Kako izboljšati obstojnost barvanja tiskanih in barvanih tkanin, da bi zadostili vse večjemu povpraševanju na tekstilnem trgu, je postala raziskovalna tema v tiskarski in barvarski industriji. Zlasti obstojnost reaktivnih barvil na svetlih tkaninah na svetlobo, obstojnost temnih in gostih tkanin na mokro drgnjenje; upad obstojnosti pri mokri obdelavi zaradi toplotne migracije disperznih barvil po barvanju; ter obstojnost na visok klor, obstojnost na znoj in svetlobo itd.

Na obstojnost barv vpliva veliko dejavnikov in obstaja veliko načinov za izboljšanje obstojnosti barv. Skozi leta proizvodne prakse so strokovnjaki za tiskanje in barvanje raziskovali izbiro primernih barv in kemičnih dodatkov, izboljšanje postopkov barvanja in dodelave ter okrepitev nadzora nad procesi. Sprejetih je bilo nekaj metod in ukrepov za povečanje in izboljšanje obstojnosti barv do določene mere, kar v osnovi ustreza povpraševanju na trgu.

Svetlobna obstojnost reaktivnih barvil na svetlih tkaninah

Kot vsi vemo, reaktivna barvila, barvana na bombažnih vlaknih, pod vplivom ultravijoličnih žarkov sončne svetlobe napadejo kromofore ali avksokrome v strukturi barvila, kar povzroči spremembo barve ali svetlejšo barvo, kar je problem svetlobne obstojnosti.

Nacionalni standardi moje države že določajo obstojnost reaktivnih barvil na svetlobo. Na primer, standard GB/T411-93 za tiskanje in barvanje bombažnih tkanin določa, da je obstojnost reaktivnih barvil na svetlobo 4-5, obstojnost tiskanih tkanin pa 4; standard GB/T5326 za tiskanje in barvanje mešanih tkanin iz česanega poliestra in bombaža ter standard FZ/T14007-1998 za tiskanje in barvanje mešanih tkanin iz bombaža in poliestra določata, da je obstojnost dispergiranih/reaktivno barvanih tkanin na svetlobo 4, tiskana tkanina pa je prav tako 4. Za reaktivna barvila je težko barvati svetle tiskane tkanine, da bi dosegli ta standard.

Razmerje med strukturo matrice barvila in svetlobno obstojnostjo

Svetlobna obstojnost reaktivnih barvil je v glavnem povezana z matrično strukturo barvila. 70–75 % matrične strukture reaktivnih barvil je azo tipa, preostanek pa je antrakinon, ftalocianin in tip A. Azo tip ima slabo svetlobno obstojnost, antrakinon, ftalocianin in lak pa imajo boljšo svetlobno obstojnost. Molekularna struktura rumenih reaktivnih barvil je azo tipa. Za najboljšo svetlobno obstojnost sta matični barvili pirazolon in naftalen trisulfonska kislina. Reaktivna barvila modrega spektra so antrakinon, ftalocianin in matična struktura. Svetlobna obstojnost je odlična, molekularna struktura reaktivnega barvila rdečega spektra pa je azo tipa.

Svetlobna obstojnost je običajno nizka, zlasti pri svetlih barvah.

Razmerje med gostoto barvanja in svetlobno obstojnostjo
Svetlobna obstojnost barvanih vzorcev se spreminja s spremembo koncentracije barvanja. Pri vzorcih, barvanih z istim barvilom na istem vlaknu, se svetlobna obstojnost povečuje z naraščanjem koncentracije barvanja, predvsem zato, ker je barvilo v vlaknu. To je posledica sprememb v porazdelitvi velikosti agregatnih delcev na vlaknu.

Večji kot so agregatni delci, manjša je površina barvila na enoto teže, izpostavljena zračni vlagi, in večja je svetlobna obstojnost.
Povečanje koncentracije barvanja bo povečalo delež velikih agregatov na vlaknu, kar bo ustrezno povečalo tudi obstojnost na svetlobo. Koncentracija barvanja svetlih tkanin je nizka, delež agregatov barvila na vlaknu pa je nizek. Večina barvil je v stanju ene same molekule, kar pomeni, da je stopnja razgradnje barvila na vlaknu zelo visoka. Vsaka molekula ima enako verjetnost, da bo izpostavljena svetlobi in zraku. Zaradi vpliva vlage se ustrezno zmanjša tudi obstojnost na svetlobo.

Standardna svetlobna obstojnost ISO/105B02-1994 je razdeljena na standardno oceno od 1 do 8 stopenj, nacionalni standard moje države je prav tako razdeljen na standardno oceno od 1 do 8 stopenj, standardna svetlobna obstojnost AATCC16-1998 ali AATCC20AFU pa je razdeljena na standardno oceno od 1 do 5 stopenj.

Ukrepi za izboljšanje svetlobne obstojnosti

1. Izbira barvila vpliva na svetle tkanine
Najpomembnejši dejavnik svetlobne obstojnosti je samo barvilo, zato je izbira barvila najpomembnejša.
Pri izbiri barvil za ujemanje barv se prepričajte, da je stopnja svetlobne obstojnosti vsake izbrane komponente barvila enakovredna, če katera koli od komponent, zlasti komponenta z najmanjšo količino, ne more doseči svetlobne obstojnosti svetlo obarvanega materiala. Zahteve končnega barvanega materiala ne bodo ustrezale standardu svetlobne obstojnosti.

2. Drugi ukrepi
Učinek plavajočih barvil.
Barvanje in milenje nista temeljita, nefiksirana in hidrolizirana barvila, ki ostanejo na tkanini, pa vplivajo tudi na svetlobno obstojnost barvanega materiala, njihova svetlobna obstojnost pa je bistveno nižja kot pri fiksnih reaktivnih barvilih.
Bolj temeljito kot je milo opravljeno, boljša je svetlobna obstojnost.

Vpliv fiksirnega sredstva in mehčalca.
Pri dodelavi tkanin se uporabljata kationsko sredstvo za fiksiranje z nizko molekulsko maso ali poliaminsko kondenzirano smolo in kationsko mehčalo, ki zmanjšata obstojnost barvanih izdelkov na svetlobo.
Zato je treba pri izbiri fiksirjev in mehčalcev pozornost nameniti njihovemu vplivu na obstojnost barvanih izdelkov na svetlobi.

Vpliv UV absorberjev.
Ultravijolični absorberji se pogosto uporabljajo v svetlih barvanih tkaninah za izboljšanje obstojnosti na svetlobi, vendar jih je treba uporabiti v veliki količini, da bi dosegli učinek, kar ne le poveča stroške, ampak povzroči tudi rumenenje in močno škodo na tkanini, zato je najbolje, da se te metode ne uporablja.