Barwienie -Dyeing

Barwiący

Pigmenty na sprzedaż na targu w Goa w Indiach

Bawełna farbowana ręcznie we współczesnych Indiach

Farba do jedwabiu na patelni na kuchence. Chotan

Barwienie to nakładanie barwników lub pigmentów na materiały tekstylne , takie jak włókna , przędze i tkaniny , w celu uzyskania pożądanej trwałości koloru . Barwienie odbywa się zwykle w specjalnym roztworze zawierającym barwniki i określony materiał chemiczny. Cząsteczki barwnikasą mocowane do włókna poprzez absorpcję, dyfuzję lub wiązanie, a temperatura i czas są kluczowymi czynnikami kontrolującymi. Wiązanie między cząsteczką barwnika a włóknem może być silne lub słabe, w zależności od użytego barwnika. Farbowanie i drukowanie to różne zastosowania; w druku kolor jest nakładany na zlokalizowany obszar z pożądanymi wzorami. Podczas barwienia nakłada się go na całą tkaninę.

Historycznie rzecz biorąc, głównym źródłem barwnika była natura , a barwniki były pozyskiwane ze zwierząt lub roślin . Jednak od połowy XIX wieku ludzie produkują sztuczne barwniki w celu uzyskania szerszej gamy kolorów i uczynienia barwników bardziej odpornymi na pranie i ogólne zastosowanie. Różne klasy barwników są używane do różnych rodzajów włókien i na różnych etapach procesu produkcji tekstyliów, od luźnych włókien przez przędzę i tkaninę do kompletnej odzieży.

Włókna akrylowe są barwione barwnikami zasadowymi, włókna nylonowe i białkowe, takie jak wełna i jedwab , barwione są barwnikami kwasowymi , a przędza poliestrowa barwnikami dyspersyjnymi . Bawełna jest barwiona różnymi rodzajami barwników, w tym barwnikami kadziowymi oraz nowoczesnymi syntetycznymi barwnikami reaktywnymi i bezpośrednimi.

Etymologia

Słowo 'dye' ( / ˈ d a / , DIE ) pochodzi od średnioangielskiego 'deie' i ze staroangielskiego 'dag' i 'dah' . Pierwsze znane użycie słowa „barwnik” miało miejsce przed XII wiekiem.

Historia

Barwienie w Fezie, Maroko

Najwcześniejsze barwione włókna lniane zostały znalezione w prehistorycznej jaskini w Gruzji i pochodzą z 34 000 pne. Więcej dowodów na barwienie tkanin pochodzi z okresu neolitu w dużej osadzie neolitycznej w Çatalhöyük w południowej Anatolii , gdzie znaleziono ślady czerwonych barwników, prawdopodobnie z ochry , pigmentu tlenku żelaza pochodzącego z gliny . W Chinach barwienie roślin, kory i owadów sięga ponad 5000 lat wstecz. Wczesne dowody farbowania pochodzą z prowincji Sindh w Pakistanie , gdzie ze stanowiska archeologicznego w Mohendżo-Daro (3 tysiąclecie p.n.e.) wydobyto kawałek bawełny zafarbowany barwnikiem roślinnym . Barwnikiem użytym w tym przypadku był marzan , który wraz z innymi barwnikami, np. indygo , został wprowadzony do innych regionów poprzez handel. Naturalne barwniki owadzie, takie jak koszenila i kermy , oraz barwniki roślinne, takie jak urzet , indygo i marzanna, były ważnymi elementami gospodarki Azji i Europy aż do odkrycia syntetycznych barwników wytwarzanych przez człowieka w połowie XIX wieku. Pierwszym syntetycznym barwnikiem był mauveine Williama Perkina w 1856 roku, pochodzący ze smoły węglowej . Alizarin , czerwony barwnik obecny w marzannie, był pierwszym naturalnym pigmentem, który został syntetycznie powielony w 1869 roku, co doprowadziło do upadku rynku naturalnie uprawianej marzanny. Rozwój nowych, silnie zabarwionych barwników syntetycznych następował szybko i w latach 70. XIX wieku komercyjne barwienie barwnikami naturalnymi zanikało. Ważną cechą była odporność na światło - odporność na blaknięcie pod wpływem światła słonecznego przy użyciu technik przemysłowych, takich jak te opracowane przez Jamesa Mortona .

Metody

Barwienie może być stosowane na różnych etapach procesu produkcji tekstyliów ; na przykład włókna mogą być barwione przed przędzeniem w przędzę, a przędze mogą być barwione przed wpleceniem w tkaniny. Farbowaniu mogą podlegać również same tkaniny, a czasem także gotowe ubrania. Etap, na którym farbuje się produkt, różni się między innymi w zależności od jego zamierzonego zastosowania końcowego, kosztów producenta, pożądanego wyglądu i dostępnych zasobów. Istnieją określone terminy opisujące te metody barwienia, takie jak:

Barwienie domieszkowe : W barwieniu domieszkowym pigmenty dodaje się do samego roztworu polimeru przed wytłaczaniem włókien. Proces ten zapewnia farbowanym włóknom doskonałe właściwości wytrzymałościowe . Barwienie domieszkowe dotyczy tylko włókien syntetycznych . Ta metoda barwienia jest również znana jako barwienie roztworowe i „barwienie w masie” lub „barwienie w masie”. Ma ograniczone opcje kolorystyczne.
Barwienie włókien : w przypadku barwienia włókien barwienie odbywa się na etapie włókien, zanim zostaną one utkane z przędzy. Nazywa się to również barwieniem surowca. Przykładami są melanże i składanki .
Barwienie przędzy : W przypadku barwienia przędzy przędza jest najpierw barwiona przed etapem produkcji tkaniny. Barwienie przędzy odbywa się w motkach lub w barwieniu pakunkowym. Barwienie pakietowe to metoda polegająca na nawijaniu przędzy na perforowane stożki umieszczone w naczyniu farbiarskim. Roztwór barwnika jest następnie na przemian wypychany na lewą stronę i odwrotnie. Przykładami są liczne paski, wzorzyste (w kratkę) i tkaniny żakardowe.
Barwienie jednostkowe : W przypadku barwienia jednostkowego barwienie odbywa się po wytworzeniu tkanin z niebarwionej przędzy. Większość tkanin barwionych w masie jest barwiona metodą barwienia kawałkowego, a materiały są również nazywane farbowanymi w kawałkach.
Barwienie odzieży : W przypadku barwienia odzieży odzież jest tworzona z niebarwionych, ale gotowych do barwienia tkanin.

Cel

Podstawowym celem barwienia jest nałożenie jednolitego koloru na podłoże (włókno, przędza lub tkanina) o wymaganej trwałości koloru . Tie-dye i drukowanie to metody, w których kolor jest nakładany lokalnie.

Podanie

Naczynie do farbowania spalin

Metoda wydechowa

W metodzie wyciągowej barwnik transportowany jest na podłoże ruchem ługu barwiącego. Barwnik adsorbuje się na powierzchni włókna i idealnie dyfunduje do całości włókna. Zużycie wody w aplikacji wyciągowej jest wyższe niż w przypadku metody ciągłego barwienia. Istnieją trzy odpowiadające sobie sposoby barwienia metodą wydechową.

Cyrkulacja likieru : luzem, taśma, pakunek, przędza lub tkanina, pakowana jest do kanistrów, nawijana na stożki lub perforowane belki i umieszczana w naczyniu do farbowania. W ten sposób trunek jest pompowany i krąży w materiale, który jest nieruchomy.
Krążący materiał : Farbowanie za pomocą wciągarki do tkanin i jiggery to nieliczne formy, w których materiał pozostaje w ruchu, a alkohol jest nieruchomy. W tym czasie materiał przechodzi przez stacjonarny płyn.
Płyn i materiał w ruchu : metody aplikacji barwienia strumieniowego i barwienia w płynnym przepływie, w których zarówno płyn, jak i płyn pozostają w ruchu.

Metoda ciągła

W metodzie ciągłej barwnik transportowany jest na podłoże, przepuszczając go przez różne etapy, ale w sposób ciągły. Metoda ciągła to innowacyjna metoda, w której łączy się wiele dyskretnych etapów barwienia, takich jak nakładanie koloru, utrwalanie i zmywanie nieutrwalonych barwników. Rodzaje ciągłego barwienia są następujące

Pad-parowy
Pad suchy
Termosol

Bezwodna metoda barwienia

Barwienie bezwodne, znane również jako barwienie na sucho, to nowo opracowana i bardziej zrównoważona metoda barwienia, w której barwniki są nakładane na podłoże za pomocą dwutlenku węgla lub roztworów, które w porównaniu z ich odpowiednikami wymagają mniejszej ilości wody lub nie wymagają jej wcale.

Wybór barwników

Dobór odpowiednich barwników jest najważniejszy, ponieważ dany barwnik nie dotyczy każdego rodzaju włókna . Barwniki klasyfikowane są według wielu parametrów, takich jak budowa chemiczna, powinowactwo, sposób aplikacji, pożądana trwałość koloru , czyli odporność na zmywanie, ścieranie, światło. Właściwości mogą się różnić w zależności od różnych barwników. Wybór barwnika zależy od celu barwienia i powinowactwa (do jakiego materiału ma być farbowany). Trwałość koloru w dużej mierze zależy od wielkości cząsteczkowej barwników i rozpływności. Większy rozmiar cząsteczek zapewnia lepsze rezultaty odporności na pranie.

Barwniki indygo mają słabą odporność na pranie i ścieranie na dżinsach (bawełnie), dlatego są używane do tworzenia efektów sprania na tkaninach. W przeciwieństwie do tego, na bawełnę nakłada się barwniki kadziowe lub reaktywne , aby uzyskać doskonałą odporność na pranie.

Kolejnym ważnym kryterium doboru barwników jest ocena zagrożeń dla zdrowia człowieka i środowiska . Istnieje wiele barwników, zwłaszcza barwników dyspersyjnych , które mogą powodować reakcje alergiczne u niektórych osób oraz negatywny wpływ na środowisko. Istnieją krajowe i międzynarodowe normy i przepisy , które muszą być zgodne.

Bezpośrednia aplikacja

Struktura chemiczna Vat Green 1 , rodzaj barwnika kadziowego

Termin „bezpośrednie nanoszenie barwnika” pochodzi od pewnego barwnika, który przed nałożeniem musi być poddany fermentacji, jak w przypadku niektórych barwników naturalnych, lub chemicznie zredukowany , jak w przypadku syntetycznych barwników kadziowych i siarkowych. To sprawia, że barwnik jest rozpuszczalny, tak że może być wchłonięty przez włókno, ponieważ nierozpuszczalny barwnik ma bardzo małą substantywność w stosunku do włókna. Barwniki bezpośrednie, klasa barwników głównie do barwienia bawełny, są rozpuszczalne w wodzie i mogą być nakładane bezpośrednio na włókno z roztworu wodnego. W ten sposób stosuje się również większość innych klas barwników syntetycznych, innych niż barwniki kadziowe i powierzchniowe.

Termin ten może być również stosowany do barwienia bez użycia zapraw do utrwalania barwnika po jego nałożeniu. Zaprawy często były potrzebne do zmiany odcienia i intensywności naturalnych barwników oraz poprawy trwałości koloru . Sole chromu były do niedawna szeroko stosowane do barwienia wełny syntetycznymi barwnikami zaprawowymi. Były one używane do ekonomicznych odcieni o wysokiej trwałości koloru, takich jak czerń i granat . Ze względów środowiskowych ograniczono ich stosowanie i zostały one zastąpione barwnikami reaktywnymi i metalokompleksowymi, które nie wymagają zaprawy.

Barwienie przędzy

Bębny z wełny barwionej ( CSIRO )

Istnieje wiele form barwienia przędzy . Typowe formy to forma paczki i forma hanks. Przędze bawełniane są w większości barwione w formie opakowania, a przędza akrylowa lub wełniana jest barwiona w formie motków. W przemyśle włókien ciągłych przędze poliestrowe lub poliamidowe są zawsze barwione w formie opakowania, podczas gdy przędze ze sztucznego jedwabiu wiskozowego są częściowo barwione w formie motków ze względu na technologię.

Powszechny proces barwienia przędzy bawełnianej barwnikami reaktywnymi w postaci opakowania jest następujący:

Surowa przędza jest nawijana na sprężystą rurkę, aby uzyskać opakowanie odpowiednie do penetracji barwnika.
Te zmiękczone opakowania są ładowane na wrzeciono nośnika farbiarskiego jeden na drugim.
Opakowania są prasowane na żądaną wysokość, aby uzyskać odpowiednią gęstość pakowania.
Nośnik jest ładowany na maszynę farbiarską, a przędza jest barwiona.
Po barwieniu opakowania są rozładowywane z nośnika na wózek.
Teraz wózek trafia do hydroekstraktora, gdzie usuwana jest woda.
Opakowania są hydroekstrahowane w celu usunięcia maksymalnej ilości wody, pozostawiając pożądany kolor w surowej przędzy.
Opakowania są następnie suszone w celu uzyskania finalnie barwionego opakowania.

Po tym procesie pakiety przędzy barwionej są pakowane i dostarczane.

Farbowanie kosmiczne

Przędza barwiona w kosmosie

Barwienie przestrzenne to technika zlokalizowanego nanoszenia koloru, która daje unikalny wielokolorowy efekt.

Historia farbowania odzieży

Barwienie odzieży to proces barwienia w pełni ukształtowanej odzieży po wytworzeniu, w przeciwieństwie do konwencjonalnej metody wytwarzania odzieży z wstępnie barwionych tkanin.

Aż do połowy lat siedemdziesiątych metoda ta była rzadko stosowana w komercyjnej produkcji odzieży. Wykorzystywany był w kraju, do przefarbowania starych, znoszonych i wyblakłych ubrań, a także przez sprzedawców używanych lub nadwyżek odzieży wojskowej. Pierwsze godne uwagi przemysłowe zastosowanie tej techniki zostało wykonane przez firmę Benetton , która farbowała swoją dzianinę z wełny szetlandzkiej.

Złożone barwienie odzieży

W połowie lat 70. boloński projektant odzieży Massimo Osti zaczął eksperymentować z techniką barwienia odzieży. Jego eksperymenty w ciągu następnej dekady doprowadziły do pionierskiego nie tylko przemysłowego wykorzystania tradycyjnego barwienia odzieży (barwienie prostej odzieży bawełnianej lub wełnianej), ale, co ważniejsze, techniki „złożonego barwienia odzieży”, która polegała na barwieniu w pełni ukształtowanej odzieży, która miała zostały wykonane z wielu rodzajów tkanin lub włókien (np. kurtka wykonana z nylonu i bawełny lub lniana, pokryta nylonem i poliuretanem bawełna) w tej samej kąpieli.

Do czasu jej opracowania przez Massimo Osti (dla jego marki odzieżowej CP Company ), ta technika nigdy nie była z powodzeniem stosowana przemysłowo w żadnym kontekście. Złożoność polegała na opracowaniu zarówno praktycznego, jak i chemicznego zrozumienia, w jaki sposób każda tkanina reaguje inaczej na barwnik, jak bardzo się skurczy, ile koloru wchłonie, opracowując zupełnie nowe formy kontroli jakości w celu weryfikacji możliwych wad tkaniny przed farbowaniem itp. .

Poza przemysłowymi zaletami techniki (zakup tkaniny w jednym kolorze, białym lub naturalnym, możesz wyprodukować tyle kolorów, ile chcesz itp.), artystyczne zalety techniki były znaczne i pod wieloma względami utorowały drogę do stworzenia styl ubioru znany dziś jako włoska odzież sportowa. Te zalety obejmowały

sposób, w jaki różne włókna absorbowały kolor barwnika, pozwolił na stworzenie niezwykle zniuansowanych różnic w odcieniach barw i harmonii niemożliwej do osiągnięcia w inny sposób
proces barwienia odzieży w naturalny sposób nadał tkaninie „wytartą” rękę, co pozwoliło na stworzenie swobodnej i zrelaksowanej wersji klasycznego wyglądu męskiej odzieży, która charakteryzuje włoską odzież sportową
fakt, że każdy rodzaj tkaniny i każdego rodzaju włókna inaczej reaguje na barwnik, powoduje również efekt „zdekonstruowania”, dzięki któremu uwagę konsumenta przykuwa technika konstrukcyjna kurtki. Na przykład: gęściej tkany materiał absorbuje kolor mniej intensywnie niż splot bardziej otwarty, szwy poliestrowe stosowane w odzieży bawełnianej nie wchłaniają żadnego koloru, tworząc ścieg w kontrastowym kolorze itp.

Wady obejmowały:

stosunkowo wysoki wskaźnik awaryjności odzieży (między 5–10%)
trudność w uzyskaniu bardzo dopasowanego wyglądu ze względu na trudności w precyzyjnym obliczeniu współczynników skurczu
wysokie koszty badań i prototypowania w celu zrozumienia, jak tkaniny będą się zachowywać podczas produkcji

Obecnie, podczas gdy barwienie odzieży jest szeroko rozpowszechnioną techniką przemysłową na całym świecie, głównie w produkcji odzieży bawełnianej w stylu vintage i przez dostawców szybkiej mody , złożone barwienie odzieży jest nadal praktykowane prawie wyłącznie we Włoszech, przez kilka marek premium i dostawców, którzy pozostają zaangażowani w sztukę.

Usuwanie barwników

Barwiarz fontanny „Weberbrunnen” w Monschau (Niemcy).

Jeśli coś pójdzie nie tak w procesie barwienia, farbiarz może być zmuszony do usunięcia już nałożonego barwnika w procesie zwanym „odpędzaniem” lub rozładowywaniem . Zwykle oznacza to zniszczenie barwnika silnymi środkami redukującymi, takimi jak podsiarczyn sodu lub środkami utleniającymi, takimi jak nadtlenek wodoru lub podchloryn sodu . Proces często grozi uszkodzeniem podłoża (włókna). Tam, gdzie to możliwe, często mniej ryzykowne jest farbowanie materiału na ciemniejszy odcień, przy czym czerń często jest najłatwiejszą lub ostatnią opcją.

Languages

In other projects