Pencetakan dan penghambatan api pada trim poliester/nilon

Kata pengantar

Karakteristik kain dekoratif poliester/nilon dan masalah teknis proses pencetakan dan pencelupan

1.1.1 Karakteristik dasar serat poliester dan nilon

Poliester (poliester) terbuat dari asam tereftalat (PTA) dan etilen glikol (EG) melalui reaksi polikondensasi[1] , yang memiliki kekuatan putus dan modulus elastisitas yang tinggi, ketahanan terhadap cahaya, panas dan korosi yang sangat baik, serta ketahanan aus, kekakuan dan ketahanan yang sangat baik. ketahanan kerut[2] . Sekarang serat sintetis terbesar di dunia [3]. Dengan pesatnya perkembangan teknologi otomasi kimia, mekanik dan elektronik, produksi bahan baku serat poliester, pencetakan serat, serta proses pencetakan dan pewarnaan tekstil diwujudkan dalam waktu singkat, berkelanjutan, otomatis, dan berkecepatan tinggi.

Komposisi dan struktur rantai (kondensasi asam tereftalat dan etilen glikol) menunjukkan bahwa serat poliester terdiri dari cincin benzena yang kaku dan gugus hidrokarbon alifatik yang fleksibel. Gugus ester, yang berikatan langsung dengan cincin benzena, membentuk sistem co-choke yang kaku dengan cincin benzena, yang membatasi rotasi bebas segmen rantai fleksibel yang terikat dengannya. Struktur supramolekul serat poliester sebagian berbentuk kristal, dengan bagian kristalin dari rantai molekul berjalan sejajar satu sama lain, sebagian besar dalam konformasi trans, sedangkan daerah amorf memiliki sejumlah konformasi cis. Struktur molekul dan kristalisasi poliester konvensional menunjukkan bahwa molekul-molekulnya tersusun cukup rapat sehingga memiliki sifat mekanik yang baik. Karena susunan molekul yang rapat dan kristalinitas yang tinggi, pergerakan termal rantai molekul harus disertai dengan suhu yang tinggi untuk melepaskannya dari keadaan beku. Selain itu, serat poliester bersifat hidrofobik dan tidak memiliki gugus reaktif dalam struktur molekulnya yang dapat mengikat zat warna seperti serat selulosa atau protein, sehingga membuat kondisi pewarnaan serat poliester menjadi lebih sulit. Sebagian besar serat poliester diwarnai atau dicetak dengan pewarna dispersi, yang hampir tidak larut dalam air dan terdispersi dalam partikel kecil di dalam air, yang berdifusi ke dalam serat poliester pada suhu tinggi untuk membentuk pewarnaan serat poliester.

Nilon (serat poliamida) adalah serat sintetis pertama yang diproduksi secara industri, dengan DuPont memproduksi nilon 66 (poliheksametilen diamida) dengan pemintalan leleh dan Schlack menciptakan nilon 6 (polikaprolaktam). Nilon banyak digunakan karena sifat mudah dicuci, tidak dapat disetrika, stabilitas dimensi yang baik, penyusutan rendah dan ketahanan cuaca yang baik, dan menurut Chemical Fiber International pada tahun 2010, produksi serat poliamida global mencapai 3,7 juta ton pada tahun 2009 dan diperkirakan akan melebihi 4,4 juta ton pada tahun 2020.

Meskipun terdapat berbagai jenis serat poliamida, dua yang paling penting adalah poliamida 6 (PA6) dan poliamida 66 (PA66), keduanya merupakan molekul linier, rantai panjang tanpa gugus samping selain atom hidrogen dan oksigen, serta memiliki sepenuhnya memanjang, datar, bentuk bergerigi dalam kristal. Strukturnya mirip dengan poliester di mana rantai lurus dan terlipat hidup berdampingan, dengan ikatan tengah yang berdekatan antara rantai berorientasi pada ikatan hidrogen dan struktur kristal yang stabil. Serat poliamida merupakan molekul yang terikat erat, memiliki struktur kimia yang stabil dan memiliki banyak sifat yang sangat baik. Sebagai serat sintetis berkekuatan tinggi, serat ini 2-3 kali lebih kuat dari kapas, 3-4 kali lebih kuat dari viscose, 10 kali lebih tahan abrasi dibandingkan sutra atau katun, dan 20 kali lebih tahan abrasi dibandingkan wol, dan sering digunakan sebagai serat ideal. bahan untuk pembuatan barang-barang yang sering mengalami gesekan, seperti kaos kaki dan kabel parasut. Ia juga memiliki ketahanan dan perpanjangan putus yang tinggi, dan sangat tahan terhadap alkali, tetapi memiliki ketahanan panas yang buruk, dengan suhu transisi gelas 50°C-60°C[13]. Sifat pewarnaan nilon mirip dengan wol dan biasanya dilakukan dengan zat warna dispersi, asam, dan netral [14]. Untuk pewarnaan serat nilon, pewarna asam adalah zat warna pilihan karena pewarna tersebut mengikat nilon melalui ikatan ionik atau gaya van der Waals untuk menghasilkan warna cerah dengan ketahanan warna yang sangat baik.

1.1.2 Karakteristik dasar kain dekoratif poliester/nilon

Serat kimia telah digunakan dalam industri tekstil selama setengah abad dan telah memainkan peran yang sangat berharga dalam memenuhi kebutuhan serat alami yang terus meningkat, yang dibatasi oleh ketersediaan lahan subur dan padang rumput. Dengan berkembangnya teknologi pembuatan serat kimia dan penerapan teknologi tinggi, generasi baru serat kimia telah berkembang pesat, memperluas jangkauan aplikasi bahan serat tekstil. Pada berbagai jenis tekstil, kain dengan dua serat atau lebih telah menjadi fokus perhatian dalam beberapa tahun terakhir di pasar domestik dan internasional.

Produk jalinan dibuat dengan menjalin dua atau lebih jenis bahan mentah secara bersamaan untuk memaksimalkan karakteristik dan sifat serat lusi dan serat pakan, sekaligus meningkatkan kemudahan servis kain secara keseluruhan [17, 18]. Misalnya, kain sutra/kapas memiliki kilau seperti sutra, tekstur katun yang lembut, kemampuan bernapas dan menyerap kelembapan yang sangat baik, elastisitas dan kekenyalan yang baik, terutama bila dikenakan setelah pakaian tersebut memiliki sifat unik yang menyerap keringat dan tidak memeluk, yaitu tak tertandingi dengan kain sutra murni.

Kain poliester/nilon dibuat dengan menjalin serat poliester dan nilon dalam proporsi tertentu, yang memiliki kekuatan tinggi dan ketahanan abrasi yang baik. Untuk mendapatkan posisi kompetitif di pasar, perusahaan menggunakan beberapa filamen poliester sebagai pengganti nilon untuk menenun guna mengurangi biaya. Rasio jalinan poliester dan nilon yang berbeda dapat menyebabkan perubahan kinerja yang berbeda, sehingga rasio poliester dan nilon perlu dikontrol sesuai dengan aplikasi sebenarnya.

1.1.3 Penelitian terkini tentang pewarnaan dan pengolahan serat poliester/nilon

Poliester dan nilon keduanya merupakan serat hidrofobik, namun sifat strukturalnya sangat berbeda. Kain poliester murni umumnya diwarnai dengan pewarna dispersi, sedangkan kain nilon sering kali diwarnai dengan pewarna asam lemah atau netral, atau dengan pewarna reaktif dan dispersi untuk nilon, namun diperlukan penyaringan tertentu terhadap pewarna tersebut. Kain poliester/nilon dapat dicelup dengan pewarna dispersi/asam, pewarna dispersi/langsung, atau pewarna dispersi/reaktif dalam proses satu rendaman, dua langkah, atau dua rendaman, yang dilakukan pada suhu dan tekanan tinggi.

Selalu ada masalah atau kesulitan dalam mewarnai kain poliester/nilon. Faktanya, zat warna dispersi sedikit banyak mencemari bagian nilon dan menodai nilon. Oleh karena itu, untuk mencapai ketahanan luntur warna yang baik, banyak pabrik menggunakan metode pencelupan dua rendaman, dimana pewarna dispersi terlebih dahulu diwarnai, kemudian dibersihkan dengan zat pereduksi dan terakhir nilon diwarnai dengan asam atau pewarna yang mengandung emas 1:2. . Tahan luntur basah dari zat warna asam tidak memadai dan sulit untuk memenuhi persyaratan kualitas tinggi dari pelanggan. Metode dua rendaman mengurangi efisiensi produksi, memakan waktu lebih lama dan meningkatkan biaya serta memiliki peningkatan tahan luntur warna yang terbatas, sehingga pelanggan sering kali harus mengurangi persyaratan tahan luntur warna dan menghentikan metode dua rendaman dan membiarkan pabrik memilih untuk mewarnai dalam rendaman yang sama.

Karena perbedaan struktural antara poliester dan nilon, perbedaan adsorpsi dan fiksasi zat warna dispersi pada kedua serat mudah terjadi. Jelas bahwa perbedaan diameter, luas permukaan spesifik dan struktur serat poliester/nilon menyebabkan kesulitan dalam homogenitas, homokromatisitas, perkembangan warna dan tahan luntur warna serat poliester/nilon. Sun Sasa dkk. menggunakan pewarna dispersi dengan struktur berbeda untuk mewarnai kain poliester tiruan dan menyimpulkan bahwa beberapa pewarna dispersi azo benzena dan azo heterosiklik memiliki perbedaan warna total yang kecil pada fraksi poliester/nilon dan cocok untuk pewarnaan homokromatik, sedangkan pewarna dispersi antrakuinon memiliki warna tampak yang kecil. kedalaman nilon dan paling tidak homokromatik. Untuk meningkatkan kemampuan pencelupan kain poliester/nilon, kelas pewarna dispersi terlarut sementara yang mengandung gugus β-hidroksietil sulfon sulfat disintesis, yang memiliki kemampuan pencelupan tinggi dan tahan luntur warna yang baik pada kain nilon [28]. Zhai Shengguo [29] dkk. menggunakan 12 pewarna dispersi untuk mewarnai kain tiruan poliester dan nilon pada suhu rendah (98°C), menunjukkan bahwa penambahan benzil alkohol bermanfaat terhadap kedalaman warna poliester dan homokromatisitas kain.

Perkembangan teknologi pencetakan tekstil

1.2.1 Ikhtisar metode pencetakan utama tekstil

Proses penggunaan pewarna, cat atau bahan pewarna organik atau anorganik khusus lainnya sedemikian rupa sehingga memungkinkan pola yang dapat direproduksi diterapkan pada tekstil dikenal sebagai pencetakan. Metode pencetakan meliputi pencetakan langsung, pencetakan cat, pencetakan inkjet dan pencetakan transfer.

Pencetakan langsung adalah proses pencetakan di mana pasta warna dicetak langsung pada kain berwarna putih atau terang kemudian diolah dengan cara dikukus dan proses lainnya. Pasta pencetakan terbuat dari zat warna atau pigmen, penyerap, pelarut bersama, dll. dan pasta asli. Zat warna dapat ditentukan oleh sifat serat, karakteristik pola, ketahanan luntur warna pewarna dan kondisi peralatan. Bahan pewarna, pasta dan kondisi proses bervariasi untuk pencetakan langsung pada serat yang berbeda. Proses pencetakan langsung yang utama adalah pencetakan langsung pewarna langsung, pencetakan langsung pewarna reaktif, pencetakan langsung pewarna reduksi, dan pencetakan langsung pewarna dispersi. Pencetakan langsung kaya akan warna, lembut saat disentuh dan memiliki ketahanan warna yang sangat baik, namun memiliki kelemahan yaitu konsumsi air yang tinggi dan pembuangan air limbah dan lumpur yang tinggi. Pencetakan langsung zat warna dispersi pada kain poliester memerlukan uap suhu tinggi setelah pencetakan, jadi untuk menghindari interpenetrasi warna, zat warna dengan ketahanan luntur sublimasi tinggi harus dipilih. Pencetakan langsung pada nilon sering kali dilakukan dengan zat warna asam, yang memiliki keunggulan spektrum warna penuh dan warna-warna cerah, namun masih memiliki ketahanan luntur warna yang buruk, kebutuhan akan fiksasi warna, serta tugas sabun dan pencucian yang berat dalam proses pasca-pemrosesan. .

Pencetakan cat adalah metode pencetakan di mana warna/cat organik atau anorganik digunakan untuk membentuk pola pada permukaan serat atau kain dengan bantuan pengikat polimer atau pengikat silang. Pasta cetak cat umumnya terdiri dari pengental, pewarna/cat, bahan pengikat dan bahan tambahan lainnya. Setelah pelarut menguap, pengikat membentuk struktur film kontinu di area pencetakan kain, dan pengikat serta pengikat silang menahan cat pada permukaan serat. Sangat cocok untuk mencetak pada semua jenis serat dan campurannya. Pencetakan cat memiliki keunggulan dalam proses yang singkat, konsumsi air yang rendah, dan pembuangan air limbah yang rendah, namun juga memiliki kelemahan berupa warna yang kurang cerah, rasa yang lebih keras, dan ketahanan warna yang buruk. Kemampuan pengikat membentuk film secara langsung menentukan kualitas cetakan, termasuk dampaknya terhadap warna, kecerahan, rasa dan tahan luntur warna pada kain cetakan. Dengan perkembangan waktu dan teknologi, perkembangan cat, perekat dan pengental berkualitas tinggi semakin pesat, kualitas pencetakan cat secara bertahap meningkat dan jangkauan aplikasinya semakin luas.

Pencetakan inkjet adalah berbagai peralatan digital, pola yang diperlukan ke dalam komputer, melalui pemrosesan informasi gambar, kontrol komputer akan mengandung tinta pigmen dalam penggerak udara terkompresi, melalui pencetakan semprotan nosel pencetakan pada media. Dibandingkan dengan pencetakan tradisional, pencetakan inkjet memiliki fitur-fitur utama berikut: ① Semua proses pencetakan dikendalikan oleh komputer, dan pengoperasiannya lebih sederhana daripada pencetakan tradisional, sehingga menghilangkan kebutuhan akan proses rumit seperti pembuatan pelat, penyesuaian stok, pengikisan, dan pengeringan. . Selama komputer menyiapkan program yang bagus, satu langkah pencetakan dapat diselesaikan. ②Tinta pigmen langsung dicetak pada kain dan kain tersebut banyak digunakan. ③Mencetak sesuai permintaan, lebih sedikit pemborosan sumber daya, cocok untuk jumlah kecil, kebutuhan multi-spesies. ④Mencetak seluruh proses dengan kontrol komputer, reproduktifitas pencetakan baik, sampel kecil dan sampel besar lebih konsisten. ⑤Kehalusan atau resolusi cetakan lebih tinggi, cocok untuk cetakan dengan persyaratan kejelasan lebih tinggi dan pola yang lebih kompleks. Namun permasalahan utamanya adalah tinta mudah diblokir, biaya pemrosesan tinggi, dan sulitnya produksi massal, tinta cetak inkjet sangat istimewa, mesin cetak inkjet berbeda dan cara inkjet, tinta yang digunakan tidak sama, sulit. untuk membuat tinta universal, yang memberikan tantangan pada perkembangan pencetakan inkjet. Pencetakan inkjet memiliki prospek pengembangan yang luas, dengan pengembangan mesin dan peralatan yang berkelanjutan, pola halus presisi tinggi dan hasil harian telah ditingkatkan.

Transfer printing adalah pencetakan warna pewarna pada kertas transfer kemudian mentransfer dan memperbaiki pola pewarna pada kertas hingga membentuk pola pada tekstil. Ada dua jenis pencetakan transfer, pencetakan transfer panas dan pencetakan transfer dingin. Pencetakan perpindahan panas pertama kali digunakan pada serat sintetis, dan sebagian besar zat warna dispersi dengan ketahanan sublimasi panas yang buruk dipilih. Dengan bantuan suhu dan tekanan tinggi, zat warna yang telah dicetak sebelumnya pada kertas transfer bersentuhan secara tepat dengan kain, dan saat zat warna menyublim, kain tersebut diwarnai.

Pencetakan transfer dingin biasanya digunakan untuk pencetakan zat warna asam, di mana zat warna dipindahkan ke kain melalui panas dan tekanan lembab, dan kemudian zat warna tersebut dikukus secara konvensional untuk menyelesaikan fiksasi warna. Misalnya, PR Brady dkk. gunakan zat warna dengan berat molekul rendah yang mengandung klorin untuk mencetak pada wol, sehingga mencapai kedalaman dan tahan luntur warna yang baik. Pencetakan transfer dingin juga mengalami kecepatan transfer yang rendah dan konsumsi kertas transfer yang tinggi.

1.2.2 Teknologi pencetakan baru untuk tekstil

Karena kebutuhan masyarakat terhadap gaya, warna, nuansa dan perlindungan lingkungan terhadap tekstil terus meningkat, teknologi pencetakan tekstil juga berkembang dengan pesat. Teknologi dan bahan baru digabungkan satu sama lain untuk menciptakan metode pencetakan baru, yang menyebabkan perkembangan pesat pencetakan tekstil dalam beberapa tahun terakhir. Industri percetakan dan pencelupan sendiri merupakan industri yang sangat boros air dan menimbulkan polusi, dan kebutuhan akan teknologi ramah lingkungan serta teknik-teknik baru menjadi semakin mendesak. Selain pencetakan inkjet dan pencetakan transfer, yang telah banyak digunakan secara komersial, teknologi pencetakan baru seperti pencetakan pencitraan fotolistrik [50], pencetakan mikro-enkapsulasi [51], pencetakan energi radiasi [52], pencetakan tiga dimensi busa [53] ] dan pencetakan berkelompok [54] juga telah dikembangkan.

Dalam hal sifat pembuatan bahan [55-58] , pemrosesan aditif memiliki keunggulan berupa produk berbentuk bebas dan kompleks, pemanfaatan material tinggi, dan otomatisasi tingkat tinggi, sedangkan pemrosesan subtraktif memiliki presisi tinggi, efisiensi tinggi, proses sederhana dan konsumsi bahan yang tinggi; niscaya memadukan keunggulan keduanya merupakan arah perkembangan industri manufaktur.

Dari hakikat proses pencetakan, proses pencetakan dapat dipahami sebagai gabungan dari “pemrosesan aditif” Dan “pemrosesan subtraktif”. Pertama, untuk memenuhi persyaratan kinerja dasar media cetak untuk pencetakan kain, “pasta mentah, bahan pewarna, bahan pembantu, dll.” atau “pengental, pelapis, perekat, pengikat silang, dll.” ditambahkan, dan pola yang jelas dibentuk pada permukaan kain dengan bantuan peralatan (mesin sablon atau mesin cetak inkjet, dll.), dan kemudian fiksasi dan pengembangan warna zat warna pada serat diselesaikan dengan cara yang tinggi. fiksasi suhu (mengukus atau memanggang). Kedua, untuk memenuhi persyaratan pencetakan kain untuk tahan luntur warna dan sentuhan lembut, kelebihan zat warna dan bahan tambahan lainnya dihilangkan dari kain melalui perawatan pasca pencetakan (pencucian reduktif, pencucian sabun atau air panas, dll.) untuk menghasilkan produk cetak dengan Kinerja Luar Biasa. Pencetakan langsung dan pencetakan inkjet adalah kombinasi proses aditif dan subtraktif. Dengan bantuan kontrol komputer, proses aditif pencetakan inkjet menjadi lebih akurat dan efektif, secara signifikan mengurangi beban proses subtraktif dan memiliki keunggulan lingkungan berupa emisi air limbah dan lumpur yang kecil.

Untuk tujuan ini, Zhu Yawei dkk. mengusulkan konsep baru “pencetakan mikro”, yang secara organik menggabungkan pencetakan langsung dan pencetakan pelapis, yaitu media pencetakan “membubarkan zat warna, pasta dan bahan pembantu” disesuaikan dengan “zat warna dispersi cair, pengental dan prapolimer fungsional”. Media cetak pertama-tama dicetak pada kain dengan menggunakan metode pencetakan langsung, kemudian zat warna dispersi dicelup dan difiksasi pada serat menggunakan metode pencetakan cat dengan fiksasi udara panas suhu tinggi, dan terakhir sejumlah kecil bahan pembantu dan zat warna yang tidak mengendap dikeluarkan dari kain. serat dengan perawatan pasca-cetak. “Mikro” artinya jumlah pewarna dan bahan pembantu yang digunakan sesedikit mungkin, asalkan kedalaman warna kain terjamin, misal: jumlah pewarna tidak melebihi adsorpsi jenuh atau fiksasi serat. Tujuan utama dari “pencetakan mikro” adalah untuk mengurangi beban pasca-pemrosesan dan mengembangkan produk percetakan tekstil dengan debit air limbah yang rendah, tahan luntur warna yang tinggi, dan rasa lembut di tangan.

1.2.3 Penerapan pengental dalam pencetakan

Dalam proses pencetakan tekstil, pasta pencetakan harus memiliki stabilitas kimia tertentu, daya rekat, pembasahan dan pembentukan lapisan film; untuk mencegah pendarahan pencetakan dan untuk mendapatkan pola dengan kejelasan yang baik, bahan pengental perlu ditambahkan ke pasta pencetakan untuk meningkatkan viskositas, meningkatkan retensi air dan mengurangi efek kapiler. Penggunaan pasta cetak asli sangatlah penting, sifatnya menentukan kinerja pencetakan pasta cetak, dan secara langsung mempengaruhi kualitas produk cetakan. Oleh karena itu, pasta pencetakan harus memiliki ① reologi yang sesuai, peralatan pencetakan yang berbeda, proses pencetakan yang berbeda dan karakteristik pola yang berbeda, reologi pasta yang digunakan juga bervariasi; ② memiliki kestabilan tertentu, pada pasta asli yang dibuat, harus dipastikan tidak mudah rusak selama penyimpanan, dibuat menjadi pasta berwarna untuk menahan berbagai efek mekanis seperti pengadukan; ③ tidak boleh berwarna, atau memiliki sedikit warna, tidak memiliki daya tarik terhadap serat. Pasta harus memiliki tingkat pewarnaan yang baik dan mudah dibersihkan, memastikan bahwa pasta tidak mempengaruhi tingkat pewarnaan dan dapat dibersihkan dengan lebih sedikit air.

Pasta pencetakan dapat dibagi menjadi pengental alami, pengental emulsi, pengental sintetis, dll. Pengental emulsi minyak/air yang terbuat dari alkana tingkat lanjut telah digantikan oleh pengental sintetis karena masalah lingkungan dari gas buang.

Islam MT dkk. menggunakan natrium alginat dan gom lidah buaya sebagai pasta cetak, yang memiliki ketahanan luntur yang baik tetapi fiksasi warna yang rendah; Abdel-Halim ES dkk. membandingkan efek pencetakan hidroksipropil selulosa dan hidroksipropil selulosa termodifikasi asam poliakrilat sebagai pengental dan menyimpulkan bahwa hidroksipropil selulosa termodifikasi polipropilen dapat meningkatkan hasil warna kain. Meskipun pengental sintetik anionik dengan padatan rendah dan laju pembentukan pasta tinggi telah banyak digunakan, masalah sensitivitas elektrolit, yang dapat menyebabkan penurunan viskositas secara signifikan, belum terpecahkan; dan pengental sintetis non-ionik dengan ketahanan elektrolit yang baik

 memiliki aplikasi terbatas karena efek pengentalannya yang buruk dan dosisnya yang tinggi.

1.2.4 Penggunaan perekat dalam pencetakan

Bahan pengikat merupakan komponen penting dalam pasta cetak cat dan digunakan untuk merekatkan cat ke permukaan kain dengan membentuk lapisan film. Penelitian teknologi pencetakan cat berfokus pada kontradiksi antara tahan luntur dan rasa warna, dan pembuatan perekat dengan daya rekat tinggi dan rasa lembut merupakan arah utama penelitian untuk meningkatkan kualitas pencetakan cat. Yang pertama memiliki rasa lembut dan meningkatkan tahan luntur warna atau tahan luntur kering/basah, sedangkan yang kedua memiliki keunggulan elastisitas tinggi, tahan panas dan dingin, permeabilitas yang baik dan rasa lembut, tetapi lebih mahal. Untuk meningkatkan ketahanan cat terhadap serat, pengikat silang juga ditambahkan ke pasta pencetakan. Struktur jaring tiga dimensi yang terbentuk antara pengikat silang dan molekul serat meningkatkan ketahanan luntur sabun dan ketahanan luntur gesekan, namun kain cenderung menguning dan menjadi kaku saat disentuh saat dipanggang pada suhu tinggi. Pengikat HD650 memiliki kedalaman warna tampak lebih tinggi, tahan luntur sabun dan tahan luntur dibandingkan pengikat yang tersedia secara komersial, dan kain cetakan memiliki rasa yang lebih lembut. Penggunaan bahan pengikat fungsional dalam pencelupan atau pencetakan merupakan cara yang efektif untuk meningkatkan pemanfaatan pewarna asam dalam pencetakan nilon dan untuk meningkatkan ketahanan luntur terhadap keringat basa serta mengurangi pewarnaan putih nilon oleh pewarna asam. Bahan pengikat juga meningkatkan homogenitas pencelupan lelehan panas poliester yang diwarnai secara dispersi, mengurangi pengapungan pewarna pada permukaan serat, dan mengurangi beban pembersihan dan pencucian yang bersifat reduktif.

1.2.5 Sifat pencetakan kain dekoratif poliester/nilon dan metode perbaikannya

Dibandingkan dengan tekstil pakaian tradisional, tekstil dekoratif bersifat dekoratif dan fungsional, dan memiliki persyaratan penampilan dan bahan yang tinggi, sehingga kandungan teknis dan produksinya lebih sulit daripada tekstil biasa [82]. Kain dekoratif poliester/nilon harus nyaman dan estetis, tidak hanya dalam hal kelembutan, kenyamanan saat disentuh dan kekakuan, tetapi juga dalam hal warna cerah, kilau alami, tahan luntur warna yang baik, dan perbedaan warna yang rendah. Pewarna dispersi/asam digunakan untuk mewarnai dan mencetak kain poliester/nilon di . Jika kandungan nilon pada poliester/nilon rendah, pewarna dispersi dengan perbedaan warna yang relatif kecil antara poliester dan nilon dapat digunakan [83]. Dalam praktiknya, kain dekoratif poliester/nilon sebagian besar terbuat dari poliester dan nilon, sehingga hanya pewarna dispersi yang dapat digunakan untuk pencetakan. Karena kain dekoratif poliester/nilon mengandung dua serat dengan sifat struktural berbeda, yang sering kali menyebabkan proses pencetakan rumit, pembuangan limbah tinggi, dan tahan luntur warna yang buruk, metode berikut sering digunakan dalam praktik untuk meningkatkan sifat pencetakan kain.

(1) Memilih zat warna yang tepat: zat warna dispersi mempunyai afinitas yang baik terhadap poliester dan afinitas yang lebih buruk terhadap nilon, dan zat warna dispersi mempunyai corak warna yang berbeda pada poliester dan nilon (homokromatisitasnya buruk), yang mengakibatkan pewarnaan kain tidak merata.

(2) Pra-perawatan: Perlakuan awal pada kain berdimensi atau kain kosong akan secara langsung mempengaruhi kinerja pencetakan. Efek kapiler kain, permukaan akhir bagus, permukaan kain memiliki warna mengambang lebih sedikit, dan tahan luntur warna tahan gosok basah lebih baik. Kain katun dimerserisasi, struktur dan bentuk serat diubah, tidak hanya kilau umum sutra yang diperoleh, tetapi kekuatan dan ketahanan warna juga ditingkatkan.

(3) Optimalisasi proses pencelupan: mengoptimalkan proses dan kondisi pencetakan untuk memastikan penggunaan pewarna, bahan pembantu, dan air sesedikit mungkin dengan premis kinerja pencetakan yang optimal, sehingga mencapai efek penghematan energi dan pengurangan emisi.

Status penelitian tahan api terkini pada kain dekoratif poliester/nilon

1.3.1 Metode tahan api untuk kain dekoratif poliester/nilon

Dengan modernisasi perkotaan, konsumsi semua jenis tekstil untuk keperluan sipil dan industri meningkat pesat, terutama untuk kain dekoratif interior, pelapis kendaraan dan alas tidur [84], yang sebagian besar terbuat dari serat kimia. Kebanyakan tekstil tidak tahan api dan mudah tersulut serta menyebar hingga menimbulkan kebakaran, itulah sebabnya jumlah kebakaran yang disebabkan oleh tekstil semakin meningkat. Tekstil tahan api memiliki keunggulan yang jelas dalam mencegah kebakaran dan mengurangi bahaya kebakaran, karena tidak hanya mengurangi kejadian kebakaran, namun juga meningkatkan waktu keluar dan dengan demikian meningkatkan kemungkinan kelangsungan hidup [85]. Dalam beberapa tahun terakhir, kesadaran akan penghambatan api pada tekstil telah meningkat dan penelitian terhadap penghambatan api pada tekstil telah mendapatkan perhatian untuk mengurangi kecelakaan kebakaran dan menghindari kerugian yang tidak perlu.

Kain dekoratif poliester/nilon yang digunakan dalam penelitian ini sangat mudah terbakar pada suhu tinggi dan rentan terhadap tetesan lelehan selama pembakaran, yang dapat menyebabkan risiko penyebaran api dan tidak boleh diabaikan agar kebakaran tidak menimbulkan kerusakan yang berarti.

Ada banyak metode berbeda untuk tekstil penghambat api, yang terutama dibagi menjadi metode kopolimerisasi, pencampuran, dan pasca-perawatan, tergantung pada bagaimana bahan penghambat api ditambahkan dan dimasukkan selama proses pembuatan. Metode kopolimerisasi sebagian besar digunakan untuk serat sintetik dan melibatkan kopolimerisasi monomer polimer dengan bahan penghambat api reaktif sehingga monomer tersebut terikat pada rantai makromolekul polimer dan kemudian dipintal menjadi serat tahan api. Tekstil yang dikopolimerisasi mempunyai keuntungan karena tahan terhadap pencucian dan toksisitasnya rendah, namun biaya pengembangan bahan penghambat api ini tinggi. Teknologi produksinya lebih kompleks. Metode pencampuran bersama melibatkan pencampuran homogen bahan penghambat api dalam keadaan cair polimer sebelum pemintalan untuk menghasilkan serat sintetis dengan sifat tahan api. Metode blending mempunyai kelebihan yaitu lebih ekonomis, sederhana, lebih efisien dalam penggunaan bahan penghambat api dan lebih tahan terhadap pencucian [86]. Empat metode finishing utama adalah pencelupan dan pengeringan, impregnasi dan pengeringan, pelapisan dan penyemprotan [87, 88]. Metode utamanya adalah dengan menggunakan ikatan kimia, adsorpsi dan deposisi, serta pengikatan untuk mengikat bahan tahan api pada kain untuk mendapatkan efek tahan api. Keuntungan dari metode ini adalah membutuhkan lebih sedikit penghambat api, lebih murah dan dapat diterapkan secara luas, namun memiliki kelemahan yaitu kurang tahan lama.

1.3.2 Karakteristik pembakaran poliester dan nilon

Titik leburnya 256°C dan titik nyalanya 45°C. Oleh karena itu, serat poliester akan melunak dan menyusut sebelum dekomposisi termal, meleleh dan membentuk tetesan cairan cair. Selama proses pembakaran, poliester menyerap sejumlah besar panas jika bersentuhan dengan sumber panas dan mengalami dekomposisi termal. Residu berkarbonisasi dan gas mudah terbakar yang mudah menguap dalam produk dekomposisi terbakar jika terkena oksigen, menghasilkan radikal bebas aktif yang memicu degradasi poliester secara bertahap, sementara panas yang dihasilkan semakin memperburuk degradasi termal poliester, membentuk sebuah siklus [89, 90]. Selain itu, poliester memiliki daya peleburan yang buruk dan rentan berlubang jika terkena jelaga dan percikan api.

Nilon memiliki LOI sekitar 21 dan juga merupakan serat yang mudah terbakar. Titik nyala nilon sekitar 530°C dan titik leleh 215°C-253°C. Ketika nilon terbakar, tetesan cair terjadi. Saat terkena suhu tinggi, nilon menyusut dengan kuat, menghasilkan tetesan cair yang dapat padam dengan sendirinya, namun dapat dengan mudah menyebabkan bahan mudah terbakar lainnya terbakar, sehingga menyebabkan penyebaran api. Ketika nilon dicampur atau dijalin dengan serat non-termoplastik lainnya, serat non-termoplastik bertindak sebagai pendukung, sehingga nilon lebih mudah terbakar. Selama pembakaran, nilon mengandung atom oksigen dan nitrogen dalam rantai utamanya, yang mengeluarkan sejumlah besar panas dan menghasilkan gas mudah terbakar lainnya, terutama CO2, NH3, H2O, dll., dan beberapa gas beracun, terutama CO, NO, HCN, dll.

1.3.3 Bahan penghambat api untuk poliester dan poliamida serta mekanisme penghambat apinya

Ketiga unsur pembakaran tersebut adalah bahan yang mudah terbakar, bahan yang mudah terbakar dan sumber penyalaan, sehingga penghambatan nyala api pada tekstil juga harus didekati dari aspek-aspek tersebut. Mekanisme utama penghambatan api pada tekstil saat ini adalah teori cakupan permukaan, penyerapan panas, penghambatan api fase kohesif, penghambatan api fase gas, dan efek tetesan leleh. Teori cakupan permukaan berarti bahwa penghambat api dapat membentuk zat cair ketika dipanaskan dan menutupi permukaan serat, membentuk lapisan film; titik penyalaan penghambat api lebih tinggi dari titik penyalaan serat, sehingga bertindak sebagai penghalang udara. Penyerapan panas mengacu pada fakta bahwa penghambat api akan menurunkan suhu permukaan kain melalui penyerapan panas, dehidrasi, dekomposisi atau perubahan fasa dan reaksi penyerapan panas lainnya, sehingga memperlambat laju pembakaran kain. Tahan api fase terkondensasi berarti penghambat api menghambat produksi gas yang mudah terbakar dalam fase padat dan juga menghambat dekomposisi radikal bebas untuk mencapai efek tahan api. Keterlambatan nyala fase uap berarti bahwa bahan tersebut menghasilkan sejumlah besar radikal bebas selama pembakaran, sehingga mempercepat reaksi pembakaran fase gas. Fungsi utama penghambat api fase uap adalah mengubah radikal bebas yang lebih aktif menjadi radikal bebas yang lebih stabil, sehingga menghambat pembakaran. Efek lelehan jatuh berarti serat termoplastik menyusut dengan cepat saat dipanaskan, dan pada saat yang sama menggulung dan meleleh hingga menetes menjauhi nyala api, mengurangi kontak udara dan dengan demikian mencegah pembakaran.

Penghambat api juga dapat diklasifikasikan menurut mekanisme penghambat api di atas, dan penghambat api dapat memiliki berbagai mekanisme penghambat api pada saat yang bersamaan. Bahan penghambat api yang umum untuk poliester dan nilon serta mekanisme tahan api meliputi yang berikut ini.

(1) Penghambat api halogen: Penghambat api ini mengeluarkan gas hidrogen halida ketika dipanaskan, yang tidak mudah terbakar, sehingga mencapai peran insulasi udara. Pada saat yang sama, gas hidrogen halida juga dapat bereaksi dengan radikal bebas yang lebih reaktif untuk menghasilkan radikal bebas yang kurang reaktif, sehingga memperlambat pembakaran. Bahan penghambat api terhalogenasi menghasilkan asap beracun dalam jumlah besar ketika dibakar dan sekarang sudah tidak digunakan lagi karena penggunaannya yang terbatas.

(2) Penghambat api fosfat anorganik: Ini terutama mencakup penghambat api fosfor merah, garam amonium fosfat dan garam amonium polifosfat. Bahan penghambat api ini mendehidrasi dan mengkarbonisasi polimer ketika terurai pada tahap awal pembakaran, sehingga membentuk lapisan karbon pada permukaan kain dan mengisolasinya dari oksigen. Ketika suhu melebihi 400°C, fosfat mengalami reaksi penyusutan untuk membentuk polifosfat yang juga mengisolasi serat dari oksigen, sehingga mencapai efek tahan api[92] . Campuran DMDHEU (nama dagang Freerez 900) dan TMM (nama dagang Aerotex M-3) digunakan sebagai bahan pengikat silang untuk finishing kain nilon 6 dan nilon 66 dengan sifat tahan api. Terlihat bahwa ketika sistem FR-DMDHEU-TMM digunakan untuk nilon 6 dan nilon 66, 40% FR terikat secara permanen pada kain nilon sehingga menghasilkan penghambat api yang tahan lama, terutama karena ikatan silang FR dengan TMM untuk membentuk struktur jaring polimer.

(3) Penghambat api ester fosfat: Ketika penghambat api ester fosfat dipanaskan, bahan tersebut berinteraksi dengan oksigen untuk menghasilkan asam teroksigenasi dan asam fosfat, yang tidak menguapkan fosfor. Asam teroksigenasi mengkatalisis dehidrasi senyawa yang mengandung hidroksil menjadi karbon, mengurangi hilangnya massa bahan dan jumlah bahan mudah terbakar yang terbentuk [94]; asam fosfat dipanaskan untuk menghasilkan asam metafosfat dan akhirnya vitrine asam polifosfat. Oksida fosfor yang tidak mudah menguap dan humor vitreous polifosfat menutupi permukaan material dengan rapat dan menjaganya tetap terisolasi dari udara.

(4) Penghambat api nitrogen-fosfor: Ketika penghambat api ini dipanaskan atau dibakar, fosfor dan nitrogen pertama-tama akan membentuk struktur fosforamidit, membentuk ikatan fosfor-nitrogen, yang dapat sangat meningkatkan sifat tahan api pada kain poliester [96]. Li Fen[97] dan lainnya mencapai hasil yang baik dengan penghambat api poliuretan berbahan dasar air fosfor-nitrogen pada kain poliester, yang lembut dan kering saat disentuh, memiliki ketahanan terhadap pencucian yang baik, mencapai kinerja pembakaran vertikal B1, memiliki perbedaan warna total sebesar kurang dari 4,0 dan memiliki pengaruh yang kecil terhadap perubahan warna sampel kain.

(5) Penghambat api intumescent: Ketika penghambat api ini bereaksi dengan panas, mereka dapat membentuk lapisan karbon yang seragam pada permukaan kain, yang berperan sebagai insulasi panas, penghalang oksigen dan penekan asap, dan memiliki efek yang baik. anti leleh, sehingga efek penghambat apinya luar biasa [98]. Bahan penghambat api intumescent pada dasarnya terdiri dari tiga komponen: sumber asam, sumber karbon, dan sumber gas. Ia dapat memainkan peran yang efisien dalam penghambatan api hanya dengan mengandalkan efek sinergisnya sendiri. Zhijun [99] menggunakan penghambat api intumescent (IFR) dengan amonium polifosfat (APP), pentaeritritol (PER) dan melamin (M EL) untuk finishing tahan api pada kain poliester untuk menghasilkan kain poliester tahan api yang bebas halogen dan sangat efisien.

Tujuan dan pentingnya penelitian tentang topik ini

Kain poliester/nilon memiliki kekuatan tinggi dan ketahanan abrasi yang baik, cerah, lembut dan halus saat disentuh, dengan performa luar biasa, dan sering digunakan untuk dekorasi interior atau otomotif.

Pencelupan kain poliester/nilon banyak dilakukan dengan pewarna dispersi/asam, pewarna dispersi/reaktif, menggunakan metode pencelupan dua langkah atau dua rendaman, sehingga menghasilkan proses pencelupan yang lebih kompleks, konsumsi air lebih tinggi, efisiensi produksi lebih rendah dan banyak lagi. sulit untuk mengontrol homogenitas kain yang diwarnai.

Secara umum, kain poliester/nilon dicelup atau dicetak menggunakan zat warna dispersi. Perbedaan afinitas antara serat poliester dan nilon serta zat warna dispersi dapat dengan mudah menyebabkan perbedaan sifat pencetakan dan pencelupan kedua serat dalam hal corak warna, kecemerlangan warna dan ketahanan luntur warna, serta pasca perawatan pencetakan dan pencelupan ( misalnya pembersihan reduksi) adalah tugas yang berat. Serat poliester dan nilon mudah terbakar dan ketahanan api pada kain poliester/nilon atau kain dekoratif juga merupakan masalah yang perlu diatasi.

Meskipun ada metode pencetakan transfer, pencetakan cat, dan pencetakan inkjet untuk mencetak kain poliester/nilon, pencetakan langsung memiliki keunggulan warna-warna cerah, definisi pola yang tinggi, tangan yang lembut, dan biaya pemrosesan yang rendah. Pada proses pencucian selanjutnya, karena rendahnya afinitas pewarna dispersi terhadap nilon, terdapat risiko warna yang mengambang tersapu ke dalam sabun atau larutan pencuci, yang kembali menodai area kain yang tidak tercetak. Pencetakan cat membutuhkan konsumsi air yang sangat rendah dan proses polusi yang rendah, namun penggunaan pengental dan pengikat silang dapat menyebabkan perubahan pada tekstur kain.

Perbedaan tersebut juga akan berpengaruh pada ketahanan luntur warna kain.

Ide intinya adalah menggunakan proses singkat pencetakan cat untuk mencapai pencetakan langsung zat warna dispersi, yaitu melalui pengental sintetis, bahan pengikat dan zat warna dispersi cair sebagai media pencetakan, sablon dan pengeringan, diikuti dengan udara panas bersuhu tinggi. Perkembangan warna dan fiksasi zat warna dilakukan melalui sablon dan pengeringan, diikuti dengan pembentukan udara panas bersuhu tinggi. Teknik ini telah digunakan dengan hasil yang baik dalam pencelupan lelehan panas pada kain poliester [79, 80] dan dalam penerapan teknik pencetakan mikro untuk zat warna asam pada kain nilon [34, 81].

Oleh karena itu, berdasarkan analisis di atas, proyek ini berfokus pada persyaratan pencetakan langsung dan finishing tahan api pada kain dekoratif poliester/nilon, dan mengatasi masalah yang dihadapi dalam proses pencetakan dan pewarnaan kain dekoratif poliester/nilon. Setelah dicetak, kain memiliki warna yang cerah, homokromatisitas yang baik, rasa lembut di tangan, tahan luntur warna yang baik dan tidak perlu lagi penyabunan atau pencucian reduktif. Hal ini memberikan landasan teoritis untuk mencapai produksi industri yang hemat energi dan mengurangi emisi serta produk tekstil yang ramah lingkungan dan aman.

Elemen penelitian utama dari topik

Elemen penelitian utama dari topik ini adalah.

(1) Kinerja penyaringan dan pencetakan pewarna dispersi cair untuk kain poliester/nilon. Mengingat masalah proses dispersi/asam atau dispersi/reaktif yang kompleks, tahan luntur warna yang buruk dan polusi serius pada kain poliester/nilon, maka dilakukan upaya untuk hanya menggunakan pewarna dispersi untuk mencetak pada kain poliester/nilon, dan dengan membandingkan warnanya. karakteristik tahan luntur dan warna pewarna dispersi dengan warna dan struktur berbeda pada kain poliester, nilon dan poliester/nilon, pewarna dispersi dengan tahan luntur warna tinggi, homokromatisitas yang baik, dan hasil warna yang tinggi pada kain poliester/nilon disaring. Zat warna dispersi dengan ketahanan luntur warna yang tinggi, homokromatisitas yang baik, dan rendemen warna yang tinggi pada kain poliester/nilon, serta bebas dari pembersihan reduktif, disaring.

(2) Optimalisasi proses pencetakan kain dekoratif poliester/nilon. Pengaruh perlakuan awal terhadap kinerja pencetakan kain diselidiki dengan menggunakan zat warna dispersi terpilih, dan pengaruh pengental, pengikat, dan kondisi pemanggangan pada suhu dan waktu yang berbeda terhadap kinerja pencetakan kain poliester/nilon. Konsep dari “pencetakan mikro” adalah untuk mencapai produksi yang hemat energi dan ramah lingkungan pada sumbernya.

(3) Beberapa zat warna dispersi cair yang dipilih masih memerlukan penyabunan untuk mencapai ketahanan luntur warna yang baik bila dicetak pada kain poliester/nilon, sedangkan warna yang diperoleh lebih terang. Untuk mengimbangi ringannya pewarna ini, kombinasi zat warna dispersi dan cat digunakan untuk mencetak pada kain poliester/nilon untuk mengeksplorasi rasio dosis optimal keduanya guna mencapai kedalaman dan tahan luntur warna yang tinggi.

(4) Untuk mengetahui efek penghambat api dari bahan tahan api yang memiliki efek tahan api yang baik pada poliester dan nilon pada poliester/nilon, dan untuk menemukan bahan tahan api dengan efek tahan api yang baik pada kain poliester/nilon, yang tidak mempengaruhi rasa kainnya. kain dan memiliki ketahanan luntur yang baik, sehingga melalui finishing, kain dekoratif poliester/nilon tidak hanya memiliki efek pencetakan yang baik tetapi juga mencapai proses tahan api terbaik.

Kinerja penyaringan dan pencetakan pewarna dispersi untuk poliester/nilon

Perkenalan

Poliester sering kali dicetak dengan pewarna dispersi; nilon lebih mudah diwarnai dan dicetak dengan pewarna asam, pewarna dispersi, pewarna reaktif, dan pewarna langsung, namun sebagian besar memiliki ketahanan luntur yang buruk, warna tidak lengkap dan hanya dapat diwarnai dengan warna terang, sehingga pewarna asam sering dipilih untuk pencetakan. Perbedaan struktur serat dan sifat pewarnaan kain poliester/nilon menyebabkan variasi yang besar dalam pemilihan zat warna dan proses, sehingga membuat pencelupan dan pencetakan menjadi sulit [100]. Sebagian besar kain poliester/nilon diwarnai dengan metode dua rendaman, yaitu dengan memilih pewarna dispersi dan asam yang memiliki ketahanan luntur dan kemerataan warna yang tinggi, serta mewarnai kain poliester/nilon dengan proses dua rendaman, atau dengan menggunakan pewarna dispersi/reaktif dalam satu rendaman. . Bagian nilon kemudian diwarnai dengan pewarna asam. Cara ini tidak efisien dan memakan waktu, serta banyaknya pencucian reduktif dan pencucian air mengakibatkan pemborosan sumber daya air. 2) Pewarna dispersi pewarna nilon: Pewarna dispersi terikat pada gugus karbonil dalam rantai makromolekul nilon berdasarkan ikatan hidrogen dan gaya van der Waals, sehingga ketika bagian poliester dicelup dengan pewarna dispersi, bagian nilon dari poliester/nilon kain mudah ternoda dengan pewarna dispersi. Pewarna dispersi harus dibersihkan dengan pencucian reduktif ekstensif.

Jika kandungan nilon pada poliester/nilon rendah, dapat dipilih pewarna dispersi yang memiliki perbedaan warna yang relatif rendah antara poliester dan nilon. Namun, masalah berikut muncul jika hanya menggunakan pewarna dispersi: 1) tahan luntur warna yang buruk: selama proses pencetakan kain poliester/nilon hanya menggunakan pewarna dispersi, perbedaan struktural antara poliester dan nilon dapat dengan mudah menyebabkan perbedaan dalam adsorpsi dan fiksasi bahan. pewarna dispersi pada kedua serat, dan efek pewarna dispersi yang lebih lemah pada serat nilon dapat dengan mudah menyebabkan lebih banyak warna mengambang selama proses pencetakan, sehingga menghasilkan tahan luntur warna yang buruk. Tahan luntur warna buruk, dalam beberapa kasus hanya 2 tingkat. Selama penyabunan dan pencucian selanjutnya, permukaan serat mudah ternoda kembali oleh zat warna dispersi, misalnya pewarna dispersi. di area tanah putih yang tidak tercetak, yang sangat mempengaruhi ketahanan luntur warna terhadap gesekan kering/basah. (2) Homogenitas serat dua fase poliester/nilon: karena perbedaan cara poliester dan nilon digabungkan dengan zat warna serta diameter, luas permukaan spesifik, dan struktur serat, sebagian besar zat warna dispersi digunakan untuk mewarnai poliester dan nilon menunjukkan perubahan signifikan pada warna dan kecerahan warna yang diperoleh. (3) Kromatografi tidak lengkap: Karena sebagian besar zat warna dispersi memiliki ketahanan luntur warna yang buruk pada nilon, zat warna tersebut perlu disaring sebelum digunakan dan seringkali warna yang lebih terang digunakan dalam proses pencelupan dan pencetakan.

Penggunaan pewarna dispersi saja untuk pencetakan pada kain poliester/nilon merupakan pilihan yang baik jika masalah di atas dapat diatasi atau diperbaiki dengan meningkatkan proses pencetakan dan memilih pewarna yang sesuai. Dengan mengacu pada tim proyek ini “Teknologi pencetakan mikro untuk zat warna dispersi poliester”, ide menggunakan yang baru “pencetakan mikro” teknologi pada kain poliester/nilon adalah untuk mengeksplorasi pengaruh struktur zat warna dispersi yang berbeda pada kinerja pencetakan kain poliester, nilon dan poliester/nilon, dan untuk memilih zat warna yang sesuai untuk dicetak pada kain poliester/nilon dengan ketahanan luntur warna yang tinggi. Pengaruh pewarna dispersi dari struktur yang berbeda terhadap kinerja pencetakan kain poliester, nilon dan poliester/nilon diselidiki, dan pewarna dispersi yang sesuai dengan tahan luntur warna tinggi, tanpa pembersihan reduktif, serta konsistensi warna dan cahaya yang baik dipilih.

Ide inti yang baru “pencetakan mikro” teknologi adalah untuk “gunakan apa yang Anda perlukan” untuk mencapai pencetakan langsung dengan zat warna dispersi, yang, meskipun kandungan zat aktif (pengental, pengikat, zat warna) yang digunakan rendah, masih dapat mencapai efek pencetakan yang diperlukan dan tugas pencucian berikutnya lebih ringan dan tahan luntur warna yang sangat baik. “Jejak” mengacu pada jumlah komponen efektif yang diterapkan pada media pencetakan, semakin sedikit semakin baik, asalkan persyaratan pencetakan terpenuhi, misalnya. dengan memilih pengental sintetis dengan kandungan padatan rendah dan viskositas tinggi, bahan pengikat dengan daya rekat tinggi, pembentukan film tinggi, laju fiksasi tinggi dan dampak rendah pada rasa kain, serta pewarna yang tidak melebihi adsorpsi atau fiksasi jenuh. dari serat. Zat warna digunakan sebagai media pencetakan, setelah pencetakan langsung dan pengeringan, kemudian dipanggang pada suhu tinggi untuk menyelesaikan fiksasi zat warna.

 (2) Untuk mengetahui perbedaan kinerja pencetakan zat warna dispersi yang disaring pada ketiga kain dengan membandingkan perlakuan pasca pencetakan yang berbeda; (3) Untuk mengidentifikasi alasan perbedaan kinerja pencetakan zat warna dispersi pada serat yang berbeda dengan menganalisis hubungan antara gaya molekul zat warna dispersi dan kinerja pencetakannya.

 Bahan dan peralatan percobaan

2.2.1 Kain, pewarna dan obat-obatan

Kain: krep ganda poliester, 100% poliester, 83,3 dtex x 83,3 dtex, 76g/m2; nilon, 100% nilon, 7 8,43 dteks x 78,43 dteks, 84g/ m2; kain poliester/nilon, 87% poliester, 13% nilon, FDY 73,33 dtex x 177,78 dtex komposit poliester/nilon, 100g/ m2. m2. oleh Wujiang He Sheng Zhi Mei Fashion Fabrics Co.

Pewarna dispersi cair: buatan sendiri di laboratorium, kue penyaring pewarna dispersi dari Zhejiang Wanfeng Chemical Co Ltd, Jiangsu Yabang Dyestuff Co Ltd, Zhejiang Shanayu Dyestuff Chemical Co Ltd, Jihua Group.

Obat.

Farmasi	Tingkat	Produsen	Perkataan
PTF-S	Kelas industri	Tersedia secara komersial	Pengental sintetis
FC650	Kelas industri	Diproduksi sendiri oleh tim proyek	pengikat
Deterjen sintetis	Kelas industri	Shanghai White Cat Specialty Chemicals Co.	Deterjen sintetis

2.2.2 Peralatan percobaan

Metode eksperimental dan tes kinerja

2.3.1 Proses pencetakan

Alur proses: kain → pencetakan → pengeringan (75℃ × 2 menit) → pemanggangan suhu tinggi (180℃ × 1 menit) → (sabun)

(mencuci) → mencuci (80℃×15 menit) → mengeringkan → produk jadi.

Proses penyabunan: deterjen sintetis 4g/L, rasio rendaman 1:50, 50°C x 45 menit.

Media pencetakan: 3,0% (fraksi massa, sama seperti di bawah) pengental sintetis PTF-S, 1,0% pengikat FC650, 2% pewarna dispersi cair, sisanya air.

2.3.2 Tahan luntur warna

Tahan luntur warna terhadap gesekan: diuji pada Penguji Tahan Luntur Warna terhadap Gosok Model 670 menurut GB/T 3920-2008 Uji Tahan Luntur Warna terhadap Gosok untuk Tekstil, dinilai berdasarkan Kartu Sampel Abu-abu GB252-1995 untuk Penilaian Warna.

Tahan luntur warna terhadap sabun: diuji menurut GB/T 3921-2008 “Uji tahan luntur warna untuk tekstil Tahan luntur sabun: metode 2”, dinilai menurut GB252-1995 “Kartu sampel abu-abu untuk menilai pewarnaan warna”.

Tahan luntur warna terhadap sublimasi: diuji sesuai dengan GBT 5718-1997 Uji tahan luntur warna untuk tekstil Tahan luntur warna terhadap panas kering (kecuali pengepresan panas), dinilai sesuai dengan GB252-1995 Kartu sampel abu-abu untuk menilai pewarnaan warna.

2.3.3 Nilai K/S dan nilai eigen warna

Nilai K/S, L*, a* dan b* diukur pada colorimeter terkomputerisasi Ultra Scan XE. Kondisi pengujian sumber cahaya D65, sudut pandang 100, benda uji dilipat menjadi 4 lapisan dan diambil rata-rata dari 4 pengujian.

Perbedaan warna dihitung menggunakan persamaan (2-1) sampai (2-7), sehingga menghasilkan ΔL*, Δa*, Δb*, ΔC*, ΔH* dan ΔEcmc.

2.3.4 Tingkat fiksasi relatif

Kekuatan relatif (RF) dari nilai K/S dihitung berdasarkan persamaan (2-8) dan mencirikan laju fiksasi kain yang diberi sabun relatif terhadap kain yang tidak diberi sabun, yang selanjutnya disebut sebagai laju fiksasi relatif.

Federasi Rusia (2-8)

Dimana, (K/S)₁ – kedalaman warna yang jelas dari kain yang diberi sabun; (K/S)₂ – kedalaman warna yang terlihat pada kain yang tidak diberi sabun.

Pengaruh pewarna dispersi terhadap nilai K/S dan panjang gelombang serapan maksimum kain

Kinerja 41 pewarna dispersi cair buatan sendiri diselidiki menggunakan metode pada 2.3.1. Nilai K/S dan panjang gelombang serapan maksimum dari tiga kain cetakan (poliester, nilon dan poliester/nilon) dibandingkan setelah penyabunan.

Dimana: λ 1 adalah nilai absolut selisih panjang gelombang serapan maksimum zat warna pada poliester dan nilon dan λ 2 adalah nilai absolut selisih panjang gelombang serapan maksimum zat warna pada poliester dan poliester/nilon.

Tabel 2-1 Nilai K/S dan panjang gelombang serapan maksimum untuk pewarna dispersi pada tiga kain (λ1 > 0)

Nama pewarna			nilai K/S			λmaks/nm	Δλmaks/nm
Struktur pewarna	PELIHARAAN	PA	PET/PA	PELIHARAAN	PA PET/PA	λ 1 λ2
Biru 199	Azo	15.6	10.74	7.46	640	600	635	40	5
Biru 257	Azo	19.88	12.16	14.05	615	585	600	30	15
Biru 823	Azo	17.1	7.19	10.14	580	600	600	20	20
Oranye 889	Azo	9.81	5.43	4.47	435	455	440	20	5
Merah 887	Azo	16.93	12.63	12.41	520	535	530	15	10
Biru 77	Antrakuinon	10.51	8.31	4.9	630	615	625	15	5
Biru 284:1	Azoheterosiklik	15.02	3.71	7.1	620	605	625	15	5
Biru 367	Azoheterosiklik	13.42	9.43	7.34	615	625	620	10	5
Merah 179	Azoheterosiklik	17.2	16.19	13.21	535	545	530	10	5
Merah 881	Azoheterosiklik	17.68	7.79	9.92	520	510	520	10	0
Merah 153	Azoheterosiklik	13.95	17.41	14.82	520	530	520	10	0
Biru 79	Azoheterosiklik	10.46	8.52	8.75	620	610	620	10	0
Merah 8960	Azo	15.82	10.27	9.03	530	520	530	10	0
Coklat 61	Azo	10.27	9.17	11.12	440	450	440	10	0
FB merah	Antrakuinon	4.78	5.38	4.88	520	525	520	5	0
Merah 92	Antrakuinon	5.54	8.36	6.64	520	525	520	5	0
Ungu 63	Azo	11.88	14.72	11.65	570	565	570	5	0
Biru 183	Azo	5.52	7.88	5.52	620	625	620	5	0
Biru 183:1	Azo	3.07	4.56	2.79	620	625	620	5	0
Merah 4088	Azo	16.93	12.63	12.41	535	540	530	5	5
Oranye 73	Azo	14.26	9.64	9.67	455	460	460	5	5
Biru 60	Antrakuinon	7.25	4.93	5.62	680	685	685	5	5
Kuning 211	Azoheterosiklik	11.93	8.33	10.94	450	455	455	5	5
Kuning 4063	Azoheterosiklik	5.38	3.47	2.23	395	390	390	5	5

Tabel 2-2 Nilai K/S dan panjang gelombang serapan maksimum zat warna dispersi setelah dicetak pada tiga kain (λ1=0)

Dari Tabel 2-1 dan 2-2 terlihat bahwa

(1) Panjang gelombang serapan maksimum: Hasil warna nyata pada kain ditentukan dengan menguji nilai K/S kain pada colorimeter pada panjang gelombang serapan maksimum.

①Pewarna dispersi dengan perbedaan panjang gelombang serapan λ1 tidak kurang dari 15 nm

Tujuh pewarna dispersi cair (Merah 887, Oranye 889, Biru 199, Biru 77, Biru 284:1, Biru 257, Biru 8 23) memiliki perbedaan panjang gelombang serapan maksimum lebih tinggi dari 15nm pada kain poliester dan nilon; hal ini menunjukkan bahwa pewarna tersebut memiliki sifat homokromatik yang buruk pada poliester dan nilon. Pemilihan bahan pewarna ini untuk pencetakan poliester/nilon dapat menyebabkan terjepit atau perubahan warna, yang dapat menurunkan kinerja kain cetakan.

②Pewarna dispersi dengan perbedaan panjang gelombang serapan λ1 sebesar 10 nm

Pewarna dispersi cair ada 7 (merah 153, merah 179, merah 881, merah 8960, biru 79, biru 367, coklat 6)

(1) Perbedaan maksimum panjang gelombang serapan antara kain poliester dan nilon adalah 10nm; hal ini menunjukkan bahwa pewarna tersebut juga kurang homogen pada poliester dan nilon.

Namun hasil pencetakan pada kain poliester/nilon menunjukkan bahwa konsistensi warna dan cahaya antara kain poliester/nilon dengan kain poliester baik karena kandungan nilon pada komponen nilonnya rendah dan dapat memenuhi persyaratan penggunaan. Kecuali biru 367 dan merah 179, selisih panjang gelombang serapan maksimum (λ2) kelima zat warna dispersi cair (merah 153, merah 881, merah 8960, biru 79 dan coklat 61) pada poliester dan poliester/nilon adalah 0 nm, yang menunjukkan bahwa pewarna ini memiliki sifat homokromatik yang baik pada kain poliester/nilon dan cahaya warnanya sebagian besar tidak berubah.

(iii) Pewarna dispersi dengan perbedaan panjang gelombang serapan λ1 sebesar 5 nm

Sepuluh zat warna dispersi cair (kuning 211, kuning 4063, merah FB, merah 92, merah 4088, oranye 73, ungu 6 3, biru 60, biru 183, biru 183:1) menunjukkan selisih serapan maksimum panjang gelombang 5 nm pada poliester dan kain nilon; ini menunjukkan homokromatisitas yang baik antara pewarna pada poliester dan nilon. Lima zat warna dispersi cair (merah FB, merah 92, ungu 63, biru 183, biru 183:1) menunjukkan perbedaan panjang gelombang serapan maksimum (λ2) sebesar 5 nm antara poliester dan poliester/nilon, sedangkan lima zat warna dispersi cair (kuning 211 , kuning 4063, merah 4088, oranye 73, biru 60) menunjukkan adanya perbedaan panjang gelombang serapan maksimum (λ2) sebesar 0 nm antara poliester dan poliester/nilon.

④Pewarna dispersi dengan perbedaan panjang gelombang serapan λ1 sebesar 0 nm

Tujuh belas zat warna dispersi cair (kuning 114, kuning H3R, kuning 163, merah 73, merah 86, merah 135, merah 16 7, merah 177, merah 278, merah 885, merah 3073, merah 4089, oranye 30:3, oranye 44, ungu 93, hijau 9, coklat 19) mempunyai selisih panjang gelombang serapan maksimum sebesar 0 nm pada kain poliester dan nilon, kecuali dua zat pewarna dispersi cair (merah 177, merah 4089) mempunyai selisih lebih besar (λ2) pada poliester dan poliester/ nilon. Hal ini menunjukkan bahwa pewarna tersebut mempunyai homogenitas dan konsistensi warna serta cahaya yang baik pada ketiga bahan kain (poliester, nilon dan poliester/nilon) serta tidak mudah terjepit.

(2) Nilai K/S: Hasil warna yang tampak pada suatu kain mencerminkan corak warna dan bergantung pada kekuatan interaksi antara pewarna dan serat, yang dapat menyebabkan perbedaan hasil warna dari pewarna yang sama pada kain yang berbeda. serat; tentu saja, spesifikasi jaringan serat atau benang, konsentrasi pewarna dan kondisi proses pewarnaan juga dapat mempengaruhi perbedaan hasil warna dari serat yang sama. Tentu saja, perbedaan nilai K/S juga dapat mempengaruhi homokromatisitas serat poliester/nilon.

① Perbedaan nilai K/S pada serat poliester dan nilon

Secara umum, nilai K/S pewarna dispersi lebih tinggi pada serat poliester dibandingkan pada serat nilon; beberapa pewarna memiliki perbedaan nilai K/S yang lebih tinggi (tidak kurang dari 5,0), mis. pewarna dispersi cair 9 (kuning 114, kuning H3R, merah 135, merah 278, merah 881, merah 8960, biru 257, biru 284:1, biru 823); yang lain memiliki selisih nilai K/S yang lebih kecil (tidak lebih dari 2,0), mis. pewarna dispersi cair 8 (kuning 163, kuning 4063, merah 179, merah 885, biru 79, hijau 9, coklat 19, coklat 61). Misalnya zat warna dispersi cair sebanyak 8 buah (kuning 163, kuning 4063, merah 179, merah 885, biru 79, hijau 9, coklat 19, coklat 61) dan zat warna dispersi cair sebanyak 15 buah (kuning 211, merah 73, merah 86, merah 167, merah 887, merah 307 3, merah 4088, merah 4089, oranye 30:3, oranye 73, oranye 889, biru 60, biru 77, biru 199, biru 367) memiliki nilai K/S tidak lebih tinggi dari 2. (Biru 367) dengan nilai K/S berkisar antara 2,0 hingga 5,0.

Sejumlah kecil pewarna dispersi memiliki nilai K/S yang lebih tinggi pada serat nilon dibandingkan serat poliester; lima zat warna dispersi cair (merah 92, merah 153, ungu 63, ungu 93, biru 18 3) mempunyai perbedaan nilai K/S yang nyata (selisih di atas 2,0) dan empat zat warna dispersi cair (merah FB, merah 17 7, oranye 44, biru 183:1) mempunyai perbedaan nilai K/S yang tidak signifikan (selisih tidak diatas 2,0). (183:1).

② Perbedaan nilai K/S pada serat poliester dan poliester/nilon

Nilai K/S pewarna dispersi pada serat poliester lebih tinggi dibandingkan serat poliester/nilon karena adanya nilon; 16 zat warna dispersi cair mempunyai selisih nilai K/S yang lebih tinggi (tidak kurang dari 5,0) (kuning 114, kuning H3R, merah 73, merah 135, merah 278, merah 881, merah 3073, merah 4089, merah 8960, oranye 889, biru 77, biru 199, biru 257, biru 284: Merah 887, Merah 4088, Oranye 30:3, Oranye 73, Ungu 93).

Beberapa pewarna dispersi memiliki nilai K/S yang lebih tinggi pada serat poliester/nilon dibandingkan pada serat poliester, namun tidak ada perbedaan nilai K/S yang signifikan (tidak lebih dari 2,0) dan terdapat tujuh pewarna dispersi cair (FB merah , merah 92, merah 153, merah 177, hijau 9, coklat 19, coklat 61).

(iii) Hubungan antara kelas struktur pewarna dan nilai K/S

Sebelas zat warna dispersi monoazo (merah 73, merah 167, merah 278, merah 887, merah 4088, merah 4089, merah 8960, ungu 63, ungu 93, biru 199, biru 257) dan lima zat warna dispersi heterosiklik (kuning 114, merah 153, merah 179, merah 885, merah 3073) menghasilkan warna yang dalam pada serat poliester dan nilon. Pewarna antrakuinon memiliki warna lebih terang pada serat poliester dan nilon.

Ringkasnya, 1) pewarna dispersi berikut tersedia untuk poliester dan nilon dengan perbedaan panjang gelombang serapan maksimum tidak lebih dari 0-5 nm: 15 pewarna monoazo (kuning 163, merah 73, merah 135, merah 167, merah 278, merah 4088, merah 4089, oranye 30:3, oranye 44, oranye 73, ungu 63, ungu 93, biru 183, biru 183:1, coklat 19), 8 pewarna azo heterosiklik (kuning 1 14, kuning 211, kuning 4063, merah 177, kuning H3R, merah 885, merah 3073, hijau 9) dan pewarna antrakuinon 4 (merah FB, merah 92, merah 86, biru 60). Kuning 1 14, Kuning 211, Kuning 4063, Merah 177, Kuning H3R, Merah 885, Merah 3073, Hijau 9) dan empat pewarna antrakuinon (Merah FB, Merah 92, Merah 86, Biru 60).

(2) Pewarna dispersi dengan nilai K/S minimal 10,0 untuk poliester dan nilon adalah: 12 pewarna azo tunggal (merah 73, merah

153, merah 167, merah 278, merah 887, merah 4088, merah 4089, merah 8960, ungu 63, ungu 93, biru 199, biru 257), empat pewarna azo heterosiklik (kuning 114, merah 179, merah 885, merah 3073) .

(3) Pewarna dispersi dengan nilai K/S minimal 10,0 untuk poliester/nilon: pewarna monoazo 11 (merah 73, merah 153, merah 179, merah 887, merah 4088, merah 4089, ungu 63, ungu 93, biru 257 , biru 823, coklat 61) dan 3 pewarna azo heterosiklik (kuning 114, kuning 211, merah 177).

Pengaruh zat warna dispersi terhadap ketahanan luntur warna kain

Tahan luntur warna (tahan luntur sabun, tahan luntur kering/basah, dan tahan luntur sublimasi) dari 41 zat warna dispersi cair buatan sendiri pada tiga kain cetakan (dicuci dengan sabun) ditunjukkan pada Tabel 2-3 dan 2-4.

Dari Tabel 2-3 dan 2-4 terlihat bahwa

1) Tahan luntur warna terhadap sabun

Tanpa mengoptimalkan proses pencetakan, pewarna dispersi memiliki ketahanan luntur sabun yang baik (≥3-4) pada kain poliester. Merah FB, Merah 86, Merah 92, Merah 135, Merah 177, Oranye 30:3, Oranye 44, Oranye 889, Ungu 63, Ungu 93, Biru 60, Biru 77, Biru 183, Biru 183:1, Hijau 9, Coklat 19, Brown 61) mencapai kelas 4.

Tidak ada pewarna dispersi dengan ketahanan luntur sabun 4 atau lebih tinggi pada kain nilon, dan hanya 11 pewarna dengan ketahanan luntur sabun lebih baik (≥3) (kuning 163, kuning 4063, merah 86, merah 135, merah 8 85, oranye 889, biru 60 , biru 183, biru 183:1, hijau 9, coklat 61). Hal ini karena meskipun pewarna dispersi mampu berikatan dengan gugus karbonil pada rantai makromolekul nilon melalui ikatan hidrogen dan gaya van der Waals, daya ikat yang rendah dan ikatan yang lemah mengakibatkan sebagian besar warna mengambang tersapu pada kondisi yang lebih parah. kondisi sabun.

Karena rendahnya proporsi nilon, 27 pewarna (kuning 114, kuning 163, kuning 211, kuning 4063, kuning H3R, merah F B, merah 86, merah 135, merah 881, merah 885, oranye 30:3, oranye 44, oranye 889, ungu 63, ungu 93, biru 77, biru 60, biru 183, biru 183:1, biru 199, biru 257, biru 284:1, biru 823, biru (367, hijau 9, coklat 19, coklat 61) memiliki ketahanan luntur sabun yang lebih baik (≥3-4) pada kain poliester/nilon Hal ini karena kain poliester/nilon sebagian besar berbahan dasar poliester dan pewarna dengan ketahanan luntur warna yang baik pada serat poliester umumnya memiliki ketahanan luntur warna yang lebih baik pada kain poliester/nilon.

2) Tahan luntur warna terhadap gesekan

Kecuali merah 177, pewarna dispersi 40 memiliki ketahanan luntur kering/basah yang baik (≥4) pada kain poliester; 41 pewarna dispersi buatan memiliki ketahanan luntur kering/basah yang baik (≥4) pada kain poliester/nilon. Pada nilon, 10 zat warna (merah FB, merah 135, merah 153, merah 177, ungu 63, ungu 93, biru 183, biru 257, coklat 61, coklat 19) mempunyai ketahanan luntur kering/basah di bawah mutu 4, sedangkan dua zat warna (merah 30 73, merah 4088) memiliki ketahanan luntur gosok basah tingkat 4 tetapi ketahanan luntur gosok kering di bawah tingkat 4. Dibandingkan dengan lima zat warna (Merah 86, Merah 135, Merah 885, Biru 183, Coklat 61) yang memiliki ketahanan luntur sabun 3 atau lebih pada nilon, semuanya memiliki ketahanan luntur gosok kering/basah yang lebih buruk. Meskipun pewarna ini memiliki ketahanan luntur sabun yang baik pada nilon, pewarna dispersi memiliki ikatan yang lemah dengan serat nilon dan pewarna mudah dihilangkan dari kain oleh kekuatan eksternal selama penggosokan, itulah sebabnya pewarna dispersi sebagian besar diwarnai dengan warna terang pada nilon.

3) Tahan luntur sublimasi

41 pewarna dispersi buatan sendiri memiliki ketahanan luntur sublimasi yang baik pada kain poliester dan cocok untuk fiksasi lelehan panas pewarna dispersi. Pada suhu tinggi, pergerakan segmen rantai molekul di zona amorf serat poliester sangat cepat, menghasilkan sejumlah besar rongga sesaat agar pewarna dispersi dapat diwarnai dengan cepat.

Tahan luntur terhadap sublimasi berkaitan dengan ikatan antar molekul serat, semakin kuat ikatan maka semakin kecil kemungkinannya terhadap sublimasi. Kemungkinan beberapa zat warna dispersi mempunyai ikatan lemah dengan nilon, dengan 11 zat warna (Kuning 211, Kuning H3R, Merah 73, Merah 177, Merah 4 089, Oranye 30:3, Oranye 44, Ungu 93, Biru 60, Biru 79, Merah FB) semuanya memiliki ketahanan luntur terhadap sublimasi kurang dari 4 pada nilon. Kain poliester/nilon mengandung komponen nilon dan empat pewarna (kuning 211, kuning H3R, merah 73, merah 4088) memiliki ketahanan luntur terhadap sublimasi kurang dari 4.

Ringkasnya, 41 pewarna dispersi memiliki ketahanan luntur sabun, ketahanan luntur kering/basah, dan ketahanan luntur sublimasi yang baik pada poliester karena lemahnya ikatan antara pewarna dispersi dan serat nilon; secara komparatif, serat nilon memiliki ketahanan luntur warna yang buruk, sedangkan kain poliester/nilon dengan fraksi nilon yang lebih sedikit juga memiliki ketahanan luntur warna yang baik, dengan nilai 24 (kuning 114, kuning 163, kuning 4063, merah 86, merah 135, merah 881, merah 885, oranye 30 :3, oranye 44, oranye 889, ungu 63, ungu 93, biru 60, biru 77, biru 183, biru 183:1, biru 199, biru 257 135, merah 881, merah 885, oranye 30:3, oranye 44, oranye 889, ungu 63, ungu 93, biru 60, biru 77, biru 183, biru 183:1, biru 199, biru 257, biru 284:1, biru 367, biru 823, hijau 9, coklat 19, coklat 61) punya tahan luntur warna yang baik (tahan luntur sabun, tahan luntur kering/basah, dan tahan luntur sublimasi) pada kain poliester/nilon. tahan luntur terhadap sabun, gosokan kering/basah dan sublimasi semuanya ≥4).

Secara umum, ketahanan luntur warna terhadap sabun, gosokan kering/basah dan sublimasi 41 zat warna dispersi pada poliester lebih baik dibandingkan pada kain nilon.

Tabel 2-4 Tahan luntur warna pewarna dispersi berbahan dasar azo dan antrakuinon pada tiga kain

Pengaruh zat warna dispersi terhadap nilai karakteristik warna kain

Perbedaan warna antara kain nilon dan poliester/nilon dihitung menggunakan rumus 1.43, dengan menggunakan kain poliester sebagai sampel standar. Hasil untuk △Ecmc antara 2,0 dan 5,0 ditunjukkan pada Tabel 2-6, dan hasil untuk △Ecmc di atas 5,0 ditunjukkan pada Tabel 2-7.

Tabel 2-5 Perbandingan nilai karakteristik warna dan perbedaan warna 12 zat pewarna pada 3 kain (poliester sebagai sampel standar)

Dari Tabel 2-5, kita dapat melihat bahwa: 1) Perbedaan warna: dengan menggunakan poliester sebagai standar, ΔEcmc pewarna pada Tabel 2-5 pada poliester/nilon tidak lebih tinggi dari 2,0. Warna zat warna pada serat berkaitan dengan struktur zat warna tersebut, antara lain biru 183:1, biru 18 3, biru 79, ungu 93, coklat 19, merah 343 untuk azo, merah 153, kuning 211, merah 177, merah 885 untuk azo heterosiklik, merah 86 dan merah 92 untuk antrakuinon. Perbedaan warna antara 12 pewarna dispersi pada poliester/nilon dan poliester ini kecil; ketika membandingkan perbedaan warna antara 12 pewarna pada nilon, ΔEcmc lebih tinggi dari 2,0. ∆Ecmc dari tiga pewarna pada nilon berada di atas 5 untuk merah 177 dan kuning 211, menunjukkan homokromatisitas yang buruk dengan poliester. Membandingkan perbedaan antara panjang gelombang serapan maksimum dan nilai K/S zat warna pada ketiga kain di atas, Δλmaks Merah 153, Merah 177 dan Kuning 211 pada poliester dan nilon tidak lebih tinggi dari 10, yang menunjukkan bahwa fase warna ketiga zat warna pada poliester dan nilon tidak berubah, namun cahaya warnanya berubah secara signifikan.

(2) Warna: ① Poliester/nilon: Di antara 12 pewarna pada poliester/nilon dengan sedikit perbedaan warna (ΔE < 2), lima pewarna, merah 92, kuning 211, merah 177, ungu 93 dan coklat 19, tidak cukup merah pada poliester (Δa < -1), merah 885 dan merah 343 berwarna kemerahan (Δa > 1), merah 92 dan kuning 211 kurang kuning (Δb < -1), merah 86, merah 153, biru 79, biru 183:1 dan biru 183 Merah 86, Merah 153, Biru 79, Biru 183:1, Biru 183 sedikit perubahan nada.

②Nylon: 12 pewarna dispersi ini memiliki variasi warna yang lebih jelas pada nilon, dengan warna merah 177, merah 885, merah 343, merah 153, merah 92, ungu 93, dan coklat 19 kurang merah dibandingkan poliester (Δa <-1), biru 183, biru 183: 1 menjadi kehijauan (Δa <-1);, kuning 211, merah 153, merah 177, merah 343, merah 92, merah 885 kurang kuning, dan Biru 18 3:1, Biru 183, Biru 79, Ungu 93 kurang kuning.

(3) Kejelasan: Kecuali warna biru 183:1, yang menunjukkan sedikit perubahan dalam kejernihan antara nilon dan poliester (-1 < Δc < 1), 11 pewarna lainnya tidak sejelas poliester; pada poliester/nilon, warna merah 885 dan merah 343 lebih cerah dibandingkan poliester (Δc > 1), biru 183, merah 153, merah 86 dan biru 183:1 tidak menunjukkan perubahan kejelasan (-1 < Δc < 1), sedangkan merah 92, ungu 93, kuning 211, coklat 19, biru 79 dan merah 177 menjadi abu-abu (Δc < -1). Merah 92, Ungu 93, Kuning 211, Coklat 19, Biru 79, Merah 177 menjadi abu-abu (Δc < -1).

Tabel 2-6 Perbandingan nilai karakteristik warna dan perbedaan warna 20 zat pewarna pada 3 kain (poliester sebagai sampel standar)

Dari Tabel 2-6 terlihat bahwa

1) Perbedaan warna: Oranye 73, Merah 167, Merah 278, Biru 257, Merah 135, Oranye 889, Merah 3073, Oranye 30:3, Merah 343:1 (4089), Merah 73, Merah 896, Biru 823, 12 azo jenis, Merah 179, Kuning H3R, Merah 881, Kuning 114, Biru 367, Merah 887, 6 jenis azo heterosiklik, Biru 77, Hijau 9, Biru 60, Merah Keempat zat warna dispersi antrakuinon, FB, mempunyai perbedaan warna antara 2 dan 5 pada poliester/nilon.

Perbedaan warna antara 22 pewarna pada nilon dan poliester/nilon ini sangat berbeda, biru 60, merah 167, hijau 9 pada nilon tidak lebih dari 2, merah 896, biru 367, merah 278, merah 343:1 (4089) , biru 257, merah 307 3, merah 881, oranye 30:3, merah FB antara 2 dan 5, dan merah 887, merah 135, biru 823, kuning H3R Merah 887, Merah 135, Biru 823, Kuning H3R, Oranye 7 3 , Merah 179, Merah 73, Kuning 114, Biru 77, Oranye 889 berada di atas 5.

(2) Warna: Poliester/nilon: Kuning H3R, Kuning 114, Merah FB, Oranye 73, Oranye 889, Oranye 30:3 kurang merah (Δa <-1), Hijau 9, Biru 367, Biru 60, Biru 823 berwarna kehijauan (Δa <-1), Merah 179, Merah 3073, Merah 135, Merah 167, Merah 278, Merah 343:1 (4089), Merah 887, Merah 881, Merah 73, Merah 896 lalu kemerahan (Δa > 1). Merah 343:1, Merah 3073, Merah 896, Merah 881 tidak cukup kuning (Δb < -1) dan Biru 367, Biru 823, Biru 257, Hijau 9 berwarna kebiruan (Δb < -1).

(3) Kecerahan: Pada poliester/nilon, seluruh 19 pewarna lebih cerah dibandingkan poliester (Δc lebih besar dari 0), kecuali H3R kuning, oranye 73, dan oranye 889, yang menjadi abu-abu pada poliester/nilon. Pada nilon, semua 22 pewarna kurang cerah dibandingkan poliester.

Tabel 2-7 Perbandingan nilai karakteristik warna dan perbedaan warna 7 zat warna pada 3 kain (poliester sebagai sampel standar)

(1) Perbedaan warna: Menggunakan poliester sebagai standar, enam pewarna dispersi azo (kuning 163, ungu 63, biru 199, kuning 4063, oranye 44, coklat 61) dan satu pewarna dispersi heterosiklik azo (biru 284:1) memiliki warna perbedaan lebih tinggi dari 5 pada poliester/nilon. Enam zat warna lainnya, biru 28 4:1, ungu 63, biru 199, kuning 4063, oranye 44 dan coklat 61, semuanya berada di atas 9, menunjukkan bahwa keenam zat warna ini homokromatik buruk dengan poliester pada nilon dan poliester/nilon, dan bahwa fase warna zat warna ini tidak berubah secara signifikan (Δλmax < 10) pada ketiga serat.

(2) Warna: Warna poliester/nilon dan nilon konsisten, dengan warna biru 199 berwarna kehijauan (Δa < 0) dan tidak cukup biru (Δb > 0), kuning 163 dan kuning 4063 kurang merah (Δa < 0) dan kekuningan (Δb > 0), dan coklat 61 dan oranye 44 kemerahan (Δa > 0).

(3) Kejelasan: pada poliester/nilon, kuning 4063 tidak secerah poliester (Δc < 0), sedangkan ungu 63, biru 284:1, biru 199, oranye 44, coklat 61, dan kuning 163 lebih cerah (Δc > 0); pada nilon, warna kuning 163 lebih terang dibandingkan pada poliester (Δc > 0), biru 284:1, biru 199, oranye 44, coklat 61 dan ungu 63 tidak secerah poliester (Δc < 0), sedangkan kuning 4063 tidak secerah poliester (Δc < 0). C < 0) dan kuning 4063 tidak memiliki variasi kecerahan yang signifikan.

Ringkasan hasil penyaringan pewarna dispersi cair

Analisis perbandingan kinerja pencetakan dan homogenitas 41 zat warna dispersi pada kain poliester, nilon dan poliester/nilon disajikan di atas.

Pewarna dispersi sebanyak 23 buah (oranye 30:3, jingga 44, jingga 73, merah 167, merah 177, merah 3073, merah 4088, merah 4089, merah 73, merah 86, merah 885, merah 92, merah FB, kuning 163, kuning 211, kuning 4063, biru 183, biru 183:1, biru 60, hijau 9, ungu 63, ungu 93, coklat 19) mempunyai variasi panjang gelombang serapan paling besar pada kain poliester dan nilon. Panjang gelombang serapannya tidak terlalu bervariasi dan hasil warna yang tampak serupa, sehingga pencetakan pada kain poliester/nilon menghindari masalah terjepit atau hasil warna yang tidak merata.

pewarna dispersi 24 buah (biru 367, merah 885, biru 257, merah 881, jingga 30:3, jingga 889, coklat 19, coklat 61, biru 823, biru 284:1, biru 199, merah 135, ungu 93, ungu 63, biru 77, oranye 44, kuning 114, kuning 40 63, merah 86, biru 183, kuning 163, biru 60, biru 183:1, hijau 9) pada kain poliester/nilon. (9) pada kain poliester/nilon dengan ketahanan luntur sabun yang baik, ketahanan luntur gosok kering/basah, dan ketahanan luntur sublimasi, semuanya ≥ 4.

Sebanyak 41 zat warna dispersi disaring dan 13 zat warna (oranye 30:3, jingga 44, merah 86, merah 885, kuning 163, kuning 4063, biru 183, biru 183:1, biru 60, hijau 9, ungu 63, ungu 93, coklat 19) ternyata lebih cocok untuk dicetak pada kain poliester/nilon.

Pengaruh perawatan pasca pencetakan pada sifat pencetakan kain

Pada bagian di atas, 41 pewarna dispersi dibandingkan dalam hal hasil warna nyata dan tahan luntur warna pada 3 kain (poliester, nilon dan poliester/nilon) dan 13 pewarna dipilih karena lebih cocok untuk dicetak pada poliester/nilon. Bagian ini bertujuan untuk membandingkan pengaruh berbagai metode pascaperlakuan terhadap kinerja pencetakan 13 zat warna dispersi ini setelah dicetak pada ketiga kain. Diharapkan bahwa zat warna dispersi dari dapat dipilih karena ketahanan luntur warnanya yang tinggi dan kedalaman perolehan warna setelah dicetak pada kain poliester/nilon tanpa penyabunan atau pencucian reduksi, namun cukup dengan mencuci dengan air panas, sehingga mengurangi proses pencetakan dan polusi air. dan mencapai penghematan energi.

Kinerja pencetakan 13 pewarna dispersi cair (oranye 30:3, oranye 44, merah 86, merah 885, kuning 163, kuning 4063, biru 183, biru 183:1, biru 60, hijau 9, ungu 63, ungu 93, coklat 19) diperiksa untuk membandingkan pengaruh perlakuan pasca-pencetakan yang berbeda terhadap kinerja pencetakan ketiga kain yang dicetak, yang hasilnya ditunjukkan pada Tabel 2-8.

Tabel 2-8 Pengaruh pasca perawatan terhadap sifat pencetakan kain

Dari Tabel 2-8 terlihat bahwa

(1) Nilai K/S : bandingkan dua perubahan nilai K/S pasca perawatan (cuci air panas, cuci sabun), jika perubahan nilai K/S kecil (nilai K/S cuci air panas dan K/ cuci sabun Perbedaan nilai S <1.0), artinya kain hanya perlu dicuci dengan air panas, tanpa pencucian sabun atau pembersihan reduksi dapat menghilangkan warna yang mengambang di permukaan. Jika nilai K/S berubah secara signifikan (selisih nilai K/S pencucian air panas dengan nilai K/S pencucian sabun ≥ 1,0), berarti kain tidak dapat dihilangkan seluruhnya dari warna yang mengambang. dengan mencuci dalam air dan perlu disabun atau dicuci kembali untuk menghilangkan warna yang mengambang.

① Poliester: 2 zat warna (kuning 4063 dan biru 60) dengan variasi nilai K/S yang besar, dan 11 zat warna dispersi hanya memerlukan pencucian sederhana.

②Nylon: 3 zat warna dengan variasi nilai K/S yang besar (ungu 93, oranye 44, ungu 63) dan 10 zat warna dispersi hanya memerlukan pencucian sederhana.

Sembilan pewarna dispersi lainnya hanya memerlukan pencucian sederhana.

2）tahan luntur warna.

1 Hanya zat warna dispersi (Merah 885) yang memiliki ketahanan luntur warna yang buruk pada kain poliester/nilon, dengan ketahanan luntur kering hanya 3 dan ketahanan luntur basah 3-4 setelah pencucian panas; tahan luntur basah 4-5 setelah disabuni; Oleh karena itu, penyabunan diperlukan untuk meningkatkan ketahanan luntur warna kain poliester/nilon.

12 pewarna dispersi lainnya, dicuci dengan air panas atau sabun, semuanya memiliki ketahanan luntur gosok basah 4 atau lebih, yang lebih tinggi daripada ketahanan luntur gosok basah tanpa pencucian (sekitar 1 tingkat), dan 12 pewarna dispersi ini mampu mencapainya. ketahanan luntur gosok yang lebih baik tanpa menyabuni dengan cara mencuci dengan air panas saja.

Singkatnya, dari 13 pewarna dispersi yang cocok untuk dicetak pada kain poliester/nilon, empat pewarna (merah 885, oranye 30:3, oranye 44, ungu 93) memerlukan sabun setelah pencetakan untuk menghilangkan warna permukaan dan meningkatkan ketahanan luntur warna. 9 pewarna lainnya (merah 86, kuning 163, kuning 4063, biru 183, biru 183:1, biru 60, hijau 9, ungu 63, coklat 19) cocok untuk dicuci hanya dengan air panas, sehingga tidak perlu menyabuni dan mencapai kinerja cetak yang sangat baik.

Hubungan antara kekuatan molekul pewarna dispersi dan kinerja pencetakan

Perbedaan kinerja pencetakan zat warna dispersi pada serat yang berbeda sangat berkaitan dengan struktur molekul zat warna dan cara zat warna tersebut berikatan dengan serat. Mayoritas pewarna dispersi mempunyai hasil warna nyata yang lebih tinggi pada poliester, karena poliester dan nilon diwarnai oleh ikatan hidrogen dan gaya van der Waals, dan terdapat beberapa perbedaan dalam interaksi antara pewarna dispersi dan serat karena perbedaan strukturnya. dari poliester dan nilon. Poliester memiliki struktur yang relatif rapat, dengan tingkat orientasi rantai makromolekul yang tinggi dan celah molekul yang kecil, serta memiliki afinitas yang sangat baik terhadap pewarna dispersi yang sederhana dan berbobot molekul rendah, sehingga mudah memperoleh corak yang lebih gelap dan ketahanan luntur warna yang lebih tinggi. Meskipun nilon adalah serat hidrofobik seperti poliester, nilon mengandung sejumlah besar gugus hidrofilik lemah (-CONH-) dalam makromolekulnya serta gugus hidrofilik amino dan karboksi di ujung molekulnya.

Untuk memahami perbedaan kinerja pencetakan pada poliester dan poliester/nilon akibat perbedaan struktur pewarna, perangkat lunak Gausian digunakan untuk menghitung gaya antara beberapa molekul pewarna pada energi paling rendah.

Tabel 2-9 Rumus struktur keempat zat warna dispersi azo-benzena

Tabel 2-10 Kekuatan molekul pewarna azo benzena

Tabel 2-11 Gaya antara heterosiklik azo dan molekul pewarna berbasis antrakuinon

(1) Pewarna dispersi azo benzena: Dibandingkan dengan oranye 44, kuning 163 memiliki struktur simetris, sehingga molekul pewarna lebih mudah meregang dan membengkok serta memiliki daya tarik antarmolekul yang lebih tinggi; namun, karena strukturnya yang simetris, energi regangan-tekuknya bersifat tolak-menolak dan tidak mudah terpelintir; hal ini menghasilkan energi resistensi potensial yang lebih tinggi karena konformasi pewarna, yang bersifat tolak-menolak; gaya hilang diatur oleh energi resistansi potensial total. Gaya antarmolekul struktur simetris kuning 163 juga mengalami perubahan sehingga terjadi peningkatan gaya tolak menolak gaya hilang nonpolar, penurunan gaya tarik menarik gaya hilang polar, dan penurunan gaya interaksi antar molekul pewarna. Oleh karena itu, kedalaman warna kuning 163 yang lebih rendah pada kain poliester/nilon mungkin terkait dengan tolakan yang lebih tinggi dari energi potensial total. Dibandingkan dengan kuning 163, ungu 63 dan biru 183 juga merupakan struktur asimetris, dengan ungu 63 mengandung -Cl dalam komponen diazo dan biru 183 mengandung -Br dalam komponen diazo. Energi ketahanan lokasi akibat konformasi pewarna kedua pewarna ini serupa dan oleh karena itu sifat pencetakan pada poliester dan poliester/nilon serupa, yaitu kedua pewarna juga memiliki interaksi yang kuat dengan nilon.

Ketika membandingkan tiga pewarna azo heterosiklik, Hijau 9 memiliki ketahanan situs yang diinduksi secara konformasi (penyerapan), sedangkan Biru 284:1 memiliki resistensi situs yang diinduksi secara konformasi (penolakan). Pengenalan piridon polar kuat meningkatkan interaksi antarmolekul (penyerapan) kuning 163, yang lebih kuat dari struktur benzothiazole biru 284:1; pengenalan dinitrothiophene dalam hijau 9 dengan komponen diazo mungkin meningkatkan kerapatan awan elektron atom belerang dan interaksi antarmolekul bersifat tolak-menolak, tetapi resistensi situs secara keseluruhan (penyerapan) masih tinggi. Interaksi dengan serat nilon ditingkatkan.

Pewarna antrakuinon memiliki sifat yang mirip dengan azo benzena dan azo heterosiklik. Jika resistansi potensial tarik-menarik akibat konformasi pewarna tinggi, atau bila gaya tarik-menarik antarmolekul yang diatur oleh resistansi potensial total tinggi, maka pewarna akan mudah berikatan dengan serat nilon dan memiliki kedalaman warna yang lebih dalam, sehingga menghasilkan peningkatan nilai K/S.

Tentu saja, interaksi antara struktur pewarna dispersi dan poliester serta nilon yang berbeda bersifat kompleks. Selain itu, cincin aromatik pada pewarna mempengaruhi gaya dipol-dipol, yang lebih menguntungkan poliester dan meningkatkan ketahanan luntur warna dibandingkan nilon.

Ringkasan bab ini

1. Untuk mengetahui kinerja pencetakan 41 zat warna dispersi cair buatan sendiri dan membandingkan perubahan nilai K/S dan panjang gelombang serapan maksimum dari tiga kain cetakan (poliester, nilon dan poliester/nilon) setelah penyabunan, hasilnya menunjukkan bahwa.

Pewarna dispersi berikut tersedia untuk poliester dan nilon: 15 pewarna monoazo (kuning 163, merah 73, merah 135, merah 167, merah 278, merah 4088, merah 4089, oranye 30:3, oranye 44, oranye 73, ungu 63, ungu 93, biru 183, biru 183:1, coklat 19), pewarna azo heterosiklik 8 buah (kuning 114, kuning 21 1, kuning 4063, merah 177, kuning H3R, merah 885, merah 3073, hijau 9) dan pewarna antrakuinon 4 ( FB merah, merah 92, merah 86, biru 60). 21 1, kuning 4063, merah 177, kuning H3R, merah 885, merah 3073, hijau 9) dan empat pewarna antrakuinon (merah FB, merah 92, merah 86, biru 60).

The disperse dyes with a K/S value of not less than 10.0 for polyester and nylon are: 12 monoazo dyes (red 73, red 153, red 167, red 278, red 887, red 4088, red 4089, red 8960, purple 63, purple 93, blue 199, blue 257) and 4 heterocyclic azo dyes (yellow 114, red 179, red 885, red 3073).

(iii) Disperse dyes with a K/S value of not less than 10.0 for polyester/nylon: 11 monoazo dyes (red 73, red 153, red 179, red 887, red 4088, red 4089, violet 63, violet 93, blue 257, blue 823, brown 61) and 3 heterocyclic azo dyes (yellow 114, yellow 211, red 177).

2. To examine the printing performance of 41 homemade liquid disperse dyestuffs and to compare the colour fastness (soap fastness, dry/wet rubbing fastness and sublimation fastness) of three printed fabrics (polyester, nylon and polyester/nylon) after soaping, the results showed that

Forty-one disperse dyes have good colour fastness to soaping, dry/wet rubbing and sublimation on polyester; nylon fibres have relatively poor colour fastness, while polyester/nylon fabrics with a low nylon content also have good colour fastness. Twenty-four dyes (yellow 114, yellow 163, yellow 4063, red 86, red 135, red 881, red 885, orange 30:3, orange 44, orange 889, purple 63, purple 93, blue 60, blue 77, blue 183, blue 183:1, blue 199, blue 257, blue 284:1, blue 367, blue 823, green 9, brown 19, brown 61) have good colour fastness on polyester/nylon fabrics. Good colour fastness (soap fastness, dry/wet rubbing fastness and sublimation fastness all ≥4).

Hasil penelitian menunjukkan bahwa sebagian besar pewarna dispersi mengubah corak warna pada poliester dan nilon, dengan perbedaan warna yang lebih besar, dan lebih cerah pada poliester. Dua belas zat warna dispersi menunjukkan perbedaan warna yang lebih kecil pada poliester/nilon dibandingkan poliester: biru 183:1, biru 183, biru 79, ungu 93, coklat 19 dan merah 343 untuk gugus azo, merah 153, kuning 211, merah 177 dan merah 885 untuk golongan azo dan merah 86 serta merah 92 untuk golongan antrakuinon.

4. Tiga belas dari 41 pewarna dispersi (oranye 30:3, oranye 44, merah 86, merah 885, kuning 163, kuning 4.063, biru 183, biru 183:1, biru 60, hijau 9, ungu 63, ungu 93, coklat 19) dipilih karena lebih cocok untuk dicetak pada kain poliester/nilon.

5. Perbandingan 13 bahan pewarna yang cocok untuk pencetakan pada kain poliester/nilon dan pengaruh berbagai metode pascaperawatan (pencucian air panas, penyabunan) terhadap kinerja pencetakan kain. Hasilnya menunjukkan bahwa empat zat warna (merah 885, oranye 30:3, oranye 44, ungu 9 3) perlu diberi sabun setelah dicetak untuk menghilangkan warna permukaan dan meningkatkan ketahanan luntur warna kain. 9 zat warna lainnya (merah 8 6, kuning 163, kuning 4063, biru 183, biru 183:1, biru 60, hijau 9, ungu 63, coklat 19), hanya memerlukan pencucian air panas setelah dicetak agar kain memiliki ketahanan luntur warna yang baik , sehingga menghilangkan kebutuhan akan sabun cuci dan mencapai penghematan energi dan pengurangan emisi.

6. Untuk memahami perbedaan kinerja pencetakan pada poliester dan poliester/nilon akibat perbedaan struktur pewarna, gaya antara beberapa molekul pewarna dengan energi paling rendah dihitung dan hasilnya menunjukkan bahwa

Interaksi antara pewarna dispersi dengan struktur berbeda dan poliester serta nilon bersifat kompleks, dengan serat nilon terutama mengandalkan ikatan dipol dan hidrogen pada pewarna, sedangkan poliester lebih mengandalkan gaya dispersi untuk mengikat molekul pewarna. Ketika gaya tolak menolak atau serap zat warna dispersi meningkat, zat warna tersebut berikatan dengan serat nilon dan ketahanan luntur warna meningkat.

Optimalisasi proses pencetakan untuk kain dekoratif poliester/nilon

Perkenalan

Telah dilakukan studi mengenai kinerja pewarna dispersi cair pada kain poliester/nilon. Dipilih 14 pewarna dispersi dari 41 pewarna dispersi untuk dicetak pada kain poliester/nilon dan hasil awal menunjukkan bahwa “pencetakan mikro” Prosesnya layak untuk dicetak pada kain poliester/nilon.

Saat ini, kain dekoratif poliester/nilon (PET/PA) sebagian besar terbuat dari serat mikro atau serat mikro komposit dua komponen, yang memiliki kerapatan linier kecil dan luas permukaan spesifik yang besar, sehingga menghasilkan rasa lembut, kilau lembut, dan daya tahan yang baik. permeabilitas dan fleksibilitas udara [103-104]. Kain dekoratif poliester/nilon dijalin dengan serat komposit poliester/nilon, benang pakan adalah serat poliester biasa dan benang lusi adalah serat mikro komposit poliester/nilon, proses pengupasan serat asli menjadi serat mikro sebenarnya adalah proses pembukaan serat[ 105]. Hanya dengan pembukaan serat yang sempurna, sifat-sifat serat mikro yang sangat baik dapat diwujudkan[106] , sehingga proses pra-perawatan yang sesuai sangat penting untuk pencetakan dan penyelesaian selanjutnya pada kain poliester/nilon.

Media cetak untuk “pencetakan mikro” terutama terdiri dari pewarna dispersi cair, pengental dan pengikat. Pengental sintetis lebih cocok untuk 'pencetakan mikro’ proses dibandingkan pengental alami lainnya (natrium alginat, guar gum, dll.) karena tingkat pembentukan pasta yang tinggi, kesederhanaan produksi, keamanan penyimpanan dan kejelasan pola. Pengental sintetis tersedia dalam bentuk anionik dan non-ionik. Pengental sintetis anionik memiliki viskositas lebih tinggi dibandingkan pengental sintetis non-ionik, namun kurang tahan terhadap elektrolit dan sekarang sebagian besar merupakan polimer akrilik atau akrilat [107].

Penggunaan bahan pengikat fungsional dalam pewarnaan atau pencetakan merupakan cara yang efektif untuk meningkatkan pemanfaatan pewarna dan mengurangi emisi air limbah. Misalnya, kelompok ini menyiapkan pengikat akrilat HD650 menggunakan polimerisasi emulsi semi-kontinu mikroemulsi, yang memiliki kedalaman warna lebih tinggi, tahan luntur sabun dan tahan luntur dibandingkan bahan pengikat yang tersedia secara komersial, dan terasa lebih lembut pada kain cetakan [78]. Bahan pengikat yang cocok tidak hanya meningkatkan pemanfaatan pewarna asam dalam pencetakan nilon, namun juga meningkatkan ketahanan terhadap keringat basa dan mengurangi pewarnaan putih nilon oleh pewarna asam [81]; ini juga meningkatkan keseragaman pencelupan lelehan panas poliester dengan pewarna dispersi, mengurangi mengambangnya pewarna pada permukaan serat dan mengurangi beban pembersihan dan pencucian reduktif setelahnya, menjadikannya proses pewarnaan dengan konsumsi air yang rendah [80].

Binder banyak digunakan dalam pencetakan cat dan memiliki banyak keunggulan seperti proses yang sederhana, hemat energi, tidak ada pembuangan air limbah dan kontur yang jelas; namun, terdapat kelemahan seperti rasa keras, ketahanan warna yang buruk terhadap gesekan, permeabilitas udara yang buruk, dan warna yang kurang cerah.

Jelas dari Bab 2 bahwa terdapat lebih sedikit pewarna dispersi yang cocok untuk kain poliester/nilon dan bahkan lebih sedikit lagi pewarna dispersi untuk warna gelap. Ini akan menjadi tambahan yang berguna untuk 'pencetakan mikro’ proses jika kain poliester/nilon akan dicetak dengan cat dan pewarna dispersi dalam pasta yang sama untuk menyelidiki pengaruhnya terhadap sifat pencetakan kain.

Berdasarkan pemikiran di atas, penelitian utama dalam bab ini meliputi: 1) Unfilming kain poliester/nilon: untuk membuka film kain dan memperbaiki sifat kain; 2) Optimalisasi proses pencetakan kain poliester/nilon: untuk mengetahui pengaruh media cetak (pengental, pengikat) terhadap kinerja pencetakan dan mendapatkan proses terbaik untuk pencetakan kain poliester/nilon; 3) Pencetakan co-paste pewarna/cat dispersi: untuk mengeksplorasi kinerja pencetakan pencetakan co-paste pewarna/cat dispersi. 3) Pencetakan pewarna/lapisan dispersi: Untuk menyelidiki kinerja pencetakan pewarna/lapisan dispersi.

Bahan dan peralatan percobaan

3.2.1 Kain dan pewarna

Kain.

Kain poliester/nilon, 87% poliester, 13% nilon, FDY 73,33 dtex x 177,78 dtex komposit poliester/nilon, 100g/m2. Ltd.

Pewarna cair: sama seperti 2.2.1

Cat: Cat Kuning 201, Cat Merah 202, Cat Biru 203, tersedia secara komersial.

3.2.2 Peralatan percobaan

Sama seperti 2.2.2.

Nama Peralatan	Model	Produsen
Pemandian air berosilasi	HZD-C	Beijing HengAoDe Instrumen Co.
Penguji Efek Kotor	QSM-215	Beijing HengAoDe Instrumen Co.
Penguji Gaya Kain KES	FB-AUTO-A	KES Corporation, Jepang
Penguji Kekuatan Fraktur	INSTRON-3365	Inster Corporation, AS
Memindai Mikroskop Elektron	S-4800	Hitachi, Jepang

3.2.3 Reagen

Metode eksperimen dan metode pengujian

3.3.1 Proses pra-perawatan

Kain (PET/PA) → serat terbuka (NaOH x g/L, penetran JFC 1g/L, rasio rendaman 1:30, pemanasan hingga 1 10°C, laju pemanasan 1°C/menit, waktu tahan 30 menit) → pencucian dengan air dingin → pengawetan (1g/L larutan asam asetat) → pencucian dengan air dingin hingga netral → pengeringan (70°C)

3.3.2 Proses pencetakan

Alur proses: kain → pencetakan → pengeringan (75℃ × 2 menit) → pemanggangan suhu tinggi → (penyabunan) → pencucian (80℃ × 15 menit) → pengeringan → produk jadi.

Proses penyabunan: deterjen sintetis 4g/L, rasio rendaman 1:50, 50°C x 45 menit.

Media cetak : pengental sintetik PTF-S 3,0%, bahan pengikat T9 x%, cairan pewarna dispersi y%, cat z%, selebihnya air.

3.3.3 Tingkat penurunan berat badan serat

Kain diberi perlakuan awal dan laju perubahan massa serat dihitung.

dimana: M1 adalah massa kain yang belum diberi perlakuan awal.

M2 adalah massa kain setelah pra-perawatan

MG adalah penurunan berat badan serat (%)

3.3.4 Kekuatan dan perpanjangan

Pengujian dilakukan pada alat uji kekuatan putus kain INSTRON-3365 menurut “GB/T 3923.2-1997 Sifat tarik kain tekstil Bagian I: Penentuan kekuatan putus dan perpanjangan putus Metode strip” dan nilai rata-rata diambil setelah lima kali pengujian.

3.3.5 Gaya kain

Momen histeresis lentur 2HB kain diuji pada KES-FB Style Tester FB-2, bersama dengan kekakuan lentur B. Kekakuan lentur B: menunjukkan kekakuan dan kelenturan kain; semakin kecil nilai B maka kain terasa semakin lembut.

Semakin kecil nilai 2HB, semakin baik kemampuan kain untuk pulih setelah mengalami deformasi lentur.

3.3.6 Dampak kotor

Capillary effect: Test on the QSM-215 Capillary Effect Tester in accordance with FZ/T 01071-2008 Textiles Capillary Effect Test Method, recording the height of liquid core suction (cm) for different test times.

3.3.7 Colour fastness, K/S values, colour characteristic values and relative fixation rates

Same as 2.3.2, 2.3.3, 2.3.4.

3.3.8 SEM scanning electron microscopy

The fabric was tested and analysed using a scanning electron microscope S-4800 to observe the surface morphology of the fabric fibres.

Effect of NaOH on the properties of polyester/nylon fabrics

Pengaruh konsentrasi NaOH, suhu dan waktu perlakuan terhadap efek pembukaan, efek wol kain, rasa tangan, kekakuan lentur kain, kekuatan dan pemanjangan, serta oligomerisasi diselidiki untuk mengoptimalkan proses pra-perlakuan yang optimal.

3.4.1 Pengaruh konsentrasi alkali pada morfologi permukaan kain poliester/nilon

Pengaruh konsentrasi NaOH terhadap morfologi permukaan kain poliester/nilon (diagram SEM) ditunjukkan pada Gambar 3-1. Dari Gambar 3-1 terlihat bahwa

(1) Morfologi permukaan serat: Ketika NaOH 0g/L, sebagian besar serat gagal terbuka dan terdapat lebih banyak oligomer pada permukaan serat. Hal ini tidak hanya mempengaruhi tekstur kain, tetapi juga mempengaruhi adsorpsi zat warna ke dalam kain.

(2) Efek NaOH: Ketika konsentrasi NaOH meningkat, efek pembukaan meningkat, bundel serat secara bertahap terbuka dan oligomer pada permukaan serat secara bertahap menjadi berkurang dan bahkan menghilang (Gambar 3-1(e)). Ketika NaOH dipilih, serat poliester/nilon mengalami hidrolisis alkali karena alkali kuat, yang menyebabkan hidrolisis oligomer dan mudah dihilangkan dari permukaan serat, dan hidrolisis tulang punggung tengah makromolekul nilon. Oleh karena itu, sangat penting untuk mengontrol konsentrasi alkali, karena penurunan berat serat yang tidak mencukupi dapat mempengaruhi rasa, efek pembukaan serat komposit PET/PA, dan sifat mekanik kain.

   (a) NaOH 0g/L (b) NaOH 4g/L （b）NaOH 4g/L

(c) NaOH 8g/L (d) NaOH 12g/L （d）NaOH 12g/L

  (e) NaOH 16g/L

Gambar 3-1 Pengaruh konsentrasi alkali pada morfologi permukaan kain poliester/nilon

3.4.2 Pengaruh konsentrasi alkali terhadap penyerapan air pada kain poliester/nilon

Pengaruh konsentrasi NaOH terhadap penyerapan air pada kain poliester/nilon ditunjukkan pada Gambar 3-2, dan semakin tinggi konsentrasi NaOH maka penyerapan air semakin besar. R2) mencapai 0,99 maka persamaan nonlinier satu dimensi layak dilakukan. Dengan meningkatnya konsentrasi NaOH, nilai efisiensi kotor meningkat dan laju penyerapan air meningkat. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa NaOH mempercepat pembukaan kain poliester/nilon dan meningkatkan luas permukaan spesifik serat, sedangkan hidrolisis permukaan serat poliester oleh alkali juga bermanfaat untuk meningkatkan laju penyerapan air dan efisiensi kotor serat.

However, the higher the gross efficiency, the better the printing and dyeing process will be, for example, if the fabric surface is blurred and the colouring is not uniform [109]. Therefore, all other factors must be taken into account before deciding on the appropriate opening process.

Figure 3-2 Effect of NaOH concentration on the moisture absorption of polyester/nylon fabrics

Table 3-1 One-dimensional non-linear regression analysis (moisture absorption curve)

NaOH concentration/g.L-1	Mathematical models	Correlation/R2	Gross effect/cm
0	y = 2.9739ln(x) + 0.023	0.9961	10.4
4	y = 3.3689ln(x) – 0.1083	0.9908	12.0
8	y = 3.6007ln(x) + 0.0175	0.9938	12.7
12	y = 3.7311ln(x) + 0.5656	0.9977	13.5
16	y = 4.045ln(x) + 0.4617	0.9926	14.7

3.4.3 Effect of alkali concentration on weight loss of polyester/nylon fabrics

The effect of alkali concentration on the weight loss of polyester/nylon fabrics is shown in Figure 3-3, which shows that the weight loss of fibres increases linearly with increasing NaOH concentration, with the relationship between weight loss (y/%) and NaOH concentration (x/g.L-1) being y = 0.5969x with an R² of 0.9942.

The weight loss of polyester/nylon fibres was linearly related to the NaOH concentration because NaOH hydrolyses the ester bonds of polyester fibres in a regular manner, and can be hydrolysed to sodium benzodicarbonate and ethylene glycol in NaOH solutions[110] , and as N aOH increases, the concentration of hydroxyl groups increases, the amount of hydroxyl groups adsorbed to the fibre surface increases, the hydrolysis of polyester increases, and the weight loss of the fibre increases[111] . The hydrolysis of polyester increases as the concentration of hydroxyl groups on the surface of the fibre increases and the weight loss of the fibre increases[111] .

In production practice, the weight loss of the fabric should be controlled at 7-10%, where the NaOH dosage is 11.7g/L-16.7g/L.

Figure 3-3 Effect of NaOH concentration on weight loss of polyester/nylon fabrics

3.4.4 Effect of alkali concentration on strength and elongation of polyester/nylon fabrics

The effect of NaOH concentration on the breaking strength and elongation at break of polyester/nylon fabrics is shown in Figures 3-4, from which it can be seen that

1) Breaking strength.

The breaking strength of polyester/nylon fabrics in the warp and weft direction decreases with increasing NaOH concentration. This is due to the hydrolysis of polyester fibres, which gradually opens up the fibre bundles and makes the fibres thinner, resulting in a decrease in strength.

The fracture strength (y/N) was modelled as a linear regression with NaOH concentration (x/g.L-1 ).

Longitudinal direction: y = -0.0813x + 14.538 , R2² = 0.9873

Latitude: y = -0.2755x + 24.080 , R1² = 0.9673

As the original breaking strength is higher in the weft direction than in the warp direction, a comparison of the linear regression equations shows that the rate of decrease in breaking strength is higher in the weft direction than in the warp direction as the NaOH concentration increases, which may be related to the composition and density of the warp and weft fibres.

2) Elongation at break.

The elongation at break of polyester/nylon fabrics in the warp and weft directions decreases with increasing NaOH concentration.

Elongation at break (y/%) was modelled as a linear regression with NaOH concentration (x/g.L-1 ).

Longitude: y = -0.0813x + 14.538 , R4² = 0.9873

Latitude: y = -0.2755x + 24.08 , R3² = 0.9673

Since the original elongation at break is higher in the latitudinal direction than in the meridional direction, a comparison of the linear regression equations shows that the rate of decrease in elongation at break is higher in the latitudinal direction than in the meridional direction as the concentration of NaOH increases.

Figure 3-4 Effect of NaOH concentration on the mechanical properties of polyester/nylon fabrics

3.4.5 Control of the amount of oligomer on polyester/nylon fabrics

Serat poliester selalu mengandung sejumlah kecil oligomer, yang umumnya memiliki pengaruh kecil terhadap kinerja serat, namun ketika poliester/nilon dicetak dengan zat warna dispersi dan kemudian dipanggang pada suhu tinggi, oligomer dapat bermigrasi keluar dari serat dan menimbulkan efek. pada cetakan. Ketika kain poliester/nilon dibuka, luas permukaan spesifiknya menjadi lebih besar dan masalah oligomer jauh lebih serius dibandingkan dengan serat konvensional, sehingga pengaruh oligomer pada permukaan serat perlu dipertimbangkan.

Tiga serat poliester/nilon (0 g/L, 4 g/L dan 16 g/L NaOH) diolah dengan NaOH dalam pra-perawatan, menghasilkan hidrolisis oligomer dan mudah dihilangkan dari permukaan serat seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3-6.

Seperti dapat dilihat dari Gambar 3-6, ketika dosis NaOH adalah 0g/L, serat jelas terbuka tidak sempurna dan terdapat lebih banyak oligomer pada permukaan serat; ketika serat diolah dengan 4g/L NaOH, bundel serat terbuka sepenuhnya, namun terdapat lebih banyak oligomer karena peningkatan luas permukaan spesifik serat; ketika serat diberi perlakuan dengan 12g/L NaOH, permukaan serat menjadi lebih halus.

Hidrolisis oligomer lebih sempurna dan sebagian besar oligomer telah dihilangkan dari permukaan serat.

Gambar 3-6 Pengaruh perlakuan NaOH terhadap oligomer pada permukaan kain (gambar SEM)

Singkatnya, dengan mempertimbangkan efek serat terbuka dan penghilangan oligomer, proses pra-perawatan untuk kain poliester/nilon adalah.

Persiapan kain → pembukaan serat (NaOH 12g/L, penetran JFC 1g/L, rasio rendaman 1:30, pemanasan hingga 110°C, laju pemanasan 1°C/menit, waktu penahanan 30 menit) → pencucian air dingin → pengawetan (1g/ L larutan asam asetat) → pencucian dengan air dingin hingga netral → pengeringan (70°C). Pada titik ini kehilangan berat pada kain poliester/nilon adalah 7,16%, kehilangan kekuatan pada arah lungsin adalah 6,7%, kehilangan kekuatan pada arah pakan adalah 10,7%, efisiensi kotor adalah 14,7cm, rasa lembut dan oligomer pada serat pada dasarnya telah dihilangkan.

Optimalisasi proses pencetakan pewarna dispersi pada kain poliester/nilon

3.5.1 Pengaruh konsentrasi pewarna terhadap kinerja pencetakan

Pengaruh konsentrasi dua pewarna dispersi cair (kuning 163, biru 79) terhadap kinerja pencetakan kain poliester/nilon diselidiki dengan pengikat tetap FC650 1%, pengental PTF-S 3%, suhu pemanggangan 170° C dan waktu memanggang 60 detik. Pengaruh sabun terhadap nilai K/S, nilai RF dan tahan luntur warna pada kain cetakan dibandingkan dan hasilnya ditunjukkan pada Tabel 3-2.

Tabel 3-2 Pengaruh konsentrasi pewarna terhadap tahan luntur warna, nilai K/S dan RF cetakan poliester/nilon

Seperti terlihat pada Tabel 3-2.

1) Dyestuff printability: The K/S value of Disperse Yellow 163 increased from 2.25 to 13.22 and that of Disperse Blue 79 increased from 4.11 to 14.06 when the dye concentration was increased from 0.5% to 3.0%; this indicates that these two liquid disperse dyestuffs have good printability and can produce dark prints on polyester/nylon fabrics.

(2) Effect of soaping (RF value): when the dye concentration increased from 0.5% to 3.0%, the RF value of Disperse Yellow 163 increased from 0.77 to 0.86 and the RF value of Disperse Blue 179 increased from 0.76 to 0.91, indicating that the increase in the amount of dye contributed to the increase in RF value.

(3) Colour fastness: ① Unsoaped samples: When the concentration of Disperse Yellow 163 is 0.5-2.5%, the colour fastness to rubbing in the dry state is not less than 4, and in the wet state is not less than 3-4. At a disperse blue 79 dye concentration of 0.5-2.5%, the dry and wet fastness to rubbing is not less than 4, with the dry fastness to rubbing being slightly higher.

(2) Soaping samples: the colour fastness (dry and wet) of the two liquid disperse dyes (yellow 163 and blue 79) was improved (approx. 0.5-1 level) by soaping, which indicates that soaping is beneficial for the improvement of the colour fastness of the fabrics to dry and wet rubbing.

(iii) Colour fastness to soaping: as the amount of the two liquid disperse dyes (yellow 163 and blue 79) increased, the colour fastness to soaping decreased from level 5 to level 3. This indicates that although the amount of colour obtained increases as the concentration of the dyestuff increases, soaping removes the floating dyestuff from the surface, which is not firmly bound to the fibres, and removes the additives from the printing paste, which affects the degree of colour change and leads to a deterioration in the colour fastness of soaping.

Therefore, it is a contradictory issue to reduce the burden of post-treatment of polyester/nylon printing (e.g. eliminating the need for reduction washing or soaping) and to have good printing performance (e.g. high colour depth, colour fastness to rubbing and soaping of not less than 4 levels). If the amount of two liquid disperse dyes (yellow 163 and blue 79) does not exceed 2%, the burden of post-treatment is reduced, but the depth of colour obtained is slightly lower.

3.5.2 Effect of thickeners on printing performance

One of the features of the “pencetakan mikro” technique is the use of synthetic thickeners with high viscosity and high paste formation rates to replace the traditional natural pastes.

Five thickeners (PTF-S, PTF-3, H955, H985 and S3713) were selected to investigate the effect of thickener dosage on the printing properties (colour characteristics, K/S value, RF value, clarity) of liquid dispersion yellow 163 at a fixed dosage of 2%, binder FC650 1%, baking temperature 170°C and baking time 60 s. The results are shown in Table 3-3. The effect of soaping on the colour fastness of the printed fabric to rubbing was compared and the colour fastness to soaping was tested, and the feel of the printed fabric was subjectively evaluated.

From Tables 3-3 and 3-4 it can be seen that

(1) Printing clarity and hand feel: The printing clarity of polyester/nylon fabrics is related to the amount of thickener. When the amount of five thickeners (PTF-S, PTF-3, H955, H985 and S3713) is not higher than 1.5%, they all show different degrees of bleeding. As the amount of thickener increases, the four thickeners become harder in feel, except for PTF-S which still has an excellent feel, and PTF-3 which is harder in feel regardless of the amount.

(2) Pengaruh sabun dan nilai K/S dan RF: pada dosis pewarna yang sama, PTF-3 memiliki warna paling gelap, diikuti H985, S3713 dan PTF-S, sedangkan H955 memiliki warna paling terang; membandingkan nilai K/S sebelum dan sesudah penyabunan, penyabunan memberikan pengaruh kecil terhadap nilai K/S PTF-3 (nilai RF 0,96-0,97) dan pengaruh terbesar terhadap nilai K/S H955 (nilai RF 0,96-0,97) 0,84-0,86). Selain itu, jumlah pengental secara langsung mempengaruhi nilai K/S dan RF, misalnya. PTF-S memiliki nilai RF yang rendah (0,84-0,88) pada dosis rendah (1,5-2,0%) dan nilai RF tinggi (0,92) pada dosis tinggi (2,5-3,0%), sedangkan S3713 memiliki variasi sebaliknya, misalnya pada dosis tinggi (2,5-3,0%), sedangkan S3713 memiliki nilai RF yang rendah (0,84-0,88) pada dosis rendah (1,5-2,0%) dan nilai RF tinggi (0,92) pada dosis tinggi (2,5-3,0%). dosis rendah (1,0-1,5%). S3713 menunjukkan variasi sebaliknya, dengan nilai RF yang lebih tinggi (0,92-0,96) pada dosis yang lebih rendah (1,0-1,5%) dan nilai RF yang lebih rendah (0,84) pada dosis yang lebih tinggi (2,0%). Meskipun kelima pengental (PTF-S, PTF-3, H955, H985 dan S3713) termasuk dalam kelompok poliakrilat yang sama, perbedaan dalam kandungan dan berat molekulnya, serta sifat surfaktan yang ditambahkan untuk meningkatkan reologi, dapat secara langsung mempengaruhi mempengaruhi kinerja pencetakan kain poliester/nilon dan pilihan proses pasca perawatan untuk kain cetakan. Misalnya, PTF-3 memiliki nilai RF yang lebih tinggi dan warna yang lebih gelap sebelum dan sesudah penyabunan, yang menunjukkan berkurangnya warna mengambang.

(3) Nilai karakteristik warna dan panjang gelombang serapan maksimum: Δa dan Δb dari lima pengental kurang dari 2 sebelum dan sesudah penyabunan, dan panjang gelombang serapan maksimum (420 nm) dari kain yang sesuai dengan lima pengental tidak berubah, menunjukkan bahwa penggunaan kelima pengental ini tidak berpengaruh terhadap fase warna kain.

(4) Tahan luntur warna: ① Tahan luntur warna terhadap penyabunan: Pengental PTF-S dan H955 tidak mengubah tahan luntur warna terhadap penyabunan dengan bertambahnya dosis dan tidak lebih rendah dari 4 taraf, sedangkan tahan luntur warna terhadap penyabunan tiga pengental (PTF-3 , H985, S3713) tidak lebih rendah dari level 3-4. ② Tahan luntur warna saat digosok: ketiga pengental (PTF-S, H955, S3713) tidak mengubah tahan luntur warna saat digosok saat basah atau kering, baik saat menyabuni atau sebelum disabun, dan tahan luntur warna saat digosok saat basah atau kering tidak berubah banyak dengan perubahan konsentrasi.

Ringkasnya, pengental PTF-S cocok digunakan sebagai bahan pengental pada “pencetakan mikro” proses untuk kain poliester dan brokat. Lebih jernih setelah dicetak, tidak mempengaruhi rasa kain, memiliki warna yang lebih sedikit mengambang dan hasil warna yang lebih tinggi, serta memiliki ketahanan luntur warna terhadap sabun dan gesekan tidak kurang dari 4 tingkat.

Tabel 3-3 Pengaruh konsentrasi pengental terhadap kinerja pencetakan kain poliester/nilon (kuning 163)

Tabel 3-4 Pengaruh konsentrasi pengental terhadap tahan luntur warna cetakan poliester/nilon (kuning 163)

3.5.3 Pengaruh bahan pengikat terhadap kinerja pencetakan

Kelompok ini sebelumnya telah mengeksplorasi penggunaan bahan pengikat buatan sendiri untuk pencetakan poliester dan telah mensintesis bahan pengikat yang memberikan warna yang dalam, variasi nilai K/S yang rendah, ketahanan luntur warna 5 tanpa sabun dan rasa lembut setelah pencetakan langsung [ 78]. Sub-bagian ini membahas penerapan pengikat FC650 untuk pencetakan pada kain poliester dan nilon. Pengaruh pengikat FC650 terhadap kinerja pencetakan diselidiki dengan menetapkan dispersi cair kuning 163 sebesar 2%, pengental PTF-S sebesar 3%, suhu pemanggangan pada 170°C dan waktu pemanggangan pada 60 detik. Hasilnya ditunjukkan pada Tabel 3-5.

Seperti terlihat pada Tabel 3-5.

(1) K/S and RF: As the amount of binder FC650 increased, the K/S values of the unsoaped and soaped polyester/nylon fabrics increased and the RF values increased. This indicates that the binder FC650 improves the fixation rate of the dyestuff and that the RF value varies less (0.94-0.95) when the binder FC650 is 1.0-2.0%, which indicates that the apparent colour yield of the fabric is stable.

(2) Tahan luntur warna dan rasa di tangan: Dengan peningkatan jumlah pengikat FC650, tahan luntur warna terhadap sabun dapat ditingkatkan secara signifikan, misalnya dengan menggunakan sabun. tanpa bahan pengikat tahan luntur warna terhadap sabun hanya 3; dengan pengikat 1,0-2,0% FC650, ketahanan luntur warna terhadap sabun mencapai 4 ke atas. Binder FC650 juga meningkatkan ketahanan luntur warna pada kain yang tidak diberi sabun terhadap gesekan dalam kondisi kering (sekitar 0,5-1 level) dan dalam kondisi basah (sekitar 0,5 level). Kain poliester/nilon yang dicuci dengan sabun dengan pengikat FC650 1,0-2,0% meningkatkan ketahanan luntur gesekan kering sebesar 0,5. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa peningkatan jumlah bahan pengikat dalam pasta pencetakan meningkatkan jumlah padatan yang tersisa pada permukaan kain setelah pencetakan, yang cenderung membentuk struktur seperti film pada permukaan serat dan meningkatkan ketahanan luntur warna, namun menyebabkan kain terasa lebih kaku (misalnya 1,5-2,0% untuk FC650).

Hasilnya, jumlah pengikat FC650 yang optimal adalah 1%, yang memberikan kemampuan cetak yang baik dan nuansa kain yang lembut.

Tabel 3-5 Pengaruh konsentrasi bahan pengikat terhadap ketahanan luntur warna dan rasa di tangan pada kain poliester/nilon

3.5.4 Pengaruh waktu pemanggangan dan suhu pemanggangan terhadap kinerja pencetakan

Pengaruh waktu pemanggangan yang berbeda (30an-90an) dan suhu (170°C-200°C) terhadap hasil warna dan ketahanan luntur warna kain diselidiki.

(1) Nilai K/S dan RF: Semakin lama waktu pemanggangan, nilai K/S pada kain yang tidak diberi sabun semakin sedikit berubah (4,73 < K/S < 5.89) dan nilai K/S kain yang diberi sabun juga lebih kecil perubahannya, namun hal ini mempengaruhi laju fiksasi zat warna dan serat serta mengurangi warna mengambang pada permukaan kain; ketika waktu pemanggangan 70 detik, nilai RF paling besar (hingga 0,98); jika waktu pemanggangan terus ditambah atau diperpendek, maka nilai RF menjadi lebih kecil, yaitu lebih banyak warna mengambang dari zat warna yang melekat pada permukaan serat yang dihilangkan saat penyabunan (termasuk bahan pembantu seperti pengental). Nilai RF menurun seiring dengan waktu pemanggangan yang lebih tinggi atau lebih pendek, yaitu lebih banyak pewarna yang terbuang dari permukaan serat selama penyabunan (termasuk bahan tambahan seperti pengental).

(2) Tahan luntur warna terhadap sabun dan handfeel: kain memiliki handfeel yang lebih lembut saat dipanggang kurang dari 70 detik, namun kain terasa lebih keras saat dipanggang lebih dari 80 detik, kemungkinan karena nilon tidak tahan terhadap suhu tinggi dan memiliki daya tahan lebih rendah. suhu transisi gelas.) Hal ini juga mempengaruhi fiksasi zat warna dispersi pada nilon, sehingga menghasilkan ketahanan luntur warna yang buruk (<4).

(3) Tahan luntur warna terhadap gesekan: waktu memanggang yang singkat (<50 detik), penyabunan meningkatkan ketahanan luntur warna terhadap gesekan (tingkat 0,5).

Namun, dengan waktu memanggang yang lebih lama (>50 detik), kain memiliki ketahanan luntur gesekan yang sangat baik dengan atau tanpa sabun (kelas 4 ke atas).

Tabel 3-6 Pengaruh suhu pemanggangan terhadap hasil warna dan tahan luntur warna kain

(1) K/S and RF values: As disperse dyes require high temperatures in order to dye the fabric, the K/S values of the fabric do not change much between 170°C and 200°C (4.50 <K/S <5.35) and the RF is stable at around 0.8, indicating that good apparent colour depth can be achieved at 170°C.

(2) Colour fastness and feel: baking temperature at 180°C-195°C fabric either dry/wet rubbing fastness or soap fastness are at 4-5 level, but baking temperature above 185°C fabric feel will become hard, this is because the polyester/nylon fabric in the nylon component is not resistant to high temperature reasons.

Table 3-7 Effect of baking temperature on fabric printing properties

Singkatnya, waktu memanggang 50-70 detik dan suhu pemanggangan 170°C-185°C lebih cocok untuk “pencetakan mikro” zat warna dispersi pada kain poliester/nilon.

Oleh karena itu, proses optimum penggunaan zat warna dispersi cair pada kain poliester dan nilon menggunakan “pencetakan mikro” teknik adalah.

Proses: kain → pencetakan → pengeringan (75℃ × 2 menit) → pemanggangan suhu tinggi (170℃-185℃ × 50s-70 detik) → (penyabunan) → pencucian (80℃ × 15 menit) → pengeringan → produk jadi.

Media cetak: Pengental sintetis PTF-S 3,0%, pengikat FC650 1,0%, pewarna dispersi cair: 2%, sisanya dalam air.

Penerapan pencetakan cat pada kain poliester/nilon

Mengingat pewarna dispersi cair tidak menghasilkan warna gelap pada kain poliester/nilon dan beberapa pewarna tersebut tidak memiliki ketahanan luntur warna yang baik, maka diharapkan kombinasi pewarna dispersi dan cat, dengan cat yang berfungsi sebagai pewarna. warna sinergis untuk pewarna dispersi, akan mengkompensasi pewarnaan terang dan ketahanan luntur warna yang buruk dari pewarna dispersi saja.

Untuk menghindari efek pada rasa tangan dan tahan luntur warna pada kain ketika jumlah cat yang digunakan tinggi, hanya pengaruh cat konsentrasi rendah pada kinerja pencetakan kain poliester/nilon yang diselidiki. Sub-bagian ini berfokus pada: 1) kinerja pencetakan pelapis pada kain poliester/nilon; 2) kinerja pencetakan kain poliester/nilon dengan pelapis/zat warna dispersi dalam pasta yang sama. Hal ini diharapkan dapat memberikan ide baru dalam melakukan pencetakan pada kain polyester/nilon.

3.6.1 Pengaruh konsentrasi cat terhadap kinerja pencetakan

Media cetaknya adalah : pengental sintetis PTF-S 3%, pengikat T9 2%, pengikat silang 110 1%, pelapis kuning 201 X% dan sisanya air. Pengaruh konsentrasi lapisan kuning 201 terhadap sifat pencetakan (nilai karakteristik warna, nilai K/S dan tahan luntur warna) kain poliester/nilon diselidiki dan hasilnya ditunjukkan pada Tabel 3-8.

(1) K/S dan RF: Dengan meningkatnya konsentrasi lapisan kuning 201, nilai K/S kain meningkat, dan terdapat hubungan linier. Namun ketika konsentrasi pelapisan di atas 1,6%, nilai K/S kain tidak banyak berubah, dan nilai RF menjadi lebih kecil, menunjukkan bahwa warna mengambang pada permukaan kain meningkat, dan jumlah bahan pengikat dan pengikat silang dalam prosesnya perlu ditingkatkan secara tepat untuk meningkatkan hasil warna.

2) Nilai karakteristik warna: seiring dengan meningkatnya konsentrasi cat, a* pada kain meningkat dari -2,15 menjadi 6,65 dan b* dari 58,24 menjadi 84,02, menunjukkan warna yang lebih cerah.

(3) Tahan luntur warna gosok kering dan basah: dengan meningkatnya konsentrasi cat, ketahanan luntur warna sabun kain menurun dari 4 tingkat menjadi 2-3 tingkat, bila konsentrasi cat 2%, gosok kering dan basah hanya 2-3 Artinya, meskipun hasil warna yang tampak meningkat, permukaan kain memiliki warna yang lebih mengambang dan serat tidak terikat kuat pada cat, sehingga menyebabkan penurunan tahan luntur warna.

As can be seen from Figure 3-7, the bending stiffness and bending hysteresis moment of the fabric increased with the increase in paint mass fraction, but the increase was not significant, indicating that the change in paint concentration had an effect on the feel of the fabric, making the fabric feel stiffer. This is due to the fact that the coating needs to be bonded to the fabric by the binder and crosslinker to form a film, which affects the feel.

Table 3-8 Effect of paint yellow 201 concentration on K/S value, RF and colour fastness

Figure 3-7 Effect of coating yellow 201 concentration on bending stiffness and bending hysteresis moment of fabric

3.6.2 Effect of binder concentration on printing performance

According to 3.3.2 printing process, the printing medium was: synthetic thickener PTF-S 3%, binder T9 x%, crosslinker 110 1%, coating yellow 201 1% and the rest was water. The effect of binder concentration on the printed properties of polyester and nylon fabrics was investigated. The effects of binder concentration on colour characteristic values, K/S values and RF, and fabric rubbing fastness are shown in Table 3-9, and the effects of changes in binder concentration on fabric bending stiffness and bending hysteresis moment are shown in Figure 3-8.

(2) Colour characteristic values, K/S values and RF: As the concentration of binder T9 increases, the K/S value increases from 3.85 to 4.53 after soaping, and both a* and b* become larger. The change in coating concentration does not affect the change in maximum absorption wavelength of the fabric. The RF value is greatest at a paint concentration of 5% and the fabric surface has the least amount of floating colour.

(2) Colour fastness to rubbing: As the concentration of the coating increases, the dry and wet rubbing fastness of the fabric gradually increases from level 2 to level 4, which is due to the increased concentration of the binder and the stronger film forming ability on the surface of the fabric, thus enhancing the colour fastness of the fabric to rubbing.

As can be seen from Figure 3-8, the concentration of the adhesive has a large effect on the bending stiffness and bending hysteresis moment of the fabric, the greater the concentration of the adhesive, the greater the bending stiffness and bending hysteresis moment of the fabric.

Table 3-9 Effect of binder concentration on colour characteristic values, K/S values and RF

Figure 3-8 Effect of coating yellow 201 concentration on bending stiffness and bending hysteresis moment of fabric

3.6.3 Effect of baking temperature and baking time on printing performance

The study of the printing performance of polyester/nylon fabrics using paints is a preliminary experiment to the study of co-pattern printing with paints/disperse dyestuffs

 . The effect of different baking temperatures (140°C-180°C) and times (40s-80s) on the printing performance must be investigated. The effect of baking temperature on the colour characteristics and rubbing fastness is shown in Table 3-10 and the effect of baking time on the colour characteristics and rubbing fastness is shown in Table 3-11.

Table 3-10 Effect of baking temperature on colour characteristic values and colour fastness

As can be seen from Table 3-10.

(1) K/S, RF and maximum absorption wavelength: The apparent colour of the fabric after printing did not change much from 140°C to 180°C, but the RF value increased gradually as the baking temperature rose, indicating that the surface colour of the fabric was becoming less and less floating. At 180°C, the maximum absorption wavelength of the fabric changes from 430nm to 440nm, and both a* and b* increase compared to 14°C. This is probably due to the change in the colour light of the paint due to the high baking temperature.

(2) Tahan luntur warna dan handfeel: Dengan meningkatnya suhu pemanggangan, handfeel dan tahan gesek kain tidak banyak berubah, yang berarti suhu pemanggangan memiliki pengaruh yang lebih kecil terhadap tahan luntur warna dan handfeel pada kain.

Tabel 3-11 Pengaruh waktu pemanggangan terhadap nilai karakteristik warna, K/S, dan RF kain

Seperti terlihat pada Tabel 3-11.

(1) K/S, RF dan panjang gelombang serapan maksimum: dengan perpanjangan waktu pemanggangan, warna kain yang tampak sedikit meningkat, panjang gelombang serapan maksimum (430nm) pada dasarnya tidak berubah, dan nilai RF meningkat dari 0,85 menjadi 0,94 , menunjukkan penurunan warna mengambang di permukaan.

(2) Tahan luntur warna dan rasa di tangan: dengan perubahan waktu pemanggangan, kain, baik disabunkan sebelum atau disabun, ketahanannya terhadap gesekan tahan luntur warna pada dasarnya tidak berubah (3-4 level), rasa tangan lembut, menunjukkan bahwa waktu memanggang pada ketahanan luntur warna kain dan rasa tangan tidak signifikan.

Therefore, baking temperature and baking time do not have a significant impact on the performance of the fabric after printing with paint, but from the point of view of energy saving and environmental protection, the shorter the baking temperature and time the better, so that the baking time and baking temperature can be reduced as much as possible without affecting the printing performance. For this reason, the printing of paints with disperse dyes can be optimised according to the printing process for disperse dyes, e.g. 50-70 seconds baking time and 170°C baking temperature.

Semakin besar konsentrasi cat, semakin besar pula ketahanan luntur warna pada kain, namun hal ini mempengaruhi ketahanan luntur warna pada kain, dan kebutuhan untuk meningkatkan konsentrasi bahan pengikat akan membuat kain terasa lebih buruk. (3) Suhu dan waktu pemanggangan memiliki pengaruh yang kecil terhadap kinerja pencetakan kain yang dicetak dengan cat, dan proses optimalisasi pencetakan cat/pewarna dispersi dapat dirujuk.

Pengaruh homogenisasi pewarna/cat dispersi terhadap kinerja pencetakan kain poliester/nilon

Bagian sebelumnya mengeksplorasi secara singkat penerapan pencetakan cat pada kain poliester/nilon, menggunakan campuran cat dan zat warna dispersi, menunjukkan kelayakan penggunaan 'pencetakan mikro'.’ teknik mencetak pada kain poliester/nilon. Pada bagian ini, rasio pencampuran optimal zat warna dispersi merah, kuning dan biru dengan warna cat yang sama akan dieksplorasi untuk pencetakan pada kain poliester/nilon menggunakan 'pencetakan mikro'.’ proses untuk menguji pengaruhnya terhadap kinerja pencetakan kain poliester/nilon.

3.7.1 Kinerja pewarna dispersi merah/cat merah untuk pencetakan homogen

3.3.2 Proses pencetakan digunakan untuk mengontrol fraksi massa total pewarna dispersi dan pelapis sebesar 2%, pengikat tetap T9 sebesar 5%, pengental PTF-S sebesar 3% dan pengaruh memvariasikan rasio massa pelapis Merah 201 untuk mendispersikan MR Merah (0:5, 1:4, 2:3, 3:2, 4:1, 0:5) terhadap kinerja pencetakan (nilai karakteristik warna, nilai K/S, tahan luntur warna) dari poliester/ kain nilon. Hasilnya ditunjukkan pada Tabel 3-12 dan pengaruhnya terhadap kekakuan lentur dan momen histeresis lentur kain ditunjukkan pada Gambar 3-9.

Dari Tabel 3-12 terlihat bahwa: 1) Nilai karakteristik warna dan panjang gelombang serapan maksimum: panjang gelombang serapan maksimum Disperse Red MR dan Coating Red 202 berbeda 10nm, dan panjang gelombang serapan maksimum Disperse Red MR/Coating Merah 202 sama dengan Lapisan Merah 2.

02 adalah sama. Nilai a pada Disperse Red MR lebih besar dibandingkan dengan Paint Red 202, hal ini menunjukkan bahwa Disperse Red MR lebih kemerahan.

(2) Nilai K/S dan RF: Membandingkan nilai K/S kain sebelum disabuni, kedalaman warna Disperse Red MR (10,88) lebih tinggi dibandingkan dengan Paint Red 202 (6,11), dan kedalaman warna paling tinggi ketika perbandingan massa Paint Red 202 terhadap Disperse Red MR adalah 2:3 (nilai K/S sebesar 11,23). Nilai K/S pada kain yang dicuci dengan sabun menunjukkan pola variasi yang serupa. Nilai RF yang tinggi (0,94-0,97) dan rendahnya variasi nilai RF baik untuk pewarna dispersi maupun cat menunjukkan bahwa permukaan kain cetakan tidak banyak menunjukkan warna yang mengambang.

(3) Tahan luntur warna: Disperse Red MR memiliki ketahanan luntur warna kering/basah yang lebih baik (1 tingkat lebih tinggi) dibandingkan Coating Red 202, namun keduanya memiliki ketahanan luntur sabun yang buruk (3 tingkat). Penyabunan meningkatkan ketahanan luntur warna kering pada kain sekitar setengah derajat. Jika perbandingan cat dan pewarna adalah 4:1 atau lebih, kesan tangan pada kain akan terpengaruh.

Tabel 3-12 Pengaruh ukuran homogen Disperse Red MR/Coat Red 202 terhadap nilai karakteristik warna, nilai K/S dan tahan luntur warna kain

Gambar 3-9 Kekakuan lentur dan momen histeresis lentur kain cetak homogen MR/cat merah 202 dispersi merah

Terlihat dari Gambar 3-9: perbandingan MR merah dispersi dengan cat merah 202 mempunyai pengaruh yang kecil terhadap momen histeresis lentur kain, namun semakin besar proporsi cat maka semakin besar pula kekakuan lentur kain, yang menunjukkan bahwa kain kurang lembut, kemungkinan karena cat hanya mengandalkan bahan pengikat dan pengikat silang pada permukaan kain, sedangkan pewarna dispersi masuk ke bagian dalam serat dan tidak banyak berpengaruh pada kesan kain.

Oleh karena itu, pemilihan pelapis merah 202 dan MR merah dispersi dalam pencetakan stok yang sama, bila rasio kualitas pelapis merah 202 dan MR merah dispersi 2:3, memiliki performa pencetakan yang lebih baik, nilai K / S-nya lebih tinggi, dan tahan luntur warna lebih baik, nuansa kain lebih lembut.

3.7.2 Kinerja pewarna dispersi kuning dan cat kuning untuk pencetakan homogen

3.3.2 The printing process was used to control the total mass fraction of disperse dyes and coatings at 2%, the fixed binder T9 at 5% and the thickener PTF-S at 3%, and the effect of varying the mass ratio of coating yellow 201 to disperse yellow MR (0:5, 1:4, 2:3, 3:2, 4:1, 0:5) on the printing performance (colour characteristic value, K/S value, colour fastness) of polyester/nylon fabrics. The results are shown in Table 3-13 and the effects on the bending stiffness and bending hysteresis moment of the fabric are shown in Figure 3-10.

From Table 3-13, it can be seen that 1) colour characteristic values and maximum absorption wavelengths: L for disperse yellow MR and paint yellow 201

Perbedaan nilai ab tidak signifikan dan panjang gelombang serapan maksimum adalah 430 nm, yaitu kesesuaian warna dan cahaya antara keduanya baik.

2) Nilai K/S dan nilai RF.

Ketika membandingkan nilai K/S kain sebelum disabuni, kedalaman warna MR kuning dispersi (11,86) lebih tinggi dibandingkan cat kuning 20 1 (7,07), dengan perolehan warna tampak lebih tinggi dan nilai RF tertinggi ( 0,91) bila perbandingan massa cat kuning 201 terhadap pendispersi kuning MR adalah 3:2. Nilai K/S kain yang diberi sabun menunjukkan pola variasi yang serupa.

(3) Tahan luntur warna: ketahanan luntur sabun pada lapisan kuning 201 dan MR kuning dispersi pada pencetakan kain poliester/nilon buruk (<3 level), tetapi MR kuning dispersi jauh lebih baik daripada pelapisan kuning 201 dalam keadaan kering/basah (perbedaan sekitar 2 level), bila perbandingan pelapisan kuning 201 dengan MR kuning dispersi adalah 3:2, maka kain tahan luntur sabun bisa mencapai 3-4 level, dan tahan luntur gesekan mencapai 3 level ke atas.

Tabel 3-13 Pengaruh dispersi kuning MR/cat kuning 201 terhadap nilai karakteristik warna dan ketahanan luntur warna kain yang dicetak pada stok yang sama

Gambar 3-10 Kekakuan lentur dan momen histeresis lentur kain yang dicetak dengan campuran MR kuning dispersi dan cat kuning 201

Seperti dapat dilihat dari Gambar 3-10: kekakuan lentur dan momen histeresis lentur kain cetakan meningkat seiring dengan proporsi cat ketika MR kuning terdispersi dicampur dengan cat kuning 201, yaitu keberadaan komponen cat mempunyai pengaruh terhadap kelembutan kain.

Dengan mempertimbangkan hasil warna, tahan luntur warna, dan rasa di tangan, jika rasio lapisan kuning 201 dan MR kuning dispersi adalah 3:2, kain memiliki tahan luntur warna yang lebih baik, hasil warna tampak lebih tinggi dan rasa tangan yang baik, serta performa cetak yang lebih baik dibandingkan bila keduanya digunakan secara terpisah.

3.7.3 Kinerja pewarna dispersi biru dan cat biru untuk pencetakan homogen

Pengaruh variasi perbandingan massa pelapis biru 203 terhadap pendispersian biru MR (0:5, 1:4, 2:3, 3:2, 4:1, 0:5) terhadap sifat pencetakan (nilai karakteristik warna, K Nilai /S, tahan luntur warna) kain poliester/nilon dikontrol menggunakan proses pencetakan 3.3.2 dengan fraksi massa total pewarna dispersi dan pelapis sebesar 2%, pengikat tetap T9 sebesar 5% dan pengental PTF-S sebesar 3%. Hasilnya ditunjukkan pada Tabel 3-14 dan pengaruhnya terhadap kekakuan lentur dan momen histeresis lentur kain ditunjukkan pada Gambar 3-11.

(1) Nilai karakteristik warna dan panjang gelombang serapan maksimum: nilai positif untuk MR biru dispersi saja, dan negatif untuk cat biru 203a saja, menunjukkan bahwa terdapat perbedaan fasa warna yang besar antara keduanya, dengan MR biru dispersi menjadi kemerahan dan cat biru 203 menjadi kebiruan. Panjang gelombang serapan maksimum keduanya dihubungkan oleh 10 nm dan rasio pencampurannya mempengaruhi panjang gelombang serapan maksimum dan juga secara langsung mempengaruhi perubahan warna kain setelah pencampuran.

(2) Nilai K/S dan RF: Warna semu MR biru dispersi lebih tinggi dibandingkan dengan cat biru 203, namun jika perbandingan massa cat biru 203 terhadap MR biru dispersi adalah 4:1, maka nilai K/S dari kain juga bisa mencapai sekitar 9. Nilai RF kain menjadi semakin kecil seiring dengan meningkatnya rasio cat, yang berarti warna mengambang cat biru 203 semakin tinggi pada permukaan kain. Menyabun atau tidak mempunyai pengaruh yang kecil terhadap hasil warna kain baik untuk pelapis biru 203 maupun MR biru dispersi.

(3) Tahan luntur warna: Disperse Blue MR memiliki ketahanan luntur gesekan yang lebih baik pada kain poliester/nilon (≥4), sedangkan Coating Blue 203 memiliki ketahanan luntur gesekan yang lebih buruk (≤3). Keduanya memiliki ketahanan luntur sabun yang buruk (<3), tetapi bila perbandingan massa lapisan biru 203 terhadap dispersi MR biru adalah 2:3 atau 3:2, maka ketahanan luntur sabun sekitar 4 dapat dicapai.

Terlihat dari Gambar 3-11, kekakuan lentur dan momen histeresis lentur kain setelah pencampuran MR biru dispersi dengan cat biru 203 meningkat seiring dengan bertambahnya proporsi cat, yaitu kelembutan kain menjadi lebih buruk karena kehadiran cat.

Oleh karena itu, perbandingan 2:3 atau 3:2 antara Coating Blue 203 dan Disperse Blue MR menghasilkan cetakan dengan ketahanan luntur warna yang lebih baik, kedalaman warna tampak lebih tinggi, dan kesan lebih baik di tangan dibandingkan bila masing-masing digunakan secara terpisah.

Ringkasnya, kinerja pencetakan ketiga zat warna (MR merah dispersi, MR biru dispersi, dan MR kuning dispersi) dicampur dengan tiga cat dari kelompok warna yang sama (cat kuning 201, cat merah 202, dan cat biru 203) menunjukkan bahwa, dalam proporsi yang tepat, zat warna campuran memberikan kinerja pencetakan yang lebih baik dibandingkan zat warna atau cat tunggal.

Tabel 3-14 Pengaruh pencetakan co-paste MR biru dispersi dan cat biru 203 terhadap karakteristik warna dan ketahanan luntur warna kain

Gambar 3-11 Pengaruh pencetakan co-paste MR biru dispersi dan cat biru 203 terhadap kekakuan lentur kain dan momen histeresis lentur

Ringkasan bab ini

1, to explore the effect of NaOH dosage on the properties of polyester/nylon fabric, optimise the pretreatment process of polyester/nylon fabric as follows: fabric preparation → fiber opening (NaOH 12g/L, penetrant JFC 1g/L, bath ratio 1:30, heating to 110°C, heating rate 1°C/min, holding time 30min) → cold water washing → pickling (1g/L acetic acid solution) → cold water washing to neutral → drying (70 ℃). At this point the polyester/nylon fabric loses less weight and strength, has a better wool effect, is softer to the touch and the oligomers on the fibres are basically removed.

2. Untuk mengoptimalkan proses pencetakan zat warna dispersi untuk kain poliester/nilon, pengaruh pengental, bahan pengikat, suhu pemanggangan, dan waktu pemanggangan terhadap kinerja pencetakan diselidiki, dan teknik berikut ditemukan cocok untuk pencetakan pada poliester/nilon kain.

Kain → Pencetakan → Pengeringan (75°C × 2 menit) → Pemanggangan suhu tinggi (170°C-185°C × 50 detik-70 detik) → (Menyabun) → Pencucian (80°C × 15 menit) → Pengeringan → Produk jadi.

Media cetak: pengental sintetis PTF-S 3,0%, pengikat FC650 1,0%, pewarna dispersi cair: 2%, sisanya air.

3. Menjelajahi kinerja pelapis yang dicetak pada kain poliester/nilon, hasilnya menunjukkan bahwa

Semakin besar konsentrasi cat, semakin besar pula perolehan warna kain, semakin banyak warna mengambang pada permukaan kain, dan semakin tahan terhadap warna gosokan basah dan kering.

Tahan lunturnya berangsur-angsur menurun dan tangan terasa semakin buruk.

Waktu dan suhu pengeringan memiliki pengaruh yang kecil terhadap kinerja kain setelah pencetakan pelapisan, dan semakin rendah waktu dan suhu pengeringan, semakin baik dari sudut pandang penghematan energi dan perlindungan lingkungan.

(3) Penggunaan cat pada pencetakan pada brokat poliester memiliki kelemahan pada warna terang serta ketahanan luntur dan rasa warna yang buruk, jadi cobalah mencetak dengan pewarna dispersi cair dan cat dalam stok yang sama.

4. Pengaruh perbandingan cat dan pewarna yang berbeda terhadap kinerja pencetakan kain poliester dan nilon diselidiki dengan mencampurkan pewarna dispersi merah, kuning dan biru dengan cat dengan warna yang sama dan menggunakan “pencetakan mikro” proses.

Jika pewarna dispersi digunakan sendiri, hasil warna yang terlihat dan ketahanan luntur warna dari kain campuran poliester adalah rendah, namun bila keduanya dicampur, misalnya dengan menggunakan pewarna poliester, maka hasil warna yang tampak dan ketahanan luntur warna dari kain campuran poliester akan rendah. dengan perbandingan fraksi massa 2:3 cat merah 202 untuk mendispersikan MR merah, cat kuning 201 untuk mendispersikan MR kuning dan cat biru 203 untuk mendispersikan MR biru, dan dengan perbandingan fraksi massa cat biru 203 2:3 atau 3:2 untuk membubarkan MR biru, hasil cetakan memiliki ketahanan luntur warna yang lebih baik, kedalaman warna tampak lebih tinggi, dan kesan nyaman di tangan dibandingkan satu sama lain. Tahan luntur warna, kedalaman warna yang tampak, dan rasa di tangan lebih baik bila dicetak dengan rasio massa 2:3 atau 3:2 lapisan biru 203 untuk membubarkan MR biru dibandingkan bila masing-masing digunakan sendiri-sendiri.

Studi finishing tahan api pada kain poliester/nilon

Perkenalan

Polyester/nylon fabrics are commonly used as decorative fabrics and are made up of polyester, nylon and polyester/nylon composite fibres. As a decorative fabric, the GB/T 17591-2006 Flame-retardant Fabrics specifies that decorative fabrics such as curtains, drapes, sofa covers and bedspreads must be flame-retardant.

Flame retardant polyester fibres can be modified by flame retardant modification of the original filament, surface modification and finishing methods, of which finishing methods are more widely used and can be adapted to the individual needs of customers. The post-finishing method uses adsorption and deposition, chemical bonding, non-polar van der Waals bonding and adhesion to fix the flame retardant on the fibre or fabric to produce a flame retardant effect.

Serat poliamida mirip dengan serat ester karena dapat dimodifikasi dengan finishing tahan api dari filamen aslinya. Penyelesaian akhir tahan api pada kain nilon merupakan proses yang sederhana dibandingkan dengan modifikasi tahan api pada sutra mentah, mudah dioperasikan dan fleksibel, sehingga cocok untuk pengembangan produk tahan api baru.

Ada masalah-masalah tertentu.

Charles dkk. menggunakan campuran DMDHEU (nama dagang Freerez 900) dan TMM (nama dagang Aerotex M-3) sebagai pengikat silang dan FR sebagai penghambat api untuk merawat kain nilon 6 dan nilon 66. Terlihat bahwa ketika sistem FR-DMDHEU-TMM digunakan untuk nilon 6 dan nilon 66, serat nilon membentuk penghambat api yang tahan lama dengan FR tahan api pada dosis 40%, karena adanya ikatan silang FR dengan TMM untuk membentuk jaring polimer.

Compared to single polyester or nylon flame retardants, polyester/nylon fabrics are more complex and more difficult to flame retard; both polyester and nylon are synthetic fibres with thermoplastic properties and have certain commonalities in their combustion characteristics; the polyester/nylon fabrics used in this test have a higher polyester content, so flame retardants with a better flame retardant effect on polyester and nylon can be selected; however, the durability of flame retardants is still an issue worth studying, such as the selection of suitable binders or crosslinkers to enhance the washing resistance of flame retardants. However, the durability of the flame retardant is still an issue worth investigating, such as the selection of a suitable binder or cross-linking agent to enhance the washing resistance of the flame retardant.

Berdasarkan pemikiran tersebut di atas, penelitian utama pada bagian ini meliputi: 1) Menyaring bahan tahan api yang sesuai untuk kain poliester/nilon di antara bahan tahan api yang ada dengan efek tahan api yang baik pada poliester dan nilon, yang tidak hanya memiliki sifat tahan api yang baik efeknya tetapi juga berdampak lebih kecil pada nuansa tangan pada kain. (2) Optimalkan proses penghambat api dengan menggunakan bahan pengikat atau pengikat silang yang sesuai untuk meningkatkan daya tahan penghambat api dan menyelidiki sifat termal dan pembakaran dari penghambat api pada kain poliester/nilon untuk memberikan landasan teori untuk penelitian ini. mekanisme tahan api dari jalinan poliester/nilon.

Bahan dan peralatan percobaan

4.2.1 Kain dan reagen

Kain poliester/nilon, 87% poliester, 13% nilon, FDY 73,33 dtex x 177,78 dtex komposit poliester/nilon, 100g/m2. Ltd.

Farmasi	Tingkat	Produsen	Perkataan
LM480	Kelas industri	Shanghai Kaiqi Pengembangan Industri Co.	Tahan api
BISA200	Kelas industri	Guangzhou Yinrui Kimia Co.	Tahan api
FLC	Kelas industri	Shanghai Shenzhi Kimia Co.	Tahan api
FRC-1	Kelas industri	Shanghai Youn Kimia Co.	Tahan api
FRC-2	Kelas industri	Tekstil Juping Zhejiang & Kimia Co.	Tahan api
G029	Kelas industri	Suzhou Ivy Impor & Ekspor Co.	Tahan api
N13840	Kelas industri	Shanghai Wangzhi Kimia Co.	Tahan api
TA-84	Kelas industri	Suzhou Ivy Impor & Ekspor Co.	Tahan api
RM-340	Kelas industri	Suzhou Ivy Impor & Ekspor Co.	Tahan api
HMMM	Kelas industri	Sinopharm Chemical Auxiliaries Co.	Resin heksahidroksimetil melamin yang dieterifikasi

4.2.2 Peralatan percobaan

Nama Peralatan	Model	Produsen
Neraca elektronik d=0,01g	JJ200	Pabrik Instrumen Pengujian Changshu Shuangjie
Oven pengering ledakan listrik	DHG-9146A	Shanghai Jing Hong Peralatan Eksperimental Co.
Gravimetri termal	Ketik G-80	TA Instrument Corporation, AS
Penguji Kekuatan Fraktur	INSTRON-3365	Inster Corporation, AS
Memindai Mikroskop Elektron	S-4800	Hitachi, Jepang
Mikrokalorimetri	FTT0001	FTT Inggris
Rolling Stock Pneumatik	NH-450	KYOTO, Jepang
Pengukur keputihan	WSD-3U	Pabrik Instrumen dan Peralatan Analisis Fangshan Distrik Jiangning Nanjing
Penguji pembakaran horizontal dan vertikal	CZF-3	Pabrik Instrumen dan Peralatan Analisis Fangshan Distrik Jiangning Nanjing
Penguji Indeks Oksigen	HC-2C	Pabrik Instrumen dan Peralatan Analisis Fangshan Distrik Jiangning Nanjing

Metode eksperimen dan metode pengujian

4.3.1 Proses tahan api

Persiapan larutan penghambat api (x% penghambat api, y% HMMM) → 2 celup dan 2 gulungan (90% sisa gulungan) → pengeringan (75°C) → pemanggangan (z°C, t mnt) → pencucian → pengeringan.

4.3.2 Sifat pembakaran

Pengapian lanjutan, waktu penyalaan negatif dan lama kerusakan (cm): diuji sesuai standar “GB/T5455 ．1997 Uji Kinerja Pembakaran Tekstil Metode Vertikal”.

Indeks oksigen batas (nilai LOI): Nilai LOI kain poliester/nilon sebelum dan sesudah finishing tahan api diukur menggunakan penguji indeks oksigen HC-2 sesuai standar GB/T5454 1997. Semakin tinggi nilai LOI, semakin baik ketahanan api pada kain poliester/nilon, sedangkan semakin rendah nilai LOI maka semakin mudah terbakar.

4.3.3 Kekuatan putus tarik dan perpanjangan putus

Penentuan kuat putus (N) dan perpanjangan putus (%) kain menurut GB/T 39231 1997 pada mesin kekuatan kain elektronik YG065H, dimensi tiap benda uji: panjang 35cm, lebar 5cm, nilai rata-rata diambil tiga kali untuk setiap benda uji, suhu percobaan: 23±2°C, kelembaban relatif: 65±5 %.

4.3.4 Keputihan

Spesimen dilipat menjadi 4 lapisan dan diukur keputihan fluoresensi WSD-3U sebanyak 4 kali dan diambil nilai rata-ratanya.

4.3.5 Uji laju pelepasan panas MCC

Mikrokalorimeter FTT0001 digunakan untuk menimbang sampel miligram dalam wadah dan memberikan aliran gas campuran (80% nitrogen, 20% oksigen) pada laju 1°C/s. Wadah alumina 40 μL digunakan untuk percobaan, dengan kisaran suhu 75-750°C.

4.3.6 Uji kinerja termal

Kurva TG diperoleh dengan memotong dan mengeringkan kain tahan api dalam jumlah yang sesuai dalam alat uji penurunan berat badan termal TA Instrument G-80 dengan atmosfer nitrogen dan laju kenaikan suhu 10°C/menit dan mencatat massa sampel versus suhu. Puncak kurva DTG merupakan nilai maksimum laju penurunan berat badan yang sesuai dengan titik belok kurva TG. Kedua kurva ini digunakan dalam bab ini untuk menganalisis ketergantungan massa sampel pada suhu.

4.3.7 Pemindaian Mikroskop Elektron SEM

Kain tahan api diuji dan dianalisis dengan mikroskop elektron scanning S-4800 untuk mengamati morfologi permukaan residu arang setelah terbakar.

Pemilihan penghambat api dan penyelidikan proses penghambat api

4.4.1 Kekuatan dan ketahanan api kain pada arah lungsin dan pakan

Sifat tarik, pembakaran vertikal dan indeks oksigen pembatas dari kain poliester/nilon diuji masing-masing dalam arah lungsin dan pakan, dan perbedaan sifat antara kain poliester/nilon dalam arah lungsin dan pakan dibandingkan.

Tabel 4-1 Perbedaan kinerja antara lungsin dan pakan pada kain poliester/nilon

Hal ini dikarenakan pada saat kain polyester/nilon dibakar, titik nyala nilon sekitar 530°C dan titik leleh 215°C-253°C. Titik leleh poliester adalah 256°C dan titik nyala 450°C. Ketika terkena suhu tinggi, komponen nilon cepat meleleh, membuat kain poliester/nilon bersentuhan dengan api. Saat terkena suhu tinggi, komponen nilon cepat meleleh, menyebabkan kain poliester/nilon cepat meleleh dan menggulung jika terkena api , mengakibatkan suhu tidak mencukupi untuk menghasilkan nyala api terbuka, sehingga tidak ada waktu penyalaan negatif dan tidak ada waktu pembaharuan. Panjang kerusakan pada arah lungsin lebih kecil dibandingkan pada arah pakan, sedangkan nilai LOI sedikit lebih tinggi dibandingkan pada arah pakan. Kuat putus pada arah lungsin sebesar 880,12 N dan kuat putus pada arah pakan sebesar 355,34 N. Hal ini menunjukkan bahwa kuat putus pada arah lungsin jauh lebih tinggi dibandingkan dengan arah pakan dan perpanjangan putus juga lebih tinggi pada arah pakan. arah lungsin dibandingkan arah pakan. Alasan adanya perbedaan besar dalam kinerja antara arah lungsin dan pakan pada kain poliester/nilon adalah karena kain pelapis poliester/nilon dibuat dari jalinan serat komposit poliester/nilon, dengan benang lusi berupa serat poliester polos dan benang pakan merupakan serat mikro komposit poliester/nilon. Mengingat fakta bahwa arah pakan kain poliester/nilon kurang tahan api dibandingkan arah lungsin, arah pakan kain poliester/nilon digunakan sebagai indikator kinerja tahan api dalam bab ini untuk mengevaluasi efek tahan api dengan cara yang lebih baik.

4.4.2 Pemilihan bahan tahan api untuk kain poliester/nilon

Sembilan penghambat api (LM480, CAN200, FLC, FRC-1, FRC-2, G029, N13840, TA-84, RM-340) dipilih untuk digunakan pada poliester dan nilon. Bahan penghambat api disaring untuk kesesuaiannya untuk finishing tahan api pada kain poliester/nilon. Hasil pengujian ditunjukkan pada Tabel 4-2.

Tabel 4-2 Sifat tahan api dari berbagai bahan tahan api (kain poliester/nilon)

(1) Kinerja pembakaran: Panjang arang dari empat penghambat api (LM480, FLC, FRC-1 dan FRC-2) semuanya mengalami penurunan dibandingkan dengan kain aslinya, yang menunjukkan efek penghambat api tertentu, dan panjang arang dari dua bahan tersebut penghambat api (FLC dan FRC-1) keduanya kurang dari 15cm, mencapai tingkat B1. Nilai LOI FLC dan FRC-1 keduanya mendekati 27%, yaitu sekitar 7% lebih tinggi dari nilai LOI kain asli, sehingga meningkatkan kinerja kain tahan api. Hal ini mungkin disebabkan oleh fakta bahwa FLC dan FRC-1 keduanya merupakan penghambat api ester fosfat siklik, yang lebih cocok untuk digunakan pada kain poliester, dan penghambat api ini ramah lingkungan, non-halogen, asap rendah dan toksisitas rendah, dan memiliki potensi lebih besar untuk dikembangkan [116]. Proporsi poliester yang tinggi dalam kain poliester/nilon menjadikannya bahan tahan api yang cocok untuk kain poliester dan lebih cocok untuk kain poliester/nilon yang digunakan dalam pengujian ini. Lima penghambat api lainnya (G029, FRC-2, N13840, T A-84 dan RM-340) tidak meningkatkan ketahanan api pada kain poliester/nilon, namun bahkan memiliki efek percepatan, dan tetesan lelehan lebih parah. . Hal ini mungkin disebabkan oleh fakta bahwa penghambat api ini lebih cocok untuk penghambatan api pada kain tunggal, sedangkan pembakaran serat kimia, terutama kain jalinan, lebih kompleks.

(2) Keputihan: keputihan kain jadi LM480 dan FLC pada dasarnya tidak berubah (perbedaan kurang dari 2% dari kain asli); warna putih kain jadi CAN200, FRC-1 dan FRC-2 tidak banyak berubah (perbedaan 2% -10% dari kain aslinya); tingkat putih pada kain jadi G029, N13840 dan TA-84 lebih besar dari kain aslinya (lebih tinggi dari 10%).

(3) Handfeel dan lelehan tetesan: Dengan penggunaan bahan penghambat api pasca penyelesaian, beberapa bahan penghambat api memiliki dampak yang lebih besar pada rasa tangan pada kain. Ketika lima bahan penghambat api (LM480, C AN200, FLC, FRC-1 dan FRC-2) digunakan untuk menyelesaikan kain, tetesan lelehan selama pembakaran lebih sedikit, sedangkan empat bahan penghambat api lainnya

(G029, N13840, TA-84, RM-340) Kain jadi dengan tetesan lelehan lebih banyak saat terbakar.

Dengan mempertimbangkan efek tahan api, warna putih, rasa tangan dan jumlah tetesan lelehan, FLC tahan api lebih cocok digunakan pada kain poliester/nilon, dengan panjang arang rusak 14,2 cm, peringkat B1, tidak ada pengapian negatif dan tidak ada waktu perpanjangan, nilai LOI yang lebih tinggi (26,8%) dibandingkan kain aslinya, dan tidak berpengaruh pada rasa kain di tangan, serta tetesan lelehan yang lebih sedikit.

Optimalisasi proses tahan api

4.5.1 Pengaruh konsentrasi penghambat api terhadap sifat penghambat api

Pengaruh konsentrasi penghambat api yang berbeda (1 0%, 15%, 20%, 25%, 30%) terhadap efek penghambat api pada kain diselidiki menggunakan FLC penghambat api pada suhu pemanggangan tetap 160°C dan waktu memanggang 2 menit, dan hasilnya ditunjukkan pada Tabel 4-3.

Seperti dapat dilihat dari Tabel 4-3: Dengan meningkatnya fraksi massa penghambat api, warna putih kain pada dasarnya tetap sama dan panjang arang yang rusak berkurang, dan pada dosis 15%, panjang arang yang rusak adalah 14,7cm, mencapai level B1; namun, bila fraksi massa tidak kurang dari 15%, peningkatan dosis penghambat api tidak meningkatkan efek penghambat api secara signifikan; pada dosis 30%, panjang arang kain yang rusak (14,2cm) hanya berkurang 0,5cm dibandingkan pada dosis 15%. Nilai LOI pada 15% adalah 28,2% yang merupakan kondisi tahan api. Perubahan nilai LOI kecil ketika jumlah penghambat api ditingkatkan, namun rasa kain secara bertahap menjadi lebih keras seiring dengan peningkatan jumlah penghambat api.

Hal ini mungkin disebabkan oleh fakta bahwa serat poliester dan poliamida memiliki gugus reaktif yang lebih sedikit, sehingga penghambat api sebagian besar mengikatnya melalui gaya van der Waals, ikatan hidrogen, dll., sehingga mengurangi pengikatan penghambat api pada serat poliester atau nilon. Pada suhu tinggi, FLC penghambat api masuk sebagian ke dalam serat poliester, namun sebagian besar tetap melekat pada permukaan serat, dan karena adanya komponen nilon, penghambat api sebagian besar hanya teradsorpsi secara fisik ke kain.

Dengan mempertimbangkan efek tahan api dan tekstur kain, dosis FLC tahan api 15% adalah optimal.

Tabel 4-3 Pengaruh dosis penghambat api terhadap ketahanan api pada kain

4.5.2 Ketahanan terhadap pencucian air dari bahan penghambat api

FLC tahan api digunakan untuk mengkondisikan kain poliester/nilon, sebagian di dalam serat dan sebagian besar di permukaan serat. Tindakan pengikat silang dan pengikat perlu diandalkan untuk membentuk lapisan tahan pencucian pada permukaan serat kain poliester/nilon untuk meningkatkan ketahanan luntur pencucian bahan tahan api.

Resin melamin formaldehida [116] (MF) sering digunakan sebagai bahan pengikat penghambat api. Hal ini dicirikan oleh fakta bahwa primer monomer resin dapat larut dalam air atau pelarut tertentu dan dapat bereaksi dengan molekul serat setelah dipanggang pada suhu tinggi atau membentuk polimer seperti jaring di celah serat[117] , sehingga membentuk a pelapis untuk tahan api dan meningkatkan ketahanannya terhadap pencucian. Kandungan nitrogen yang lebih tinggi dapat dikombinasikan dengan beberapa penghambat api ester fosfat untuk membentuk efek sinergi fosfor-nitrogen, sehingga meningkatkan efek penghambat api. Namun penggunaannya dibatasi oleh masalah formaldehida dalam prosesnya.

HMMM (etherified hexahydroxymethyl melamin resin) adalah resin termoset yang tidak hanya bereaksi dengan gugus hidroksil molekul berserat selama pemanggangan untuk membentuk jaringan spasial tiga dimensi yang stabil, tetapi juga menghasilkan kandungan formaldehida yang rendah dan sejumlah besar unsur N yang membentuk sinergi fosfor-nitrogen dengan penghambat api FLC (fosfat ester), menjadikannya pilihan yang baik. HMMM digunakan sebagai pengikat untuk menyelidiki efek penggunaannya bersama dengan penghambat api terhadap penghambat api dan ketahanan pencucian.

Pengaruh konsentrasi HMMM yang berbeda terhadap efek penghambat api diselidiki dengan menetapkan FLC penghambat api pada 15%, suhu pemanggangan pada 160°C dan waktu pemanggangan pada 2 menit, menggunakan proses 4.3.1.

Tabel 4-4 Pengaruh dosis HMMM terhadap ketahanan api kain

Terlihat pada Tabel 4-4: 1) tanpa HMMM: panjang char kerusakan kain 14,5cm dan nilai LOI 26,8%.

(2) 10% HMMM: efek tahan api jelas meningkat, panjang arang rusak berkurang menjadi 10,6cm, mencapai kelas B1, nilai LOI mencapai 28,8%, mencapai kondisi tahan api, tidak mempengaruhi putihnya pada kain dan berdampak lebih kecil pada sentuhan tangan, tetesan lelehan lebih sedikit.

(3) 20%-40% HMMM: perubahan panjang arang rusak (11,5cm-13,2cm) dan nilai LOI (28,5%-28,9%) tidak signifikan dan tidak mempengaruhi keputihan kain, kain menjadi lebih kaku pada menyentuh.

Artinya penggunaan HMMM tidak berpengaruh terhadap putihnya kain dan meningkatkan ketahanan api pada kain, namun dosisnya lebih tinggi (>10%) tidak meningkatkan ketahanan api pada kain dan membuat kain terasa jelek. Oleh karena itu, jumlah resin HMMM yang optimal adalah 10%. Sampel kain dari kain asli (a), perlakuan FLC 15% (b), FLC 15% dan perlakuan HMMM 10% (c) ditunjukkan pada Gambar 4-1 setelah uji pembakaran vertikal. Seperti dapat dilihat dari Gambar 4-1, panjang kerusakan pada sampel kain c lebih pendek dibandingkan dengan sampel kain b, dan jumlah sisa arang pada kain meningkat, yang menunjukkan bahwa ketahanan api pada kain telah ditingkatkan.

Gambar 4-1 Pengaruh HMMM pada panjang karbon yang rusak pada kain poliester/nilon

Kain yang diberi HMMM 10% diresapi dalam larutan sabun 2 g/L dengan perbandingan rendaman 1:50, dikocok pada suhu 40°C selama 10 menit dan dicuci dalam air selama 2 menit, yaitu pencucian selesai.

As can be seen from Table 4-5, with the amount of HMMM at 10% and the amount of flame retardant at 15%, the damaged carbon length after 5 washes was 13.7cm and the LOI value was 27.4%, reaching B1 level; after washing the fabric without HMMM, the damaged carbon length was 16.4cm and the LOI value was 23.5%, and the flame retardant effect was reduced. After 10 washes, the char length of the fabric with HMMM was 14.3cm and reached B1 level with a LOI value of 26.8%, but the char length of the fabric without HMMM was 20.4cm and the LOI value was 21.4%, which basically lost the flame retardant effect.

HMMM therefore enhances the flame retardancy and durability of the fabric and is best used at 10%.

Tabel 4-5 Pengaruh jumlah pencucian terhadap ketahanan api pada kain

4.5.3 Pengaruh suhu dan waktu pemanggangan terhadap ketahanan api

FLC tahan api difiksasi pada fraksi massa 15% dan resin heksahidroksimetil melamin yang dieterifikasi difiksasi pada 10%.

Gambar 4-2 Pengaruh suhu pemanggangan terhadap ketahanan api dan putihnya kain

(1) Hilangnya panjang arang dan nilai LOI: ketika suhu pemanggangan 150°C-160°C, hilangnya panjang arang pada kain poliester/nilon berkurang dari 16,4cm menjadi 10,5cm, dan efek tahan api menjadi lebih baik; antara 160°C dan 170°C, kehilangan panjang arang di bawah 11cm, dan efek penghambat api paling baik pada level B1; di atas 170°C kehilangan panjang arang meningkat lagi menjadi 18,5 cm, dan efek penghambat api menjadi lebih buruk. Di atas 170°C panjang arang yang rusak bertambah menjadi 18,5 cm dan efek penghambat api menjadi lebih buruk. Nilai LOI cenderung meningkat dan kemudian menurun seiring dengan kenaikan suhu, dan pada suhu 160°C-170°C nilai LOI berada di atas 28%, yang dianggap sebagai serat tahan api.

This is probably due to the fact that between 160°C and 170°C, polyester is in a highly elastic state and the chain segments of the macromolecules are more mobile, allowing the flame retardant to enter more into the amorphous zone of the fabric.

The decomposition of the flame retardant leads to less binding of the flame retardant to the fabric and a poorer flame retardant effect.

(2) Whiteness: the whiteness of the fabric tends to decrease as the baking temperature rises (85.8%-78.4%), this is because nylon is not resistant to high temperatures and too high temperatures can lead to yellowing.

Therefore, a baking temperature of 160°C was considered.

Fig. 4-3 Effect of baking time on the flame retardancy of fabrics

(1) Panjang arang yang hancur dan nilai LOI: dari 1 menit menjadi 2 menit, panjang arang yang hancur pada kain berkurang dari 17,5 cm menjadi 10,3 cm, dan nilai LOI meningkat dari 24,3% menjadi 29,1%, sehingga sifat tahan api menjadi lebih baik. Ketahanan api menurun dari 29,1% menjadi 25,9%. Hal ini mungkin disebabkan oleh fakta bahwa semakin lama waktu pemanggangan, semakin banyak waktu yang dimiliki bahan penghambat api untuk menembus ke dalam serat dan semakin banyak waktu yang dimiliki HMMM untuk berikatan silang dengan molekul serat pada suhu tinggi, sehingga menghasilkan ketahanan api yang lebih baik. .

(2) Keputihan: Semakin lama waktu pengeringan, tingkat keputihan kain menurun dari 85,0% menjadi 81,25%, kemungkinan karena semakin lama waktu pengeringan, komponen nilon tidak tahan terhadap suhu tinggi, sehingga mengakibatkan penurunan yang lebih serius. putihnya kain.

Oleh karena itu, waktu pemanggangan 2 menit dan suhu pemanggangan 160°C menghasilkan efek tahan api yang baik (panjang arang rusak di bawah 11 cm, nilai LOI di atas 29) dan sedikit penurunan warna putih (>84).

Analisis pengaruh finishing tahan api terhadap sifat kain dan mekanisme tahan api

Kain poliester/nilon diselesaikan dengan penghambat api 15% dan HMMM 10% menurut 4.3.1. Kinerja kain sebelum dan sesudah penghambat api dibandingkan dan mekanisme penghambat api dianalisis.

4.6.1 Sifat tarik

Hasil pengujian kekuatan putus dan perpanjangan putus arah lungsin dan pakan untuk kain poliester/nilon dengan dan tanpa finishing tahan api ditunjukkan pada Tabel 4-6.

Seperti terlihat pada Tabel 4-6, kekuatan kain poliester/nilon mengalami penurunan sebesar 4,5% pada arah pakan dan sebesar 7% pada arah lungsin setelah finishing tahan api. Perubahan ini mungkin disebabkan oleh fakta bahwa pemanggangan dengan suhu tinggi selama proses penyelesaian tahan api menyebabkan komponen nilon menjadi rapuh, sehingga mengakibatkan penurunan kekuatan. Sebelum dan sesudah finishing, perpanjangan putus pakan meningkat sebesar 4,07% dan perpanjangan putus pakan meningkat sebesar 0,88%.

Tabel 4-6 Sifat tarik kain poliester/nilon tahan api sebelum dan sesudah finishing pada arah lungsin dan pakan

4.6.2 Analisis DTG-TG dan mekanisme tahan api

Kurva TG kain poliester/nilon sebelum dan sesudah finishing tahan api ditunjukkan pada Gambar 4-4 dan kurva DTG pada Gambar 4-5. Laju kehilangan panas, laju pelepasan panas maksimum, dan laju residu karbon pada grafik TG-DTG kain poliester/nilon sebelum dan sesudah finishing dianalisis pada Tabel 4-7.

Terlihat pada Gambar 4-4 dan Tabel 4-7, bentuk kurva TG kain sebelum dan sesudah perlakuan penghambat api kurang lebih sama, yang membedakan adalah suhu penguraian awal (pada suhu 5%). penurunan berat badan), laju penurunan berat maksimum dan laju sisa karbon pada 700°C. Kain poliester/nilon tanpa finishing tahan api memiliki suhu dekomposisi awal 371,1°C, laju kehilangan berat termal maksimum pada 437,1°C, kehilangan massa 91,5% pada 70°C, dan kandungan residu karbon sebesar 8,5%. Sebaliknya, suhu dekomposisi kain poliester/nilon yang diberi perlakuan tahan api ditingkatkan hingga 314,38°C, laju kehilangan panas maksimum ditingkatkan hingga 357,3°C, dan kandungan karbon sisa ditingkatkan hingga 15,7%.

Ada tiga tahap utama dalam proses penurunan berat badan termal kain poliester/nilon tanpa finishing tahan api.

1) Pada suhu di bawah 100°C, sebagian besar penguapan air dari kain.

(2) Fase kedua dimulai pada suhu sekitar 400°C yang disebabkan oleh dimulainya penguraian kain poliester/nilon, suatu proses yang mengakibatkan penurunan kualitas kain secara cepat.

(3) Tahap ketiga dimulai pada suhu sekitar 450°C, di mana kualitas kain pada dasarnya tidak berubah, dan disebabkan oleh oksidasi residu sedikit hangus pada kain poliester/nilon.

Penurunan berat termal dari kain poliester/nilon dengan finishing tahan api dibagi menjadi empat tahap utama.

1) Dari suhu 100°C, air dalam kain mulai menguap dan kualitas kain sedikit berubah.

(2) Tahap kedua ditingkatkan hingga 314,3°C, karena penghambat api mulai terurai. Sebagai penghambat api adalah fosfat

 tahan api ester asam, asam fosfat yang terurai selanjutnya berpolimerisasi menjadi asam polifosfat[118] , yang dengan mudah mendehidrasi dan mengkarbonisasi polimer, membentuk lapisan karbon pada permukaan kain, bertindak sebagai insulasi panas, penghalang oksigen dan penekan asap, dan mencegah timbulnya tetesan cair. Pada saat yang sama, dekomposisi resin melamin heksametilen tereterifikasi melepaskan sejumlah besar gas yang tidak mudah terbakar seperti NH3 dan N2, yang juga mengencerkan konsentrasi gas yang mudah terbakar pada permukaan bahan yang terbakar, disertai dengan fase gas. efek tahan api.

(3) Tahap ketiga adalah tahap dekomposisi cepat, 370°C – 460°C, dimana kualitas kain menurun dengan cepat.

(4) Tahap keempat terjadi pada suhu sekitar 470°C dan merupakan oksidasi residu karbonisasi, seperti pada kain poliester/nilon tanpa finishing tahan api.

Gambar 4-4 Kurva TG kain poliester/nilon sebelum dan sesudah finishing

Gambar 4-5 Kurva DTG kain poliester/nilon sebelum dan sesudah finishing

Tabel 4-7 Suhu penurunan berat termal dan laju pelepasan panas maksimum sebelum dan sesudah finishing tahan api pada kain poliester/nilon

Seperti dapat dilihat dari Gambar 4-5 dan Tabel 4-7, kurva DTG dan kurva TG adalah sama pada permulaan suhu penguraian, dan kurva D TG menunjukkan bahwa laju kehilangan panas puncak kain poliester/nilon tanpa finishing tahan api terjadi pada suhu 437°C dengan laju dekomposisi 1,69 W/g. Laju kehilangan panas puncak pada kain poliester/nilon tanpa finishing tahan api terjadi pada 401,7°C, yang tidak hanya merupakan kenaikan suhu tetapi juga laju dekomposisi yang jauh lebih rendah yaitu 0,99 W/g dibandingkan kain poliester/nilon tanpa api finishing tahan lama (1,69 W/g). Laju dekomposisi adalah 0,99 W/g, jauh lebih rendah dibandingkan laju dekomposisi kain poliester/nilon tanpa penghambat api (1,69 W/g). Ini berarti bahwa laju dekomposisi kain jadi tahan api lebih lambat selama pembakaran, sehingga bermanfaat untuk ketahanan api. Alasan utama rendahnya laju dekomposisi adalah karena unsur fosfor dari dekomposisi tahan api membentuk senyawa yang sangat kental, tidak mudah menguap dan stabil, asam metafosfat, yang menutupi permukaan bahan yang terbakar pada suhu ini dan juga mencegah kain terbakar. dari kontak dengan oksigen. Penghambat api yang mengandung fosfor, bersama dengan resin melamin tereterifikasi yang mengandung nitrogen, mendorong reaksi karbonisasi, menghasilkan penghambatan api sinergis fosfor-nitrogen yang signifikan.

As a result, the maximum heat loss rate of the polyester/nylon fabric after the flame-retardant finishing is lower than that of the unfinished fabric and the temperature at which the maximum heat loss rate is reached is reduced, resulting in a 7.2% increase in the carbon residue rate and a significant flame-retardant effect.

4.6.3 Microcalorimetric analysis

Laju Pelepasan Panas (HRR) suatu material selama pembakaran, yaitu jumlah panas yang dilepaskan per satuan waktu pembakaran, merupakan parameter kebakaran terpenting untuk mengkarakterisasi risiko pembakaran suatu material jika terjadi kebakaran. Akibatnya, berbagai instrumen dan metode untuk menentukan laju pelepasan panas suatu bahan telah bermunculan dalam beberapa tahun terakhir[120] . Mikrokalorimetri adalah instrumen baru dan cepat yang hanya memerlukan beberapa miligram (mg) spesimen dan menggunakan analisis termal untuk mendeteksi bahan kimia relevan yang dilepaskan oleh bahan yang terbakar dan untuk mengecualikan faktor fisik yang tidak relevan dengan hasil uji pembakaran, seperti ekspansi, tetesan dan naungan [121].

Kurva laju pelepasan panas (HRR) untuk kain poliester/nilon sebelum dan sesudah finishing tahan api ditunjukkan pada Gambar 4-6. Kapasitas pelepasan panas (HRC), pelepasan panas total (THR), laju pelepasan panas maksimum (pHRR) dan suhu yang sesuai dengan laju pelepasan panas maksimum (TpHRR) dari data pembakaran yang relevan ditunjukkan pada Tabel 4-8.

Gambar 4-6 Analisis mikrokalorimetri kain poliester/nilon sebelum dan sesudah finishing tahan api

Tabel 4-8 Data pembakaran kain poliester/nilon dalam kondisi mikroskopis sebelum dan sesudah finishing tahan api

Seperti dapat dilihat dari Gambar 4-6 dan Tabel 4-8, laju pelepasan panas pada kain poliester/nilon dengan finishing tahan api telah berubah secara signifikan, dengan laju pelepasan panas puncak menurun dari 288,5 W/g menjadi 206 W/g dibandingkan ke kain poliester/nilon tanpa finishing tahan api, dan total laju pelepasan panas (THR) kain jadi tahan api juga menurun dari 21,5 kJ/g menjadi 16,8 kJ/g. Hal ini menunjukkan bahwa pelepasan panas total pada kain poliester/nilon telah berkurang setelah finishing tahan api, dan intensitas pelepasan panas selama pembakaran telah ditekan secara efektif, sehingga mengurangi risiko kebakaran.

4.6.4 Pemindaian Mikroskop Elektron (SEM)

Mikroskop elektron pemindai S-4800 digunakan untuk mengamati morfologi permukaan residu setelah pembakaran kain poliester/nilon tanpa finishing tahan api dan kain poliester/nilon dengan finishing tahan api, lihat Gambar 4-7.

Terlihat pada Gambar 4-7, permukaan sisa pembakaran kain asli relatif kompak, halus, halus dan kontinyu, serta lubangnya lebih sedikit, hal ini disebabkan sisa pembakaran kain tersebut mengandung sejumlah besar serat yang belum terbakar seluruhnya dan hasil peleburan dan pengawetan ulang kain, serta sisa arang, yang dapat dibakar lebih lanjut. Hal ini karena efek sinergis nitrogen dan fosfor yang terbentuk selama pembakaran dan dekomposisi ester fosfat dan resin heksahidroksimetil melamin tereterifikasi, yang menghasilkan sisa arang dalam jumlah besar. Lapisan kokas yang bengkak dan berpori ini dapat menghalangi kontak antara oksigen dan bahan yang mudah terbakar serta meningkatkan efek tahan api pada kain.

 Kain asli

 Finishing tahan api

Gambar 4-7 Residu arang setelah pembakaran kain sebelum dan sesudah finishing tahan api

4.6.5 Pengaruh lapisan akhir tahan api pada sifat pencetakan kain

Lima pewarna dispersi (kuning 163, oranye 30:3, biru 284:1, biru 60, merah 135) dicetak pada kain poliester/nilon dengan lapisan tahan api. RF, ∆c dan ∆Ecmc kain sebelum dan sesudah finishing tahan api dihitung menggunakan kain tanpa finishing tahan api sebagai sampel standar.

Tabel 4-9 Pengaruh pelapis tahan api terhadap sifat kain cetak

(1) Perbedaan warna: Lapisan tahan api pada lima pewarna dispersi (kuning 163, oranye 30:3, biru 284:1, biru 284:1, biru 284:1, biru 284:1).

(biru ≥ 30, merah 135) perbedaan warna pada kain yang dicetak sebagian besar tidak terpengaruh (-2 < ∆c < 2 , 0 < ∆Ecmc < 2).

(2) Nilai K/S dan RF: Nilai RF dari lima kain cetakan zat warna dispersi tidak lebih rendah dari 0,9 setelah finishing tahan api, yang menunjukkan bahwa finishing tahan api memiliki pengaruh yang kecil terhadap hasil warna nyata dari kain. setelah pencetakan lima zat warna.

(3) Tahan luntur warna terhadap gesekan: Tahan luntur warna basah terhadap gesekan kain setelah dicetak dengan kuning dispersi 163 berkurang 0,5 tingkat, tahan luntur warna kering terhadap gesekan oranye 30:3 berkurang 0,5 tingkat, sedangkan tiga lainnya pewarna (biru 284:1, biru 60, merah 135) tidak menunjukkan perubahan ketahanan luntur warna terhadap gesekan. Tahan luntur warna terhadap gesekan (kering dan basah) dari lima zat warna dispersi yang dicetak pada kain poliester/nilon dengan lapisan tahan api tidak lebih rendah dari 4-5, menunjukkan bahwa lapisan tahan api memiliki pengaruh yang kecil terhadap tahan luntur warna terhadap gesekan. kainnya.

Kesimpulannya, finishing tahan api pada dasarnya tidak berpengaruh pada sifat cetak (nilai karakteristik warna, nilai K/S, ketahanan luntur) dari kelima zat warna (kuning 163, oranye 30:3, biru 284:1, biru 60, merah 135).

Ringkasan bab ini

1. FLC tahan api lebih cocok digunakan pada kain poliester/nilon, dengan takaran 15%, panjang karbon rusak kain jadi lebih kecil, tidak ada pembakaran negatif dan waktu pembakaran terus menerus, indeks oksigen juga lebih tinggi dari pada kain asli, tidak mempengaruhi rasa dan putihnya kain serta memiliki titik leleh yang lebih sedikit.

2、Bila jumlah HMMM 10% dan jumlah FLC 15%, kain masih memiliki sifat tahan api yang baik setelah 10 kali pencucian.

3. Proses penghambat api yang dioptimalkan adalah: persiapan cairan penghambat api (15% penghambat api, 1 0% HMMM) → dua kali celup dan dua gulungan (90% sisa gulungan) → pengeringan (75°C) → pemanggangan (160°C , 2 menit) → mencuci → mengeringkan.

4. Kekuatan putus kain pada arah lungsin dan pakan berkurang setelah finishing tahan api, perpanjangan putus pada arah lungsin dan pakan ditingkatkan, dan warna putih pada dasarnya tidak berubah.

5. Laju kehilangan panas maksimum kain poliester/nilon setelah penyelesaian tahan api lebih kecil dibandingkan dengan kain yang belum selesai, suhu di mana laju kehilangan panas maksimum tercapai, laju pelepasan panas maksimum dan jumlah pelepasan panas total adalah berkurang, laju sisa karbon meningkat, dan efek penghambat api terlihat jelas

6. Proses terbaik untuk mencetak pada kain poliester/nilon dengan menggunakan zat warna dispersi. Finishing tahan api pada dasarnya tidak berpengaruh pada sifat pencetakan (nilai karakteristik warna, nilai K/S, tahan luntur gosok) dari lima zat warna dispersi (kuning dispersi 163, oranye dispersi 30:3, biru dispersi 284:1, biru dispersi 60 , bubarkan warna merah 135) pada kain poliester/nilon.

Kesimpulan

1. Kinerja pencetakan 41 pewarna dispersi cair buatan sendiri diselidiki dengan menggunakan “pencetakan mikro” teknik. Zat warna dengan kinerja pencetakan yang baik pada kain poliester dan nilon disaring dan dilakukan upaya untuk menjelaskan perbedaan kinerja zat warna dispersi pada serat yang berbeda dalam hal kekuatan molekul.

Tiga belas dari 41 pewarna dispersi (oranye 30:3, oranye 44, merah 86, merah 885, kuning 163, kuning 4.063, biru 183, biru 183:1, biru 60, hijau 9, ungu 63, ungu 93, coklat 19) dipilih karena cocok untuk dicetak pada kain poliester/nilon. Empat pewarna (merah 885, oranye 30:3, oranye 44, ungu 93) perlu diberi sabun setelah dicetak untuk menghilangkan warna permukaan dan meningkatkan tahan luntur warna. Sembilan pewarna lainnya (merah 86, kuning 163, kuning 4063, biru 183, biru 183:1, biru 60, hijau 9, ungu 63, coklat 19) hanya memerlukan pencucian air panas setelah dicetak untuk memberikan ketahanan luntur warna yang baik pada kain. , sehingga menghilangkan kebutuhan akan sabun dan mencapai penghematan energi.

Interaksi zat warna dispersi dengan poliester dan nilon bersifat kompleks, karena serat nilon sebagian besar terikat pada pewarna melalui ikatan dipol dan hidrogen, sedangkan poliester sebagian besar terikat pada molekul pewarna melalui gaya dispersi. Bila gaya tolak menolak atau daya serap dari energi potensial total molekul pewarna ditingkatkan, hal ini menguntungkan bagi zat warna untuk berikatan dengan serat nilon dan ketahanan luntur warna ditingkatkan.

2, untuk mengetahui pengaruh dosis NaOH terhadap sifat kain poliester/nilon, optimalkan proses pretreatment kain poliester/nilon sebagai berikut: persiapan kain → pembukaan serat (NaOH 12g/L, penetran JFC 1g/L, rasio rendaman 1 :30, pemanasan hingga 110°C, laju pemanasan 1°C/menit, waktu penahanan 30 menit) → pencucian dengan air dingin → pengawetan (larutan asam asetat 1g/L) → pencucian dengan air dingin hingga netral → pengeringan (70 ℃). Pada titik ini kain poliester/nilon kehilangan bobot dan kekuatannya lebih sedikit, efek wol lebih baik, rasa lebih lembut dan oligomer pada serat pada dasarnya dihilangkan.

3. Untuk mengoptimalkan proses pencetakan zat warna dispersi untuk kain poliester/nilon, pengaruh pengental, bahan pengikat, suhu pemanggangan, dan waktu pemanggangan terhadap kinerja pencetakan diselidiki, dan teknik berikut ditemukan cocok untuk pencetakan pada poliester/nilon kain.

Kain → Pencetakan → Pengeringan (75°C × 2 menit) → Pemanggangan suhu tinggi (170°C-185°C × 50 detik-70 detik) → (Menyabun) → Pencucian (80°C × 15 menit) → Pengeringan → Produk jadi.

Media cetak: Pengental sintetis PTF-S 3,0%, pengikat FC650 1,0%, pewarna dispersi cair: 2%, sisa air.

4、Kinerja pelapis yang dicetak pada kain poliester/nilon diselidiki dan hasilnya menunjukkan hal itu.

Semakin besar konsentrasi cat, semakin besar pula perolehan warna pada kain, semakin banyak warna yang mengapung pada permukaan kain dan ketahanan luntur warna terhadap gesekan basah dan kering menjadi semakin buruk dan tekstur kain menjadi semakin buruk.

Waktu dan suhu pemanggangan memiliki pengaruh yang kecil terhadap kinerja kain setelah pencetakan pelapisan, dan semakin rendah waktu dan suhu pemanggangan, semakin baik dari sudut pandang penghematan energi dan perlindungan lingkungan.

(3) Penggunaan cat dalam pencetakan pada brokat poliester memiliki kelemahan yaitu warna terang dan tahan luntur warna serta rasa tangan yang buruk.

5. Pengaruh perbandingan cat dan pewarna yang berbeda terhadap kinerja pencetakan kain poliester dan nilon diselidiki dengan mencampurkan pewarna dispersi merah, kuning dan biru dengan cat dengan warna yang sama dan menggunakan “pencetakan mikro” proses.

Namun bila kedua pewarna tersebut dicampur dengan perbandingan fraksi massa 2:3 yaitu cat merah 202 untuk mendispersikan MR merah, cat kuning 201 untuk mendispersikan MR kuning, dan cat biru 203 untuk mendispersikan MR biru, maka ketahanan luntur warna pada kain cetakan akan lebih baik. dibandingkan bila kedua pewarna dicampur satu per satu, dengan perbandingan fraksi massa 2:3 atau 3:2. Tahan luntur warna, kedalaman warna yang nyata, dan kesan nyaman di tangan saat mencetak lebih baik dibandingkan jika digunakan sendiri-sendiri.

6. Try to select a flame retardant with good flame retardant effect and less impact on the printing performance of the fabric. Optimize the flame retardant process, use suitable binders or cross-linking agents to improve the durability of flame retardant, and explore the use of flame retardants in the printing process.

The flame retardant mechanism on polyester/nylon fabrics provides a theoretical basis for the study of flame retardancy in polyester/nylon fabrics. The results of the study show that.

At a dosage of 15%, the finished fabric has a small char length, no negative ignition and no renewal time, and a higher oxygen index than the original fabric, without affecting the feel and whiteness of the fabric and with fewer melt drops.

②. When HMMM is used at 10% and FLC at 15%, the fabric still has good flame retardant properties after 10 washes.

③. The optimised flame retardant process is: preparation of flame retardant solution (15% flame retardant, 10% HMMM) → two dips and two rolls (90% roll residual) → drying (75°C) → baking (160°C, 2 min) → washing.

The warp and weft breaking strengths of the fabrics were reduced and the elongation at break in the warp and weft directions increased after the flame retardant finishing.

⑤. The maximum heat loss rate of the polyester/nylon fabric after the flame retardant finishing is smaller than that of the unfinished fabric, the temperature at which the maximum heat loss rate is reached is lower, the maximum heat release rate and the total heat release are lower, the residual carbon rate is higher and there is a significant flame retardant effect

(vi) Optimum process for printing on polyester/nylon fabrics using disperse dyestuffs. The flame retardant finishing had essentially no effect on the printing properties (colour characteristic values, K/S values, colour fastness to rubbing) of the five disperse dyestuffs (disperse yellow 163, disperse orange 30:3, disperse blue 284:1, disperse blue 60, disperse red 135) on polyester/nylon fabrics.