Comprender las cuatro características de los colorantes reactivos es fundamental para el éxito de la tintura a la primera.
Los colorantes reactivos, también conocidos como colorantes reactivos. Un tipo de colorante que sufre una reacción química con las fibras durante el teñido. Estas moléculas de colorante contienen grupos funcionales que pueden reaccionar químicamente con las fibras. Durante el teñido, el colorante reacciona con las fibras, formando enlaces covalentes entre ambos y creando un todo, lo que mejora la resistencia a la lavado y al frotamiento. Los colorantes reactivos son un nuevo tipo de colorante. Las moléculas de colorante reactivo consisten en dos componentes principales: el colorante base y el grupo reactivo. El grupo que puede reaccionar con las fibras se llama grupo reactivo.
Las propiedades de los colorantes reactivos son las siguientes:
1. Solubilidad
Los productos de colorante reactivos de alta calidad tienen buena solubilidad en agua. La solubilidad y la concentración de la solución de colorante preparada están relacionadas con factores como la relación de baño seleccionada, la cantidad de electrolito añadido, la temperatura de teñido y la cantidad de urea utilizada. La solubilidad de los colorantes reactivos varía mucho, como se puede ver en diversos tratados. La solubilidad enumerada se refiere al rango permitido para la aplicación del colorante. Los colorantes reactivos utilizados para impresión o teñido por inmersión deben seleccionarse con una solubilidad de aproximadamente 100 gramos por litro, requiriendo una disolución completa del colorante, sin turbidez y sin manchas de color. El agua caliente puede acelerar la disolución, la urea tiene un efecto solubilizante, y los electrolitos como la sal y el hidróxido de sodio pueden reducir la solubilidad de los colorantes. No se deben añadir agentes alcalinos simultáneamente al disolver colorantes reactivos para evitar la hidrólisis del colorante.
Los métodos para determinar la solubilidad de los tintes reactivos incluyen filtración al vacío, espectrofotometría y el método de manchas en papel filtro. El método de manchas en papel filtro es fácil de operar y adecuado para su uso práctico en fábricas. Al medir, prepare una serie de soluciones de tinte con diferentes concentraciones y mézclelas a temperatura ambiente (20 ℃) durante 10 minutos para disolver completamente los tintes. Inserte un pipeta graduada de 1 ml en el centro de la solución de prueba y mezcle mientras aspira tres veces. Luego tome 0,5 mililitros de la solución de prueba y déjelos caer verticalmente sobre el papel filtro colocado plano sobre la boca del vaso, repitiendo una vez. Después de secar, pruebe visualmente el círculo de infiltración del líquido, y use la concentración anterior sin manchas obvias en el papel filtro como la solubilidad del tinte, expresada en gramos por litro. Algunas soluciones de tintes reactivos, después de enfriarse, aparecen como soluciones coloidales turbias que se pueden dispersar uniformemente en el papel filtro sin precipitación de manchas, y no obstaculizan el uso normal.
2. Difusividad
La difusividad se refiere a la capacidad de los tintes de moverse hacia el interior de las fibras, con una difusión de moléculas de tinte dependiente de la temperatura. Los tintes con coeficientes de difusión altos tienen tasas de reacción y eficiencia de fijación elevadas, así como buena uniformidad y penetración. El rendimiento de difusión depende de la estructura y tamaño del tinte, y cuanto mayor sea la molécula, más difícil será su difusión. Los tintes con alta afinidad por las fibras ejercen fuerzas de adsorción fuertes sobre ellas, dificultando la difusión. Por lo tanto, normalmente es necesario aumentar la temperatura para acelerar la difusión del tinte. Añadir electrolitos a la solución de tinte reduce el coeficiente de difusión del tinte.
El rendimiento de difusión de los tintes generalmente se mide mediante el método de película delgada. Sumerge la película adhesiva (papel de vidrio) en agua destilada, con un grosor de 2.4 hilos antes de la inmersión y 4.5 hilos después de 24 horas de inmersión. Al medir, apila esta película hasta alcanzar un grosor determinado según sea necesario y presiónala bajo una placa de vidrio para eliminar burbujas. Luego se coloca entre dos tenazas con arandelas de goma en el medio, una de las cuales tiene un agujero circular en el centro. La solución de tinte solo puede difundirse a través de este agujero hacia la capa de la película. Sumerge la película en la solución de tinte a 20 ℃ durante 1 hora, luego sácala y enjuágala con agua. Observa el número de capas de la solución de tinte que penetran en la película y el color de tinte de cada capa. Existe una cierta correlación entre el número de capas de difusión y el tiempo de teñido a mitad, con un tiempo de teñido más corto y más capas de difusión.
3, Directividad
La directividad se refiere a la capacidad de los tintes reactivos de ser absorbidos por las fibras en la solución de tinte. Los tintes reactivos con alta solubilidad a menudo tienen baja directividad, y se deben seleccionar variedades con baja directividad para el teñido continuo y la impresión por inmersión. El equipo de teñido con altas proporciones de baño, como el teñido tipo cuerda y el teñido de hilatura, debe priorizar el uso de tintes con alta directividad. El método de teñido por rodillos (teñido frío en pila), donde la solución de tinte se transfiere a las fibras mediante inmersión y rodillado, también permite lograr un teñido uniforme con tintes ligeramente menos directivos, con menos diferencia de color antes y después, y fácil de limpiar con tintes hidrolizados.
La directividad de los tintes reactivos se representa por el porcentaje de absorción de tinte en equilibrio (es decir, la tasa de coloración) o el valor Rf del análisis de capa de color.
Método de medición (1): El material de fibra se empaqueta en 2 gramos de seda blanqueada 40X40 popelín de algodón. La concentración de colorante es de 0,2 gramos por litro, la relación de baño es de 20:1, y la temperatura de teñido se divide en dos niveles: 30 ℃ y 80 ℃. Al medir, corte 2 gramos de tela en trozos y colóquelos en un frasco de tres cuellos que haya alcanzado la temperatura de teñido especificada (para evitar la evaporación del agua). En intervalos regulares, extraiga 2 mililitros de solución de colorante mientras agita (al mismo tiempo añadiendo 2 mililitros de agua), y mida la densidad óptica de la solución de colorante. A medida que el tiempo de teñido se prolonga, la adsorción alcanza un equilibrio y el valor de densidad óptica de la solución de colorante ya no cambia. El porcentaje de absorción de colorante en este momento indica el grado de directividad del colorante.
Método de medición (2): Cromatografía en papel (papel filtro Xinhua # 3), observe que la altura a la que cada mancha de tinte asciende es diferente, es decir, el valor Rf es diferente. Cuanto mayor sea el valor Rf, menos directa será la relación del tinte con el material celulósico; cuanto menor sea el valor Rf, mayor será la directividad. Prepare una solución de tinte de 0,2 g/L, aplíquela en el papel filtro utilizando un tubo capilar, séquelo y colóquelo en un cilindro cromatográfico cerrado que contenga agua destilada durante 30 minutos. Luego, permita que un extremo de la muestra de papel filtro entre en contacto con el agua para comenzar la cromatografía. Cuando el borde frontal del agente desarrollador ascienda hasta los 20 cm, calcule el valor Rf de la mancha de tinte. La cromatografía en papel es un método simple para determinar la directividad de los tintes, pero el valor Rf no coincide completamente con el rendimiento real del tinte.
4, Reactividad
La reactividad de los tintes reactivos generalmente se refiere a la intensidad de su capacidad para reaccionar con los grupos hidroxilo de la celulosa. Los tintes con alta reactividad pueden inmovilizarse a temperatura ambiente y en condiciones débilmente alcalinas, pero la estabilidad de los tintes en esta reacción es relativamente baja, y se hidrolizan fácilmente perdiendo su capacidad de teñir. Los tintes con baja reactividad necesitan unirse a la celulosa en condiciones de temperatura más altas, o activar los grupos hidroxilo de las hebras de fibra con agentes alcalinos fuertes para promover la reacción y fijación del tinte en las fibras.
La reactividad de los tintes reactivos del mismo modelo es aproximadamente la misma, y la intensidad de la reactividad depende de la estructura química del grupo activo del tinte, seguido por el grupo de enlace entre el cuerpo del tinte y el grupo activo, lo cual también tiene un impacto en la reactividad del tinte. Además, también se ve afectado por el valor de pH. En general, a medida que aumenta el pH, también aumenta la velocidad de reacción. En cuanto a la temperatura, también es un factor que afecta la velocidad de reacción. A medida que la temperatura aumenta, la velocidad de reacción también aumenta. Por cada aumento de 10 ℃ en la temperatura, la velocidad de reacción puede incrementarse de 2 a 3 veces. Por lo tanto, después de la impresión, el secado o el vaporizado pueden promover la reacción entre el tinte y la fibra.