Memahami empat karakteristik pewarna reaktif adalah dasar dari tingkat keberhasilan pewarnaan sekali!
Pewarna reaktif, juga dikenal sebagai pewarna reaktif. Jenis pewarna yang mengalami reaksi kimia dengan serat selama proses pewarnaan. Molekul-molekul jenis pewarna ini mengandung kelompok fungsional yang dapat bereaksi secara kimia dengan serat-serat. Selama pewarnaan, pewarna bereaksi dengan serat-serat, membentuk ikatan kovalen antara keduanya dan membentuk keseluruhan, yang meningkatkan ketahanan terhadap pencucian dan gesekan. Pewarna reaktif adalah jenis pewarna baru. Molekul pewarna reaktif terdiri dari dua komponen utama: pewarna dasar dan kelompok reaktif. Kelompok yang dapat bereaksi dengan serat disebut kelompok reaktif.
Sifat-sifat pewarna reaktif adalah sebagai berikut:
1、 Kelarutan
Produk pewarna reaktif berkualitas tinggi memiliki kelarutan air yang baik. Kelarutan dan konsentrasi larutan pewarna yang disiapkan terkait dengan faktor-faktor seperti perbandingan bak yang dipilih, jumlah elektrolit yang ditambahkan, suhu pewarnaan, dan jumlah urea yang digunakan. Kelarutan pewarna reaktif bervariasi secara signifikan, seperti yang dapat dilihat dalam berbagai kajian. Kelarutan yang terdaftar merujuk pada rentang yang diizinkan untuk aplikasi pewarna. Pewarna reaktif yang digunakan untuk mencetak atau pewarnaan celup harus dipilih dengan kelarutan sekitar 100 gram per liter, memerlukan pelarutan penuh dari pewarna, tanpa keruh, dan tanpa noda warna. Air panas dapat mempercepat pelarutan, urea memiliki efek pelarut, dan elektrolit seperti garam dan natrium hidroksida dapat mengurangi kelarutan pewarna. Zat pengatur pH tidak boleh ditambahkan secara bersamaan saat melarutkan pewarna reaktif untuk mencegah hidrolisis pewarna.
Metode untuk menentukan kelarutan pewarna reaktif mencakup filtrasi vakum, spektrofotometri, dan metode titik kertas saringan. Metode titik kertas saringan mudah dioperasikan dan cocok untuk digunakan secara praktis di pabrik. Saat mengukur, siapkan serangkaian larutan pewarna dengan konsentrasi berbeda dan aduk pada suhu ruangan (20 ℃) selama 10 menit untuk melarutkan pewarna secara penuh. Masukkan pipet tetes 1 ml ke tengah larutan uji dan campur sambil menyedot tiga kali. Kemudian ambil 0,5 mililiter larutan uji dan teteskan secara vertikal ke atas kertas saringan yang diletakkan datar di mulut gelas ukur, ulangi sekali lagi. Setelah kering, uji visual lingkaran infiltrasi cairan, dan gunakan konsentrasi sebelumnya tanpa noda yang jelas di kertas saringan sebagai kelarutan pewarna, diungkapkan dalam gram per liter. Beberapa larutan pewarna reaktif, setelah didinginkan, muncul sebagai larutan koloid keruh yang dapat tersebar merata di atas kertas saringan tanpa pengendapan bercak, dan tidak menghalangi penggunaan normal.
2、 Kelarutan
Kelarutan merujuk pada kemampuan pewarna untuk bergerak menuju bagian dalam serat, dengan difusi molekul pewarna yang bergantung pada suhu. Pewarna dengan koefisien difusi tinggi memiliki laju reaksi dan efisiensi pemasangan yang tinggi, serta keseragaman dan penetrasi yang baik. Kinerja difusi tergantung pada struktur dan ukuran pewarna, dan semakin besar molekulnya, semakin sulit untuk mendifusikan. Pewarna dengan afinitas tinggi terhadap serat memiliki daya adsorpsi yang kuat pada serat, sehingga membuat difusi menjadi sulit. Oleh karena itu, biasanya perlu untuk meningkatkan suhu agar mempercepat difusi pewarna. Menambahkan elektrolit ke larutan pewarna mengurangi koefisien difusi pewarna.
Kinerja difusi pewarna biasanya diukur dengan metode film tipis. Rendam film perekat (kertas kaca) dalam air destilasi, dengan ketebalan 2,4 benang sebelum direndam dan 4,5 benang setelah 24 jam direndam. Saat mengukur, tumpuk film ini hingga mencapai ketebalan tertentu sesuai kebutuhan dan tekan di bawah piringan kaca untuk menghilangkan gelembung. Kemudian film tersebut diapit antara dua penjepit dengan cincin karet di tengahnya, salah satunya memiliki lubang bulat di tengah. Larutan pewarna hanya dapat menyebar ke lapisan film melalui lubang ini. Rendam film penjepit dalam larutan pewarna pada suhu 20 ℃ selama 1 jam, lalu keluarkan dan bilas dengan air. Amati jumlah lapisan larutan pewarna yang menembus film dan warna pewarna dari setiap lapisan. Terdapat korelasi tertentu antara jumlah lapisan difusi dan waktu setengah pewarnaan, dengan waktu setengah pewarnaan yang lebih pendek dan lebih banyak lapisan difusi.
3、 Kecerlangan
Kepadaan merujuk pada kemampuan pewarna reaktif untuk diserap oleh serat-serat dalam larutan pewarna. Pewarna reaktif dengan tingkat kelarutan tinggi sering kali memiliki kepadaan rendah, dan varietas dengan kepadaan rendah harus dipilih untuk pencelupan dan pencetakan terus menerus. Peralatan pencelupan dengan rasio bak mandi tinggi, seperti pencelupan tali dan pencelupan benang putar, sebaiknya memprioritaskan penggunaan pewarna dengan kepadaan tinggi. Metode pencelupan gulungan (gulungan dingin), larutan pewarna ditransfer ke serat-serat melalui proses imersi gulungan, dan juga mudah mencapai pencelupan yang merata dengan pewarna yang sedikit lebih rendah kepadaannya, dengan perbedaan warna yang lebih sedikit sebelum dan sesudah, serta mudah dibersihkan dengan pewarna yang telah terhidrolisis.
Kepadaan dari pewarna reaktif diwakili oleh persentase penyerapan pewarna setimbang (yaitu laju pewarnaan) atau nilai Rf dari analisis lapisan warna.
Metode pengukuran (1): Bahan serat dikemas dalam 2 gram sutra putih 40X40 katun poplin. Konsentrasi pewarna adalah 0,2 gram per liter, rasio bak mandi adalah 20:1, dan suhu pewarnaan dibagi menjadi dua tingkat: 30 ℃ dan 80 ℃. Saat mengukur, potong 2 gram kain menjadi potongan kecil dan masukkan ke dalam botol tiga leher yang telah mencapai suhu pewarnaan yang ditentukan (untuk mencegah penguapan air). Pada interval waktu tertentu, ambil 2 mililiter larutan pewarna sambil diaduk (sambil menambahkan 2 mililiter air), dan ukur kepadatan optik larutan pewarna. Seiring berjalannya waktu pewarnaan, adsorpsi mencapai kesetimbangan dan nilai kepadatan optik larutan pewarna tidak lagi berubah. Persentase penyerapan pewarna pada saat ini menunjukkan derajat kesesuaian langsung dari pewarna.
Metode pengukuran (2): Kromatografi kertas (kertas saringan Xinhua #3), amati bahwa ketinggian setiap titik pewarna yang naik berbeda, yaitu nilai Rf berbeda. Semakin besar nilai Rf, semakin sedikit pewarna tersebut bersifat langsung dengan bahan selulosa; semakin kecil nilai Rf, semakin besar sifat langsungnya. Siapkan larutan pewarna 0,2 g/L, ambil sampel pada kertas saringan menggunakan pipet kapiler, keringkan dan gantungkan di silinder kromatografi tertutup yang mengandung air destilasi selama 30 menit. Kemudian, biarkan salah satu ujung kertas saringan sampel bersentuhan dengan air untuk memulai kromatografi. Ketika tepi depan pelarut naik hingga 20 cm, hitung nilai Rf dari titik pewarna. Kromatografi kertas adalah metode sederhana untuk menentukan sifat langsung pewarna, tetapi nilai Rf tidak sepenuhnya konsisten dengan kinerja sebenarnya dari pewarna.
4、Reaktivitas
Reaktivitas pewarna reaktif umumnya merujuk pada kekuatan kemampuan mereka untuk bereaksi dengan kelompok hidroksil selulosa. Pewarna dengan reaktivitas kuat dapat diperbaiki pada suhu ruangan dan kondisi alkali lemah, tetapi stabilitas pewarna dalam reaksi ini relatif buruk, dan mudah mengalami hidrolisis serta kehilangan kemampuan pewarnaan. Pewarna dengan reaktivitas lemah memerlukan ikatan dengan selulosa pada kondisi suhu lebih tinggi, atau mengaktifkan kelompok hidroksil benang serat dengan agen alkali kuat untuk mempromosikan reaksi dan pemasangan pewarna pada serat.
Reaktivitas dari pewarna reaktif yang sama secara kasar adalah sama, dan kekuatan reaktivitasnya bergantung pada struktur kimia dari kelompok aktif pewarna, diikuti oleh kelompok penghubung antara tubuh pewarna dan kelompok aktif, yang juga memiliki dampak tertentu pada reaktivitas pewarna. Selain itu, juga dipengaruhi oleh nilai pH. Secara umum, seiring dengan peningkatan nilai pH, laju reaksi juga meningkat. Adapun suhu, ini juga merupakan faktor yang mempengaruhi laju reaksi. Seiring dengan peningkatan suhu, laju reaksi meningkat. Untuk setiap kenaikan suhu 10 ℃, laju reaksi dapat meningkat 2-3 kali. Oleh karena itu, setelah pencetakan, pengeringan atau pengukusan dapat mempromosikan reaksi antara pewarna dan serat.