Понимание четырёх характеристик реактивных красителей является основой для успешного окрашивания с первого раза!
Пигментные красители, также известные как реактивные красители. Тип красителя, который вступает в химическую реакцию с волокнами во время окрашивания. Эти типы молекул красителей содержат функциональные группы, которые могут вступать в химические реакции с волокнами. Во время окрашивания краситель реагирует с волокнами, образуя ковалентные связи между ними и создавая единое целое, что улучшает стойкость к стирке и истиранию. Реактивные красители — это новый тип красителей. Молекулы реактивных красителей состоят из двух основных компонентов: базового красителя и реакционной группы. Группа, которая может реагировать с волокнами, называется реакционной группой.
Свойства реактивных красителей следующие:
1. Растворимость
Продукты высококачественных реактивных красителей обладают хорошей водорастворимостью. Растворимость и концентрация приготовленного раствора красителя связаны с такими факторами, как выбранный ванночный коэффициент, количество добавляемого электролита, температура окрашивания и количество используемого мочевина. Растворимость реактивных красителей сильно различается, что можно увидеть в различных трактатах. Указанная растворимость относится к допустимому диапазону для применения красителя. Для печати или пропиточного окрашивания следует выбирать реактивные красители с растворимостью около 100 граммов на литр, требуя полного растворения красителя, без помутнения и цветовых пятен. Горячая вода может ускорить растворение, мочевина имеет растворяющее действие, а электролиты, такие как соль и едкий натр, могут снижать растворимость красителей. При растворении реактивных красителей не следует одновременно добавлять щелочные реагенты, чтобы предотвратить гидролиз красителя.
Методы определения растворимости реактивных красителей включают вакуумную фильтрацию, спектрофотометрию и метод пятна на фильтровальной бумаге. Метод пятна на фильтровальной бумаге прост в использовании и подходит для практического применения на заводах. При измерении необходимо приготовить ряд растворов красителя с разными концентрациями и перемешивать их при комнатной температуре (20 ℃) в течение 10 минут для полного растворения красителей. Вставьте пипетку объемом 1 мл в центр испытательного раствора и трижды смешивайте, втягивая раствор. Затем возьмите 0,5 миллилитра испытательного раствора и капните его вертикально на фильтровальную бумагу, размещенную ровно на горлышке бокала, повторив процедуру один раз. После высыхания визуально оцените круг пропитывания жидкостью, используя предыдущую концентрацию, при которой на фильтровальной бумаге не видно явных пятен, как растворимость красителя, выраженную в граммах на литр. Некоторые растворы реактивных красителей после охлаждения становятся мутными коллоидными растворами, которые могут равномерно распределяться на фильтровальной бумаге без выпадения осадка в виде пятен и не мешают нормальному использованию.
2. Диффузность
Диффузность определяется способностью красителей перемещаться к внутренней части волокон, с температурно-зависимой диффузией молекул красителя. Красители с высокими коэффициентами диффузии обладают высокими скоростями реакции и эффективностью закрепления, а также хорошей равномерностью и проникающей способностью. Производительность диффузии зависит от структуры и размера красителя, причем чем больше молекула, тем сложнее ей диффундировать. Красители с высокой сродностью к волокнам имеют сильные силы адсорбции на волокнах, что затрудняет диффузию. Поэтому обычно необходимо повышать температуру для ускорения диффузии красителя. Добавление электролита в раствор красителя снижает коэффициент диффузии красителя.
Производительность диффузии красителей обычно измеряется методом тонкой пленки. Погрузите клеевую пленку (стеклянную бумагу) в дистиллированную воду, с толщиной 2,4 нити до погружения и 4,5 нитей после 24 часов погружения. При измерении сложите эту пленку до определенной толщины по необходимости и прижмите под стеклянной пластиной для удаления пузырьков. Затем она помещается между двумя зажимами с резиновыми прокладками посередине, один из которых имеет круглое отверстие посередине. Раствор красителя может диффундировать через этот слой пленки только через это отверстие. Погрузите зажим с пленкой в раствор красителя при 20 ℃ на 1 час, затем достаньте и промойте водой. Наблюдайте количество слоев, проникших через пленку, и цвет красителя каждого слоя. Существует определенная корреляция между количеством диффузионных слоев и временем полудyeing, с более коротким временем полудyeing и большим количеством диффузионных слоев.
3, Прямолинейность
Прямолинейность относится к способности реактивных красителей поглощаться волокнами в растворе для окрашивания. Реактивные красители с высокой растворимостью часто имеют низкую прямолинейность, и для непрерывного метода окрашивания и печати следует выбирать разновидности с низкой прямолинейностью. Окрасочное оборудование с высоким соотношением объема раствора, например, окрашивание в виде пучка или окрашивание пряжи, должно приоритетно использовать красители с высокой прямолинейностью. Метод катания (холодное катание в куче), при котором раствор красителя передается волокнам через погружение и катание, также позволяет достичь равномерного окрашивания с несколько меньшей прямолинейностью, с меньшей разницей цвета до и после, и легким удалением гидролизованных красителей.
Прямолинейность реактивных красителей выражается в процентах равновесного поглощения красителя (то есть скорости окрашивания) или значением Rf анализа цветового слоя.
Метод измерения (1): Материал волокна упакован в 2 грамма отбеленного шелка 40X40 хлопкового поплина. Концентрация красителя составляет 0,2 грамма на литр, соотношение раствора — 20:1, а температура окраски делится на два уровня: 30 ℃ и 80 ℃. При измерении нарежьте 2 грамма ткани на кусочки и поместите их в трехшейный колб, достигший заданной температуры окраски (чтобы предотвратить испарение воды). В регулярные интервалы времени отбирайте 2 миллилитра раствора красителя при перемешивании (при этом добавляйте 2 миллилитра воды) и измеряйте оптическую плотность раствора красителя. По мере продления времени окраски吸附достижет равновесия, и значение оптической плотности раствора красителя больше не будет меняться. Процент поглощения красителя в этот момент указывает на степень прямолинейности красителя.
Метод измерения (2): Бумажная хроматография (фильтровальная бумага Xinhua #3), наблюдается, что высота подъема каждого пятна красителя различна, то есть значение Rf разное. Чем больше значение Rf, тем меньше прямая связь красителя с целлюлозным материалом; чем меньше значение Rf, тем больше прямолинейности. Подготовьте раствор красителя 0,2 г/л, нанесите его на фильтровальную бумагу капиллярной трубкой, высушите и повесьте в закрытом хроматографическом цилиндре, содержащем дистиллированную воду, на 30 минут. Затем, дайте одному концу образца фильтровальной бумаги соприкоснуться с водой для начала хроматографии. Когда передний край элюента поднимется до 20 см, рассчитайте значение Rf пятна красителя. Бумажная хроматография — это простой метод определения прямолинейности красителей, но значение Rf не полностью соответствует реальному поведению красителя.
4, Реакционность
Реактивность реактивных красителей обычно относится к силе их способности реагировать с гидроксильными группами целлюлозы. Красители с высокой реактивностью могут быть закреплены при комнатной температуре и слабощелочных условиях, но стабильность этих красителей в данной реакции сравнительно плохая, они легко гидролизуются и теряют способность окрашивать. Красители с низкой реактивностью должны связываться с целлюлозой при более высоких температурах или активировать гидроксильные группы волокон с помощью сильных щелочных агентов для содействия реакции красителя и его фиксации на волокнах.
Реакционная способность реактивных красителей одного и того же типа примерно одинакова, а интенсивность реакционной способности зависит от химической структуры активной группы красителя, затем связующая группа между телом красителя и активной группой также оказывает определенное влияние на реакционную способность красителя. Кроме того, она также зависит от значения pH. Обычно по мере увеличения значения pH скорость реакции также возрастает. Что касается температуры, это также фактор, влияющий на скорость реакции. По мере повышения температуры скорость реакции увеличивается. При каждом повышении температуры на 10 ℃ скорость реакции может увеличиться в 2-3 раза. Поэтому после печати сушка или парообработка могут способствовать реакции между красителем и волокном.