בדרך כלל לאחר שעברו סדרה של טיפולים מקדימים, בדים בדרך כלל ממשיכים לתהליך הצביעה. מטרת הצביעה היא להקנות את הצבעים הרצויים על הבד הצבעוני הטבעי-.
תהליך זה כולל גורמים רבים, אך העיקרון הבסיסי ביותר הוא להשתמש בצבעים ובחומרי עזר ספציפיים במים כמדיום, בתנאים ספציפיים (כגון טמפרטורה וערך PH מסוימים)
סיבי פוליאסטר
סיבי פוליאסטר נצבעים באמצעות צבעי פיזור. מכיוון שלסיבי פוליאסטר עצמם אין קבוצות יחסיות, תנאי הצביעה תובעניים יותר יחסית. באופן ספציפי, טמפרטורות גבוהות נדרשות כדי להפעיל את השרשראות המולקולריות של סיבי הפוליאסטר, להגדיל את החלל הפנימי של הסיבים. זה מאפשר לחלקיקי צבע עדינים לחדור לסיבים ולהיקשר באופן קוולנטי, ובכך לקבע את הצבע.
תהליך זה דורש מספיק אנרגיה כדי להפעיל את השרשראות המולקולריות של סיבי הפוליאסטר; הטמפרטורה צריכה להגיע ל-130 מעלות. במקביל, יש להוסיף לאמבט הצבע חומצה אצטית קרחונית, מרככים, חומרי פילוס וחומרי פיזור כדי לתאם את התהליך כולו.
- תפקידה של חומצה אצטית קרחונית הוא להתאים את ערך ה-PH (חומציות/בסיסיות) של אמבט הצבע לרמה מעט חומצית, ובכך להגביר את המסיסות והחדירה של צבעים מפוזרים ולהקל על הצביעה.
- תפקידו של המרכך באמבט הצבע הוא לרכך את הבד בתהליך הצביעה, ולמנוע פגמי בד כמו קמטים ותופעות של "ציפורן עוף".
- תפקידו של חומר הפילוס הוא להתאים את איזון ההפצה בין הצבע והבד במהלך תהליך הצביעה כדי להשיג אפקט צביעה ברמה.
- תפקידו של חומר הפיזור הוא לעזור לפיזור הצבעים להתפזר באופן שווה באמבט הצבע, ולמנוע פיזור של צבעי פיזור והיווצרות כתמי צבע.
בעת צביעת סיבי פוליאסטר, יש לקחת בחשבון את יציבות הסובלימציה של צבעי פיזור. סובלימציה מתייחסת לתהליך שבו חומר עובר ישירות ממוצק לגז בחום. מכיוון שסיבי פוליאסטר וצבעים חסרים קבוצות תגובתיות לקיבוע, טמפרטורות גבוהות במהלך ההתייצבות גורמות לסובלימציה של צבע, וכתוצאה מכך דהיית צבע. לכן, כאשר צובעים פוליאסטר עם צבעים מפוזרים, יש לקחת בחשבון יציבות סובלימציה. בחירת הצבע תלויה בדרך כלל בדרישות הסופיות.
מכיוון שצביעה מתרחשת בתנאי טמפרטורה- גבוהים ודורשת אנרגיה משמעותית כדי לגרום לתנועה בשרשראות סיבי פוליאסטר, יציבות הכביסה של פוליאסטר צבוע היא גבוהה במיוחד ואינה מדאיגה. עם זאת, עבור צבעים עמוקים כמו אולטרה-שחור, כמות הצבע המשמעותית מונעת חדירה וקיבוע מוחלטים בתוך פנים הסיבים. וכתוצאה מכך עודף צבע נספג על פני הסיבים. אם לא יוסר ביסודיות, צבע שאריות זה יפגע ביציבות הכביסה. לכן יש לבצע שטיפה ושטיפה בסבון לאחר הצביעה.
שטיפת סבון מתייחסת לתהליך של שימוש בדטרגנט ואפר סודה בטמפרטורה מסוימת כדי להסיר צבעים שנספגים על פני הסיבים, ולאחר מכן שטיפה יסודית כדי להבטיח את יציבות הכביסה של הבד.
סיבי ניילון
צביעת סיבי ניילון משתמשת בעיקר בצבעי חומצה ובצבעים מפוזרים מסוימים. צבעים מפוזרים משמשים בעיקר לגוונים בהירים יותר, בעוד שצבעים חומציים רואים את היישום הרחב ביותר. צבעי חומצה מסווגים ל: - צבעי חומצה לצביעה אחידה- (צבעי חומצה חזקה); - חצי-אחיד-צבעי חומצה (צבעי חומצה חלשים); וצבעים ניטרליים.
בחירת הצבעים מבוססת על עומק הצבע:
1. צבעים בהירים: פיזור צבעים וצביעה אחידה- של צבעי חומצה;
2. צבעים כהים-בינוניים: צבעי חומצה צבועים למחצה-אחידות-;
3. גוונים כהים: צבעים ניטרליים;
עבור יישומים הדורשים יציבות כביסה גבוהה במיוחד, משתמשים בצבעי מתכת- מורכבים (בשימוש נדיר). העיקרון של צביעת ניילון בצבעי חומצה כרוך בחיבור קוולנטי ובכוחות ואן דר ואלס בין הצבע לסיבים באמבט חומצי. לאחר הקיבוע, הצבע מעוגן לסיב כדי להקנות צבע. תנאי הצביעה כוללים טמפרטורה, pH וחומרי פילוס ספציפיים.
להלן מתארים את התהליכים עבור צבעים שונים:
1. צבעי חומצה שווים-: ידועים גם בתור צבעי חומצה חזקים, אלה דורשים צביעה בתנאים חומציים מאוד, עם חומצה קרחונית הוספה כדי לקדם צביעה. הם כוללים פילוס מעולה אך יציבות כביסה גרועה. לכן, טיפול בקיבוע חיוני להשגת יציבות נאותה.
2. צבעי חומצה מפולסים למחצה: ידועים גם בתור צבעי חומצה חלשה, אלה דורשים צביעה בתנאים חומציים חלשים. מכיוון שצבעים אלה מציגים יציבות מקובלת לאחר קשירת סיבים, יש לשלוט בקפידה על השימוש בחומצה אצטית. תוספת של חומרי פילוס היא גם חיונית כדי למנוע ספיגת צבע לא אחידה ופסי צבע הנגרמים על ידי מהירות חדירת צבע מוגזמת.
3. צבעים ניטרליים: אלה דורשים צביעה בתנאים כמעט ניטרליים-. מכיוון שצבעים אלו נקשרים בחוזקה לסיבים וקשים להסרה, השימוש בחומצה אצטית הוא מינימלי או מיותר. התוספת של חומרי פילוס הופכת חיונית במיוחד, מכיוון שהם משמשים להאטת תהליך הצביעה.
למעט צבעים מפוזרים, שבדרך כלל אינם דורשים טיפול קיבוע, צביעת חומצה של סיבי ניילון מחייבת בדרך כלל שימוש בחומר מקבע כדי לשפר את יציבות הכביסה. בסך הכל, צביעת סיבי ניילון כרוכה בהתחשב בשילוב של צבעי חומצה ויציבות הכביסה שלהם. בקרת תהליך מושגת על ידי שימוש בשיטות שונות המבוססות על הצבע הספציפי המשמש.
עבור סיבי ניילון צבועים- בחומצה, בעיה קריטית היא ההשפעה של איכות המים, במיוחד הנוכחות של יוני מתכות כבדות כגון Fe ו-Mn. יונים אלה גורמים לשינויי צבע-באופן ספציפי, אפקט הכהה.
לכן, מים המשמשים לצביעת חומצה ניילון חייבים לעבור החלפת יונים. תהליך זה כולל העברת המים דרך מחליף יונים שבו יוני Na מחליפים יוני מתכות כבדות כמו Fe ו-Mn.
מכיוון שכושר הצביעה של סיבי הניילון מושפע באופן משמעותי מחום, חימום לא אחיד במהלך טיפול מקדים עלול לפגוע באחידות הצביעה. גורם זה קריטי במיוחד בצביעה של סיבים אלו. מכיוון שכל תהליכי הצביעה המתוארים לעיל מתרחשים בתוך בורות צביעה, יש צורך לספק הסבר כללי על מבנה ותפעול המיכלים, בעיקר באמצעות מכונות צביעה בטמפרטורה-גבוהה ובלחץ גבוה- כדוגמה.
