Padroneggiare il colore sintetico: una guida completa alle tecniche di tintura industriale del poliestere

La scienza dei coloranti dispersi nella colorazione del poliestere

Il poliestere è una fibra sintetica caratterizzata dalla sua natura idrofoba e dall'elevata cristallinità, che la rende resistente ai tradizionali coloranti idrosolubili. Per ottenere colori vivaci e duraturi, l’industria fa affidamento su coloranti dispersi. Si tratta di sostanze chimiche non ioniche con bassa solubilità in acqua che, in specifiche condizioni termiche, sublimano o si dissolvono nella matrice della fibra. Poiché il poliestere è privo di gruppi reattivi per il legame chimico, il processo di tintura è essenzialmente un fenomeno fisico in cui le molecole di colorante migrano nelle catene polimeriche ammorbidite del tessuto.

Caratteristiche chiave dei coloranti dispersi

• Elevata solidità alla sublimazione per prevenire la perdita di colore durante il termofissaggio.
• Eccellente resistenza alla luce e al lavaggio grazie al colorante intrappolato all'interno della fibra.
• Varie dimensioni molecolari classificate in tipo E (bassa energia) e tipo S (alta energia).

Il metodo di tintura ad alta temperatura e alta pressione (HTHP).

Il metodo industriale più diffuso per tintura di tessuti in poliestere è il processo HTHP. Poiché la temperatura di transizione vetrosa (Tg) del poliestere è di circa 80°C, la fibra rimane troppo rigida per la penetrazione del colorante al punto di ebollizione. Aumentando la pressione e innalzando la temperatura a circa 130°C, le catene polimeriche acquistano energia cinetica sufficiente per creare "vuoti" o aperture. Le molecole di colorante disperse si diffondono quindi in questi spazi vuoti. Una volta che la temperatura si abbassa, la struttura della fibra "si chiude", bloccando di fatto il colore all'interno del filamento.

Tintura portante: un'alternativa per le miscele sensibili

Nei casi in cui non è disponibile l'attrezzatura ad alta pressione o il tessuto è una miscela delicata che non può resistere a 130°C, vengono utilizzati i "trasportatori". I trasportatori sono composti organici, come fenoli o idrocarburi clorurati, aggiunti al bagno di tintura per agire come agenti rigonfianti. Riducono temporaneamente la temperatura di transizione vetrosa del poliestere, consentendo la tintura a 100°C. Sebbene efficace, questo metodo richiede un'accurata post-elaborazione per rimuovere le sostanze chimiche residue, poiché possono essere odorose o tossiche.

Passaggi critici nel processo di trasporto

• Emulsione del veicolo prima di aggiungerlo al bagno colorante.
• Preriscaldamento del tessuto per garantire un assorbimento uniforme del vettore.
• Detergente con riduzione intensiva per eliminare il trasportatore e il colorante legati alla superficie.

Trattamenti Post Tintura: Schiaritura di riduzione e Termofissaggio

Per garantire la massima qualità di finitura, il poliestere deve essere sottoposto a "Reduction Clearing". Durante la fase di raffreddamento della tintura, alcune particelle di colorante disperse rimangono inevitabilmente sulla superficie della fibra anziché al suo interno. Se non rimosse, queste particelle portano a una scarsa resistenza allo sfregamento e a colori più opachi. Una soluzione di idrosolfito di sodio e soda caustica viene utilizzata per distruggere chimicamente il colorante superficiale senza alterare il colore all'interno della fibra. Successivamente viene eseguito il termofissaggio per stabilizzare le dimensioni del tessuto e fissarlo nella tonalità finale.

Un aspetto secondario ma vitale del post-trattamento è l'applicazione di agenti antistatici. Poiché il poliestere è soggetto ad accumulo statico, queste finiture migliorano la sensazione al tatto e il drappeggio del tessuto, rendendolo adatto per abbigliamento e tessuti per la casa di fascia alta. Un adeguato controllo della temperatura durante la fase di asciugatura finale è essenziale per prevenire la "termomigrazione", in cui le molecole del colorante tornano in superficie, compromettendo la solidità al lavaggio ottenuta durante la fase di riduzione della schiaritura.