Reaktivna barvila so zelo dobro topna v vodi. Reaktivna barvila se večinoma zanašajo na skupino sulfonske kisline v molekuli barvila, da se raztopijo v vodi. Za mezotemperaturno reaktivna barvila, ki vsebujejo vinilsulfonske skupine, je poleg skupine sulfonske kisline zelo dobra topna skupina tudi β-etilsulfonil sulfat.

V vodni raztopini so natrijevi ioni na skupini sulfonske kisline in skupini -etilsulfon sulfata podvrženi reakciji hidratacije, da barvilo tvori anion in se raztopi v vodi. Barvanje z reaktivnim barvilom je odvisno od aniona barvila, ki ga je treba barvati na vlaknu.

Topnost reaktivnih barvil je več kot 100 g/L, večina barvil ima topnost 200-400 g/L, nekatera barvila pa lahko dosežejo celo 450 g/L. Vendar se bo med postopkom barvanja zaradi različnih razlogov zmanjšala topnost barvila (ali celo popolnoma netopno). Ko se topnost barvila zmanjša, se bo del barvila spremenil iz enega prostega aniona v delce zaradi velikega odbijanja naboja med delci. Zmanjšaj se, delci in delci se bodo privlačili, da bi ustvarili aglomeracijo. Ta vrsta aglomeracije najprej zbere delce barvila v aglomerate, nato se spremeni v aglomerate in nazadnje v kosmiče. Čeprav so kosmiči nekakšen ohlapen sklop, je zaradi njihove okoliške dvojne električne plasti, ki jo tvorijo pozitivni in negativni naboji, na splošno težko razgraditi zaradi strižne sile, ko barvna tekočina kroži, in kosmiči se zlahka oborijo na tkanini, kar povzroči površinsko barvanje ali obarvanje.

Ko ima barvilo takšno aglomeracijo, bo obstojnost barve znatno zmanjšana, hkrati pa bo povzročilo različne stopnje madežev, madežev in madežev. Pri nekaterih barvilih bo flokulacija dodatno pospešila sestavljanje pod strižno silo raztopine barvila, kar bo povzročilo dehidracijo in izsoljevanje. Ko pride do izsoljevanja, bo barvana barva postala izjemno svetla ali celo nepobarvana, tudi če je barvana, bodo resni barvni madeži in madeži.

Vzroki agregacije barvila

Glavni razlog je elektrolit. V procesu barvanja je glavni elektrolit pospeševalec barvila (natrijeva sol in sol). Pospeševalec barvila vsebuje natrijeve ione in ekvivalent natrijevih ionov v molekuli barvila je veliko nižji od tistega v pospeševalniku barvila. Ekvivalentno število natrijevih ionov, normalna koncentracija pospeševalnika barvila v normalnem postopku barvanja ne bo imelo velikega vpliva na topnost barvila v barvni kopeli.

Ko pa se količina pospeševalnika barvila poveča, se koncentracija natrijevih ionov v raztopini ustrezno poveča. Presežek natrijevih ionov bo zaviral ionizacijo natrijevih ionov na skupini za raztapljanje molekule barvila in s tem zmanjšal topnost barvila. Po več kot 200 g/L bo imela večina barvil različne stopnje agregacije. Ko koncentracija pospeševalnika barvila preseže 250 g/L, se stopnja agregacije poveča, najprej nastanejo aglomerati, nato pa še v raztopini barvila. Hitro nastanejo aglomerati in flokule, nekatera barvila z nizko topnostjo pa se delno izsoljijo ali celo dehidrirajo. Barvila z različnimi molekularnimi strukturami imajo različne lastnosti odpornosti proti aglomeraciji in izsoljevanju. Nižja kot je topnost, lastnosti proti aglomeraciji in odpornosti na sol. Slabša je analitična učinkovitost.

Topnost barvila je v glavnem določena s številom skupin sulfonske kisline v molekuli barvila in številom β-etilsulfon sulfatov. Hkrati je večja kot je hidrofilnost molekule barvila, večja je topnost in nižja je hidrofilnost. Nižja kot je topnost. (Na primer, barvila z azo strukturo so bolj hidrofilna kot barvila s heterociklično strukturo.) Poleg tega je topnost manjša kot večja molekularna struktura barvila, večja je topnost, manjša kot je molekularna struktura.

Topnost reaktivnih barvil
V grobem ga lahko razdelimo v štiri kategorije:

Razred A, barvila, ki vsebujejo dietilsulfon sulfat (tj. vinil sulfon) in tri reaktivne skupine (monokloros-triazin + divinil sulfon), imajo največjo topnost, kot so Yuan Qing B, Navy GG, Navy RGB, Golden: RNL In vse reaktivne črne, ki jih proizvaja mešanje Yuanqing B, barvil treh reaktivnih skupin, kot so tip ED, tip Ciba s itd. Topnost teh barvil je večinoma okoli 400 g/L.

Razred B, barvila, ki vsebujejo heterobireaktivne skupine (monokloros-triazin+vinilsulfon), kot so rumena 3RS, rdeča 3BS, rdeča 6B, rdeča GWF, RR tri osnovne barve, RGB tri osnovne barve itd. Njihova topnost temelji na 200～300 gramih Topnost meta-estra je višja od topnosti para-estra.

Tip C: mornarsko modra, ki je tudi heterobireaktivna skupina: BF, mornarsko modra 3GF, temno modra 2GFN, rdeča RBN, rdeča F2B itd., zaradi manj skupin sulfonske kisline ali večje molekulske mase je tudi njena topnost majhna, le 100 -200 g/ vzpon. Razred D: Barvila z monovinilsulfonsko skupino in heterociklično strukturo, z najnižjo topnostjo, kot so briljantno modra KN-R, turkizno modra G, svetlo rumena 4GL, vijolična 5R, modra BRF, briljantno oranžna F2R, briljantno rdeča F2G itd. Topnost te vrste barvila je le okoli 100 g/l. Ta vrsta barvila je še posebej občutljiva na elektrolite. Ko je ta vrsta barvila enkrat aglomerirana, ji ni treba niti skozi proces flokulacije, neposrednega izsoljevanja.

Pri običajnem postopku barvanja je največja količina pospeševalnika barvila 80 g/L. Le temne barve zahtevajo tako visoko koncentracijo pospeševalnika barvila. Ko je koncentracija barvila v barvni kopeli manjša od 10 g/L, ima večina reaktivnih barvil še vedno dobro topnost pri tej koncentraciji in ne bodo agregirala. Toda problem je v kadi. V skladu z običajnim postopkom barvanja se najprej doda barvilo in potem, ko je barvilo popolnoma razredčeno v barvni kopeli do enotnosti, se doda še pospeševalnik barvila. Pospeševalec barvila v bistvu zaključi postopek raztapljanja v kadi.

Delujte po naslednjem postopku

Predpostavka: koncentracija barvila je 5 %, razmerje tekočine je 1:10, teža tkanine je 350 kg (dvocevni pretok tekočine), nivo vode je 3,5 T, natrijev sulfat je 60 g/liter, skupna količina natrijevega sulfata je 200 kg (50 kg /paket skupaj 4 paketi) ) (Kapaciteta rezervoarja za material je običajno približno 450 litrov). V procesu raztapljanja natrijevega sulfata se pogosto uporablja refluksna tekočina kadi za barvanje. Refluksna tekočina vsebuje predhodno dodano barvilo. Na splošno se 300 L refluksne tekočine najprej vlije v kad za material, nato pa se vlijeta dva paketa natrijevega sulfata (100 kg).

Težava je tukaj, večina barvil se bo pri tej koncentraciji natrijevega sulfata aglomerirala do različnih stopenj. Med njimi bo vrsta C imela resno aglomeracijo, barvilo D pa ne bo samo aglomerirano, ampak celo izsoljeno. Čeprav bo splošni operater sledil postopku za počasno dopolnjevanje raztopine natrijevega sulfata v kadi za material v kad za barvanje skozi glavno obtočno črpalko. Toda barvilo v 300 litrih raztopine natrijevega sulfata je naredilo kosmiče in se celo zasolilo.

Ko je vsa raztopina v kadi za material napolnjena v kad za barvanje, je močno vidno, da je na steni in dnu kadi plast mastnih delcev barvila. Če te delce barvila postrgamo in damo v čisto vodo, je na splošno težko. Ponovno raztopite. Pravzaprav je vseh 300 litrov raztopine, ki vstopa v kad za barvanje, takih.

Ne pozabite, da sta na voljo tudi dve embalaži praška Yuanming, ki bosta na ta način prav tako raztopljena in ponovno napolnjena v kad za barvo. Ko se to zgodi, se neizogibno pojavijo madeži, madeži in madeži, obstojnost barve pa je resno zmanjšana zaradi površinskega barvanja, tudi če ni očitne flokulacije ali izsoljenja. Pri razredu A in razredu B z večjo topnostjo bo prišlo tudi do agregacije barvila. Čeprav ta barvila še niso tvorila flokulacij, je vsaj del barvil že oblikovalo aglomerate.

Ti agregati težko prodrejo v vlakno. Ker amorfno območje bombažnih vlaken omogoča samo prodiranje in difuzijo monoionskih barvil. Noben agregat ne more vstopiti v amorfno cono vlakna. Adsorbira se lahko samo na površini vlaken. Tudi obstojnost barv se bo znatno zmanjšala, v hujših primerih pa se bodo pojavili tudi barvni madeži in lise.

Stopnja raztopine reaktivnih barvil je povezana z alkalnimi sredstvi

Ko dodamo alkalno sredstvo, bo β-etilsulfon sulfat reaktivnega barvila podvržen reakciji izločanja, da se tvori pravi vinil sulfon, ki je zelo topen v genih. Ker reakcija izločanja zahteva zelo malo alkalnih sredstev (pogosto le manj kot 1/10 odmerka postopka), več kot je dodanega odmerka alkalije, več barvil odpravi reakcijo. Ko pride do reakcije izločanja, se zmanjša tudi topnost barvila.

Ista alkalija je tudi močan elektrolit in vsebuje natrijeve ione. Zato bo prekomerna koncentracija alkalijskega sredstva povzročila tudi aglomeracijo ali celo izsoljevanje barvila, ki je tvorilo vinil sulfon. Enaka težava se pojavi v rezervoarju za material. Ko je alkalno sredstvo raztopljeno (vzemite na primer natrijev pepel), če uporabite raztopino za refluks. V tem času refluksna tekočina že vsebuje sredstvo za pospeševanje barvila in barvilo v normalni procesni koncentraciji. Čeprav je del barvila morda izčrpan zaradi vlaken, je vsaj več kot 40 % preostalega barvila v barvni tekočini. Predpostavimo, da se med delovanjem vlije paket natrijevega pepela in koncentracija natrijevega pepela v rezervoarju presega 80 g/l. Tudi če je pospeševalnik barvila v refluksni tekočini v tem trenutku 80 g/L, bo tudi barvilo v rezervoarju kondenziralo. Barvila C in D se lahko celo izsolijo, še posebej pri D barvilih, tudi če koncentracija natrijevega karbona pade na 20 g/l pride do lokalnega izsoljenja. Med njimi so najbolj občutljive Brilliant Blue KN.R, Turquoise Blue G in Supervisor BRF.

Aglomeracija ali celo izsoljenje barvila ne pomeni, da je barvilo popolnoma hidrolizirano. Če gre za aglomeracijo ali izsoljenje, ki ga povzroči pospeševalnik barvila, ga je še vedno mogoče barvati, če ga je mogoče ponovno raztopiti. Toda za ponovno raztapljanje je treba dodati zadostno količino barvila (kot je sečnina 20 g/l ali več), temperaturo pa z zadostnim mešanjem dvigniti na 90 °C ali več. Očitno je zelo težko v dejanskem procesu.
Da bi preprečili aglomeracijo ali izsoljenje barvil v kadi, je treba pri izdelavi globokih in koncentriranih barv za barvila C in D z nizko topnostjo ter barvila A in B uporabiti postopek prenosnega barvanja.

Delovanje in analiza procesa

1. Uporabite kad za barvilo, da vrnete pospeševalnik barvila in ga segrejte v kadi, da se raztopi (60～80 ℃). Ker v sladki vodi ni barvila, pospeševalnik barvila nima afinitete za tkanino. Raztopljeni pospeševalnik barvila lahko čim hitreje napolnite v kad za barvanje.

2. Ko raztopina slanice kroži 5 minut, je pospeševalnik barvila v bistvu popolnoma enoten, nato pa se doda raztopina barvila, ki je bila vnaprej raztopljena. Raztopino barvila je treba razredčiti z raztopino refluksa, ker je koncentracija pospeševalnika barvila v raztopini refluksa samo 80 gramov /L, barvilo ne bo aglomeriralo. Hkrati se bo pojavil problem barvanja, ker pospeševalnik barvila (relativno nizke koncentracije) ne bo vplival na barvilo. V tem času raztopine barvila ni treba nadzorovati s časom, da napolni kad za barvanje, običajno pa je dokončana v 10-15 minutah.

3. Alkalna sredstva morajo biti čim bolj hidrirana, zlasti za C in D barvila. Ker je ta vrsta barvila zelo občutljiva na alkalna sredstva v prisotnosti sredstev za spodbujanje barvila, je topnost alkalnih sredstev razmeroma visoka (topnost natrijevega karbona pri 60°C je 450 g/L). Ni treba, da je čiste vode, potrebne za raztapljanje alkalnega sredstva, preveč, vendar mora biti hitrost dodajanja alkalne raztopine v skladu z zahtevami postopka in na splošno je bolje, da jo dodajate postopoma.

4. Za divinil sulfonska barvila v kategoriji A je hitrost reakcije razmeroma visoka, ker so še posebej občutljiva na alkalna sredstva pri 60 °C. Da bi preprečili takojšnjo fiksacijo barve in neenakomerno barvo, lahko predhodno dodate 1/4 alkalnega sredstva pri nizki temperaturi.

V procesu prenosnega barvanja mora samo alkalno sredstvo nadzorovati hitrost dovajanja. Postopek barvanja s prenosom ni uporaben le za metodo ogrevanja, ampak tudi za metodo s konstantno temperaturo. Metoda konstantne temperature lahko poveča topnost barvila ter pospeši difuzijo in prodiranje barvila. Hitrost nabrekanja amorfne površine vlakna pri 60 °C je približno dvakrat večja kot pri 30 °C. Zato je postopek s konstantno temperaturo bolj primeren za sir, Hank. Varpni žarki vključujejo metode barvanja z nizkimi razmerji tekočine, kot je barvanje z vbodom, ki zahtevajo visoko penetracijo in difuzijo ali relativno visoko koncentracijo barvila.

Upoštevajte, da je natrijev sulfat, ki je trenutno na voljo na trgu, včasih relativno alkalen in njegova PH vrednost lahko doseže 9-10. To je zelo nevarno. Če primerjate čisti natrijev sulfat s čisto soljo, ima sol večji učinek na agregacijo barvila kot natrijev sulfat. To je zato, ker je ekvivalent natrijevih ionov v namizni soli višji kot v natrijevem sulfatu pri enaki teži.

Agregacija barvil je precej povezana s kakovostjo vode. Na splošno kalcijevi in ​​magnezijevi ioni pod 150 ppm ne bodo imeli velikega vpliva na agregacijo barvil. Vendar pa bodo ioni težkih kovin v vodi, kot so železovi ioni in aluminijevi ioni, vključno z nekaterimi mikroorganizmi alg, pospešili agregacijo barvila. Na primer, če koncentracija železovih ionov v vodi preseže 20 ppm, se lahko antikohezijska sposobnost barvila znatno zmanjša, vpliv alg pa je resnejši.

Pritrjen z barvilom proti aglomeraciji in testom odpornosti proti soljenju:

Določitev 1: Odtehtamo 0,5 g barvila, 25 g natrijevega sulfata ali soli in raztopimo v 100 ml prečiščene vode pri 25 °C približno 5 minut. Uporabite kapalno cevko za sesanje raztopine in neprekinjeno kapljajte 2 kapljici na isto mesto na filtrirnem papirju.

Določanje 2: Natehtamo 0,5 g barvila, 8 g natrijevega sulfata ali soli in 8 g natrijevega karbona ter raztopimo v 100 ml prečiščene vode pri približno 25 °C približno 5 minut. S kapalko neprekinjeno sesajte raztopino na filtrirni papir. 2 kapljici.

Zgornjo metodo je mogoče uporabiti za preprosto presojo sposobnosti barvila proti aglomeraciji in izsoljevanju ter v bistvu lahko presodi, kateri postopek barvanja je treba uporabiti.