The effect of different types of salts in textile dyeing

Abstract

The purpose of this work is to find out how different types of salts affect the dyeing result. Impurities in salt may cause some quality problems to the coloured fabric, and if that is the case, the quality of salt would play an important part in textile dyeing. -In reactive and direct form of dyeing there is a quite big amount of salt being used and in this work reactive and direct dyes are used for cotton/modal and wool. Cotton/modal is dyed with four different reactive dyes and with one direct dye. Wool is dyed with reactive dye. Salts being used are high grade sodium sulphate, anhydrous sodium sulphate and pure dried vacuum salt. To these salts different salt concentrations are used. All dyed pieces are tested for colour fastness, also colour and colour difference is measured. Colour fastness tests done in this work are rubbing fastness, wash fastness and light fastness. -According to tests and measurements used in this work, Levafix Navy Blue E-BNA and Solophenyl Blue AGFL, gave noticeable darker results with sodium sulphate than with sodium chloride in certain salt concentrations. There is bigger dye exhaustion with sodium sulphate than sodium chloride in these cases. /Kir10

Yleisimmin käytetyt elektrolyytit värjäyksessä ovat natriumsulfaatti ja natriumkloridi. Eri tyyppiset suolat reagoivat värien kanssa erilailla johtuen suolan ja värin välisestä kemiasta. Suolan laatuvaatimukset kasvavat, mikäli suolan epäpuhtaudet vaikuttavat väijäystuloksen laatua heikentävästi. -Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää suolan laadun vaikutusta värjäyksen kokonaislaadun kannalta. Työssä selvitettiin kuinka suolan epäpuhtaudet ja eri tyyppiset suolat vaikuttavat värjäyksen lopputulokseen. -Työn teoriaosassa käsiteltiin värin ja kuidun välisiä sidoksia, värjäyksen termodynamiikkaa, diffuusiota, eri tyyppisiä värejä, suolan vaikutusta värjäysprosessissa, sekä veden osuutta värjäyksessä. Teoriaosassa myös käsiteltiin natriumsulfaatin ja natriumkloridin mahdollisesti aiheuttamia korroosio- ja ympäristöhaittavaikutuksia. -Tutkimuksessa, missä on vertailtu ympäristönäkökulmasta eri tyyppisiä suoloja, natriumsulfaatti on osoittautunut ympäristöystävällisemmäksi suolaksi kuin natriumkloridi. -Suolaa käytetään melko runsaasti värjättäessä reaktiivi- ja suorilla väreillä. Siitä syystä tämän työn kokeellisessa osassa keskityttiin tutkimaan suolan laatuvaikutuksia tekstiilien värjäytyvyyteen näillä väreillä. -Värjäykset tehtiin käyttäen kolmea eri suolatyypiä, joista yksi oli natriumkloridi ja kaksi on eri laatuista natriumsulfaattia. Jokaisella suolalla käytettiin pääasiassa kolmea eri suolakonsentraatiota. Joillakin väreillä lyhennettiin värjäysprosessi aikaa, jotta voitaisiin selvittää suolalaatujen mahdollisia tehokkuus eroja suhteessa aikaan. -Värjäykset tehtiin täysvalkaistulle puuvilla/modaalille ja esikäsittelemättömälle villalle. Puuvilla/modaali värjätiin yhdellä suoralla värillä ja neljällä reaktiivivärillä. Reaktiivivärit olivat Cibacron gelb F-3R, Remazol Turkisblau G, Levafix brillant rot E-4BA ja Levafix marine blau E-BNA. Solophenyl blau AGFL edusti suoria värejä. Villa värjätiin villalle sopivalla Levafix orange E-5GA reaktiivivärillä. Kaikille värjäyksille tehtiin yksi rinnakkaismääritys. -Värjäyslämpötiloina käytettiin värille Cibacron gelb F-3R 20 - 40 °C, Remazol Turkisblau G:lle värjäyslämpötilat olivat 20 - 80 °C, Levafix brillant rot E-4BA:lle ja Levafix marine blau E-BNA:lle 20 - 40 °C, Solophenyl blau AGFL:lle 30 - 90 °C ja Levafix orange E-5GA:lle lämpötilat olivat 50 - 98 °C. -Koekappaleille tehtiin värin ja värieron mittaus sekä pesunkesto-, hankauksenkesto- ja valonkestotestit laadun arvioimiseksi. Pesunkestotestit tehtiin standardin SFS 5065 mukaan, hankauksenkestotestit standardin SFS 2979 mukaan ja valonkestotestit SFS 2719 mukaan. -Koevärjäysten tulosten ja kirjallisuustutkimuksen perusteella arvioitiin suolan laadun vaikutus värjäystulokseen kokonaislaadun kannalta. Kirjallisuuden perusteella suolan laadulla on vaikutusta värjäyksen lopputulokseen. -Tutkimuksessa, jossa tutkittiin puhtaampien kemikaalien käyttöä värjäyksessä, saatiin värjäyksen kokonaiskustannukset laskemaan käyttämällä puhtaampaa suolaa. Siinä saatiin 10 % kokonaiskustannussäästöt käyttämällä puhtaampaa suolaa värin ollessa Procion brillant blau MR. Väreillä Procion brillant orange M2R ja Procion brillant rot MM kokonaiskustannussäästöt olivat 9 % ja 5 %. -Koevärjäysten tulosten perusteella havaittin suurimmat värierot kahdella värinä tietyissä suolakonsentraatioissa. Värit olivat Levafix marine blau E-BNA, suolakonsentraation ollessa 70 g/l, ja Solophenyl blau AGFL, suolakonsentraation ollessa 5 g/l. Erot mitattiin puhtaamman natriumsulfaatin ja natriumldoridin välille, jossa natriumsulfaatti antoi tummemmat tulokset. Levafix marine blau E-BNA:n kohdalla väriero oli 2.35 ja Solophenyl blau AGFL:n kohdalla väriero oli 2.29. Levafix marine blau E-BNA antoi suuremman eron käytettäessä puhtaampaa natrium-sulfaattia. Näiden tulosten perusteella väriä on mennyt enemmän päälle käytettäessä puhtaampaa natriumsulfaattia. Muilla väreillä ei merkittäviä värieroja syntynyt. -Hankauksenkesto-, pesunkesto- ja valonkestotesteissä suolalaatujen välillä ei havaittu merkittäviä eroja. /Kir10