Os colorantes reactivos teñen unha moi boa solubilidade en auga. Os colorantes reactivos dependen principalmente do grupo ácido sulfónico da molécula de colorante para disolverse en auga. Para os colorantes reactivos a meso-temperatura que conteñen grupos vinilsulfona, ademais do grupo ácido sulfónico, o sulfato de β-etilsulfonil tamén é un grupo de disolución moi bo.

Na solución acuosa, os ións de sodio do grupo ácido sulfónico e do grupo sulfato de etilsulfona sofren unha reacción de hidratación para facer que o colorante forme anión e se disolva na auga. A tinguidura do colorante reactivo depende do anión do colorante que se vai tinguir na fibra.

A solubilidade dos colorantes reactivos é superior a 100 g/L, a maioría dos colorantes teñen unha solubilidade de 200-400 g/L, e algúns poden chegar ata os 450 g/L. Non obstante, durante o proceso de tinguidura, a solubilidade do colorante diminuirá debido a varias razóns (ou mesmo completamente insoluble). Cando a solubilidade do colorante diminúe, parte do colorante pasará dun só anión libre a partículas, debido á gran repulsión de carga entre as partículas. Diminuír, partículas e partículas atraeranse para producir aglomeración. Este tipo de aglomeración primeiro reúne partículas de colorante en aglomerados, despois convértese en aglomerados e, finalmente, en flóculos. Aínda que os flóculos son unha especie de conxunto solto, debido á súa A dobre capa eléctrica circundante formada por cargas positivas e negativas é xeralmente difícil de descompoñer pola forza de cizallamento cando circula o licor de colorante, e os flóculos son fáciles de precipitar sobre o tecido, resultando en tinguiduras ou manchas de superficie.

Unha vez que o colorante teña tal aglomeración, a solidez da cor reducirase significativamente e, ao mesmo tempo, provocará diferentes graos de manchas, manchas e manchas. Para algúns colorantes, a floculación acelerará aínda máis a montaxe baixo a forza de cizallamento da solución de colorante, causando deshidratación e salgado. Unha vez que se salga, a cor tinguida será extremadamente clara, ou incluso non se tinguirá, aínda que estea tinguida, serán manchas e manchas de cor graves.

Causas da agregación de colorantes

A razón principal é o electrólito. No proceso de tinguidura, o principal electrólito é o acelerante do colorante (sal sódico e sal). O acelerante de colorante contén ións de sodio, e o equivalente de ións de sodio na molécula de colorante é moito menor que o do acelerador de colorante. O número equivalente de ións de sodio, a concentración normal do acelerador de colorante no proceso de tinguidura normal non terá moita influencia sobre a solubilidade do colorante no baño de colorante.

Non obstante, cando a cantidade de acelerador de colorante aumenta, a concentración de ións de sodio na solución aumenta en consecuencia. O exceso de ións de sodio inhibirá a ionización dos ións de sodio no grupo de disolución da molécula de colorante, reducindo así a solubilidade do colorante. Despois de máis de 200 g/L, a maioría dos colorantes terán diferentes graos de agregación. Cando a concentración do acelerador de colorante supere os 250 g/L, intensificarase o grao de agregación, formando primeiro aglomerados, e despois na solución de colorante. Os aglomerados e flóculos fórmanse rapidamente, e algúns colorantes con baixa solubilidade son parcialmente salgados ou mesmo deshidratados. Os colorantes con diferentes estruturas moleculares teñen diferentes propiedades de resistencia á aglomeración e á sal. Canto menor sexa a solubilidade, as propiedades anti-aglomeración e tolerantes ao sal. Canto peor sexa o rendemento analítico.

A solubilidade do colorante está determinada principalmente polo número de grupos de ácido sulfónico na molécula de colorante e polo número de sulfatos de β-etilsulfona. Ao mesmo tempo, canto maior sexa a hidrofilia da molécula de colorante, maior será a solubilidade e menor será a hidrofilia. Canto menor sexa a solubilidade. (Por exemplo, os colorantes de estrutura azoica son máis hidrófilos que os colorantes de estrutura heterocíclica.) Ademais, canto maior sexa a estrutura molecular do colorante, menor será a solubilidade, e canto menor sexa a estrutura molecular, maior será a solubilidade.

Solubilidade de colorantes reactivos
Pódese dividir aproximadamente en catro categorías:

Clase A, os colorantes que conteñen sulfato de dietilsulfona (é dicir, vinil sulfona) e tres grupos reactivos (monocloros-triazina + divinil sulfona) teñen a maior solubilidade, como Yuan Qing B, Navy GG, Navy RGB, Golden: RNL E todos os negros reactivos feitos por mesturando Yuanqing B, colorantes de tres grupos reactivos, como o tipo ED, o tipo Ciba s, etc. A solubilidade destes colorantes é principalmente de 400 g/L.

Clase B, colorantes que conteñen grupos heterobirreactivos (monocloros-triazina+vinilsulfona), como amarelo 3RS, vermello 3BS, vermello 6B, vermello GWF, RR tres cores primarias, RGB tres cores primarias, etc. A súa solubilidade baséase en 200~300 gramos. A solubilidade do meta-éster é maior que a do para-éster.

Tipo C: azul mariño que tamén é un grupo heterobirreactivo: BF, azul mariño 3GF, azul escuro 2GFN, vermello RBN, vermello F2B, etc., debido a menos grupos de ácido sulfónico ou a maior peso molecular, a súa solubilidade tamén é baixa, só 100. -200 g/ Subida. Clase D: Colorantes con grupo monovinilsulfona e estrutura heterocíclica, coa menor solubilidade, como azul brillante KN-R, azul turquesa G, amarelo brillante 4GL, violeta 5R, azul BRF, laranxa brillante F2R, vermello brillante F2G, etc. A solubilidade deste tipo de colorante é de só uns 100 g/L. Este tipo de colorante é particularmente sensible aos electrólitos. Unha vez que este tipo de colorante se aglomera, nin sequera necesita pasar polo proceso de floculación, salgando directamente.

No proceso de tinguidura normal, a cantidade máxima de acelerador de colorante é de 80 g/L. Só as cores escuras requiren unha concentración tan alta de acelerador de colorante. Cando a concentración de colorante no baño de tinguidura é inferior a 10 g/L, a maioría dos colorantes reactivos aínda teñen unha boa solubilidade nesta concentración e non se agregarán. Pero o problema está na cuba. Segundo o proceso de tinguidura normal, engádese primeiro o colorante e, despois de que o colorante estea totalmente diluído no baño de colorante para uniformizar, engádese o acelerador de colorante. O acelerante de colorante completa basicamente o proceso de disolución na cuba.

Operar segundo o seguinte proceso

Suposición: a concentración de tintura é do 5%, a proporción de licor é de 1:10, o peso do pano é de 350 kg (fluxo de líquido dobre tubo), o nivel de auga é de 3,5 T, o sulfato de sodio é de 60 g/litro, a cantidade total de sulfato de sodio é de 200 kg (50 kg). /paquete total 4 paquetes) ) (A capacidade do depósito de material é xeralmente duns 450 litros). No proceso de disolución do sulfato de sodio, adoita usar o líquido de refluxo da cuba de colorante. O líquido de refluxo contén o colorante engadido previamente. Xeralmente, 300L de líquido de refluxo ponse primeiro na cuba de material e despois bótanse dous paquetes de sulfato de sodio (100 kg).

O problema está aquí, a maioría dos colorantes aglomeraranse en diferentes graos a esta concentración de sulfato de sodio. Entre eles, o tipo C terá unha aglomeración grave e o colorante D non só se aglomerará, senón que mesmo se salgará. Aínda que o operador xeral seguirá o procedemento para encher lentamente a solución de sulfato de sodio na cuba de material na cuba de colorante a través da bomba de circulación principal. Pero o colorante nos 300 litros de solución de sulfato de sodio formou flóculos e mesmo salgado.

Cando toda a solución da cuba de material se enche na cuba de tinguidura, é moi visible que hai unha capa de partículas de colorante graxos na parede da cuba e no fondo da cuba. Se estas partículas de colorante son raspadas e postas en auga limpa, xeralmente é difícil. Disolver de novo. De feito, os 300 litros de solución que entran na cuba de colorante son todos así.

Lembra que tamén hai dous paquetes de Yuanming Powder que tamén se disolverán e encherán na cuba de tintura deste xeito. Despois de que isto suceda, as manchas, manchas e manchas están obrigadas a producirse, e a solidez da cor redúcese seriamente debido ao tinguido da superficie, aínda que non haxa floculación ou salgado evidente. Para a clase A e a clase B con maior solubilidade, tamén se producirá a agregación de colorantes. Aínda que estes colorantes aínda non formaron floculacións, polo menos parte dos colorantes xa formaron aglomerados.

Estes agregados son difíciles de penetrar na fibra. Porque a zona amorfa da fibra de algodón só permite a penetración e difusión de colorantes mono-ión. Ningún agregado pode entrar na zona amorfa da fibra. Só se pode adsorber na superficie da fibra. A solidez da cor tamén se reducirá significativamente e tamén se producirán manchas e manchas de cor en casos graves.

O grao de solución dos colorantes reactivos está relacionado cos axentes alcalinos

Cando se engade o axente alcalino, o sulfato de β-etilsulfona do colorante reactivo sufrirá unha reacción de eliminación para formar a súa vinilsulfona real, que é moi soluble nos xenes. Dado que a reacción de eliminación require moi poucos axentes alcalinos, (moitas veces só representan menos de 1/10 da dosificación do proceso), canto máis dose de álcali se engade, máis colorantes eliminan a reacción. Unha vez que se produce a reacción de eliminación, a solubilidade do colorante tamén diminuirá.

O mesmo axente alcalino tamén é un electrólito forte e contén ións de sodio. Polo tanto, a concentración excesiva de axente alcalino tamén fará que o colorante que formou a vinilsulfona se aglome ou mesmo salga. O mesmo problema ocorre no depósito de material. Cando se disolve o axente alcalino (tome como exemplo a sosa), se se usa a solución de refluxo. Neste momento, o líquido de refluxo xa contén o axente acelerador do colorante e o colorante na concentración normal do proceso. Aínda que parte do colorante puido ser esgotado pola fibra, polo menos máis do 40% do colorante restante está no licor de colorante. Supoñamos que se bota un paquete de carbonato de sodio durante o funcionamento e que a concentración de carbonato de sodio no tanque supera os 80 g/L. Aínda que o acelerador de colorante no líquido de refluxo sexa de 80 g/L neste momento, o colorante do tanque tamén se condensará. Os colorantes C e D poden incluso saír salgados, especialmente para os colorantes D, aínda que a concentración de carbonato de sodio caia a 20 g/l, producirase unha salgadura local. Entre eles, Brilliant Blue KN.R, Turquoise Blue G e Supervisor BRF son os máis sensibles.

A aglomeración do colorante ou mesmo a salgadura non significa que o colorante estea completamente hidrolizado. Se é a aglomeración ou salgadura causada por un acelerador de colorante, aínda se pode tinguir sempre que se poida volver disolver. Pero para que se volva disolver, é necesario engadir unha cantidade suficiente de auxiliar de colorante (como urea 20 g/l ou máis) e a temperatura debe elevarse a 90 °C ou máis con suficiente axitación. Obviamente é moi difícil na operación do proceso real.
Para evitar que os colorantes se aglomeren ou se salguen na cuba, debe utilizarse o proceso de tinguidura por transferencia cando se fagan cores profundas e concentradas para os colorantes C e D de baixa solubilidade, así como os colorantes A e B.

Funcionamento e análise do proceso

1. Use a cuba de colorante para devolver o acelerante de colorante e quéntao na cuba para disolvelo (60 ~ 80 ℃). Dado que non hai colorante na auga doce, o acelerador de colorante non ten afinidade polo tecido. O acelerador de colorante disolto pódese encher na cuba de tinguidura o máis rápido posible.

2. Despois de que a solución de salmoira circule durante 5 minutos, o acelerador de colorante é basicamente totalmente uniforme e, a continuación, engádese a solución de colorante que se disolveu previamente. A solución de colorante debe ser diluída coa solución de refluxo, porque a concentración do acelerador de colorante na solución de refluxo é de só 80 gramos/L, o colorante non se aglomerará. Ao mesmo tempo, porque o colorante non se verá afectado polo acelerador de colorante (concentración relativamente baixa), producirase o problema da tinguidura. Neste momento, a solución de tintura non necesita ser controlada polo tempo para encher a cuba de tinguidura e adoita completarse en 10-15 minutos.

3. Os axentes alcalinos deben hidratarse o máximo posible, especialmente para os colorantes C e D. Debido a que este tipo de colorante é moi sensible aos axentes alcalinos en presenza de axentes promotores de colorantes, a solubilidade dos axentes alcalinos é relativamente alta (a solubilidade do carbonato de sodio a 60 °C é de 450 g/L). A auga limpa necesaria para disolver o axente alcalino non ten que ser demasiada, pero a velocidade de engadir a solución alcalina debe estar de acordo cos requisitos do proceso e, en xeral, é mellor engadila nun método incremental.

4. Para os colorantes de divinil sulfona da categoría A, a velocidade de reacción é relativamente alta porque son particularmente sensibles aos axentes alcalinos a 60 °C. Para evitar a fixación instantánea da cor e a cor desigual, pode engadir previamente 1/4 do axente alcalino a baixa temperatura.

No proceso de tingimento de transferencia, só o axente alcalino debe controlar a taxa de alimentación. O proceso de tingimento de transferencia non só é aplicable ao método de quecemento, senón tamén ao método de temperatura constante. O método de temperatura constante pode aumentar a solubilidade do colorante e acelerar a difusión e penetración do colorante. A taxa de inchazo da área amorfa da fibra a 60 °C é aproximadamente o dobre que a 30 °C. Polo tanto, o proceso de temperatura constante é máis axeitado para o queixo, madeixa. As vigas de urdimbre inclúen métodos de tingimento con proporcións de licor baixas, como a tingimento de jig, que requiren alta penetración e difusión ou concentración de colorante relativamente alta.

Teña en conta que o sulfato de sodio actualmente dispoñible no mercado é ás veces relativamente alcalino e o seu valor de pH pode chegar a 9-10. Isto é moi perigoso. Se comparas o sulfato de sodio puro co sal puro, o sal ten un maior efecto sobre a agregación de colorantes que o sulfato de sodio. Isto débese a que o equivalente de ións de sodio no sal de mesa é maior que o do sulfato de sodio co mesmo peso.

A agregación de colorantes está bastante relacionada coa calidade da auga. Xeralmente, os ións de calcio e magnesio por debaixo de 150 ppm non terán moito impacto na agregación de colorantes. Non obstante, os ións de metais pesados ​​na auga, como os ións férricos e os ións de aluminio, incluídos algúns microorganismos de algas, acelerarán a agregación de colorantes. Por exemplo, se a concentración de ións férricos na auga supera os 20 ppm, a capacidade de anti-cohesión do colorante pode reducirse significativamente e a influencia das algas é máis grave.

Adxunto con colorante anti-aglomeración e proba de resistencia ao salgado:

Determinación 1: Pesar 0,5 g de colorante, 25 g de sulfato de sodio ou sal, e disolvelo en 100 ml de auga purificada a 25 °C durante uns 5 minutos. Use un tubo de goteo para chupar a solución e deixe caer 2 gotas continuamente na mesma posición sobre o papel de filtro.

Determinación 2: Pesar 0,5 g de colorante, 8 g de sulfato de sodio ou sal e 8 g de carbonato de sodio, e disolvelo en 100 ml de auga purificada a uns 25 °C durante uns 5 minutos. Use un contagotas para chupar a solución no papel de filtro continuamente. 2 gotas.

O método anterior pódese usar para simplemente xulgar a capacidade de antiaglomeración e salgado do colorante e, basicamente, pode xulgar que proceso de tinguidura se debe utilizar.