Dispersiyon boyalarının beş temel özelliği:

Kaldırma gücü, kaplama gücü, dağılım kararlılığı, pH duyarlılığı, uyumluluk.

1. Kaldırma gücü
1. Kaldırma gücünün tanımı:
Kaldırma gücü, dispers boyaların önemli özelliklerinden biridir. Bu özellik, her bir boyanın boyama veya baskı için kullanıldığında, boya miktarının kademeli olarak artırılmasıyla kumaş (veya iplik) üzerindeki renk derinliğinin de buna bağlı olarak arttığını gösterir. İyi kaldırma gücüne sahip boyalarda, boya miktarı oranına göre boyama derinliği artar, bu da daha iyi bir derin boyama olduğunu gösterir; düşük kaldırma gücüne sahip boyalarda ise derin boyama zayıftır. Belirli bir derinliğe ulaşıldığında, boya miktarı arttıkça renk daha fazla derinleşmez.
2. Kaldırma gücünün boyama üzerindeki etkisi:
Dispersiyon boyalarının açma gücü, çeşitlerine göre büyük farklılıklar gösterir. Yüksek açma gücüne sahip boyalar koyu ve yoğun renkler için, düşük açma oranına sahip boyalar ise parlak ve açık renkler için kullanılmalıdır. Boyaların özelliklerini doğru bir şekilde kullanarak, boya tasarrufu ve maliyet düşürme etkisine ulaşılabilir.
3. Kaldırma testi:
Yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı boyamanın boya kaldırma gücü % olarak ifade edilir. Belirtilen boyama koşulları altında, boya çözeltisindeki boyanın tükenme oranı ölçülür veya boyanmış numunenin renk derinliği değeri doğrudan ölçülür. Her boyanın boyama derinliği %1, 2, 3,5, 5, 7,5, 10 (OMF) olmak üzere altı seviyeye ayrılabilir ve boyama, yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı küçük bir numune makinesinde gerçekleştirilir. Sıcak eriyik ped boyama veya tekstil baskısının boya kaldırma gücü g/L olarak ifade edilir.
Gerçek üretim açısından, boyanın kaldırma gücü, boya çözeltisinin konsantrasyonundaki değişim, yani boyanmış ürüne göre bitmiş ürünün rengindeki değişimdir. Bu değişim sadece tahmin edilemez olmakla kalmaz, aynı zamanda bir alet yardımıyla renk derinliği değeri doğru bir şekilde ölçülebilir ve daha sonra renk derinliği formülü aracılığıyla dispers boyanın kaldırma kuvveti eğrisi hesaplanabilir.
2. Kapsama gücü

1. Boyanın örtme gücü nedir?

Tıpkı pamuğun reaktif boyalar veya küp boyalarla boyanması sırasında ölü pamuğun gizlenmesi gibi, burada da düşük kaliteli polyesterde dispers boyaların gizlenmesine "örtme" denir. Örme kumaşlar da dahil olmak üzere polyester (veya asetat elyafı) filament kumaşlar, dispers boyalarla parça boyama işleminden sonra genellikle renk tonlaması gösterir. Renk profilinin birçok nedeni vardır; bazıları dokuma kusurlarıdır, bazıları ise elyaf kalitesindeki farklılık nedeniyle boyama sonrasında ortaya çıkar.

2. Kapsama testi:

Düşük kaliteli polyester filament kumaşlar seçildiğinde, aynı boyama koşulları altında farklı renk ve çeşitlerdeki dispers boyalarla boyama yapıldığında farklı durumlar ortaya çıkar. Bazı renk derecelerinde belirgin farklılıklar görülürken, bazılarında belirgin değildir; bu da dispers boyaların farklı renk derecelerine ve örtücülük derecesine sahip olduğunu gösterir. Gri standardına göre, 1. derece ciddi renk farklılığı olan, 5. derece ise renk farklılığı olmayan boyalardır.

Dispers boyaların renk yüzeyindeki örtücülük gücü, boyanın yapısı tarafından belirlenir. Yüksek başlangıç ​​boyama hızına, yavaş difüzyona ve zayıf göç özelliğine sahip çoğu boyanın renk yüzeyinde örtücülüğü düşüktür. Örtücülük gücü aynı zamanda süblimasyon haslığıyla da ilişkilidir.

3. Polyester filamentin boyama performansının incelenmesi:

Aksine, düşük örtücülüğe sahip dispers boyalar, polyester elyafların kalitesini tespit etmek için kullanılabilir. Çekme ve ayarlama parametrelerindeki değişiklikler de dahil olmak üzere kararsız elyaf üretim süreçleri, elyaf afinitesinde tutarsızlıklara neden olur. Polyester filamentlerin boyanabilirlik kalite kontrolü genellikle tipik düşük örtücülüğe sahip Eastman Fast Blue GLF (CI Disperse Blue 27) boyası ile, %1 boyama derinliğinde, 95-100℃'de 30 dakika kaynatılarak, yıkama ve kurutma işlemi yapılarak ve renk farkı derecesine göre derecelendirilerek gerçekleştirilir.

4. Üretimde önleme:

Üretim aşamasında renk tonu farklılıklarının önlenmesi için ilk adım, polyester elyaf hammaddelerinin kalite yönetimini güçlendirmektir. Dokuma fabrikası, ürünü değiştirmeden önce fazla ipliği kullanmalıdır. Kalitesi düşük olduğu bilinen hammaddeler için, nihai ürünün büyük ölçüde bozulmasını önlemek amacıyla iyi örtücülüğe sahip dispers boyalar seçilebilir.

3. Dağılım kararlılığı

1. Dispersiyon boyalarının dispersiyon kararlılığı:

Dispers boyalar suya dökülür ve daha sonra ince parçacıklara dağılır. Parçacık boyutu dağılımı, ortalama değeri 0,5 ila 1 mikron olan binom formülüne göre genişler. Yüksek kaliteli ticari boyaların parçacık boyutu birbirine çok yakındır ve yüksek oranda bulunur; bu durum parçacık boyutu dağılım eğrisi ile gösterilebilir. Kötü parçacık boyutu dağılımına sahip boyalar, farklı boyutlarda iri parçacıklara ve zayıf dağılım kararlılığına sahiptir. Parçacık boyutu ortalama aralığı büyük ölçüde aşarsa, küçük parçacıkların yeniden kristalleşmesi meydana gelebilir. Büyük yeniden kristalleşmiş parçacıkların artması nedeniyle, boyalar çökelir ve boyama makinesinin duvarlarına veya liflere birikir.

Boya parçacıklarının stabil bir su dispersiyonuna dönüşmesi için, suda yeterli konsantrasyonda kaynar boya dispersanının bulunması gerekir. Boya parçacıkları dispersanla çevrilidir; bu da boyaların birbirine yaklaşmasını, karşılıklı kümelenmesini veya topaklanmasını önler. Anyonun yük itmesi, dispersiyonun stabilitesine yardımcı olur. Yaygın olarak kullanılan anyonik dispersanlar arasında doğal lignosülfonatlar veya sentetik naftalin sülfonik asit dispersanları bulunur; ayrıca, özellikle sentetik macun baskı için kullanılan, çoğunluğu alkilfenol polioksietilen türevleri olan noniyonik dispersanlar da vardır.

2. Dispersiyon boyalarının dispersiyon stabilitesini etkileyen faktörler:

Orijinal boyadaki safsızlıklar, dağılım durumunu olumsuz etkileyebilir. Boya kristalinin değişimi de önemli bir faktördür. Bazı kristal halleri kolayca dağılırken, diğerleri kolay dağılmaz. Boyama işlemi sırasında, boyanın kristal hali bazen değişir.

Boya sulu çözeltiye dağıtıldığında, dış faktörlerin etkisiyle dağılımın kararlı hali bozulur; bu da boya kristallerinin büyümesi, parçacıkların kümelenmesi ve topaklanması gibi olaylara yol açabilir.

Agregasyon ve flokülasyon arasındaki fark, agregasyonun tekrar kaybolabilmesi, tersine çevrilebilir olması ve karıştırma yoluyla tekrar dağıtılabilmesidir; oysa floküle olmuş boya, kararlılığına geri döndürülemeyen bir dispersiyondur. Boya parçacıklarının flokülasyonunun yol açtığı sonuçlar şunlardır: renk lekeleri, daha yavaş renklendirme, daha düşük renk verimi, düzensiz boyama ve tank kirlenmesi.

Boya çözeltisinin dağılımının kararsızlığına neden olan faktörler kabaca şunlardır: düşük boya kalitesi, yüksek boya çözeltisi sıcaklığı, çok uzun süre, çok hızlı pompalama hızı, düşük pH değeri, uygun olmayan yardımcı maddeler ve kirli kumaşlar.

3. Dağılım kararlılığının testi:

A. Filtre kağıdı yöntemi:
10 g/L dispers boya çözeltisine pH değerini ayarlamak için asetik asit ekleyin. 500 ml alın ve porselen bir huni üzerinde 2 numaralı filtre kağıdı ile filtreleyerek partikül inceliğini gözlemleyin. Boş test için yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı bir boyama makinesinde 400 ml daha alın, 130°C'ye ısıtın, 1 saat sıcak tutun, soğutun ve boya partikül inceliğindeki değişiklikleri karşılaştırmak için filtre kağıdı ile filtreleyin. Yüksek sıcaklıkta ısıtılan boya çözeltisi filtrelendikten sonra, kağıt üzerinde renk lekesi yoksa, dispersiyon stabilitesinin iyi olduğunu gösterir.

B. Renkli evcil hayvan yöntemi:
Boya konsantrasyonu %2,5 (polyester ağırlığına göre), banyo oranı 1:30, 1 ml %10'luk amonyum sülfat eklenir, %1'lik asetik asit ile pH 5'e ayarlanır, 10 gram polyester örme kumaş alınır, gözenekli duvar üzerinde yuvarlanır ve yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı boyama küçük numune makinesinde boya çözeltisinin içinde ve dışında dolaştırılır, sıcaklık 80°C'den 130°C'ye yükseltilir, 10 dakika bu sıcaklıkta tutulur, 100°C'ye soğutulur, suda yıkanıp kurutulur ve kumaş üzerinde boya yoğunlaşması lekelerinin olup olmadığı gözlemlenir.

Dördüncüsü, pH duyarlılığı

1. pH duyarlılığı nedir?

Dağıtıcı boyaların birçok çeşidi, geniş kromatogramları ve pH'a karşı çok farklı hassasiyetleri vardır. Farklı pH değerlerine sahip boyama çözeltileri genellikle farklı boyama sonuçlarına yol açarak renk derinliğini etkiler ve hatta ciddi renk değişikliklerine neden olabilir. Zayıf asidik bir ortamda (pH 4,5-5,5), dağıtıcı boyalar en kararlı haldedir.

Ticari boya çözeltilerinin pH değerleri aynı değildir; bazıları nötr, bazıları ise hafif alkalidir. Boyamadan önce, belirtilen pH değerine asetik asit ile ayarlama yapılmalıdır. Boyama işlemi sırasında, boya çözeltisinin pH değeri bazen kademeli olarak artabilir. Gerekirse, boya çözeltisini zayıf asidik halde tutmak için formik asit ve amonyum sülfat eklenebilir.

2. Boya yapısının pH duyarlılığı üzerindeki etkisi:

Azo yapısına sahip bazı dispers boyalar alkaliye karşı çok hassastır ve indirgenmeye dirençli değildir. Ester, siyano veya amid grupları içeren dispers boyaların çoğu alkali hidrolizden etkilenir ve bu da normal renk tonunu etkiler. Bazı çeşitler, nötr veya zayıf alkali koşullar altında yüksek sıcaklıkta boyansalar bile, renk değişimi olmadan direkt boyalarla aynı banyoda veya reaktif boyalarla aynı banyoda pad boyama yöntemiyle boyanabilir.

Baskı boyalarında aynı boyutta dispers boyalar ve reaktif boyalar kullanılması gerektiğinde, kabartma tozu veya soda külünün renk tonu üzerindeki etkisini önlemek için yalnızca alkaliye dayanıklı boyalar kullanılmalıdır. Renk uyumuna özellikle dikkat edilmelidir. Boya çeşidini değiştirmeden önce test yapılması ve boyanın pH stabilitesi aralığının belirlenmesi gereklidir.
5. Uyumluluk

1. Uyumluluğun tanımı:

Seri boyama üretiminde, iyi bir tekrarlanabilirlik elde etmek için, genellikle kullanılan üç ana renk boyasının boyama özelliklerinin benzer olması ve partiler arası renk farkının tutarlı olması gerekir. Boyandıktan sonra elde edilen ürünlerin partileri arasındaki renk farkını, izin verilen kalite aralığında nasıl kontrol edebiliriz? Bu, boyama reçetelerinin renk uyumu uyumluluğuyla ilgili aynı sorudur ve boya uyumluluğu (boyalama uyumluluğu olarak da bilinir) olarak adlandırılır. Dispersiyon boyalarının uyumluluğu, boyama derinliğiyle de ilgilidir.

Selüloz asetatın boyanmasında kullanılan dispers boyaların genellikle yaklaşık 80°C'de renklendirilmesi gerekir. Boyaların renklendirme sıcaklığının çok yüksek veya çok düşük olması, renk uyumuna elverişli değildir.

2. Uyumluluk testi:

Polyester yüksek sıcaklık ve yüksek basınçta boyandığında, dispers boyaların boyama özellikleri, başka bir boyanın eklenmesi nedeniyle sıklıkla değişir. Genel prensip, renk uyumu için benzer kritik boyama sıcaklıklarına sahip boyaları seçmektir. Boyaların uyumluluğunu araştırmak için, boyama üretim ekipmanına benzer koşullar altında bir dizi küçük örnek boyama testi yapılabilir ve reçete konsantrasyonu, boyama çözeltisinin sıcaklığı ve boyama süresi gibi ana işlem parametreleri değiştirilerek boyanmış kumaş örneklerinin renk ve ışık tutarlılığı karşılaştırılır. Daha iyi boyama uyumluluğuna sahip boyalar bir kategoriye alınır.

3. Boyaların uyumluluğunu makul bir şekilde nasıl seçebiliriz?

Polyester-pamuk karışımı kumaşlar sıcak eriyik boya ile boyandığında, renk uyumu sağlayan boyaların da tek renkli boyalarla aynı özelliklere sahip olması gerekir. En yüksek renk verimini sağlamak için erime sıcaklığı ve süresi, boyanın sabitleme özellikleriyle uyumlu olmalıdır. Her tek renkli boyanın, renk uyumu sağlayan boyaların ön seçiminde temel olarak kullanılabilecek belirli bir sıcak eriyik sabitleme eğrisi vardır. Yüksek sıcaklık tipi dispers boyalar genellikle düşük sıcaklık tipi boyalarla renk uyumu sağlayamaz, çünkü farklı erime sıcaklıkları gerektirirler. Orta sıcaklık boyaları sadece yüksek sıcaklık boyalarıyla renk uyumu sağlamakla kalmaz, aynı zamanda düşük sıcaklık boyalarıyla da uyumludur. Makul renk uyumu, boyaların özellikleri ve renk haslığı arasındaki tutarlılığı dikkate almalıdır. Rastgele renk uyumunun sonucu, tonun kararsız olması ve ürünün renk tekrarlanabilirliğinin iyi olmamasıdır.

Genel olarak, boyaların sıcak erime sabitleme eğrisinin şeklinin aynı veya benzer olduğu ve polyester film üzerindeki monokromatik difüzyon katmanlarının sayısının da aynı olduğu düşünülmektedir. İki boya birlikte boyandığında, her difüzyon katmanındaki renk ışığı değişmeden kalır, bu da iki boyanın renk uyumunda birbirleriyle iyi bir uyumluluğa sahip olduğunu gösterir; aksine, boyanın sıcak erime sabitleme eğrisinin şekli farklıysa (örneğin, bir eğri sıcaklık artışıyla yükselirken, diğer eğri sıcaklık artışıyla düşer), polyester film üzerindeki monokromatik difüzyon katmanı sayısı farklı olur. Farklı sayıda boya birlikte boyandığında, difüzyon katmanındaki tonlar farklıdır, bu nedenle birbirleriyle renk uyumu için uygun değildir, ancak aynı ton bu kısıtlamaya tabi değildir. Örnek olarak şunu ele alalım: Koyu mavi HGL ve kırmızı 3B veya sarı RGFL'nin sıcak eriyik sabitleme eğrileri tamamen farklıdır ve polyester film üzerindeki difüzyon katmanlarının sayısı da oldukça farklıdır, bu nedenle renkleri eşleştirilemez. Ancak, Kırmızı M-BL ve Kırmızı 3B benzer tonlara sahip olduklarından, sıcak eriyik özellikleri tutarsız olsa bile renk eşleştirmede kullanılabilirler.