Dlaczego kolor taśmy potrafi nie trafić we wzorzec

Materiał dobiera się pod wytrzymałość i cenę, a schody zaczynają się najczęściej przy kolorze. Powodów rozbieżności jest niewiele, wszystkie są znane z góry i prawie każdy widać już na etapie zapytania — pod warunkiem, że wiadomo, gdzie patrzeć.

Zacznijmy od rzeczy najważniejszej: różne włókna barwi się różnymi klasami barwników. To nie szczegół technologii, tylko czynnik, który przesądza, jaki kolor w ogóle da się na danym surowcu uzyskać.

Polipropylenu nie da się wybarwić — i nie chodzi o pieniądze

Nie „trudno” i nie „drogo” — po prostu nie ma czym. W łańcuchu polimeru nie ma ani jednej grupy polarnej czy jonowej, zostają słabe siły van der Waalsa, a połowa objętości włókna jest zamknięta w fazie krystalicznej. To zmierzone: sorpcja barwnika (K/S) na czystym PP w temperaturze wrzenia wynosi 0,98 dla niebieskiego, 3,13 dla żółtego i 1,27 dla czerwonego; poliester w tych samych warunkach daje 20,3 / 22,15 / 21,09. Podniesienie temperatury do 130 °C tej przepaści nie zasypuje. Przemysłowo polipropylen barwi się wyłącznie w masie — pigment wchodzi do stopu jeszcze przed formowaniem włókna, typowe dozowanie to 1–5 % wagowo. Po ekstruzji odcienia nie da się już poprawić w żaden sposób: żeby zmienić kolor, trzeba przekomponować masterbatch i od nowa wytłoczyć przędzę. Rynkowe minimum to 25 kg na kolor. Ani dobierania pod Pantone, ani kontroli ΔE w kąpieli nie ma tam z definicji.

U nas wygląda to dosłownie tak: taśmę polipropylenową wytwarzamy sami, ale kolor przychodzi razem z przędzą od dostawcy. Dostawcy są różni, palety mają różne, magazynu kolorów nie prowadzimy — zostają nam tylko resztki, które nie poszły w produkcję. Jeśli widzieli Państwo taśmę PP w potrzebnym odcieniu, nie znaczy to jeszcze, że da się go powtórzyć: to pytanie nie do nas, tylko do tego, co akurat jest w przędzy.

Poliamid barwi się najwygodniej

Barwniki kwasowe tworzą prawdziwe wiązanie jonowe z protonowaną końcową grupą aminową, temperatura robocza to 80–100 °C, aparat zwykły, atmosferyczny. Głębia koloru zatrzymuje się jednak na liczbie dostępnych grup aminowych, a tę ustala producent przędzy, nie farbiarz: zwykłe gatunki mają mniej więcej 15–70 meq/kg, gatunki PA66 o podwyższonej barwliwości — 120–150. PA6 przyjmuje barwnik kwasowy chętniej niż PA66. Stąd bierze się najczęstsza reklamacja: „dwie rolki tej samej taśmy różnią się kolorem”. Rzecz nie w kąpieli ani w recepturze, tylko w tym, że włókno jest innego typu. Typ poliamidu musi być zapisany w specyfikacji zakupowej przędzy, a PA6 i PA66 nie mają czego szukać w jednej partii farbiarskiej.

Poliester wymaga osobnego parku maszynowego

Barwniki zawiesinowe są niejonowe i nierozpuszczalne w wodzie, nie mają się do czego przyłączyć, więc polimer trzeba otworzyć temperaturą — i właśnie temperaturą, nie ciśnieniem. Drogi są trzy: termozol na linii ciągłej (suche gorąco około 200 °C), barwienie z nośnikiem przy zwykłych ~100 °C oraz para przegrzana pod ciśnieniem atmosferycznym. Do tego dochodzi aparat ciśnieniowy, w którym 130 °C daje 2,7 bar pary nasyconej. Wspólne mają jedno: żadnego z nich nie zrobi się w tym samym kotle co poliamid. Dodatkowo ciemne odcienie wymagają drugiego cyklu — czyszczenia redukcyjnego sodą kaustyczną i hydrosulfitem w 70–80 °C. Bez tego taśma będzie farbować wszystko, czego dotknie.

Powiem więc wprost, bez owijania w bawełnę: taśmy poliestrowej dziś nie barwimy. Maszyna, która to potrafi, stoi u nas na hali — Mageba — tyle że czeka na rozruch, a sprowadzić do tego ludzi w czasie wojny nikt się nie podejmuje. Poliester wytwarzamy — ale barwienia pod wzorzec na nim nie robimy.

Trzy pułapki, które zaskakują dopiero u klienta

Dalej trzy pułapki, które odpalają się już nie u nas, tylko u klienta.

Termomigracja. Barwnik zawiesinowy trzyma się wiązaniami wtórnymi, więc przy kolejnym nagrzaniu wypełza z powrotem na powierzchnię. Taśma przyjeżdża idealnie w tonie, a reklamacja przychodzi po laminowaniu, prasie na gorąco albo druku sublimacyjnym. Właśnie dlatego w zapytaniu na PES pytamy o dalszą obróbkę cieplną — to nie formalność.

Ozon psuje kolor na poliamidzie zupełnie bez udziału światła: ozon atmosferyczny atakuje wiązania podwójne w cząsteczkach barwników, więc taśma blaknie w wilgotnym powietrzu, w ciemności. Zjawisko jest na tyle powszechne, że doczekało się własnej metody AATCC TM129 z warunkami 87,5 % wilgotności przy 40 °C. Najbardziej wrażliwe są niebieskie barwniki antrachinonowe. Niebieskiej i fioletowej taśmy poliamidowej nie warto trzymać latami w wilgotnym, nieogrzewanym magazynie.

Bawełna: trwałość, za którą płaci się płukaniem

Bawełna jest jedynym z tych włókien, z którym barwnik potrafi zbudować wiązanie kowalencyjne: barwnik reaktywny reaguje z grupami hydroksylowymi celulozy w środowisku alkalicznym, przy pH powyżej 10,5. Stąd rekordowa odporność na pranie. Cena tej odporności ukryta jest nie w kąpieli, tylko po niej. Ta sama grupa reaktywna reaguje równolegle z wodą, a barwnik zhydrolizowany nie przyłączy się już do niczego — realna fiksacja to 60–80 %, reszta osiada na włóknie luzem i trzeba ją wypłukać. Nie opłukać — wypłukać, wielostopniowo, z mydleniem. Jeśli się tego nie zrobi, kolor puści przy pierwszym praniu u końcowego użytkownika.

Przerabialiśmy to i najwięcej krwi napsuło nam właśnie płukanie: żeby zrobić je jak należy, potrzebny jest ten sam aparat, który czeka na rozruch. Dlatego na bawełnie idziemy dziś inną drogą — barwniki bezpośrednie zamiast reaktywnych. Chemia prostsza, płukanie do udźwignięcia, odporność na obróbki mokre niższa niż przy reaktywnych. Tyle kosztuje ten wybór i lepiej, żeby klient wiedział o tym z góry, niż dowiedział się od własnego odbiorcy.

Potoczna intuicja myli się tu na całej linii: to właśnie „naturalna” bawełna daje najcięższe ścieki farbiarskie, a barwiony w masie polipropylen nie daje ich wcale.

Przy oknie zgodne, pod lampami już nie

Osobna sprawa to metameria — przez nią odbiór koloru przy oknie jest loterią. Dwie próbki są metameryczne, jeśli mają różne krzywe widmowe odbicia, ale pod konkretnym źródłem światła wyglądają tak samo. W tekstyliach bierze się to przede wszystkim stąd, że próbki wybarwiono różnymi klasami barwników — a różne włókna z definicji tego wymagają: kwasowe na PA, zawiesinowe na PES, reaktywne na bawełnie, pigment w masie na PP. Para „nasza taśma plus tkanina główna klienta z innego włókna” to niemal zawsze potencjalna para metameryczna: przy oknie oba kolory się schodzą, a pod lampami w sklepie rozjeżdżają się. Metoda jest jedna: spektrofotometr plus ocena wzrokowa co najmniej pod dwoma źródłami. Mamy do tego X-Rite Color i7 i kabinę VeriVide — i właśnie dlatego w specyfikacji warto zapisać, przy jakim oświetleniu klient będzie odbierał kolor.

Połysk przesuwa kolor mocniej, niż się wydaje

Drugi podstęp tego samego kalibru to połysk. Poprawkę na niego robi się rzadko, a on przesuwa kolor mocniej, niż się wydaje. Ta sama receptura na przędzy błyszczącej i na matowej da inny efekt: matowanie przędzy robi się dwutlenkiem tytanu, który rozprasza światło, więc przy tej samej ilości barwnika taśma matowa wygląda jaśniej i bledziej, a błyszcząca — głębiej i intensywniej. Żeby wyjść na tę samą głębię wizualną na przędzy matowej, barwnika trzeba dać więcej. Swoje dokłada też splot: długie przeploty odbijają światło kierunkowo, drobne je rozpraszają, dlatego taśma w splocie skośnym i taśma rypsowa z jednej kąpieli czytają się inaczej.

Przyrząd widzi to samo. Pomiar ze składową zwierciadlaną i bez niej rozjeżdża się na taśmie błyszczącej, a jeśli wzorzec mierzono jednym trybem, a taśmę drugim — liczba ΔE przestaje cokolwiek znaczyć. Praktyczna zasada jest prosta: połysk porównywać z połyskiem. Matowy wzorzec papierowy i błyszcząca taśma poliamidowa potrafią zmieścić się w tolerancji według przyrządu i nie zgodzić się na oko — przy czym oba wyniki będą prawdziwe.

Sam numer Pantone koloru jeszcze nie określa

I jeszcze Pantone, który ratuje albo topi partię już na etapie zapytania. Sam numer jeszcze koloru nie przesądza: 19-4052 TCX to próbka bawełniana barwiona barwnikiem tekstylnym, 19-4052 TPG to papier powlekany, a przyrostek C należy w ogóle do innego systemu. Ten sam numer, inny nośnik, wyraźnie inny wygląd. Wzornik papierowy prawie zawsze wygląda jaśniej i żywiej niż tekstylny, dlatego o fizyczną próbkę prosimy zawsze.

Co z tego robimy u siebie

Dokładny kolor pod wzorzec z kontrolą przyrządową to u nas poliamid. Barwniki kwasowe, własna farbiarnia, spektrofotometr X-Rite Color i7 i kabina VeriVide z pięcioma źródłami: D65, A, TL84/F11 oraz ultrafiolet. Tolerancja, którą jesteśmy gotowi zadeklarować na piśmie, to ΔE 1,0. Paleta na naszej stronie kolorów liczy 48 pozycji, ale to witryna, a nie granica: barwimy wszystko, co mieści się w zakresie barw triady, plus osobne barwniki specjalne na czerń, czerwień i pomarańcz. Minimalna partia pod kolor — od 1000 metrów.

Na polipropylenie dobierania koloru nie ma i nie będzie — to fizyka włókna, a nie nasza niewygoda. Na poliestrze dziś nie barwimy. Na bawełnie przechodzimy na barwniki bezpośrednie, z tym ustępstwem w odporności na mokro, o którym była mowa wyżej.

Barwienie czterech włókien obok siebie

O doborze samego włókna — wytrzymałość, pełzanie, wilgoć, słońce, temperatura: Poliamid, poliester, polipropylen czy bawełna.