Zrozumienie czterech charakterystycznych cech barwników reaktywnych jest podstawą sukcesu przy barwieniu od razu!
Barwniki reaktywne, znane również jako barwniki reaktywne. Rodzaj barwnika, który podlega reakcji chemicznej z włóknami podczas barwienia. Molekuły tego rodzaju barwników zawierają grupy funkcyjne zdolne do reakcji chemicznej z włóknami. Podczas barwienia barwnik reaguje z włóknami, tworząc wiązania kowalencyjne między nimi i tworząc całość, co poprawia odporność na pranie i tarcie. Barwniki reaktywne to nowy rodzaj barwników. Molekuły barwników reaktywnych składają się z dwóch głównych składników: barwnika macierzystego i grupy reaktywnej. Grupa zdolna do reakcji z włóknami nazywana jest grupą reaktywną.
Właściwości barwników reaktywnych są następujące:
1、 Rozpuszczalność
Produkty z wysoce jakościowych barwników reaktywnych mają dobrą rozpuszczalność w wodzie. Rozpuszczalność i stężenie przygotowanego roztworu barwnika są związane z czynnikami takimi jak wybrana proporcja kąpieli, ilość dodanego elektrolitu, temperatura barwienia oraz ilość ureny w użyciu. Rozpuszczalność barwników reaktywnych różni się znacznie, co można zobaczyć w różnych traktatach. Podana rozpuszczalność odnosi się do dopuszczalnego zakresu zastosowania barwnika. Barwniki reaktywne używane do drukowania lub barwienia na mokro powinny być wybierane z rozpuszczalnością około 100 gramów na litr, wymagając pełnego rozpuszczenia barwnika, bez mętności i plam kolorowych. Woda gorąca może przyspieszyć proces rozpuszczania, urena ma wpływ emulgujący, a elektrolity, takie jak sól i wodorotlenek sodu, mogą obniżać rozpuszczalność barwników. Środki alkaliczne nie powinny być dodawane jednocześnie podczas rozpuszczania barwników reaktywnych, aby zapobiec ich hydrolizie.
Metody określania rozpuszczalności barwników reaktywnych obejmują filtrację próżniową, spektrofotometrię oraz metodę kropel na papierze filtry. Metoda kropel na papierze filtry jest łatwa w obsłudze i nadaje się do praktycznego zastosowania w zakładach produkcyjnych. Podczas pomiaru należy przygotować serię roztworów barwników o różnych stężeniach i mieszanie przez 10 minut przy temperaturze pokojowej (20 ℃), aby barwniki się całkowicie rozpuściły. Wprowadź pipetkę mienną 1 ml w środek roztworu próbnego i trzykrotnie mieszaj podczas ssąc. Następnie weź 0,5 mililitra roztworu próbnego i kroplami upuszczaj go pionowo na papier filtrujący umieszczony płasko na brzegu dzbanka, powtarzając to raz. Po wyschnięciu, przeprowadź wizualną ocenę koła infiltracji cieczy, a jako rozpuszczalność barwnika przyjmij poprzednie stężenie, przy którym nie ma wyraźnych plam na papierze filtrującym, wyrażone w gramach na litr. Niektóre roztwory barwników reaktywnych po ochłodzeniu występują jako mętne roztwory koloidalne, które mogą być jednostajnie rozproszone na papierze filtrującym bez osadu w postaci plam i nie utrudniają normalnego użytkowania.
2. Diffuzyjność
Diffuzyjność odnosi się do zdolności barwników do przenikania w głąb włókien, przy czym dyfuzja cząsteczek barwnika zależy od temperatury. Barwniki o wysokim współczynniku dyfuzji mają wysokie tempo reakcji i wykorzystanie, a także dobrą jednorodność i przenikalność. Właściwości dyfuzji zależą od struktury i rozmiaru barwnika, a im większa cząsteczka, tym trudniej jest jej się dyfuzyjować. Barwniki o dużej afinicji do włókien mają silne siły adsorpcji na włóknach, co utrudnia dyfuzję. Dlatego zazwyczaj konieczne jest podwyższenie temperatury, aby przyspieszyć dyfuzję barwnika. Dodanie elektrolitu do roztworu barwnika zmniejsza współczynnik dyfuzji barwnika.
Wydajność dyfuzji barwników jest zwykle mierzona metodą warstwy cienkiej. Namoczone filmowe papiery klejące (papier szklisty) w wodzie destylowanej mają grubość 2,4 nici przed namoczeniem i 4,5 nici po 24 godzinach namoczenia. Podczas pomiaru nakładane są one do określonej grubości zgodnie z potrzebami i przyciskane pod szybą, aby usunąć bąble. Następnie są one umieszczone między dwoma kleszczami z gumowymi przewódnicami w środku, jeden z nich ma otwór kołowy w środku. Roztwór barwnika może dyfuzyjnie przenikać się przez warstwę filmu wyłącznie przez ten otwór. Film w kleszczach namacza się w roztworze barwnika przy 20 ℃ przez 1 godzinę, a następnie wyjmuje się go i spłukuje wodą. Obserwuje się liczbę warstw, przez które roztwór barwnika penetruje film oraz barwę barwnika każdej warstwy. Istnieje pewna korelacja między liczbą warstw dyfuzji a czasem połowicznego barwienia, przy krótszym czasie połowicznego barwienia i większej liczbie warstw dyfuzji.
3, Bezpośredniowość
Prostość odnosi się do zdolności barwników reaktywnych do pochłaniania się włókienami w roztworze barwiącym. Barwniki reaktywne o wysokiej rozpuszczalności często mają niską prostość, a odmiany o niskiej prostości powinno się wybierać do ciągłego barwienia i drukowania przez przesiąknięcie. Urządzenia do barwienia o wysokim stosunku objętości roztworu, takie jak barwienie pasemkowe lub skręcanie nici, powinny preferować użycie barwników o wysokiej prostości. Metoda barwienia rolkowego (zimne rolkowanie sterty), w której roztwór barwnika przenosi się na włókna za pomocą rolkowania wtopionego, umożliwia również jednolite barwienie z nieco mniej prostej substancji barwiącej, z mniejszym różnicy kolorystyczną przed i po, oraz łatwym myciem z barwnikami hydrolizowanymi.
Prostość barwników reaktywnych jest reprezentowana przez procentowe przyjęcie równowagowego barwnika (tzn. tempa barwienia) lub wartość Rf analizy warstwy barwniczej.
Metoda pomiaru (1): Materiał włókien jest opakowany w 2 gramy bielonej jedwabnej bawełnianej popliny 40X40. Stężenie barwnika wynosi 0,2 grama na litr, stosunek kąpieli to 20:1, a temperatura barwienia podzielona jest na dwa poziomy: 30 ℃ i 80 ℃. Podczas mierzenia, tnij 2 gramy materiału na kawałki i umieść je w butelce trójgardzielowej, która osiągnęła określoną temperaturę barwienia (aby uniknąć parowania wody). W regularnych odstępach czasu pobieraj 2 mililitry roztworu barwnikowego podczas mieszania (dodając jednocześnie 2 mililitry wody) i mierz gęstość optyczną roztworu barwnikowego. W miarę przedłużania się procesu barwienia, adsorpcja osiąga równowagę, a wartość gęstości optycznej roztworu barwnikowego przestaje się zmieniać. Procentowe wchłanianie barwnika w tym momencie wskazuje na stopień bezpośredniości barwnika.
Metoda pomiaru (2): chromatografia papierowa (papier filtry Xinhua # 3), obserwacja wskazuje, że wysokość, na jaką każdy punkt barwnika się podnosi, jest różna, czyli wartość Rf jest inna. Im większa wartość Rf, tym mniejsza bezpośredniość barwnika względem materiału celulozowego; im mniejsza wartość Rf, tym większa bezpośredniość. Przygotuj roztwór barwnika o stężeniu 0,2 g/L, załaduj go na papierze filtry za pomocą rurki kapilarnego, wysusz i powiesz w zamkniętym cylindrze chromatograficznym zawierającym wodę destylowaną przez 30 minut. Następnie pozwól, aby jeden koniec próbkowanego papieru filtry dotknął wody, aby rozpocząć chromatografię. Gdy przednia krawędź rozpuszczalnika dojdzie do 20 cm, oblicz wartość Rf dla punktu barwnika. Chromatografia papierowa to prosta metoda określania bezpośredniości barwników, ale wartość Rf nie zawsze jest zgodna z rzeczywistym zachowaniem barwnika.
4, Reaktywność
Reaktywność barwników reaktywnych zazwyczaj odnosi się do siły ich zdolności do reagowania z grupami hydroksylowymi celulozy. Barwniki o wysokiej reaktywności mogą zostać immobilizowane przy temperaturze pokojowej i lekko zasadowych warunkach, ale stabilność tych barwników w tej reakcji jest stosunkowo słaba, a łatwo ulegają one hydrolizie i tracą zdolność barzącą. Barwniki o niskiej reaktywności muszą wiązać się z celulozą przy wyższych temperaturach, lub aktywować grupy hydroksylowe włókien za pomocą silnych zasadowych czynników, aby promować reakcję i utrwalenie barwnika na włóknach.
Reaktywność barwników reaktywnych tego samego typu jest mniej więcej taka sama, a siła reaktywności zależy od struktury chemicznej grupy aktywnej barwnika, a następnie od grupy łączącej między ciałem barwnika a grupą aktywną, która również ma pewne wpływy na reaktywność barwnika. Ponadto wpływa na to także wartość pH. Ogólnie rzecz biorąc, w miarę zwiększania się wartości pH, wzrasta również tempo reakcji. Co do temperatury, jest ona również czynnikiem wpływającym na tempo reakcji. W miarę wzrostu temperatury, tempo reakcji również wzrasta. Dla każdego wzrostu temperatury o 10 ℃, tempo reakcji może zwiększyć się od 2 do 3 razy. Dlatego po drukowaniu, suszenie lub parowanie może promować reakcję pomiędzy barwnikiem a włóknem.