Hiểu rõ bốn đặc điểm của thuốc nhuộm phản ứng là điều cơ bản để đảm bảo tỷ lệ thành công khi nhuộm một lần!
Thuốc nhuộm phản ứng, còn được gọi là thuốc nhuộm phản ứng. Một loại thuốc nhuộm trải qua phản ứng hóa học với sợi trong quá trình nhuộm. Các phân tử loại thuốc nhuộm này chứa nhóm chức năng có thể phản ứng hóa học với sợi. Trong quá trình nhuộm, thuốc nhuộm phản ứng với sợi, hình thành các liên kết cộng hóa trị giữa hai bên và tạo thành một khối thống nhất, điều này cải thiện độ bền khi giặt và chà xát. Thuốc nhuộm phản ứng là một loại thuốc nhuộm mới. Phân tử thuốc nhuộm phản ứng bao gồm hai thành phần chính: thuốc nhuộm gốc và nhóm phản ứng. Nhóm có thể phản ứng với sợi được gọi là nhóm phản ứng.
Tính chất của thuốc nhuộm phản ứng như sau:
1、 Tính tan trong nước
Các sản phẩm thuốc nhuộm phản ứng chất lượng cao có khả năng tan trong nước tốt. Tính tan và nồng độ của dung dịch thuốc nhuộm đã chuẩn bị liên quan đến các yếu tố như tỷ lệ ngâm được chọn, lượng điện phân thêm vào, nhiệt độ nhuộm và lượng ure sử dụng. Tính tan của thuốc nhuộm phản ứng khác nhau rất nhiều, điều này có thể thấy trong các bài luận khác nhau. Tính tan được liệt kê đề cập đến phạm vi cho phép cho việc áp dụng thuốc nhuộm. Thuốc nhuộm phản ứng dùng để in hoặc nhuộm bằng phương pháp thấm nên được chọn với tính tan khoảng 100 gram trên lít, yêu cầu thuốc nhuộm phải hòa tan hoàn toàn, không có đục và không có vết màu. Nước nóng có thể tăng tốc quá trình hòa tan, ure có tác dụng làm tan, và các điện phân như muối và hydroxit natri có thể giảm tính tan của thuốc nhuộm. Các chất kiềm không nên được thêm đồng thời khi hòa tan thuốc nhuộm phản ứng để tránh thủy phân thuốc nhuộm.
Các phương pháp xác định độ tan của thuốc nhuộm phản ứng bao gồm lọc chân không, quang phổ kế và phương pháp chấm giấy lọc. Phương pháp chấm giấy lọc dễ thực hiện và phù hợp để sử dụng thực tế trong nhà máy. Khi đo, chuẩn bị một loạt các dung dịch thuốc nhuộm với các nồng độ khác nhau và khuấy ở nhiệt độ phòng (20 ℃) trong 10 phút để thuốc nhuộm tan hoàn toàn. Chèn pipet có vạch 1ml vào giữa dung dịch thử và trộn đều khi hút ba lần. Sau đó lấy 0,5 mililit dung dịch thử và nhỏ thẳng đứng lên giấy lọc được đặt phẳng trên miệng cốc thủy tinh, lặp lại một lần nữa. Sau khi khô, kiểm tra bằng mắt hình dạng vòng thấm chất lỏng và sử dụng nồng độ trước đó mà không có dấu hiệu rõ ràng trên giấy lọc làm độ tan của thuốc nhuộm, được biểu thị bằng gam trên lít. Một số dung dịch thuốc nhuộm phản ứng, sau khi làm lạnh, xuất hiện dưới dạng dung dịch keo đục có thể phân tán đều trên giấy lọc mà không có sự kết tủa và không ảnh hưởng đến việc sử dụng bình thường.
2, Khả năng khuếch tán
Khả năng khuếch tán đề cập đến khả năng di chuyển của thuốc nhuộm vào bên trong sợi, với sự khuếch tán phụ thuộc vào nhiệt độ của phân tử thuốc nhuộm. Thuốc nhuộm có hệ số khuếch tán cao sẽ có tốc độ phản ứng và hiệu suất cố định cao, cũng như tính đồng đều và thấm tốt. Hiệu suất khuếch tán phụ thuộc vào cấu trúc và kích thước của thuốc nhuộm, và phân tử càng lớn thì càng khó khuếch tán. Thuốc nhuộm có độ bám dính cao đối với sợi có lực hấp thụ mạnh trên sợi, làm cho việc khuếch tán trở nên khó khăn. Do đó, thường cần tăng nhiệt độ để tăng tốc độ khuếch tán của thuốc nhuộm. Thêm điện giải vào dung dịch thuốc nhuộm sẽ làm giảm hệ số khuếch tán của thuốc nhuộm.
Hiệu suất phân tán của thuốc nhuộm thường được đo bằng phương pháp màng mỏng. Ngâm màng keo (giấy kính) trong nước cất, có độ dày 2,4 sợi trước khi ngâm và 4,5 sợi sau 24 giờ ngâm. Khi đo, xếp chồng màng này đến độ dày cần thiết và ép nó dưới tấm kính để loại bỏ bọt khí. Sau đó, nó được kẹp giữa hai cặp kẹp với các vòng cao su ở giữa, một trong số đó có lỗ tròn ở giữa. Dung dịch thuốc nhuộm chỉ có thể thấm vào lớp màng thông qua lỗ này. Ngâm màng kẹp trong dung dịch thuốc nhuộm ở 20 ℃ trong 1 giờ, sau đó lấy ra và rửa bằng nước. Quan sát số lớp dung dịch thuốc nhuộm thấm qua màng và màu thuốc nhuộm của mỗi lớp. Có mối tương quan nhất định giữa số lớp phân tán và thời gian nhuộm nửa, với thời gian nhuộm nửa ngắn hơn và nhiều lớp phân tán hơn.
3、 Tính trực tiếp
Tính trực tiếp đề cập đến khả năng của thuốc nhuộm phản ứng để được hấp thụ bởi sợi trong dung dịch nhuộm. Thuốc nhuộm phản ứng có độ tan cao thường có tính trực tiếp thấp, và nên chọn các loại có tính trực tiếp thấp cho nhuộm và in liên tục bằng phương pháp thấm. Thiết bị nhuộm có tỷ lệ nước tắm cao, như nhuộm kiểu dây hoặc nhuộm xoắn sợi, nên ưu tiên sử dụng thuốc nhuộm có tính trực tiếp cao. Phương pháp nhuộm cuộn (cuộn lạnh), dung dịch nhuộm được chuyển sang sợi thông qua cuộn ngâm, và cũng dễ dàng đạt được sự nhuộm đều với các thuốc nhuộm có tính trực tiếp hơi thấp hơn, ít chênh lệch màu trước và sau, và dễ làm sạch với thuốc nhuộm đã phân hủy.
Tính trực tiếp của thuốc nhuộm phản ứng được biểu thị bằng phần trăm hấp thụ thuốc nhuộm ở trạng thái cân bằng (tức là tỷ lệ lên màu) hoặc giá trị Rf của phân tích lớp màu.
Phương pháp đo lường (1): Vật liệu sợi được đóng gói trong 2 gram lụa tẩy trắng 40X40 cotton poplin. Nồng độ thuốc nhuộm là 0,2 gram trên một lít, tỷ lệ bể là 20:1, và nhiệt độ nhuộm được chia thành hai mức: 30 ℃ và 80 ℃. Khi đo, cắt 2 gram vải thành từng mảnh nhỏ và cho vào chai ba cổ đã đạt đến nhiệt độ nhuộm quy định (để tránh bay hơi nước). Theo khoảng thời gian đều đặn, rút 2 mililit thuốc nhuộm khi đang khuấy (trong khi thêm 2 mililit nước), và đo mật độ quang học của dung dịch thuốc nhuộm. Khi thời gian nhuộm kéo dài, quá trình hấp thụ đạt trạng thái cân bằng và giá trị mật độ quang học của dung dịch thuốc nhuộm không còn thay đổi. Phần trăm thuốc nhuộm được hấp thụ lúc này cho biết mức độ trực tiếp của thuốc nhuộm.
Phương pháp đo lường (2): Crôm tô giấy (giấy lọc Xinhua # 3), quan sát thấy độ cao của mỗi vết thuốc nhuộm tăng lên là khác nhau, tức là giá trị Rf khác nhau. Giá trị Rf càng lớn, mức độ trực tiếp của thuốc nhuộm với vật liệu xenluloza càng thấp; Giá trị Rf càng nhỏ, mức độ trực tiếp càng lớn. Chuẩn bị dung dịch thuốc nhuộm 0,2 g/L, lấy mẫu trên giấy lọc bằng ống mao dẫn, sấy khô và treo trong xy lanh crôm tô kín có chứa nước cất trong 30 phút. Sau đó, cho một đầu của giấy lọc mẫu tiếp xúc với nước để bắt đầu quá trình crôm tô. Khi mép trước của dung môi phát triển đạt đến 20 cm, tính toán giá trị Rf của vết thuốc nhuộm. Crôm tô giấy là phương pháp đơn giản để xác định mức độ trực tiếp của thuốc nhuộm, nhưng giá trị Rf không hoàn toàn nhất quán với hiệu suất thực tế của thuốc nhuộm.
4、 Tính phản ứng
Sự phản ứng của thuốc nhuộm phản ứng thường chỉ mức độ mạnh của khả năng phản ứng với nhóm hidroxyl của cellulose. Thuốc nhuộm có tính phản ứng mạnh có thể được cố định ở nhiệt độ phòng và điều kiện kiềm yếu, nhưng sự ổn định của thuốc nhuộm trong phản ứng này tương đối kém, dễ bị phân hủy thủy phân và mất khả năng nhuộm. Thuốc nhuộm có tính phản ứng yếu cần phải gắn kết với cellulose ở điều kiện nhiệt độ cao hơn, hoặc kích hoạt các nhóm hidroxyl của sợi bằng chất kiềm mạnh để thúc đẩy phản ứng và cố định thuốc nhuộm trên sợi.
Tính phản ứng của thuốc nhuộm phản ứng cùng loại là tương đối giống nhau, và mức độ phản ứng phụ thuộc vào cấu trúc hóa học của nhóm hoạt động của thuốc nhuộm, tiếp theo là nhóm liên kết giữa phần thân thuốc nhuộm và nhóm hoạt động, cũng có ảnh hưởng nhất định đến tính phản ứng của thuốc nhuộm. Ngoài ra, nó cũng bị ảnh hưởng bởi giá trị pH. Thông thường, khi giá trị pH tăng lên, tốc độ phản ứng cũng tăng lên. Về nhiệt độ, đây cũng là một yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng. Khi nhiệt độ tăng lên, tốc độ phản ứng cũng tăng. Đối với mỗi lần nhiệt độ tăng 10 ℃, tốc độ phản ứng có thể tăng từ 2-3 lần. Do đó, sau khi in, việc sấy khô hoặc hấp có thể thúc đẩy phản ứng giữa thuốc nhuộm và sợi.