Coloranții reactivi au o solubilitate foarte bună în apă. Coloranții reactivi se bazează în principal pe gruparea acidului sulfonic din molecula de colorant pentru a se dizolva în apă. Pentru coloranții reactivi la mezo-temperatură care conțin grupări vinilsulfonă, în plus față de gruparea acidului sulfonic, sulfatul de β-etilsulfonil este, de asemenea, o grupare de dizolvare foarte bună.

În soluția apoasă, ionii de sodiu din grupa acid sulfonic și gruparea -etilsulfon sulfat sunt supuși reacției de hidratare pentru a face colorantul să formeze anion și să se dizolve în apă. Vopsirea colorantului reactiv depinde de anionul colorantului care urmează să fie vopsit în fibră.

Solubilitatea coloranților reactivi este mai mare de 100 g/L, majoritatea coloranților au o solubilitate de 200-400 g/L, iar unii coloranți pot ajunge chiar și la 450 g/L. Cu toate acestea, în timpul procesului de vopsire, solubilitatea colorantului va scădea din diverse motive (sau chiar complet insolubilă). Când solubilitatea colorantului scade, o parte a colorantului se va schimba de la un singur anion liber la particule, datorită repulsiei mari a sarcinii dintre particule. Scăderea, particulele și particulele se vor atrage reciproc pentru a produce aglomerare. Acest tip de aglomerare adună mai întâi particulele de colorant în aglomerate, apoi se transformă în aglomerate și în cele din urmă se transformă în flocuri. Deși flocurile sunt un fel de ansamblu liber, din cauza stratului dublu electric înconjurător format din sarcini pozitive și negative este, în general, dificil de descompus de forța de forfecare atunci când lichidul de colorant circulă, iar flocurile sunt ușor de precipitat pe țesătură, rezultând vopsirea sau colorarea suprafeței.

Odată ce colorantul are o astfel de aglomerare, rezistența culorii va fi redusă semnificativ și, în același timp, va provoca diferite grade de pete, pete și pete. Pentru unii coloranți, flocularea va accelera și mai mult asamblarea sub forța de forfecare a soluției de colorant, provocând deshidratare și sărare. Odată ce are loc sărarea, culoarea vopsită va deveni extrem de deschisă, sau chiar nevopsită, chiar dacă este vopsită, vor fi pete și pete serioase de culoare.

Cauzele agregării coloranților

Motivul principal este electrolitul. În procesul de vopsire, electrolitul principal este acceleratorul de colorare (sare de sodiu și sare). Acceleratorul de colorant conține ioni de sodiu, iar echivalentul ionilor de sodiu din molecula de colorant este mult mai mic decât cel al acceleratorului de colorant. Numărul echivalent de ioni de sodiu, concentrația normală a acceleratorului de colorant în procesul normal de vopsire nu va avea o influență prea mare asupra solubilității colorantului în baia de colorant.

Cu toate acestea, atunci când cantitatea de accelerant de colorant crește, concentrația ionilor de sodiu din soluție crește în consecință. Ionii de sodiu în exces vor inhiba ionizarea ionilor de sodiu pe grupul de dizolvare a moleculei de colorant, reducând astfel solubilitatea colorantului. După mai mult de 200 g/L, majoritatea coloranților vor avea grade diferite de agregare. Cand concentratia acceleratorului de colorant depaseste 250 g/L se va intensifica gradul de agregare, formandu-se mai intai aglomerate, iar apoi in solutia de colorant. Aglomeratele și floculele se formează rapid, iar unii coloranți cu solubilitate scăzută sunt parțial sărați sau chiar deshidratați. Coloranții cu structuri moleculare diferite au proprietăți diferite de rezistență la aglomerare și la eliminarea sărurilor. Cu cât este mai scăzută solubilitatea, proprietățile anti-aglomerare și tolerante la sare. Cu cât performanța analitică este mai proastă.

Solubilitatea colorantului este determinată în principal de numărul de grupări de acid sulfonic din molecula de colorant și de numărul de sulfati de β-etilsulfonă. În același timp, cu cât hidrofilitatea moleculei de colorant este mai mare, cu atât solubilitatea este mai mare și hidrofilitatea este mai mică. Cu cât solubilitatea este mai mică. (De exemplu, coloranții cu structură azoică sunt mai hidrofili decât coloranții cu structură heterociclică.) În plus, cu cât structura moleculară a colorantului este mai mare, cu atât solubilitatea este mai mică și cu cât structura moleculară este mai mică, cu atât solubilitatea este mai mare.

Solubilitatea coloranților reactivi
Poate fi împărțit aproximativ în patru categorii:

Clasa A, coloranții care conțin sulfat de dietilsulfonă (adică vinil sulfonă) și trei grupe reactive (monocloros-triazină + divinil sulfonă) au cea mai mare solubilitate, cum ar fi Yuan Qing B, Navy GG, Navy RGB, Golden: RNL Și toți negrii reactivi fabricați de amestecarea Yuanqing B, coloranți cu trei grupe reactive, cum ar fi tipul ED, tipul Ciba s, etc. Solubilitatea acestor coloranți este în cea mai mare parte de aproximativ 400 g/L.

Clasa B, coloranți care conțin grupări heterobireactive (monocloros-triazine+vinilsulfonă), cum ar fi galben 3RS, roșu 3BS, roșu 6B, roșu GWF, RR trei culori primare, RGB trei culori primare etc. Solubilitatea lor se bazează pe 200~300 grame Solubilitatea meta-esterului este mai mare decât a para-esterului.

Tip C: Albastru marin, care este, de asemenea, un grup heterobireactiv: BF, Albastru marin 3GF, albastru închis 2GFN, RBN roșu, F2B roșu etc., datorită mai puține grupe de acid sulfonic sau greutății moleculare mai mari, solubilitatea sa este, de asemenea, scăzută, doar 100 -200 g/ Creștere. Clasa D: Coloranți cu grupă monovinilsulfonă și structură heterociclică, cu cea mai scăzută solubilitate, cum ar fi albastru strălucitor KN-R, albastru turcoaz G, galben strălucitor 4GL, violet 5R, albastru BRF, portocaliu strălucitor F2R, roșu strălucitor F2G etc. Solubilitatea din acest tip de colorant este de numai aproximativ 100 g/L. Acest tip de colorant este deosebit de sensibil la electroliți. Odată ce acest tip de colorant s-a aglomerat, nici nu mai trebuie să treacă prin procesul de floculare, sărându-se direct.

În procesul normal de vopsire, cantitatea maximă de accelerator de colorant este de 80 g/L. Doar culorile închise necesită o concentrație atât de mare de accelerator de colorant. Când concentrația de colorant în baia de vopsire este mai mică de 10 g/L, majoritatea coloranților reactivi au încă o solubilitate bună la această concentrație și nu se vor agrega. Dar problema stă în cuvă. Conform procesului normal de vopsire, colorantul este adăugat mai întâi, iar după ce colorantul este diluat complet în baia de colorant până la uniformizare, se adaugă acceleratorul de colorant. Accelerantul colorant completează practic procesul de dizolvare în cuvă.

Operați în conformitate cu următorul proces

Presupoziție: concentrația de vopsire este de 5%, raportul de lichid este de 1:10, greutatea pânzei este de 350 kg (debit de lichid cu conductă dublă), nivelul apei este de 3,5 T, sulfatul de sodiu este de 60 g/litru, cantitatea totală de sulfat de sodiu este de 200 kg (50 kg). /pachet total 4 pachete) ) (Capacitatea rezervorului de material este in general de aproximativ 450 litri). În procesul de dizolvare a sulfatului de sodiu, lichidul de reflux al cuvei de colorant este adesea folosit. Lichidul de reflux conține colorantul adăugat anterior. În general, 300L de lichid de reflux sunt introduși mai întâi în cuva de material, apoi se toarnă două pachete de sulfat de sodiu (100 kg).

Problema este aici, majoritatea coloranților se vor aglomera în grade diferite la această concentrație de sulfat de sodiu. Printre acestea, tipul C va avea o aglomerare serioasă, iar colorantul D nu va fi doar aglomerat, ci chiar să iasă. Deși operatorul general va urma procedura pentru a completa încet soluția de sulfat de sodiu din cuva de material în cuva de colorant prin pompa principală de circulație. Dar colorantul din 300 de litri de soluție de sulfat de sodiu a format flocuri și chiar s-a sărat.

Când toată soluția din cuva de material este umplută în cuva de vopsire, este foarte vizibil că există un strat de particule de colorant gras pe peretele cuvei și pe fundul cuvei. Dacă aceste particule de colorant sunt răzuite și puse în apă curată, este în general dificil. Dizolvați din nou. De fapt, cei 300 de litri de soluție care intră în cuva de colorant sunt toate așa.

Amintiți-vă că există și două pachete de Yuanming Powder care vor fi, de asemenea, dizolvate și reumplute în cuva de colorant în acest fel. După ce se întâmplă acest lucru, trebuie să apară pete, pete și pete, iar rezistența culorii este redusă serios din cauza vopsirii suprafeței, chiar dacă nu există o floculare evidentă sau sărare. Pentru Clasa A și Clasa B cu solubilitate mai mare, va avea loc și agregarea coloranților. Deși acești coloranți nu au format încă floculații, cel puțin o parte dintre coloranți au format deja aglomerate.

Aceste agregate sunt greu de pătruns în fibră. Deoarece zona amorfă a fibrei de bumbac permite doar pătrunderea și difuzia coloranților monoionici. Niciun agregat nu poate pătrunde în zona amorfă a fibrei. Poate fi adsorbit doar pe suprafața fibrei. Rezistența culorii va fi, de asemenea, redusă semnificativ, iar petele și petele de culoare vor apărea și în cazuri grave.

Gradul de soluție al coloranților reactivi este legat de agenții alcalini

Când se adaugă agentul alcalin, sulfatul de p-etilsulfonă al colorantului reactiv va suferi o reacție de eliminare pentru a forma vinilsulfona sa reală, care este foarte solubilă în gene. Deoarece reacția de eliminare necesită foarte puțini agenți alcalini (deseori reprezentând doar mai puțin de 1/10 din doza procesului), cu cât se adaugă mai multă doză de alcali, cu atât mai mulți coloranți care elimină reacția. Odată ce are loc reacția de eliminare, solubilitatea colorantului va scădea și ea.

Același agent alcalin este, de asemenea, un electrolit puternic și conține ioni de sodiu. Prin urmare, concentrația excesivă de agent alcalin va determina, de asemenea, colorantul care a format vinil sulfonă să se aglomereze sau chiar să se iasă. Aceeași problemă apare și în rezervorul de material. Când agentul alcalin este dizolvat (luați sodă ca exemplu), dacă se folosește soluția de reflux. În acest moment, lichidul de reflux conține deja agentul de accelerare a colorantului și colorantul în concentrația normală a procesului. Deși o parte din colorant poate fi epuizată de fibră, cel puțin mai mult de 40% din colorantul rămas se află în soluția de colorant. Să presupunem că se toarnă un pachet de sodă în timpul funcționării, iar concentrația de sodă în rezervor depășește 80 g/L. Chiar dacă acceleratorul de colorant din lichidul de reflux este de 80 g/L în acest moment, colorantul din rezervor se va condensa și el. Coloranții C și D pot chiar sărați, în special pentru coloranții D, chiar dacă concentrația de carbon de sodiu scade la 20 g/l, va avea loc o sărare locală. Dintre aceștia, Brilliant Blue KN.R, Turquoise Blue G și Supervisor BRF sunt cele mai sensibile.

Aglomerarea coloranților sau chiar sărarea nu înseamnă că colorantul a fost complet hidrolizat. Dacă este aglomerare sau sărare cauzată de un accelerator de colorant, poate fi încă vopsit atâta timp cât poate fi redizolvat. Dar pentru a se redizolva, este necesar să se adauge o cantitate suficientă de colorant auxiliar (cum ar fi ureea 20 g/l sau mai mult), iar temperatura ar trebui să fie ridicată la 90°C sau mai mult cu o agitare suficientă. Evident, este foarte dificil în operarea propriu-zisă a procesului.
Pentru a preveni aglomerarea sau sărarea coloranților în cuvă, procesul de vopsire prin transfer trebuie utilizat la realizarea culorilor profunde și concentrate pentru coloranții C și D cu solubilitate scăzută, precum și pentru coloranții A și B.

Operarea si analiza procesului

1. Folosiți cuva de colorare pentru a returna acceleratorul de colorant și încălziți-l în cuvă pentru a o dizolva (60~80℃). Deoarece nu există vopsea în apa dulce, acceleratorul de colorare nu are afinitate pentru țesătură. Acceleratorul de colorant dizolvat poate fi introdus în cuva de vopsire cât mai repede posibil.

2. După ce soluția de saramură este circulată timp de 5 minute, acceleratorul de colorant este practic complet uniform, apoi se adaugă soluția de colorant care a fost dizolvată în prealabil. Soluția de colorant trebuie diluată cu soluția de reflux, deoarece concentrația accelerantului de colorant în soluția de reflux este de numai 80 de grame/L, colorantul nu se va aglomera. În același timp, deoarece colorantul nu va fi afectat de acceleratorul de colorant (concentrație relativ scăzută), va apărea problema vopsirii. În acest moment, soluția de colorant nu trebuie controlată de timp pentru a umple cuva de vopsire și, de obicei, este finalizată în 10-15 minute.

3. Agenții alcalini trebuie hidratați cât mai mult posibil, în special pentru coloranții C și D. Deoarece acest tip de colorant este foarte sensibil la agenții alcalini în prezența agenților de promovare a coloranților, solubilitatea agenților alcalini este relativ mare (solubilitatea sodiului la 60°C este de 450 g/L). Apa curată necesară pentru a dizolva agentul alcalin nu trebuie să fie prea mare, dar viteza de adăugare a soluției alcaline trebuie să fie în conformitate cu cerințele procesului și, în general, este mai bine să o adăugați într-o metodă incrementală.

4. Pentru coloranții de divinil sulfonă din categoria A, viteza de reacție este relativ mare deoarece sunt deosebit de sensibili la agenții alcalini la 60°C. Pentru a preveni fixarea instantanee a culorii și culoarea neuniformă, puteți adăuga în prealabil 1/4 din agent alcalin la temperatură scăzută.

În procesul de vopsire prin transfer, doar agentul alcalin trebuie să controleze viteza de alimentare. Procesul de vopsire prin transfer nu este aplicabil numai metodei de încălzire, ci și aplicabil metodei cu temperatură constantă. Metoda cu temperatură constantă poate crește solubilitatea colorantului și poate accelera difuzia și penetrarea colorantului. Rata de umflare a zonei amorfe a fibrei la 60°C este de aproximativ două ori mai mare decât cea de la 30°C. Prin urmare, procesul de temperatură constantă este mai potrivit pentru brânză, măciuca. Grinzile de urzeală includ metode de vopsire cu proporții scăzute de lichid, cum ar fi vopsirea cu jig, care necesită penetrare și difuzie ridicate sau concentrație relativ mare de colorant.

Rețineți că sulfatul de sodiu disponibil în prezent pe piață este uneori relativ alcalin, iar valoarea sa PH poate ajunge la 9-10. Acest lucru este foarte periculos. Dacă comparați sulfatul de sodiu pur cu sare pură, sarea are un efect mai mare asupra agregării coloranților decât sulfatul de sodiu. Acest lucru se datorează faptului că echivalentul ionilor de sodiu din sarea de masă este mai mare decât cel din sulfatul de sodiu la aceeași greutate.

Agregarea coloranților este destul de legată de calitatea apei. În general, ionii de calciu și magneziu sub 150 ppm nu vor avea un impact prea mare asupra agregarii coloranților. Cu toate acestea, ionii de metale grele din apă, cum ar fi ionii ferici și ionii de aluminiu, inclusiv unele microorganisme de alge, vor accelera agregarea coloranților. De exemplu, dacă concentrația de ioni ferici în apă depășește 20 ppm, capacitatea de anticoeziune a colorantului poate fi redusă semnificativ, iar influența algelor este mai gravă.

Atașat cu colorant anti-aglomerare și test de rezistență la sărare:

Determinarea 1: Se cântăresc 0,5 g de colorant, 25 g de sulfat de sodiu sau sare și se dizolvă în 100 ml de apă purificată la 25°C timp de aproximativ 5 minute. Utilizați un tub de picurare pentru a aspira soluția și scăpați 2 picături continuu în aceeași poziție pe hârtie de filtru.

Determinarea 2: Se cântăresc 0,5 g de colorant, 8 g de sulfat de sodiu sau sare și 8 g de sodă carbonică și se dizolvă în 100 ml de apă purificată la aproximativ 25°C timp de aproximativ 5 minute. Utilizați un picurător pentru a aspira soluția de pe hârtia de filtru în mod continuu. 2 picaturi.

Metoda de mai sus poate fi utilizată pentru a aprecia pur și simplu capacitatea de anti-aglomerare și de salinizare a colorantului și, practic, poate judeca ce proces de vopsire ar trebui utilizat.