أصبح تحسين ثبات ألوان الأقمشة المطبوعة والمصبوغة، لتلبية الطلب المتزايد في سوق المنسوجات، موضوعًا بحثيًا هامًا في صناعة الطباعة والصباغة. وتشمل هذه المواضيع على وجه الخصوص: ثبات ألوان الأصباغ التفاعلية على الأقمشة الفاتحة، وثبات الألوان عند الاحتكاك الرطب على الأقمشة الداكنة والكثيفة، وانخفاض ثبات الألوان بعد المعالجة الرطبة نتيجةً للهجرة الحرارية للأصباغ المشتتة بعد الصباغة، وثبات الألوان عند التعرض للكلور، وثبات الألوان عند التعرض للعرق والضوء، وغيرها.

تؤثر عوامل عديدة على ثبات اللون، وتتعدد سبل تحسينه. على مرّ سنوات من الخبرة في مجال الطباعة والصباغة، استكشف العاملون في هذا المجال اختيارَ مواد الصباغة والمواد الكيميائية المضافة المناسبة، وتحسينَ عمليات الصباغة والتشطيب، وتعزيزَ الرقابة على العمليات. وقد تمّ اعتماد بعض الأساليب والتدابير لزيادة ثبات اللون وتحسينه إلى حدٍّ ما، بما يلبي متطلبات السوق بشكل عام.

ثبات اللون للأقمشة الفاتحة اللون المصبوغة بالأصباغ التفاعلية

كما نعلم جميعًا، فإن الأصباغ التفاعلية المصبوغة على ألياف القطن تتعرض للهجوم من قبل الأشعة فوق البنفسجية تحت أشعة الشمس، وستتضرر الكروموفورات أو الأوكسوكرومات في بنية الصبغة بدرجات متفاوتة، مما يؤدي إلى تغير اللون أو بهتانه، وهي مشكلة ثبات اللون للضوء.

لقد حددت المعايير الوطنية لبلدي بالفعل ثبات اللون للصبغات التفاعلية. على سبيل المثال، ينص معيار GB/T411-93 الخاص بطباعة وصباغة أقمشة القطن على أن ثبات اللون للصبغات التفاعلية يتراوح بين 4 و5، وأن ثبات اللون للأقمشة المطبوعة هو 4. بينما ينص كل من معيار GB/T5326 الخاص بطباعة وصباغة أقمشة القطن الممشط المخلوط بالبوليستر والقطن، ومعيار FZ/T14007-1998 الخاص بطباعة وصباغة أقمشة القطن والبوليستر المخلوط بالبوليستر، على أن ثبات اللون للأقمشة المصبوغة بأصباغ تفاعلية/مشتتة هو المستوى 4، وكذلك للأقمشة المطبوعة. ومن الصعب على الصبغات التفاعلية المستخدمة في صباغة الأقمشة المطبوعة ذات الألوان الفاتحة أن تفي بهذا المعيار.

العلاقة بين بنية مصفوفة الصبغة وثبات اللون للضوء

تعتمد ثباتية الأصباغ التفاعلية للضوء بشكل أساسي على بنية المادة الأساسية للصبغة. تتكون 70-75% من بنية المادة الأساسية للأصباغ التفاعلية من نوع الآزو، بينما تتكون النسبة المتبقية من أنواع الأنثراكينون والفثالوسيانين والنوع A. يتميز نوع الآزو بثباتية ضعيفة للضوء، بينما يتميز نوع الأنثراكينون والفثالوسيانين والنوع A بثباتية أفضل. تُعد البنية الجزيئية للأصباغ التفاعلية الصفراء من نوع الآزو، وتتكون مركباتها الأساسية من البيرازولون وحمض النفثالين ثلاثي السلفونيك، مما يمنحها أفضل ثباتية للضوء. أما الأصباغ التفاعلية ذات الطيف الأزرق، فتتكون من الأنثراكينون والفثالوسيانين والنوع A، وتتميز بثباتية ممتازة للضوء. وتُعد البنية الجزيئية للأصباغ التفاعلية ذات الطيف الأحمر من نوع الآزو.

ثبات اللون للضوء منخفض بشكل عام، وخاصة بالنسبة للألوان الفاتحة.

العلاقة بين كثافة الصباغة وثبات اللون للضوء
تختلف ثباتية اللون للعينات المصبوغة باختلاف تركيز الصبغة. بالنسبة للعينات المصبوغة بنفس الصبغة على نفس الألياف، تزداد ثباتية اللون مع زيادة تركيز الصبغة، ويعود ذلك أساسًا إلى تغير توزيع حجم جزيئات الصبغة على الألياف.

كلما كبرت الجزيئات المجمعة، كلما صغرت المساحة لكل وحدة وزن من الصبغة المعرضة لرطوبة الهواء، وكلما زادت مقاومة الضوء.
تؤدي زيادة تركيز الصبغة إلى زيادة نسبة التجمعات الكبيرة على الألياف، وبالتالي تزداد مقاومة اللون للضوء. أما في الأقمشة ذات الألوان الفاتحة، فيكون تركيز الصبغة منخفضًا، ونسبة تجمعات الصبغة على الألياف منخفضة أيضًا. تكون معظم الصبغات في حالة جزيئية منفردة، أي أن درجة تحلل الصبغة على الألياف عالية جدًا. لكل جزيء احتمالية متساوية للتعرض للضوء والهواء، وبالتالي، يتأثر ثبات اللون للضوء بالرطوبة.

ينقسم معيار ISO/105B02-1994 الخاص بثبات اللون للضوء إلى تقييم معياري من الدرجة 1 إلى 8، كما ينقسم المعيار الوطني لبلدي إلى تقييم معياري من الدرجة 1 إلى 8، وينقسم معيار AATCC16-1998 أو AATCC20AFU الخاص بثبات اللون للضوء إلى تقييم معياري من الدرجة 1 إلى 5.

تدابير لتحسين ثبات الألوان في الضوء

1. يؤثر اختيار الصبغة على الأقمشة ذات الألوان الفاتحة
إن أهم عامل في ثبات اللون للضوء هو الصبغة نفسها، لذا فإن اختيار الصبغة هو الأهم.
عند اختيار الأصباغ لمطابقة الألوان، تأكد من أن مستوى ثبات اللون لكل مكون من مكونات الصبغة المختارة متساوٍ، فما دام أي مكون، وخاصة المكون ذو الكمية الأقل، لا يستطيع الوصول إلى مستوى ثبات اللون للمادة المصبوغة ذات اللون الفاتح، فإن متطلبات المادة المصبوغة النهائية لن تفي بمعيار ثبات اللون.

2. تدابير أخرى
تأثير الأصباغ العائمة.
إن عملية الصباغة والتنظيف بالصابون ليست شاملة، كما أن الأصباغ غير المثبتة والأصباغ المتحللة المتبقية على القماش ستؤثر أيضًا على ثبات اللون للضوء للمادة المصبوغة، وثبات اللون للضوء أقل بكثير من ثبات اللون للأصباغ التفاعلية الثابتة.
كلما تم استخدام الصابون بشكل أكثر دقة، كان ثبات اللون للضوء أفضل.

تأثير عامل التثبيت والمنعم.
تُستخدم عوامل التثبيت الكاتيونية منخفضة الوزن الجزيئي أو الراتنج المكثف متعدد الأمينات والمنعم الكاتيوني في تشطيب الأقمشة، مما يقلل من ثبات اللون للضوء في المنتجات المصبوغة.
لذلك، عند اختيار عوامل التثبيت والمنعمات، يجب الانتباه إلى تأثيرها على ثبات الألوان في المنتجات المصبوغة.

تأثير المواد الماصة للأشعة فوق البنفسجية.
تُستخدم المواد الماصة للأشعة فوق البنفسجية غالبًا في الأقمشة المصبوغة ذات الألوان الفاتحة لتحسين ثبات اللون، ولكن يجب استخدامها بكميات كبيرة للحصول على بعض التأثير، مما لا يزيد التكلفة فحسب، بل يتسبب أيضًا في اصفرار القماش وتلفه بشدة، لذلك من الأفضل عدم استخدام هذه الطريقة.