I coloranti reattivi hanno un'ottima solubilità in acqua. I coloranti reattivi si basano principalmente sul gruppo di acido solfonico sulla molecola del colorante per dissolversi in acqua. Per i coloranti reattivi a mesotemperatura contenenti gruppi vinilsulfone, oltre al gruppo acido solfonico, anche il β -etilsolfonil solfato è un ottimo gruppo dissolvente.

Nella soluzione acquosa, gli ioni sodio sul gruppo acido solfonico e sul gruppo -etilsolfone solfato subiscono una reazione di idratazione per far sì che il colorante formi anione e si dissolva nell'acqua. La tintura del colorante reattivo dipende dall'anione del colorante da tingere sulla fibra.

La solubilità dei coloranti reattivi è superiore a 100 g/L, la maggior parte dei coloranti ha una solubilità di 200-400 g/L e alcuni coloranti possono raggiungere anche 450 g/L. Tuttavia, durante il processo di tintura, la solubilità del colorante diminuirà per vari motivi (o addirittura sarà completamente insolubile). Quando la solubilità del colorante diminuisce, parte del colorante cambierà da un singolo anione libero a particelle, a causa della grande repulsione di carica tra le particelle. Diminuiscono, particelle e particelle si attrarranno a vicenda per produrre agglomerazione. Questo tipo di agglomerazione raccoglie prima le particelle di colorante in agglomerati, poi si trasforma in agglomerati e infine si trasforma in fiocchi. Sebbene i fiocchi siano una sorta di assemblaggio sciolto, a causa del loro doppio strato elettrico circostante formato da cariche positive e negative è generalmente difficile da decomporre per effetto della forza di taglio quando circola il liquido colorante e i fiocchi sono facili da precipitare sul tessuto, con conseguente colorazione o colorazione della superficie.

Una volta che il colorante ha tale agglomerazione, la solidità del colore sarà significativamente ridotta e allo stesso tempo causerà diversi gradi di macchie, macchie e macchie. Per alcuni coloranti, la flocculazione accelera ulteriormente l'assemblaggio sotto la forza di taglio della soluzione colorante, causando disidratazione e salatura. Una volta avvenuta la salatura, il colore tinto diventerà estremamente chiaro, o addirittura non tinto, anche se tinto si presenteranno macchie e macchie di colore gravi.

Cause dell'aggregazione del colorante

Il motivo principale è l'elettrolita. Nel processo di tintura, l'elettrolita principale è l'accelerante del colorante (sale di sodio e sale). L'accelerante del colorante contiene ioni sodio e l'equivalente degli ioni sodio nella molecola del colorante è molto inferiore a quello dell'accelerante del colorante. Il numero equivalente di ioni sodio, la normale concentrazione dell'acceleratore del colorante nel normale processo di tintura, non avrà molta influenza sulla solubilità del colorante nel bagno di tintura.

Tuttavia, quando la quantità di accelerante del colorante aumenta, la concentrazione di ioni sodio nella soluzione aumenta di conseguenza. Gli ioni sodio in eccesso inibiranno la ionizzazione degli ioni sodio sul gruppo dissolvente della molecola del colorante, riducendo così la solubilità del colorante. Dopo più di 200 g/L, la maggior parte dei coloranti presenterà diversi gradi di aggregazione. Quando la concentrazione dell'acceleratore del colorante supera i 250 g/L, il grado di aggregazione sarà intensificato, formando prima degli agglomerati e poi nella soluzione del colorante. Agglomerati e flocculi si formano rapidamente e alcuni coloranti a bassa solubilità vengono parzialmente salati o addirittura disidratati. Coloranti con strutture molecolari diverse hanno diverse proprietà antiagglomeranti e di resistenza alla salsedine. Minore è la solubilità, minori sono le proprietà antiagglomeranti e tolleranti al sale. Peggiore è la prestazione analitica.

La solubilità del colorante è determinata principalmente dal numero di gruppi di acido solfonico nella molecola del colorante e dal numero di β-etilsulfone solfati. Allo stesso tempo, maggiore è l'idrofilicità della molecola del colorante, maggiore è la solubilità e minore l'idrofilicità. Minore è la solubilità. (Ad esempio, i coloranti con struttura azoica sono più idrofili dei coloranti con struttura eterociclica.) Inoltre, quanto maggiore è la struttura molecolare del colorante, tanto minore è la solubilità, e quanto minore è la struttura molecolare, tanto maggiore è la solubilità.

Solubilità dei coloranti reattivi
Può essere grossolanamente suddiviso in quattro categorie:

Classe A, i coloranti contenenti dietilsulfone solfato (cioè vinil solfone) e tre gruppi reattivi (monocloros-triazina + divinil solfone) hanno la massima solubilità, come Yuan Qing B, Navy GG, Navy RGB, Golden: RNL e tutti i neri reattivi prodotti da mescolando Yuanqing B, coloranti a tre gruppi reattivi come il tipo ED, il tipo Ciba, ecc. La solubilità di questi coloranti è per lo più intorno a 400 g/L.

Classe B, coloranti contenenti gruppi eterobireattivi (monocloros-triazina+vinilsulfone), come giallo 3RS, rosso 3BS, rosso 6B, rosso GWF, tre colori primari RR, tre colori primari RGB, ecc. La loro solubilità è basata su 200~300 grammi La solubilità del meta-estere è superiore a quella del para-estere.

Tipo C: blu navy che è anche un gruppo eterobireattivo: BF, blu navy 3GF, blu scuro 2GFN, rosso RBN, rosso F2B, ecc., a causa del minor numero di gruppi di acido solfonico o del peso molecolare maggiore, anche la sua solubilità è bassa, solo 100 -200 g/lievitazione. Classe D: coloranti con gruppo monovinilsulfone e struttura eterociclica, con la solubilità più bassa, come blu brillante KN-R, blu turchese G, giallo brillante 4GL, viola 5R, blu BRF, arancio brillante F2R, rosso brillante F2G, ecc. La solubilità di questo tipo di colorante è solo circa 100 g/L. Questo tipo di colorante è particolarmente sensibile agli elettroliti. Questo tipo di colorante, una volta agglomerato, non necessita nemmeno del processo di flocculazione, salando direttamente.

Nel normale processo di tintura, la quantità massima di acceleratore di tintura è 80 g/L. Solo i colori scuri richiedono una concentrazione così elevata di acceleratore di tintura. Quando la concentrazione del colorante nel bagno di tintura è inferiore a 10 g/L, la maggior parte dei coloranti reattivi hanno ancora una buona solubilità a questa concentrazione e non si aggregano. Ma il problema è nella vasca. Secondo il normale processo di tintura, il colorante viene aggiunto per primo e, dopo che il colorante è completamente diluito nel bagno di tintura fino a raggiungere l'uniformità, viene aggiunto l'accelerante del colorante. L'accelerante della tintura completa sostanzialmente il processo di dissoluzione nella vasca.

Operare secondo il seguente processo

Presupposto: la concentrazione della tintura è 5%, il rapporto bagno è 1:10, il peso del tessuto è 350 Kg (flusso di liquido a doppio tubo), il livello dell'acqua è 3,5 T, il solfato di sodio è 60 g/litro, la quantità totale di solfato di sodio è 200 Kg (50 Kg /pacchetto totale 4 pacchi) ) (La capacità del serbatoio del materiale è generalmente di circa 450 litri). Nel processo di dissoluzione del solfato di sodio, viene spesso utilizzato il liquido di riflusso della vasca del colorante. Il liquido di riflusso contiene il colorante precedentemente aggiunto. Generalmente, nella vasca del materiale vengono prima immessi 300 litri di liquido di riflusso, quindi vengono versati due pacchetti di solfato di sodio (100 kg).

Il problema è qui: la maggior parte dei coloranti si agglomereranno a vari livelli a questa concentrazione di solfato di sodio. Tra questi, il tipo C presenterà una grave agglomerazione e il colorante D non solo sarà agglomerato, ma verrà anche salato. Sebbene l'operatore generale seguirà la procedura per reintegrare lentamente la soluzione di solfato di sodio nella vasca del materiale nella vasca del colorante attraverso la pompa di circolazione principale. Ma il colorante contenuto nei 300 litri di soluzione di solfato di sodio ha formato dei fiocchi ed è addirittura salato.

Quando tutta la soluzione nella vasca del materiale viene riempita nella vasca di tintura, è chiaramente visibile che è presente uno strato di particelle di colorante grasso sulla parete della vasca e sul fondo della vasca. Se queste particelle di colorante vengono raschiate via e messe in acqua pulita, generalmente è difficile. Sciogliere di nuovo. Infatti i 300 litri di soluzione che entrano nella vasca del colorante sono tutti così.

Ricorda che ci sono anche due confezioni di polvere Yuanming che verranno sciolte e riempite nuovamente nella vasca della tintura in questo modo. Dopo che ciò si è verificato, è probabile che si formino macchie, macchie e macchie e la solidità del colore viene seriamente ridotta a causa della tintura superficiale, anche se non vi è alcuna flocculazione o salatura evidente. Per la Classe A e la Classe B con maggiore solubilità, si verificherà anche l'aggregazione del colorante. Sebbene questi coloranti non abbiano ancora formato flocculazioni, almeno una parte dei coloranti ha già formato degli agglomerati.

Questi aggregati sono difficili da penetrare nella fibra. Perché la zona amorfa della fibra di cotone consente solo la penetrazione e la diffusione dei coloranti monoionici. Nessun aggregato può entrare nella zona amorfa della fibra. Può essere adsorbito solo sulla superficie della fibra. Anche la solidità del colore sarà notevolmente ridotta e nei casi più gravi si verificheranno macchie e macchie di colore.

Il grado di soluzione dei coloranti reattivi è correlato agli agenti alcalini

Quando viene aggiunto l'agente alcalino, il β-etilsulfone solfato del colorante reattivo subirà una reazione di eliminazione per formare il suo vero vinil solfone, che è molto solubile nei geni. Poiché la reazione di eliminazione richiede pochissimi agenti alcalini (spesso rappresentano solo meno di 1/10 del dosaggio del processo), maggiore è la dose di alcali aggiunta, maggiore sarà il numero di coloranti che eliminano la reazione. Una volta avvenuta la reazione di eliminazione, diminuirà anche la solubilità del colorante.

Lo stesso agente alcalino è anche un elettrolita forte e contiene ioni sodio. Pertanto, una concentrazione eccessiva di agenti alcalini causerà anche l'agglomerazione o addirittura la salina del colorante che ha formato il vinil solfone. Lo stesso problema si verifica nel serbatoio del materiale. Quando l'agente alcalino è sciolto (prendere come esempio il carbonato di sodio), se viene utilizzata la soluzione di riflusso. In questo momento, il liquido di riflusso contiene già l'agente accelerante del colorante e il colorante nella normale concentrazione di processo. Sebbene parte del colorante possa essere stata esaurita dalla fibra, almeno più del 40% del colorante rimanente si trova nel bagno colorante. Supponiamo che durante il funzionamento venga versata una confezione di carbonato di sodio e che la concentrazione di carbonato di sodio nel serbatoio superi 80 g/L. Anche se in questo momento l'acceleratore del colorante nel liquido di riflusso è di 80 g/l, anche il colorante nel serbatoio si condenserà. I coloranti C e D possono anche salare, soprattutto per i coloranti D, anche se la concentrazione di carbonato di sodio scende a 20 g/l, si verificherà una salatura locale. Tra questi, Brilliant Blue KN.R, Turquoise Blue G e Supervisor BRF sono i più sensibili.

L'agglomerazione del colorante o addirittura la salatura non significa che il colorante sia stato completamente idrolizzato. Se si tratta di agglomerazione o salatura causata da un acceleratore di tintura, può ancora essere tinto purché possa essere nuovamente sciolto. Ma per farlo ridissolvere, è necessario aggiungere una quantità sufficiente di colorante (come urea 20 g/l o più), e la temperatura dovrebbe essere aumentata a 90°C o più con sufficiente agitazione. Ovviamente è molto difficile nell'effettivo funzionamento del processo.
Per evitare l'agglomerazione o la salatura dei coloranti in vasca, è necessario utilizzare il processo di tintura per trasferimento quando si realizzano colori profondi e concentrati per i coloranti C e D a bassa solubilità, nonché per i coloranti A e B.

Funzionamento e analisi dei processi

1. Utilizzare la vasca del colorante per restituire l'accelerante del colorante e riscaldarlo nella vasca per dissolverlo (60～80℃). Poiché l'acqua dolce non contiene colorante, l'acceleratore di tintura non ha affinità con il tessuto. L'acceleratore del colorante disciolto può essere riempito nella vasca di tintura il più rapidamente possibile.

2. Dopo che la soluzione salina è stata fatta circolare per 5 minuti, l'accelerante del colorante è sostanzialmente completamente uniforme, quindi viene aggiunta la soluzione colorante che è stata sciolta in anticipo. La soluzione colorante deve essere diluita con la soluzione di riflusso, poiché la concentrazione dell'accelerante del colorante nella soluzione di riflusso è di soli 80 grammi/l, il colorante non si agglomera. Allo stesso tempo, poiché il colorante non sarà influenzato dall'acceleratore di colorante (a concentrazione relativamente bassa), si verificherà il problema della tintura. In questo momento, la soluzione colorante non ha bisogno di essere controllata in termini di tempo per riempire la vasca di tintura e di solito viene completata in 10-15 minuti.

3. Gli agenti alcalini devono essere idratati il ​​più possibile, soprattutto per i coloranti C e D. Poiché questo tipo di colorante è molto sensibile agli agenti alcalini in presenza di agenti promotori della tintura, la solubilità degli agenti alcalini è relativamente elevata (la solubilità del carbonato di sodio a 60°C è 450 g/L). Non è necessario che l'acqua pulita necessaria per dissolvere l'agente alcalino sia eccessiva, ma la velocità di aggiunta della soluzione alcalina deve essere conforme ai requisiti del processo ed è generalmente meglio aggiungerla con un metodo incrementale.

4. Per i coloranti divinilsolfonici della categoria A la velocità di reazione è relativamente elevata perché sono particolarmente sensibili agli agenti alcalini a 60°C. Per evitare un fissaggio istantaneo del colore e un colore non uniforme, è possibile pre-aggiungere 1/4 dell'agente alcalino a bassa temperatura.

Nel processo di tintura per trasferimento, è solo l'agente alcalino che deve controllare la velocità di alimentazione. Il processo di tintura a trasferimento non è applicabile solo al metodo di riscaldamento, ma anche al metodo a temperatura costante. Il metodo a temperatura costante può aumentare la solubilità del colorante e accelerarne la diffusione e la penetrazione. La velocità di rigonfiamento della zona amorfa della fibra a 60°C è circa il doppio di quella a 30°C. Pertanto, il processo a temperatura costante è più adatto al formaggio, matassa. I subbi di ordito includono metodi di tintura con bassi rapporti bagno, come la tintura in maschera, che richiedono elevata penetrazione e diffusione o una concentrazione di colorante relativamente elevata.

Tieni presente che il solfato di sodio attualmente disponibile sul mercato è talvolta relativamente alcalino e il suo valore PH può raggiungere 9-10. Questo è molto pericoloso. Se si confronta il solfato di sodio puro con il sale puro, il sale ha un effetto maggiore sull'aggregazione del colorante rispetto al solfato di sodio. Questo perché l'equivalente di ioni sodio nel sale da cucina è superiore a quello del solfato di sodio a parità di peso.

L'aggregazione dei coloranti è piuttosto correlata alla qualità dell'acqua. In generale, gli ioni di calcio e magnesio inferiori a 150 ppm non avranno un impatto significativo sull'aggregazione dei coloranti. Tuttavia, gli ioni di metalli pesanti presenti nell'acqua, come gli ioni ferrico e gli ioni alluminio, compresi alcuni microrganismi algali, accelerano l'aggregazione del colorante. Ad esempio, se la concentrazione di ioni ferrici nell'acqua supera i 20 ppm, la capacità anti-coesione del colorante può essere notevolmente ridotta e l'influenza delle alghe è più grave.

Attaccato con test antiagglomerazione e resistenza alla salnazione del colorante:

Determinazione 1: Pesare 0,5 g di colorante, 25 g di solfato di sodio o sale e scioglierli in 100 ml di acqua purificata a 25°C per circa 5 minuti. Utilizzare un tubo gocciolante per aspirare la soluzione e far cadere 2 gocce continuamente nella stessa posizione sulla carta da filtro.

Determinazione 2: Pesare 0,5 g di colorante, 8 g di solfato o sale di sodio e 8 g di carbonato di sodio e scioglierli in 100 ml di acqua purificata a circa 25°C per circa 5 minuti. Utilizzare un contagocce per aspirare continuamente la soluzione sulla carta da filtro. 2 gocce.

Il metodo di cui sopra può essere utilizzato semplicemente per giudicare la capacità antiagglomerante e di salatura del colorante e, fondamentalmente, per giudicare quale processo di tintura dovrebbe essere utilizzato.