Рэактыўныя фарбавальнікі вельмі добра раствараюцца ў вадзе.Рэактыўныя фарбавальнікі ў асноўным залежаць ад групы сульфонавай кіслаты ў малекуле фарбавальніка для растварэння ў вадзе.Для мезотемпературных рэактыўных фарбавальнікаў, якія змяшчаюць вінілсульфонавыя групы, у дадатак да групы сульфонавай кіслаты, β-этылсульфонілсульфат таксама з'яўляецца вельмі добрай растваральнай групай.

У водным растворы іёны натрыю ў групе сульфонавай кіслаты і сульфатнай групе -этылсульфону падвяргаюцца рэакцыі гідратацыі, у выніку чаго фарбавальнік утварае аніёны і раствараецца ў вадзе.Афарбоўванне рэактыўнага фарбавальніка залежыць ад аніёна фарбавальніка, які трэба афарбаваць у валакно.

Растваральнасць рэактыўных фарбавальнікаў складае больш за 100 г / л, большасць фарбавальнікаў маюць растваральнасць 200-400 г / л, а некаторыя фарбавальнікі могуць нават дасягаць 450 г / л.Аднак у працэсе афарбоўвання растваральнасць фарбавальніка па розных прычынах будзе зніжацца (ці нават цалкам нерастваральная).Калі растваральнасць фарбавальніка памяншаецца, частка фарбавальніка ператвараецца з аднаго вольнага аніёна ў часціцы з-за вялікага адштурхвання зарадаў паміж часціцамі.Паменшыцца, часціцы і часціцы будуць прыцягваць адзін аднаго для атрымання агламерацыі.Гэты выгляд агламерацыі спачатку збірае часціцы фарбавальніка ў агламераты, затым ператвараецца ў агламераты і, нарэшце, ператвараецца ў шматкі.Нягледзячы на ​​​​тое, што шматкі з'яўляюцца своеасаблівым сыпкім зборам, з-за іх навакольнага падвойнага электрычнага пласта, утворанага станоўчымі і адмоўнымі зарадамі, як правіла, цяжка раскласці сілу зруху, калі фарбавальны раствор цыркулюе, і шматкі лёгка выпадаюць на тканіну, што прыводзіць да афарбоўвання або афарбоўвання паверхні.

Пасля таго, як фарбавальнік атрымае такую ​​агламерацыю, устойлівасць колеру значна паменшыцца, і ў той жа час гэта выкліча розныя ступені плям, плям і плям.Для некаторых фарбавальнікаў флокуляцыя яшчэ больш паскарае зборку пад дзеяннем сілы зруху раствора фарбавальніка, выклікаючы абязводжванне і высаливание.Пасля таго, як адбываецца высаливание, афарбаваны колер стане надзвычай светлым або нават не афарбаваным, нават калі ён афарбаваны, гэта будуць сур'ёзныя каляровыя плямы і плямы.

Прычыны агрэгацыі фарбавальніка

Асноўная прычына - электраліт.У працэсе фарбавання асноўным электралітам з'яўляецца паскаральнік фарбавальніка (натрыевая соль і соль).Паскаральнік фарбавальніка змяшчае іёны натрыю, і эквівалент іёнаў натрыю ў малекуле фарбавальніка значна ніжэйшы, чым у паскаральніку фарбавальніка.Эквівалентная колькасць іёнаў натрыю, нармальная канцэнтрацыя паскаральніка фарбавальніка ў звычайным працэсе афарбоўвання не будзе мець вялікага ўплыву на растваральнасць фарбавальніка ў фарбавальнай ванне.

Аднак калі колькасць паскаральніка фарбавальніка павялічваецца, канцэнтрацыя іёнаў натрыю ў растворы адпаведна ўзрастае.Лішак іёнаў натрыю будзе інгібіраваць іянізацыю іёнаў натрыю ў групе растварэння малекулы фарбавальніка, тым самым зніжаючы растваральнасць фарбавальніка.Пасля больш чым 200 г/л большасць фарбавальнікаў будзе мець розную ступень агрэгацыі.Калі канцэнтрацыя паскаральніка фарбавальніка перавышае 250 г/л, ступень агрэгацыі будзе ўзмацняцца, спачатку ўтвараючы агламераты, а затым у растворы фарбавальніка.Хутка ўтвараюцца агламераты і флокулы, а некаторыя фарбавальнікі з нізкай растваральнасцю часткова высаливают або нават абязводжваюць.Фарбавальнікі з рознай малекулярнай структурай валодаюць рознымі ўласцівасцямі супраць агламерацыі і ўстойлівасці да высалення.Чым ніжэй растваральнасць, тым лепш анты-агламерацыі і солеустойчивость.Чым горш аналітычныя паказчыкі.

Растваральнасць фарбавальніка ў асноўным вызначаецца колькасцю груп сульфоновой кіслаты ў малекуле фарбавальніка і колькасцю β-этилсульфонсульфатов.Пры гэтым чым большая гідрафільнасць малекулы фарбавальніка, тым вышэй растваральнасць і ніжэй гідрафільнасць.Чым ніжэй растваральнасць.(Напрыклад, фарбавальнікі азаструктуры больш гідрафільныя, чым фарбавальнікі гетэрацыклічнай структуры.) Акрамя таго, чым большая малекулярная структура фарбавальніка, тым ніжэйшая растваральнасць, а чым меншая малекулярная структура, тым вышэйшая растваральнасць.

Растваральнасць рэактыўных фарбавальнікаў
Яго можна ўмоўна падзяліць на чатыры катэгорыі:

Фарбавальнікі класа А, якія змяшчаюць диэтилсульфонсульфат (г.зн. вінілсульфон) і тры рэактыўныя групы (монахлортрыазін + дывінілсульфон), маюць самую высокую растваральнасць, такія як Yuan Qing B, Navy GG, Navy RGB, Golden: RNL і ўсе рэактыўныя чорныя, вырабленыя змешванне Yuanqing B, фарбавальнікаў трох рэактыўных груп, такіх як тып ED, тып Ciba s і г. д. Растваральнасць гэтых фарбавальнікаў у асноўным складае каля 400 г/л.

Клас B, фарбавальнікі, якія змяшчаюць гетерореактивные групы (монахлортрыазін+вінілсульфон), такія як жоўты 3RS, чырвоны 3BS, чырвоны 6B, чырвоны GWF, RR тры асноўныя колеры, RGB тры асноўныя колеры і г.д. Іх растваральнасць заснавана на 200～300 грамах Растваральнасць мета-эфіру вышэй, чым пара-эфіру.

Тып C: цёмна-сіні, які таксама з'яўляецца гетэрабірэактыўнай групай: BF, цёмна-сіні 3GF, цёмна-сіні 2GFN, чырвоны RBN, чырвоны F2B і г.д., з-за меншай колькасці груп сульфонавай кіслаты або большай малекулярнай масы яго растваральнасць таксама нізкая, усяго 100 -200 г/ Уздым.Клас D: фарбавальнікі з монавінілсульфонавай групай і гетэрацыклічнай структурай з самай нізкай растваральнасцю, такія як Brilliant Blue KN-R, Turquoise Blue G, Bright Yellow 4GL, Violet 5R, Blue BRF, Brilliant Orange F2R, Brilliant Red F2G і інш. Растваральнасць гэтага тыпу фарбавальніка складае ўсяго каля 100 г/л.Гэты тып фарбавальніка асабліва адчувальны да электралітаў.Пасля таго, як гэты тып фарбавальніка агламераваў, яму нават не трэба праходзіць працэс флокуляцыі, непасрэдна высаливание.

У звычайным працэсе афарбоўвання максімальная колькасць паскаральніка фарбавальніка складае 80 г/л.Толькі цёмныя колеры патрабуюць такой высокай канцэнтрацыі паскаральніка фарбавальніка.Калі канцэнтрацыя фарбавальніка ў фарбавальнай ванне менш за 10 г/л, большасць рэактыўных фарбавальнікаў усё яшчэ маюць добрую растваральнасць пры гэтай канцэнтрацыі і не агрэгуюць.Але праблема ў чане.У адпаведнасці са звычайным працэсам фарбавання спачатку дадаецца фарбавальнік, а пасля поўнага развядзення фарбавальніка ў фарбавальнай ванне да аднастайнасці дадаецца паскаральнік фарбавання.Паскаральнік фарбавальніка ў асноўным завяршае працэс растварэння ў чане.

Дзейнічайце ў адпаведнасці з наступным працэсам

Здагадка: канцэнтрацыя фарбавальніка складае 5%, суадносіны вадкасці - 1:10, вага тканіны - 350 кг (паток вадкасці з двух труб), узровень вады - 3,5 т, сульфат натрыю - 60 г/літр, агульная колькасць сульфату натрыю - 200 кг (50 кг). /упакоўка, усяго 4 упакоўкі) ) (Ёмістасць бака для матэрыялу звычайна складае каля 450 літраў).У працэсе растварэння сульфату натрыю часта выкарыстоўваецца флегмавая вадкасць фарбавальніка.Флегмавая вадкасць змяшчае дададзены раней фарбавальнік.Як правіла, 300 л флегмы спачатку змяшчаюць у чан для матэрыялу, а затым заліваюць дзве пачкі сульфату натрыю (100 кг).

Праблема ў тым, што большасць фарбавальнікаў агламеруюць у рознай ступені пры такой канцэнтрацыі сульфату натрыю.Сярод іх тып C будзе мець сур'ёзную агламерацыю, а фарбавальнік D будзе не толькі агламераваны, але нават высаліць.Хоць агульны аператар будзе прытрымлівацца працэдуры павольнага папаўнення раствора сульфату натрыю ў баку для матэрыялу ў чан для фарбавальніка праз галоўны цыркуляцыйны помпа.А вось фарба ў 300 літрах раствора сульфату натрыю ўтварыла шматкі і нават засалілася.

Калі ўвесь раствор з чана для матэрыялу заліваецца ў чан для фарбавання, становіцца прыкметна, што на сценцы і дне чана ёсць пласт тлустых часціц фарбавальніка.Калі гэтыя часціцы фарбавальніка саскрабці і пакласці ў чыстую ваду, гэта звычайна складана.Зноў растварыць.Фактычна, 300 літраў раствора, якія паступаюць у бак для фарбавання, усе такія.

Памятайце, што ёсць таксама дзве ўпакоўкі парашка Yuanming Powder, якія таксама будуць растварацца і зноў напаўняцца ў бак для фарбавання такім чынам.Пасля гэтага абавязкова з'явяцца плямы, плямы і яшчэ раз плямы, і ўстойлівасць колеру сур'ёзна зніжаецца з-за афарбоўвання паверхні, нават калі няма відавочнай флокуляции або высаливания.Для класа A і класа B з больш высокай растваральнасцю таксама будзе адбывацца агрэгацыя фарбавальніка.Хоць гэтыя фарбавальнікі яшчэ не ўтварылі флокуляцыю, па меншай меры частка фарбавальнікаў ужо ўтварыла агламераты.

Гэтыя агрэгаты цяжка пранікаюць у валакно.Таму што аморфная вобласць баваўнянага валакна дазваляе толькі пранікненню і дыфузіі монаіённых фарбавальнікаў.Ніякія запаўняльнікі не могуць патрапіць у аморфную зону валакна.Ён можа быць адсарбаваны толькі на паверхні валакна.Устойлівасць колеру таксама значна знізіцца, а ў сур'ёзных выпадках таксама ўзнікнуць каляровыя плямы і плямы.

Ступень растворэння рэактыўных фарбавальнікаў звязана са шчолачнымі агентамі

Пры даданні шчолачы сульфат β-этылсульфону рэактыўнага фарбавальніка будзе праходзіць рэакцыю элімінацыі з адукацыяй сапраўднага вінілсульфону, які добра раствараецца ў генах.Паколькі для рэакцыі элімінацыі патрабуецца вельмі мала шчолачаў (часта гэта складае менш за 1/10 дозы працэсу), чым больш дазоўкі шчолачы дадаецца, тым больш фарбавальнікаў ліквідуе рэакцыю.Як толькі адбываецца рэакцыя элімінацыі, растваральнасць фарбавальніка таксама паменшыцца.

Той жа шчолач таксама з'яўляецца моцным электралітам і змяшчае іёны натрыю.Такім чынам, празмерная канцэнтрацыя шчолачы таксама прывядзе да агламерацыі або нават высалення фарбавальніка, які ўтварыў вінілсульфон.Такая ж праблема ўзнікае ў баку для матэрыялу.Пры растварэнні шчолачы (напрыклад, кальцыніраванай соды), калі выкарыстоўваецца флегмавы раствор.У гэты час флегмавая вадкасць ужо змяшчае паскаральнік фарбавальніка і фарбавальнік у нармальнай канцэнтрацыі працэсу.Хоць частка фарбавальніка магла быць вычарпана валакном, па меншай меры, больш за 40% пакінутага фарбавальніка знаходзіцца ў фарбавальнай вадкасці.Выкажам здагадку, у працэсе працы засыпана пачак кальцыніраванай соды, а канцэнтрацыя кальцыніраванай соды ў баку перавышае 80 г/л.Нават калі ў гэты час паскаральнік фарбавальніка ў флегме складае 80 г/л, фарба ў баку таксама будзе кандэнсавацца.Фарбавальнікі C і D могуць нават высаліць, асабліва гэта тычыцца фарбавальнікаў D, нават калі канцэнтрацыя кальцыніраванай соды знізіцца да 20 г/л, адбудзецца мясцовае высаленне.Сярод іх Brilliant Blue KN.R, Turquoise Blue G і Supervisor BRF найбольш адчувальныя.

Агламерацыя або нават высаливание фарбавальніка не азначае, што фарбавальнік цалкам гідралізаваны.Калі гэта агламерацыя або высаленне, выкліканае паскаральнікам фарбавальніка, яго ўсё роўна можна афарбаваць, пакуль яго можна паўторна растварыць.Але каб прымусіць яго зноў растварыцца, неабходна дадаць дастатковую колькасць памочніка фарбавальніка (напрыклад, мачавіны 20 г/л або больш), а тэмпературу трэба павысіць да 90°C або вышэй пры дастатковай мяшанні.Відавочна, што гэта вельмі складана ў рэальным працэсе працы.
Для прадухілення агламерацыі або высалення фарбавальнікаў у чане неабходна выкарыстоўваць працэс пераноснага фарбавання пры стварэнні глыбокіх і канцэнтраваных фарбаў для фарбавальнікаў C і D з нізкай растваральнасцю, а таксама фарбавальнікаў A і B.

Аперацыя працэсу і аналіз

1. Выкарыстоўвайце чан для фарбавальніка, каб вярнуць паскаральнік фарбавальніка і нагрэйце яго ў чан для растварэння (60～80℃).Паколькі ў прэснай вадзе няма фарбавальніка, паскаральнік фарбавальніка не мае блізкасці да тканіны.Раствораны паскаральнік фарбавальніка можна запоўніць у фарбавальны чан як мага хутчэй.

2. Пасля цыркуляцыі салянага раствора на працягу 5 хвілін паскаральнік фарбавальніка становіцца цалкам аднастайным, а затым дадаецца раствор фарбавальніка, які быў раствораны загадзя.Раствор фарбавальніка неабходна разбавіць растворам для адварвання, таму што канцэнтрацыя паскаральніка фарбавальніка ў растворы адваротнага халадзільніка складае ўсяго 80 грам/л, фарбавальнік не будзе зліпацца.У той жа час, таму што паскаральнік фарбавальніка (адносна нізкай канцэнтрацыі) не ўплывае на фарбавальнік, узнікне праблема афарбоўвання.У гэты час раствор фарбавальніка не патрабуе кантролю часу, каб запоўніць фарбавальны чан, і звычайна гэта завяршаецца праз 10-15 хвілін.

3. Шчолачы павінны быць максімальна ўвільготненыя, асабліва для C і D фарбавальнікаў.Паколькі гэты тып фарбавальніка вельмі адчувальны да шчолачных агентаў у прысутнасці ўзмацняльнікаў фарбавальніка, растваральнасць шчолачных агентаў адносна высокая (растваральнасць кальцыніраванай соды пры 60°C складае 450 г/л).Чыстай вады, неабходнай для растварэння шчолачы, не павінна быць занадта шмат, але хуткасць дадання раствора шчолачы павінна адпавядаць патрабаванням працэсу, і, як правіла, лепш дадаваць яго паэтапна.

4. Для дивинилсульфоновых фарбавальнікаў катэгорыі А хуткасць рэакцыі адносна высокая, таму што яны асабліва адчувальныя да шчолачных агентаў пры 60°C.Для прадухілення імгненнага замацавання колеру і нераўнамернага колеру можна папярэдне дадаць 1/4 шчолачы пры нізкай тэмпературы.

У працэсе трансфернага афарбоўвання толькі шчолач павінен кантраляваць хуткасць падачы.Працэс афарбоўвання перадачай дастасавальны не толькі да метаду нагрэву, але і да метаду пастаяннай тэмпературы.Метад пастаяннай тэмпературы можа павялічыць растваральнасць фарбавальніка і паскорыць дыфузію і пранікненне фарбавальніка.Хуткасць набракання аморфнага ўчастка валакна пры 60°C прыкладна ўдвая вышэй, чым пры 30°C.Такім чынам, працэс пастаяннай тэмпературы больш падыходзіць для сыру, мотка.Дэфарматыўныя бэлькі ўключаюць метады афарбоўвання з нізкім каэфіцыентам вадкасці, такія як афарбоўванне джыгам, якія патрабуюць высокага пранікнення і дыфузіі або адносна высокай канцэнтрацыі фарбавальніка.

Звярніце ўвагу, што сульфат натрыю, даступны ў цяперашні час на рынку, часам бывае адносна шчолачным, і яго значэнне PH можа дасягаць 9-10.Гэта вельмі небяспечна.Калі параўноўваць чысты сульфат натрыю з чыстай соллю, соль аказвае большы ўплыў на агрэгацыю фарбавальніка, чым сульфат натрыю.Гэта адбываецца таму, што эквівалент іёнаў натрыю ў паваранай солі вышэй, чым у сульфаце натрыю пры той жа вазе.

Агрэгацыя фарбавальнікаў цалкам звязана з якасцю вады.Як правіла, іёны кальцыя і магнію ніжэй за 150 частак на мільён не будуць мець вялікага ўплыву на агрэгацыю фарбавальнікаў.Аднак іёны цяжкіх металаў у вадзе, такія як іёны жалеза і алюмінію, у тым ліку некаторыя мікраарганізмы водарасцяў, паскараюць агрэгацыю фарбавальніка.Напрыклад, калі канцэнтрацыя іёнаў жалеза ў вадзе перавышае 20 частак на мільён, антыкагезійная здольнасць фарбавальніка можа быць значна зніжана, а ўплыў багавіння больш сур'ёзны.

Прымацаваны з фарбавальнікам анты-агламерацыі і тэст на ўстойлівасць да высаливания:

Вызначэнне 1: Узважце 0,5 г фарбавальніка, 25 г сульфату натрыю або солі і растварыце іх у 100 мл вычышчанай вады пры тэмпературы 25°C каля 5 хвілін.Выкарыстоўвайце кропельную трубку для ўсмоктвання раствора і бесперапынна капніце 2 кроплі ў адно і тое ж месца на фільтравальнай паперы.

Вызначэнне 2: Узважце 0,5 г фарбавальніка, 8 г сульфату натрыю або солі і 8 г кальцыніраванай соды і растварыце ў 100 мл вычышчанай вады пры тэмпературы каля 25 °C на працягу прыблізна 5 хвілін.Выкарыстоўвайце кропельніцу для бесперапыннага адсмоктвання раствора на фільтравальнай паперы.2 кроплі.

Вышэйзгаданы метад можа быць выкарыстаны для простай ацэнкі здольнасці фарбавальніка супраць агламерацыі і высалення, а таксама для ацэнкі таго, які працэс афарбоўвання трэба выкарыстоўваць.