu sắc. Chúng thường thỏa mãn những đòi hỏi về độ
bền giặt tẩy ít nghiêm ngặt hơn so với các tiêu chuẩn của nhuộm phân tán/hoàn
nguyên. Với những màu tối nhất đònh nào đó thì có thể áp dụng một bước làm
sạch trung gian. Việc nhuộm màu đen sulphur rất khó khăn để thực hiện nhưng
sẽ tạo ra những hoa văn tuyệt vời và độ bền giặt tẩy rất tốt. Có thể sử dụng
phương pháp tiền-khử (pre-reduced) hay dung dòch phẩm nhuộm sulphur. Phương
pháp tiền-khử kinh tế hơn nhưng gây ra sự vấy bẩn cho bồn nhuộm.
Việc nhuộm màu quần áo bằng sợi polyester/cotton đã được tẩy trắng có
thể tiến hành sau khi xử lý với chất kết dính cationic phù hợp. Sự xả màu với sự
phân tán của các chất màu hữu cơ và các tác nhân phân tán anionic thíchø hợp
được sử dụng với một ít đá rửa và chất hoạt động bề mặt, đun nóng ổn đònh chất
kết dính và cuối cùng đun nóng đến khi các sợi đạt độ bền vững. Hiệu suất
nhuộm màu, mức độ nhuộm màu và độ bền chòu cọ xát là những vấn đề quan
trọng. Phải đặc biệt chú ý đến thời gian và nhiệt độ trước khi xử lý,nồng độ chất
kết dính, pH và hiệu quả của đá rửa lên độ bền cọ xát, hiệu suất và mức độ
nhuộm màu. Việc ứng dụng từ đơn sợi đến hỗn hợp sợi là ưu điểm chính của quá
trình này.
13.2: QUÁ TRÌNH NHUỘM LIÊN TỤC HỖN HP SI
POLYESTER/CELLULOSE:
13.2.1: Quá trình nhuộm phân tán thành phần polyester:

Quá trình nhuộm liên tục hỗn hợp vải sợi polyester/cellulose là phần quan
trọng nhất của công nghiệp dệt nhuộm. Thống kê ở Mỹ cho thấy rằng hơn một
nửa tơ sợi polyester dùng cho nhuộm polyester/cellulose. Hơn một nửa được
nhuộm liên tục bằng quá trình cố đònh nhiệt đệm (pad-thermofix). Quá trình liên
tục cần thời gian lâu để đạt được màu sắc có độ bền cao và đem lại giá trò kinh
tế trên một mét tơ sợi hơn là phương pháp batchwise. Chiều dài để tạo cho mỗi
màu thường vượt quá 5000m vì vậy để có một thứ tự nhiều màu sẽ mất nhiều
thời gian cho mỗi quá trình của mỗi giai đoạn. Tuy nhiên khuynh hướng thực
hiện thường ngắn hơn. Việc nhuộm và tạo nhiệt của vải tơ sợi có thể đạt được sự
đồng nhất mà không tăng nguy cơ nhăn. Tuy nhiên việc tăng độ nhăn vẫn có thể
xảy ra trong quá trình liên tục và tương ứng với chất lượng loại hai so với bất kỳ
lỗi nào khác.
-21-
Tiểu luận hóa học phẩm nhuộm và in bông
Giai đoạn chuẩn bò là đặc biệt quan trọng trước khi nhuộm liên tục
polyester/cotton. Mỗi giai đoạn có thể tiến hành liên tục ví dụ singeing, enzyme
desizing, alkaline peroxide pad-steam scour-bleach, quá trình ngâm kiềm và xác
đònh nhiệt trước khi nhuộm. Vải tơ sợi tiêu biểu chuẩn bò theo cách này bao gồm
vải may áo sơmi, vét tông sáng, áo mưa, đồ bảo hộ, quân phục và đồng phục…
Trình tự của việc chuẩn bò này chỉ để loại bỏ những tạp chất bề mặt của vải sợi
polyester mà không bò thấm bởi dung dòch kiềm peroxide sử dụng cho cotton Quá
trình ngâm kiềm ảnh hưởng đến hiệu suất màu, màu và sự ổn đònh kích thước của
sợi cũng như bề ngoài do sự gia tăng độ che phủ của immature cotton neps. Cấu
trúc tinh thể của cotton cellulose bò thay đổi ở sức căng của sợi và loại trừ khả
năng xoắn của chúng mà polyester không bò ảnh hưởng. Việc xác đònh chế độ
nhiệt là bắt buộc để hạn chế sự thay đổi kích thước đến mức thấp nhất.
Vải polyester/cellulose nên thêm sự phân tán phẩm nhuộm và tác nhân
xúc tác ẩm không ion ở pH 5-6. Chất hạn chế sự dòch chuyển anion đa cực như
sodium alginate, polyacrylamide, poly(vinyl alcohol) hay
carboxymethylcellulose, các dạng gel này trong quá trình làm khô tới dạng đặc

có nhiều chất nhuộm bò kết dính. Chất kìm hãm sự di chuyển dạng
polyacrylamide không ảnh hưởng tới sự chuyển dòch chất nhuộm trong thiết bò
đònh nhiệt nhiều như dạng alginate. Dạng lỏng của phẩm nhuộm phân tán được
ưa chuộng hơn dạng đặc do chúng ít di chuyển trong quá trình làm khô và ít làm
phai màu sợi cellulose. Hiệu suất màu cao hơn có thể đạt được và các chất lỏng
đệm dễ chuẩn bò với số lượng lớn cho việc nhuộm liên tục. Ngược lại phẩm
nhuộm dạng lỏng có thể trữ lâu dài, điều này đòi hỏi phải khuấy đều trước khi
cân. Khi chứa từng phần trong nhiều đồ chứa có thể làm thay đổi độ mạnh do sự
mất nước hoặc lắng các chất rắn ở bề mặt không khí/dung dòch.
Trình tự cho sự đònh nhiệt phẩm nhuộm phân tán có mặt ở các khe hở của
vải sợi trong tình trạng thu nạp và gắn kết cao với chất phân tán và chất xúc tác
ẩm trong vùng đặc của polyelectrolyte. Trong suốt quá trình làm khô và đònh
nhiệt, sự thu nạp nhỏ hơn việc giải phóng các phân tử của phẩm nhuộm phân tán
di chuyển tới các bề mặt của vải sợi. Hơn nữa quá trình tạo nên chất nhuộm gần
với bề mặt này. Sự khuếch tán vào bên trong sợi polyester chỉ có thể thực hiện
khi phẩm nhuộm phân tán ở dạng phân tử đơn và nhiệt độ đạt đến bồn thiết bò
đònh nhiệt.
Một bức xạ hồng ngoại thẳng đứng làm khô những vùng nhỏ hướng đến
các đường sọc hay hiệu ứng hai mặt nếu không sử dụng chất kìm hãm sự di
chuyển. Việc xử lý này nên làm giảm lượng ẩm của vải từ 50-60% sau khi độn
-22-
Tiểu luận hóa học phẩm nhuộm và in bông
đến 25-30% để quá trình làm khô hoàn tất trong máy ở nhiệt độ 100-120
o
C hoặc
trên những xylanh điều chỉnh (80-140
o
C) mà không gây sự chuyển dòch đáng kể.
Các vấn đề đã được tính toán trong suốt quá trình độn và làm khô trung gian gồm
chu kỳ đưa vào trong khi vải sợi đã được đun nóng và sự phai màu của sợi

cellulose do phẩm nhuộm phân tán lớn hơn nhuộm trong batchwise. Những yếu
tố này phụ thuộc cả vào dạng làm khô, cấu trúc sợi và thành phần chất lỏng
thêm vào. Sử dụng tối ưu hóa hệ thống nhuộm phân tán tiện lợi cho việc biến đổi
phẩm nhuộm phân tán từ bề mặt của sợi cellulose đến polyester trong suốt giai
đoạn làm khô trung gian để đạt hiệu suất cao nhất trên sợi polyester.
Sự chuyển dòch trong quá trình làm khô trung gian có thể gây nhiều lỗi mà
khó làm sạch. Nó gây nhiều vấn đề cho việc nhuộm liên tục các sợi xen kẽchứa
polyester/cellulose. Sự chuyển dòch có thể xảy ra là kết quả của sự lưu giữ chất
lỏng cao sau khi độn, tốc độ khởi tạo làm khô chậm hay độ ẩm dư lớn sau bước
tiền làm khô. Lỗi do sự dòch chuyển thuốc nhuộm gồm:
1) Giai đoạn cuối: tốc độ khô và độ sâu màu khả kiến dọc theo chiều dài
một chu trình.
2) Streakiness: tốc độ biến đổi trong giai đoạn làm khô qua bề mặt sợi.
3) Sự lên sương: sự di chuyển phẩm nhuộm từ bên trong ra bề mặt sợi.
4) Two-sidedness: một bề mặt sợi nóng hơn bề mặt kia trong quá trình
làm khô đưa đến sự khác nhau có thể thấy được về độ sâu màu với bề
mặt nóng hơn thì có độ sâu màu hơn.
5) Đường viền đậm: những vùng này nóng hơn ở trung tâm sợi.
6) Đường viền nhạt: những vùng này nguội hơn ở trung tâm sợi.
7) Độ thấm vào ít: do rối loạn khi dệt làm lộ ra vùng chưa nhuộm ở những
chỗ chéo nhau hay bên trong sợi.
Điều ngoại lệ là các nếp nhăn, độ bóng ở bề rộng của sợi là điểm lớn nhất mà
khách hàng không chấp nhận. Một vài thử nghiệm dùng để đánh giá sự di
chuyển gọi là các thử nghiệm “sandwich”, “watch glass”, “glass plate”, “hot air”
và “fold”.
Các thông số ảnh hưởng đến sự dòch chuyển là lớp nhuộm và cấu tạo, tính
chất vật lý của phẩm nhuộm, các chất thêm vào bồn nhuộm và sự chuẩn bò chất
nền. Nói chung, phẩm nhuộm phân tán dạng lỏng tốt hơn công thức tương tự ở
dạng hạt hay dạng bột. Tuy nhiên, vấn đề kiểm soát chất lượng tương tự như khi
ở dạng dung dòch do nguy cơ lắng đọng khi trữ. Các điểm khác biệt giữa phẩm

nhuộm phân tán “cân bằng” với tên thông dụng CI tương tự có thể tăng do sự
hiện diện cụa các tác nhân có công thức khác nhau.
-23-
Tiểu luận hóa học phẩm nhuộm và in bông
Ngay cả khi sợi được thấm vào đủ trong quá trình đệm, giai đoạn nhuộm
cuối cùng có thể có độ thấm vào ít do sự di chuyển hay sự cố đònh nhiệt không
đúng. Trong quá trình làm khô, nước bay hơi từ bề mặt sợi và được thay thế bởi
các dòng chảy mao dẫn của dung dòch phẩm nhuộm từ bên trong. Vật liệu nhuộm
sẽ cho thấy độ bền màu khi giặt và ở một số điểm trên quần áo như cổ áo, cổ tay
áo và khuỷu tay sẽ có khuynh hướng các nếp gấp và vá màu nhạt.
Nghiên cứu về việc độn thêm phẩm nhuộm phân tán vào sợi
polyester/cotton (70:30), phẩm nhuộm chỉ được tìm thấy 30% trong tổng số lượng
phẩm nhuộm trên sợi polyester, phần còn lại trên sợi cotton. Vì vậy nồng độ
phẩm nhuộm phân tán trước khi đònh nhiệt trên sợi cotton phải lớn hơn 5 lần trên
sợi polyester. Trong quá trình đònh nhiệt hầu hết các thuốc nhuộm dòch chuyển từ
cotton sang polyester do sự bay hơi trong pha hơi. Các yếu tố góp phần vào sự
thấm màu gồm bản chất hóa học và nồng độ của chất kìm hãm sự dòch chuyển,
độ pH của bồn nhuộm và cấu trúc hoá học của thuốc nhuộm sử dụng. Ở nhiệt độ
cao bất thường hoặc nếu thời gian xử lý không thích đáng kéo dài, phẩm nhuộm
bò mất do sự bay hơi hay nhiễm bẩn ở bề mặt bên trong của thiết bò đònh nhiệt.
Quá trình nhuộm sau đó có thể bò hư do sự bay hơi và tái lắng đọng của phẩm
nhuộm ngưng tụ trên vật liệu mới.
Điều kiện cắn màu tối ưu phụ thuộc vào hiệu suất và thiết kế của các thiết
bò đònh nhiệt, vào chiều sâu độ cắn màu và tính bền thăng hoa của phẩm nhuộm.
Điều kiện nhiệt xử lý thường trong khoảng 205-220
o
C. Cho dù nhiều phẩm
nhuộm phân tán cần một số các điều kiện khắt khe để chuyển tải và cắn màu tối
ưu, các phẩm nhuộm này đều được sử dụng rộng rãi đối với những phương pháp
cố đònh nhiệt đệm (pad-thermo fix), đặc biệt đối với những trường hợp độ cắn

màu rất sâu. Nhiệt độ cắn màu tối ưu là nhiệt độ tại đó lượng phẩm nhuộm được
chuyển tải vào polyester lớn nhất, không bò hao tổn do bay hơi và nhiễm bẩn. Xử
lý ở nhiệt độ này sẽ đảm bảo tính bền màu tối ưu, đảm bảo khả năng tái sản
xuất, không nhạy cảm khi nhiệt độ thay đổi và bền màu khi xử lý ở công đoạn
hoàn thiện sau đó. Nhiệt độ quá thấp hoặc thời gian nhuộm không đủ lâu sẽ dẫn
đến tình trạng không thấm hết phẩm nhuộm từ vải cotton sang sợi polyester, làm
cho sợi cotton bò lem và hiệu suất nhuộm sợi polyester không cao. Tình trạng
cong mép vải sẽ xuất hiện do sự phân bố nhiệt độ cục bộ sau quá trình xử lý
nhiệt. Tiếp xúc giữa các mép vải cơ bản có thể tạo nên các vết phai nhạt ở các
đường viền.
Thời gian đònh nhiệt (thermofixation) hiệu quả ở một nhiệt độ cho trước
không giống như thời gian xử lý. Không khí là một tác nhân dẫn nhiệt kém và
-24-
Tiểu luận hóa học phẩm nhuộm và in bông
phải mất 40-50 giây thì nhiệt độ bó sợi hỗn hợp mới đạt đến gần với nhiệt độ
không khí, chênh lệch khoảng 1-2 độ khi sử dụng thiết bò đònh nhiệt bằng không
khí thông thường. Thời gian này cũng phụ thuộc vào khối lượng và cơ cấu của bó
sợi hỗn hợp. Bó sợi càng nặng thì càng mất thời gian để đạt đến nhiệt độ ổn
đònh. Trước khi đưa vào thiết bò đònh nhiệt để xử lý nhiệt, việc sấy khô đồng đều
chất liệu (bó sợi) rất quan trọng. Nếu không, giai đoạn gia tăng nhiệt độ ban đầu
sẽ làm bốc hơi lượng ẩm còn sót lại mà không gia tăng nhiệt độ đến tối ưu cho
chất liệu nhuộm. Tình trạng này sẽ gây nên việc cắn màu của phẩm nhuộm
không đồng đều và không đủ.
Sau khi xử lý nhiệt, cần thiết phải thực hiện quá trình khử thiết bò nhằm
đảm bảo tính bền tối ưu cho polyester và giúp tránh tình trạng thấm màu phẩm
nhuộm lên sợi cellulose. Tuy nhiên, nên tránh khử sạch nếu như vải đã được
nhuộm xong. Khi sử dụng các phẩm nhuộm hoàn nguyên, các điều kiện khử
thông thường cũng đủ để khử sạch những phẩm nhuộm phân tán không bền còn
tồn tại, như vậy không cần thiết phải khử sạch riêng sau đó. Các phẩm nhuộm
phân tán còn tồn tại thường chứa các nhóm mang tính kiềm, dễ thủy phân hoặc

một số các gốc diazo dò thể như xanh nitrothiophene (Xem hình 13.1). Các phẩm
nhuộm này có thể khử sạch bằng quá trình rửa bằng kiềm thay cho quá trình khử.
Quá trình rửa bằng kiềm rẻ hơn quá trình khử. Quá trình rửa kiềm cũng có thể áp
dụng cho các phẩm nhuộm hoạt tính và phẩm nhuộm hoạt tính không bền.
Rất nhiều chất liệu sợi tổng hợp polyester/cellulose chòu tác động khá lớn
khi trải qua công đoạn hoàn thiện tiếp theo và công đoạn may. Các công đoạn
này có thể gây ra tình trạnh thấm các phẩm nhuộm phân tán có năng lượng thấp-
trung bình từ sợi polyester sang các sợi cellulose hoặc các tấm vải tổng hợp, có
khả năng dẫn đến tình trạng thay đổi màu sắc nhuộm hoặc làm giảm chất lượng
độ bền nhuộm khi xử lý nước và giặt. Việc chọn lựa cẩn thận những phẩm
nhuộm phân tán có năng lượng cao sẽ làm giảm xuống thấp nhất các vấn đề
được nêu trên.
Tình trạng trên phụ phuộc vào nhiều yếu tố sau:
(1). Thành phần và độ sâu cắn màu của phẩm nhuộm được sử dụng.
(2). Quá trình xử lý nhiệt trước đây đối với sợi polyester.
(3). Độ thấm của sợi polyester sau quá trình đònh vò nhiệt.
(4). Độ thấm màu của sợi cellulo.
(5). Nhiệt độ và thời gian xử lý nhiệt.
(6). Sự có mặt của các chất bẩn trên bề mặt chất liệu.
-25-