Synthetische Farbstoffe in gewebten Stoffen: Ein Leitfaden für Käufer zu Klassen und Echtheit

Synthetische Farbstoffe: Eine Definition, die ein Werksaudit überdauert

Ein synthetischer Farbstoff ist ein Farbstoff, der in einer Chemiefabrik aus petrochemischen oder Kohlenteer-Zwischenprodukten synthetisiert wird. Im kommerziellen Handel wird er durch eine Farbindexnummer (CI) benannt, die seine chemische Familie und die Methode zur Anwendung festlegt.

Mauveine, 1856 von William Perkin hergestellt, war das erste kommerziell erfolgreiche Beispiel und hatte innerhalb von zwei Generationen natürliches Indigo, Krapp und Cochenille aus dem europäischen Textilhandel verdrängt. Es folgten Azo-, Anthrachinon- und Phthalocyanin-Chemie, und das CI-System wurde genau so aufgebaut, dass eine Fabrik in einem Land und eine Marke in einem anderen über dasselbe Molekül namentlich streiten konnten.

„Navy“ ist eine Farbe, keine Spezifikation. Dieses Marineblau könnte ein Reaktivfarbstoff auf Baumwolle, ein Küpenfarbstoff auf derselben Baumwolle, ein Schwefelfarbstoff auf einem Arbeitskleidungs-Twill oder ein Pigment sein, das auf der Oberfläche eines beschichteten Stoffes festgehalten wird. In einem Leuchtkasten sind sie nicht zu unterscheiden. Bei einem Waschtest, einem Chlorbleichfleck oder einem zweijährigen Lagerversuch verhalten sie sich nicht gleich. Ein Käufer, der nur „Marineblau, Waschechtheit 4–5“ schreibt, hat die Wahl der Chemie dem Werk überlassen. Die dieser Wahl zugrunde liegende Logik der Faser-zu-Farbstoff-Anpassung wird hier dargelegt Anleitung zur passenden Farbstoffart für Fasern .

Sechs Farbklassen decken die meisten Webaufträge ab, und jede weist eine andere Wirkung auf

Fast alle gewebten Bekleidungs- und Heimtextilien werden von sechs Färbefamilien hergestellt, und die jeweils festgelegte Echtheitshöchstgrenze ist der hilfreichste Vergleich, wenn Angebote zu unterschiedlichen Preisen eingehen.

Pigment- und Bindemittelsysteme liegen knapp außerhalb dieser Liste und sind für beschichtete Stoffe von Bedeutung, bei denen die Farbe ein Oberflächenfilm und nicht eine Faser ist, die den Farbstoff absorbiert hat. Das ist eine andere Diskussion mit unterschiedlichem Abrieb- und Krümelverhalten.

Durch die Abstimmung der Farbstoffklasse auf die Faser wird die Echtheitsgrenze festgelegt

Die Fasermischung auf der Bestellung, nicht die Farbkarte, entscheidet darüber, welche Farbstoffklasse verfügbar ist, und die verfügbare Klasse legt eine harte Obergrenze fest, die kein Endbearbeitungsrezept anheben kann.

• Baumwolle und Leinen: reaktiv ist die Standardeinstellung; Die Mehrwertsteuer gilt für Arbeitskleidung, Industriewäsche und Sonnenbrillen, die Bleichmittel überstehen müssen.
• Viskose, Modal und Tencel: Reaktivfarbstoffe fixieren gut, aber die Faser ist alkaliempfindlich, sodass die Dosierung der Laugen und die Dosierzeit den Festigkeitsverlust und die Fibrillierung der Oberfläche kontrollieren.
• Polyester und Poly-Baumwolle: auf dem Polyester verteilt, reaktiv auf der Baumwolle; In einem einzigen Bad kann der Dispersionsfarbstoff die Baumwollseite verfärben, und Hitze bei der Lagerung kann den Farbstoff zurück an die Oberfläche ziehen.
• Wolle und Wollmischungen: Säure- oder Metallkomplexfarbstoffe, oft in einem zweistufigen Verfahren neben der Zellulosekomponente.

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Eine Farbe kann auf fast jedem Untergrund abgestimmt werden. Ein Echtheitsstandard kann das nicht.

Aus diesem Grund hat eine Fabrik, die reine Baumwolle wunderbar färbt, möglicherweise immer noch Schwierigkeiten mit einem Baumwoll-Tencel-Twill: Dieselbe reaktive Chemie verhält sich anders, wenn ein Drittel der Faser regenerierte Zellulose ist, und die Spülreihenfolge muss sich entsprechend ändern.

Labortests bestätigen die Farbe, nicht das Produktionsverhalten

Bei einem Labortest handelt es sich um eine Farbvereinbarung, nicht um eine Leistungsvereinbarung. Behandeln Sie die Genehmigung daher als den ersten von vier Schritten und nicht als das Ende des Gesprächs.

1. Korrigieren Sie zuerst den Standard. Nennen Sie die Testmethoden vor dem ersten Eintauchen: ISO 105-C06 für Waschen, ISO 105-X12 für Reiben, ISO 105-B02 für Licht, mit dem Leuchtmittel (normalerweise D65) und einer Farbtontoleranz von Delta E 1,0 oder besser auf CMC 2:1.
2. Genehmigen Sie das Eintauchen auf dem realen Untergrund. Ein Schlag auf den Körper eines anderen beweist wenig; Die Vorbereitung Ihres eigenen Stoffes, sein pH-Wert und seine Saugfähigkeit sind Teil des Ergebnisses.
3. Führen Sie einen Pilotversuch über 50 bis 100 Meter auf Produktionsgeräten durch und messen Sie dann den Schatten an beiden Webkanten und in der Mitte sowie am Anfang und am Ende des Laufs. Hier treten erstmals Listing und Tailing auf.
4. Halten Sie zunächst Großproben bereit und testen Sie die Echtheit erneut. Die auf den ersten 10 Metern gemessene Farbe ist kein Gesamtergebnis und es wird auch kein Echtheitswert aus dem Labortest angegeben.

Echtheitszahlen, die es wert sind, in die Spezifikation aufgenommen zu werden

Bei vier Messwerten gibt es die meisten Streitigkeiten über die Masse: Waschechtheit, Reibechtheit, Lichtechtheit und Farbtontoleranz zwischen Tauch- und Masseechtheit.

Tiefe Farbtöne sind der übliche Fehlerpunkt. Nasse Reibetropfen, wenn nicht fixierte Farbstoff- und Weichspülerreste auf der Oberfläche sitzen, und ein gründliches Abseifen nach dem Färben bringt oft einen halben Punkt. Die Lichtechtheit ist der Wert, der am häufigsten im allgemeinen technischen Datenblatt eines Lieferanten angegeben wird. Fragen Sie nach dem Ergebnis Ihrer Farbe, in Ihrer Tiefe, gemessen von einem benannten Labor und gemessen nach einer Haushaltswäsche und nicht anhand der frisch gefärbten Probe.

Wo das Massenfärben schief geht und wie es aussieht

Die meisten Farb- und Echtheitsmängel sind eher auf Maschinen- und Prozessfehler als auf Chemiefehler zurückzuführen und treten an den gleichen sechs Stellen auf.

1. Tailing oder Endeffekt: Der Kopf und das Ende einer Schablone oder eines Balkens färben sich beim Erschöpfen des Bades unterschiedlich schnell und hinterlassen einen messbaren Gradienten entlang der Länge.
2. Auflistung: ein Farbunterschied von der Webkante zur Mitte, normalerweise durch ungleichmäßigen Polsterdruck, Schussspannung oder Trocknung über die Breite hinweg.
3. Thermische Migration: Dispersionsfarbstoff auf Polyester wandert während der Lagerung oder des Pressens an die Oberfläche und führt Wochen nach bestandener Warenprüfung zu einem Rissbildungsfehler.
4. Kreuzfärbung: Bei einer einbadigen Poly-Baumwoll-Methode setzt sich der Dispersionsfarbstoff, der auf dem Polyester verbleiben sollte, auf der Baumwolle ab und lässt den Farbton stumpf werden.
5. Bräunung und Mattheit der Oberfläche: Eine übermäßige Reduktion oder eine Überdosis kationischer Nachbehandlung verändert die Oberfläche, sodass die Farbe dunkler und grauer erscheint als der Dip.
6. Lückenhafte Fixierung: Eine ungleichmäßige Alkalidosierung oder eine inkonsistente Chargenzeit führen dazu, dass ein Teil der Charge unzureichend fixiert und ein anderer Teil überschattet ist.

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Einige davon beginnen vor dem Färbegefäß. Greige mit variabler Saugfähigkeit, Restleimung oder einem pH-Wert außerhalb von 6 bis 7 führt zu einem streifigen Ergebnis, das keine Färberezeptur retten kann, weshalb es überhaupt Färbevorbereitungsprogramme gibt.

Kosten, Abwasser und die Nachhaltigkeitsfrage

Der günstigste konforme Färbeweg ist normalerweise derjenige, der den meisten Farbstoff fixiert, und nicht der mit der niedrigsten Chemikalienrechnung.

Beim Reaktivfärben werden typischerweise 60 bis 70 Prozent des Farbstoffs auf der Faser fixiert; Der Rest hydrolysiert und verbleibt im Waschwasser, zusammen mit 40 bis 100 g/L Salz in den Abgaswegen. Küpenfärben kostet zwar mehr pro Kilogramm, erreicht aber eine höhere Echtheit und benötigt kein Salz. Schwefelfarben sind kostengünstig und waschbeständig, enthalten jedoch eine Sulfidbelastung, die eine spezielle Behandlung erfordert. Listen mit eingeschränkten Stoffen, sei es REACH Anhang XVII, eine markeneigene Liste oder die ZDHC-Herstellungsbeschränkungsliste, drängen Käufer aus dem gleichen Grund zunehmend zu Routen mit hoher Fixierung und niedrigem Salzgehalt: weniger Chemie rein, weniger Chemie raus.

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Der recycelte Anteil verkompliziert das Bild noch weiter: Recycelte Baumwollfasern sind kürzer und nehmen den Farbstoff weniger gleichmäßig auf, sodass die Farbkonsistenz mehr von der Vorbereitung und dem Mischen als von der Farbrezeptur abhängt. Praktische Optionen werden in diesem Artikel besprochen nachhaltige Färbemethoden und ihre Kompromisse .

Was ist auf der Bestellung anzugeben?

Schreiben Sie die Farbstoffklasse, die Testmethode und die Toleranz in die Bestellung, denn alles, was offen bleibt, wird für die Kosten der Färberei und nicht für Ihr Risiko optimiert.

• Farbstoffklasse und CI-Referenz für jede Farbe, nicht nur eine Pantone-Nummer
• Substrat, Mischungsanteile und Rohmaterialquelle
• Echtheitsmethoden mit Bestehensschwellenwerten pro Farbtiefe
• Farbtontoleranz in Delta E CMC 2:1, plus zu prüfende Leuchtmittel
• pH-Wert- und Saugfähigkeitsgrenzen für zum Färben vorbereitete Waren
• Liste der eingeschränkten Stoffe und ihr Versionsdatum
• Rückstellmuster je Charge, mindestens zwölf Monate haltbar

Die Selbstbehaltsprobe ist die günstigste Versicherung auf der Liste. Wenn neun Monate später eine Nachbestellung eintrifft und der Farbton abweicht, klärt ein versiegeltes Muster aus der ursprünglichen Großserie den Streit innerhalb von zehn Minuten und teilt dem Labor mit, in welche Richtung es korrigieren muss.

Häufig gestellte Fragen

Sind synthetische Farbstoffe schädlicher für Textilien als natürliche Farbstoffe?

Nicht von Natur aus. Natürliche Farbstoffe benötigen Beizmittel, variieren je nach Ernte und reproduzieren selten einen Farbton mit einer Genauigkeit von einem Delta E. Der Umweltunterschied ergibt sich aus der Fixierungsrate, der Salzbeladung und der Abwasserbehandlung, nicht daraus, ob das Molekül in einer Pflanze hergestellt oder auf einem Feld angebaut wurde.

Wie kann ich erkennen, ob ein Stoff mit Reaktiv- oder Küpenfarbstoffen gefärbt wurde?

Fragen Sie zunächst auf dem technischen Datenblatt der Mühle nach der CI-Nummer. Ein Stichprobentest mit verdünnter Chlorbleiche gibt einen Anhaltspunkt vor Ort, da die meisten Küpenfarbstoffe dagegen beständig sind, viele Reaktivfarbstoffe jedoch nicht. Der Messwert ist jedoch nicht endgültig und sollte nicht als vertraglicher Test verwendet werden.

Welche Farbtoleranz ist zwischen Lab Dip und Bulk realistisch?

Delta E 1,0 oder besser auf CMC 2:1 ist für solide Mitteltöne auf Baumwolle realistisch. Tiefe Schwarztöne, Nabentöne und Mischungen benötigen oft 1,5, und die Toleranz sollte an drei Punkten über die Breite sowie am Kopf und Ende der Charge gemessen werden.

Kann eine Großbestellung in einem anderen Farbton nachgefärbt werden?

Manchmal. Das Abdunkeln ist üblich und in der Regel unbedenklich; Beim Abziehen und erneuten Färben besteht das Risiko eines Festigkeitsverlusts, eines veränderten Griffs und eines neuen Metamerieproblems. Wenn der Farbton verschwunden ist, die Echtheit jedoch bereits gering ist, verbessert ein erneutes Färben die Situation selten.