Окрашивание нейлона в домашних условиях. 3D печать окрашеным нейлоном.

Потребовался мне цветной нейлон,  пришел заказ, да такой – что ни один материал, кроме нейлона желтого или оранжевого цвета по характеристикам не подходил, а покраска чем-либо сверху не годилась.  Деталь должна была сохранять прозрачность. А поскольку такой нейлон найти тяжело, то человеку отказал, однако задумался –  как же решить эту проблему? Собственно, статья об этом.

Давайте разберемся

Для начала разберемся, что такое нейлон –  это хороший материал с отличными эксплуатационными свойствами, капризный в печати, но при этом популярный настолько, что в ход идет даже тримерная леска.

Производители, по какой-то причине, а скорее всего из-за отсутствия спроса на цветной нейлон, не торопятся выпускать на рынок цветные версии материала.

Нейлон – это полиамид, известный в нашей стране под маркой «Капрон», а капроновые нити и ткани прекрасно умели красить наши мамы в домашних условиях. Филамент – это такая-же нить, только большего диаметра, поэтому красить будем также, как и нити для рукоделия.

Приступая к покраске

Ну ладно, попробуем получить цветной пруток, или покрасить готовые изделия с сохранением прозрачности. В качестве красителя можно использовать любой краситель прямого действия для хлопчатобумажных тканей, которые можно купить в хозяйственных магазинах, или специальный краситель для капроновых нитей, который, тоже можно купить в магазине. Пищевые красители и куркума тоже оказались пригодными к использованию.

Было протестировано два способа окраски – из старого советского справочника, и с упаковки красителя.

Забегая вперед скажу, что способы отличаются незначительно, однако способ с упаковки красителя сработал одинаково хорошо во всех случаях, и со всеми красителями, которые были использованы, в то время как «советский» способ дал непрокрасы прутка, как на фотографии.

А ниже фотография прокрашенного прутка:

Поэтому рассматривать я буду именно способ с упаковки, если есть инструкция от производителя красителя  то руководствуйтесь ей,  с учетом поправки на температуру крашения -  нейлон нельзя нагревать выше 75 градусов.

Окрашивание оказалось удобнее всего проводить в мультиварке с поддержкой заданной температуры, нагревая раствор красителя на водяной бане, в любой удобной для этого непищевой посуде, в моем случае это были литровые стеклянные банки(неудобные, но доступные).

Лучше использовать любую удобную широкую непищевую посудину, в которую можно полностью погрузить пруток в как можно более расправленном виде.

Интересно попробовать покрасить в стиральной машине, как написано в инструкции, но объемы пластика для такого способа представить сложно. Мне для тестов и работы вполне хватает 10-20 метров, которые можно покрасить "по требованию" в банке.

Примерная инструкция красителя для хлопковой нити(годится для пищевых красителей, для специальных смотрите на упаковке)

Не буду перепечатывать,  фотография в хорошем качестве скажет больше.

Это действительная инструкция для прямого красителя на анилиновой основе, в том числе и для пищевого, например из набора для пасхальных яиц или куркрумы.

Существуют специальные красители для капрона-нейлона - они содержат закрепитель окраски и их инструкция немного отличается от приведенной. Будьте внимательны!

Если вы красите куркумой, то раствор красителя необходимо отфильтровать от частиц пряности, иначе вы можете получить неравномерный оттенок окраса в той части прутка, которая лежит в осадке раствора, как на фотографии ниже:

Единственное, что замечу - нейлон нежелательно нагревать выше 75 градусов.

Помимо филамента можно окрасить распечатанные детали из нейлона. Однако деталь должна быть со 100% заполнением, либо тонкостенной, например корпус чего-либо, поскольку "утопить" в растворе пустотелую деталь сложно, а просушить от попавшего внутрь раствора нереально.

Попадание раствора внутрь детали приводит  к разрушению нейлона уксусом, используемым для закрепления окраски.

ПЕЧАТЬ

Нейлон был просушен 4 часа при 50 градусах температуры

и отправлен на печать.

Печатал низко-полигонального кота, модель взял тут https://www.thingiverse.com/thing:3003775

Вот уж не знаю, что произошло с материалом, но трещал и пузырился он страшно. Что сказалось - сутки, проведенные после просушки во влажном помещении(61%) в zip пакете или недостаточность времени и температуры(сушил вместе в PETG, в щадящем режиме), но пластик оказался сырым на печати.

Сушить филамент после покраски следует тщательно.

Нейлон необходимо сушить непосредственно перед печатью.

Результаты

Собственно – полученные результаты. Фотография с трудом передает истинный цвет и внешний вид детали, плюс сырость пластика сказалась на качестве печати. Перепечатывать не стал, поскольку результат уже понятен и предсказуем.

Куркума при печати дает интересный цвет и внешний вид янтаря, а также непередаваемый аромат пряности, превращая цех в филиал узбекской столовой.

Лучше использовать вместо нее пищевой краситель - он стабильнее и не пахнет.

Синий краситель для хлопковых тканей  дал неожиданно насыщенный фиолетовый цвет, прокрасивший пруток полностью. Но этот цвет не смогла передать ни фотография, ни даже видео. Блестит, отражает свет, портит кадр. :)

Окраска готовых изделий:

Окрасил брак из нейлона, который скопился за последнее время

Красный - пищевой краситель из пасхального набора, полнотелая шестерня со 100% заполнением.

Желтый - куркума, пустотелый тестовый кубик.

Непрокрашенная шестерня - неудачная попытка прокрасить деталь пигментным красителем для мыловаров, нейлон красится только прямым красителем, пигментные не работают.

Красная, тонкая шестерня - повторно окрашенная пустотелая шестерня, не покрасившаяся пигментом.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Мне понравился полученная окраска филамента.

Окраску напечатанных деталей также можно производить, однако следует учитывать, что пустотелые детали негерметичны, раствор остается внутри детали, а уксусная кислота разрушает нейлон, а при нагреве деталь может слегка раздуть и покоробить.

Пустотелые детали красить не рекомендую, хотя это и возможно.

А на этом у меня все, всем хорошей печати, продолжение следует.

P.S.

Поскольку у меня был бесцветный SBS GLASS от FDPLAST, то его также было решено протестировать на возможность окрашивания. SBS прокрасился хуже, чем в случае с нейлоном, однако результат печати оказался интересным.