درک چهار ویژگی اصلی رنگدانه‌های واکنش‌گرا برای میزان موفقیت در رنگ‌آمیزی یکباره اساسی است!

رنگ‌های واکنشی، که همچنین به آن رنگ‌های واکنشی گفته می‌شود. نوعی رنگ که در طول رنگ‌کاری با الیاف واکنش شیمیایی انجام می‌دهد. این نوع از مولکول‌های رنگ شامل گروه‌های تابعی هستند که می‌توانند با الیاف واکنش شیمیایی داشته باشند. در طول رنگ‌کاری، رنگ با الیاف واکنش می‌دهد و پیوند کووالنت بین دو ماده ایجاد می‌کند و به یک کل تبدیل می‌شود که منجر به بهبود مقاومت در برابر شستشو و سوزن زدن می‌شود. رنگ‌های واکنشی نوع جدیدی از رنگ هستند. مولکول‌های رنگ واکنشی شامل دو مؤلفه اصلی هستند: رنگ اصلی و گروه واکنشی. گروهی که می‌تواند با الیاف واکنش دهد، گروه واکنشی نامیده می‌شود.
ویژگی‌های رنگ‌های واکنشی به شرح زیر است:
۱- قابلیت حل‌پذیری
محصولات رنگدانه واکنشی با کیفیت بالا خوب پذیرایی در آب دارند. پذیرایی و غلظت محلول رنگ تهیه شده مرتبط با عواملی مانند نسبت حمام انتخابی، مقدار الکترولیت اضافه شده، دمای رنگ‌آمیزی و مقدار یورئه استفاده شده است. پذیرایی رنگ‌های واکنشی بسیار متفاوت است، همانطور که در متون مختلف قابل مشاهده است. پذیرایی ذکر شده به معنای محدوده مجاز برای کاربرد رنگ است. برای چاپ یا رنگ‌آمیزی تراش، باید از رنگ‌هایی با پذیرایی حدود ۱۰۰ گرم در لیتر استفاده کرد که نیازمند حل کامل رنگ، بدون شفافیت و بدون لکه‌های رنگی باشد. آب گرم می‌تواند حل شدن را شتاب بدهد، یورئه اثر پذیرایی‌بخش دارد و الکترولیت‌هایی مانند نمک و هیدروکسید سدیم می‌توانند پذیرایی رنگ‌ها را کاهش دهند. عوامل قلیایی نباید همزمان در زمان حل رنگ واکنشی اضافه شوند تا هیدرولیز رنگ جلوگیری شود.
روش‌های تعیین قابلیت حل شدن رنگ‌های واکنشی شامل فیلتراسیون خلاء، طیف‌سنجی و روش نکته بر روی کاغذ فیلتر می‌شود. روش نکته بر روی کاغذ فیلتر عملیاتی ساده است و مناسب برای استفاده عملی در کارخانه‌ها می‌باشد. هنگام اندازه‌گیری، باید سری از محلول‌های رنگ با غلظت‌های مختلف آماده کرده و در دمای اتاق (20 درجه سانتیگراد) به مدت 10 دقیقه مخلوط کنید تا رنگ‌ها به طور کامل حل شوند. یک پیپت گرادوئی 1 میلی لیتری را در مرکز محلول آزمایشی قرار داده و در حال مخلوط کردن، سه بار جذب کنید. سپس 0.5 میلی لیتر از محلول آزمایشی را بردارید و به صورت عمودی بر روی کاغذ فیلتر که روی دهانه بیکر قرار دارد، قطره بزنید و این کار را یکبار تکرار کنید. پس از خشک شدن، دایره نفوذ مایع را به صورت دیداری بررسی کنید و از غلظت قبلی که نشانه‌های واضحی روی کاغذ فیلتر ندارد، به عنوان قابلیت حل شدن رنگ استفاده کنید که به گرم در لیتر بیان می‌شود. برخی از محلول‌های رنگ‌های واکنشی، پس از سرد شدن، به صورت محلول کلوئیدی کدر ظاهر می‌شوند که می‌توانند به طور مساوی بر روی کاغذ فیلتر پخش شوند بدون اینکه بلورهایی حاصل شود و این موضوع از استفاده عادی آنها مانع نمی‌شود.

2. نفوذپذیری
نفوذپذیری به قابلیت رنگدانه‌ها برای حرکت به سمت داخل الیاف اشاره دارد، که نفوذ مولکول‌های رنگدانه وابسته به دما است. رنگدانه‌هایی که ضریب نفوذ بالا دارند، نرخ واکنش و کارایی ثابت شدن بالایی دارند و همچنین یکنواختی و نفوذ خوبی دارند. عملکرد نفوذ بستگی به ساختار و اندازه رنگدانه دارد و هرچه مولکول بزرگتر باشد، نفوذ آن دشوارتر است. رنگدانه‌هایی که به الیاف چسبندگی بالایی دارند، نیروی جذب قوی‌ای روی الیاف ایجاد می‌کنند که نفوذ را دشوار می‌سازد. بنابراین، معمولاً لازم است دما را افزایش داد تا نفوذ رنگدانه را تسهیل کرد. اضافه کردن الکترولیت به محلول رنگدانه موجب کاهش ضریب نفوذ رنگدانه می‌شود.
عملکرد پخش رنگدانه‌ها معمولاً با روش فیلم نازک اندازه‌گیری می‌شود. فیلم چسبنده (کاغذ شیشه‌ای) را در آب استیل قرار دهید، با ضخامت 2.4 سیم قبل از غوطه و 4.5 سیم بعد از 24 ساعت غوطه‌ور کردن. هنگام اندازه‌گیری، این فیلم را به ضخامت مورد نیاز تراکم دهید و تحت یک صفحه شیشه‌ای فشار دهید تا بobbles حذف شوند. سپس بین دو چنگاله با جوشک‌های gom در میان قرار می‌گیرد، که یکی از آنها گودال دایره‌ای در مرکز دارد. راه حل رنگدانه تنها می‌تواند از طریق این گودال به لایه فیلم نفوذ کند. فیلم چنگاله را در محلول رنگدانه در دمای 20 ℃ برای یک ساعت غوطه‌ور کنید، سپس آن را بیرون بیاورید و با آب شستشو دهید. تعداد لایه‌هایی که محلول رنگدانه به فیلم نفوذ کرده است و رنگ رنگدانه هر لایه را مشاهده کنید. ارتباطی معین بین تعداد لایه‌های پخش و زمان نیمه رنگ‌آمیزی وجود دارد، با زمان نیمه رنگ‌آمیزی کوتاه‌تر و لایه‌های پخش بیشتر.

3، مستقیم‌گرایی
مستقیم بودن به توانایی رنگدانه‌های واکنش‌گرا در جذب شدن توسط الیاف در محلول رنگ اشاره دارد. رنگدانه‌های واکنش‌گرا با پذیرش بالا معمولاً مستقیمی کمی دارند و برای رنگ‌آمیزی پیوسته و چاپ، انواعی با مستقیمی کم باید انتخاب شوند. تجهیزات رنگ‌آمیزی با نسبت حمام بالا، مانند رنگ‌آمیزی مطابق شده به صورت حبلی و رنگ‌آمیزی تار، باید از رنگدانه‌هایی با مستقیمی بالا استفاده کنند. روش رنگ‌آمیزی لوله‌ای (لوله سرد)، محلول رنگ‌آمیزی به طریق غوطه‌وری و لوله‌ای به الیاف منتقل می‌شود و همچنین رنگ‌آمیزی منظم با رنگدانه‌های کمی مستقیم‌تر قابل دستیابی است، با تفاوت رنگ کمتر قبل و بعد و آسان‌تر شستشو شدن با رنگدانه‌های هیدرولیز شده.
مستقیم بودن رنگدانه‌های واکنش‌گرا توسط درصد جذب تعادلی رنگ (یعنی نرخ رنگ‌آمیزی) یا مقدار Rf در تحلیل لایه رنگ نشان داده می‌شود.
روش اندازه‌گیری (۱): ماده فیبری در بسته‌ای از سیلک بلیچ شده ۴۰×۴۰ با وزن ۲ گرم پاپلین پنبه‌ای قرار دارد. غلظت رنگدانه ۰٫۲ گرم در لیتر، نسبت حمام ۲۰:۱ است و دمای رنگ‌آمیزی به دو سطح ۳۰ ℃ و ۸۰ ℃ تقسیم می‌شود. هنگام اندازه‌گیری، ۲ گرم از بافت را به قطعات کوتاه تبدیل کرده و در بشکه سه گلویی که به دماي مشخص رنگ‌آميزي رسيده است (تا جلوگيری از تبخور آب) قرار دهید. در فواصل زمانی منظم، در حالی که مخلوط می‌کنید، ۲ میلی‌لیتر از محلول رنگدانه بردارید (با افزودن ۲ میلی‌لیتر آب) و چگالی نوری محلول رنگدانه را اندازه‌گیری کنید. هنگامی که زمان رنگ‌آمیزی ادامه پیدا می‌کند، جذب به تعادل می‌رسد و مقدار چگالی نوری محلول رنگدانه دیگر تغییر نمی‌کند. درصد جذب رنگدانه در این زمان، میزان مستقیم بودن رنگدانه را نشان می‌دهد.
روش اندازه‌گیری (2): کروماتوگرافی پاپر (کاغذ فیلتر شماره 3 سازماند)، مشاهده می‌کنید که ارتفاع هر نقطه رنگدانه بالا رفتن متفاوت است، یعنی مقدار Rf متفاوت است. هرچه مقدار Rf بزرگتر باشد، رابطه مستقیم رنگدانه با ماده سلولز کمتر است؛ و هرچه مقدار Rf کوچکتر باشد، مستقیم‌تر است. یک محلول رنگدانه به میزان 0.2 گرم/لیتر آماده کنید، نمونه‌ای از آن را با لوله کپیلار روی کاغذ فیلتر قرار دهید، خشک کنید و در استوانه کروماتوگرافی بسته‌شده حاوی آب مقطر برای 30 دقیقه悬علقاند. سپس، یک طرف کاغذ فیلتر نمونه را به آب مخاطب کنید تا کروماتوگرافی شروع به کار کند. زمانی که لبه جلویی ماده پیشرفت‌کننده به 20 سانتی‌متر برسد، مقدار Rf نقطه رنگدانه را محاسبه کنید. کروماتوگرافی پاپر یک روش ساده برای تعیین مستقیم‌بودن رنگدانه‌ها است، اما مقدار Rf به طور کامل با عملکرد واقعی رنگدانه همخوانی ندارد.

4- واکنش‌پذیری
فعالیت رنگدانه‌های واکنش‌گرا معمولاً به نشانه قدرت توانایی آنها در واکنش با گروه‌های هیدروکسیل سلولز اشاره دارد. رنگدانه‌هایی که فعالیت قوی دارند می‌توانند در دمای اتاق و شرایط قلیایی ضعیف غیرقابل جنبش شوند، اما پایداری این رنگدانه‌ها در این واکنش نسبتاً ضعیف است و آساناً هیدرولیز می‌شوند و توانایی رنگ‌دهی خود را از دست می‌دهند. رنگدانه‌هایی که فعالیت ضعیفی دارند نیاز به اتصال با سلولز در شرایط دمای بالاتر دارند، یا باید گروه‌های هیدروکسیل رشته‌های الیاف را با عوامل قلیایی قوی فعال کرد تا واکنش رنگدانه و ثابت شدن آن روی الیاف را تقویت کند.
فعالیت رنگ‌های واکنشی از یک مدل مشابه تقریباً همانند است و قدرت فعالیت بستگی به ساختار شیمیایی گروه فعال رنگ دارد، سپس گروه پیوندی بین بدنه رنگ و گروه فعال نیز تأثیر خاصی بر فعالیت رنگ دارد. علاوه بر این، این موضوع تحت تأثیر مقدار pH نیز قرار می‌گیرد. به طور کلی، با افزایش pH، نرخ واکنش نیز افزایش می‌یابد. در مورد دما نیز، این عامل نیز بر نرخ واکنش تأثیر می‌گذارد. با افزایش دما، نرخ واکنش افزایش می‌یابد. برای هر افزایش 10 درجه سانتی‌گراد در دما، نرخ واکنش می‌تواند 2 تا 3 برابر افزایش یابد. بنابراین، پس از چاپ، خشک کردن یا بخاری کردن می‌تواند واکنش بین رنگ و الیاف را تقویت کند.