Reaktīvām krāsvielām ir ļoti laba šķīdība ūdenī. Reaktīvās krāsvielas galvenokārt paļaujas uz sulfonskābes grupu krāsvielu molekulā, lai tās izšķīst ūdenī. Mezotemperatūras reaktīvām krāsvielām, kas satur vinilsulfona grupas, papildus sulfonskābes grupai ļoti labi šķīstošā grupa ir arī β-etilsulfonilsulfāts.

Ūdens šķīdumā nātrija joni uz sulfonskābes grupas un -etilsulfona sulfāta grupas tiek pakļauti hidratācijas reakcijai, lai krāsviela veidotu anjonu un izšķīst ūdenī. Reaktīvās krāsas krāsošana ir atkarīga no krāsojamās krāsas anjona līdz šķiedrai.

Reaktīvo krāsvielu šķīdība ir lielāka par 100 g/l, lielākajai daļai krāsvielu šķīdība ir 200-400 g/l, un dažas krāsvielas var sasniegt pat 450 g/l. Tomēr krāsošanas procesā dažādu iemeslu dēļ krāsas šķīdība samazināsies (vai pat pilnībā nešķīst). Kad krāsvielas šķīdība samazinās, daļa krāsvielas no viena brīva anjona mainīsies uz daļiņām, jo ​​starp daļiņām ir liela lādiņa atgrūšanās. Samazināšanās, daļiņas un daļiņas piesaistīs viena otru, veidojot aglomerāciju. Šāda veida aglomerācija vispirms savāc krāsvielu daļiņas aglomerātos, pēc tam pārvēršas aglomerātos un visbeidzot pārvēršas flokās. Lai gan floki ir sava veida irdeni mezgli, to dēļ Apkārtējais elektriskais dubultais slānis, ko veido pozitīvi un negatīvi lādiņi, parasti ir grūti sadalīties ar bīdes spēku, kad krāsvielu šķidrums cirkulē, un floki ir viegli nogulsnēti uz auduma, kā rezultātā virsmas krāsojas vai iekrāsojas.

Kad krāsvielai ir šāda aglomerācija, krāsas noturība ievērojami samazināsies, un tajā pašā laikā tas radīs dažādas pakāpes traipus, traipus un traipus. Dažām krāsvielām flokulācija vēl vairāk paātrinās montāžu krāsvielu šķīduma bīdes spēka ietekmē, izraisot dehidratāciju un izsāļošanos. Kad notiek izsālīšana, krāsotā krāsa kļūs ļoti gaiša vai pat nekrāsota, pat ja tā ir nokrāsota, tā būs nopietni krāsas traipi un traipi.

Krāsu agregācijas cēloņi

Galvenais iemesls ir elektrolīts. Krāsošanas procesā galvenais elektrolīts ir krāsas paātrinātājs (nātrija sāls un sāls). Krāsas paātrinātājs satur nātrija jonus, un nātrija jonu ekvivalents krāsas molekulā ir daudz mazāks nekā krāsas paātrinātāja. Ekvivalentam nātrija jonu skaitam, normālai krāsas paātrinātāja koncentrācijai normālā krāsošanas procesā nebūs lielas ietekmes uz krāsas šķīdību krāsu vannā.

Taču, palielinoties krāsvielu paātrinātāja daudzumam, attiecīgi palielinās nātrija jonu koncentrācija šķīdumā. Nātrija jonu pārpalikums kavēs nātrija jonu jonizāciju uz krāsvielas molekulas šķīstošās grupas, tādējādi samazinot krāsvielas šķīdību. Pēc vairāk nekā 200 g/l lielākajai daļai krāsvielu būs dažādas agregācijas pakāpes. Krāsas paātrinātāja koncentrācijai pārsniedzot 250 g/l, agregācijas pakāpe tiks pastiprināta, vispirms veidojot aglomerātus un pēc tam krāsvielu šķīdumā. Ātri veidojas aglomerāti un flokulas, un dažas krāsvielas ar zemu šķīdību tiek daļēji izsālītas vai pat dehidrētas. Krāsvielām ar atšķirīgu molekulāro struktūru ir dažādas pretaglomerācijas un pretsālīšanas īpašības. Jo zemāka šķīdība, pret aglomerāciju un sāli izturīgas īpašības. Jo sliktāka ir analītiskā veiktspēja.

Krāsvielas šķīdību galvenokārt nosaka sulfonskābes grupu skaits krāsvielas molekulā un β-etilsulfona sulfātu skaits. Tajā pašā laikā, jo lielāka ir krāsvielas molekulas hidrofilitāte, jo augstāka ir šķīdība un zemāka hidrofilitāte. Jo zemāka šķīdība. (Piemēram, azostruktūras krāsvielas ir hidrofilākas nekā heterocikliskas struktūras krāsvielas.) Turklāt, jo lielāka ir krāsvielas molekulārā struktūra, jo zemāka ir šķīdība, un jo mazāka ir molekulārā struktūra, jo lielāka šķīdība.

Reaktīvo krāsvielu šķīdība
To var aptuveni iedalīt četrās kategorijās:

A klases krāsvielām, kas satur dietilsulfona sulfātu (ti, vinilsulfonu) un trīs reaktīvās grupas (monohlortriazīns + divinilsulfons), ir visaugstākā šķīdība, piemēram, Yuan Qing B, Navy GG, Navy RGB, Golden: RNL Un visas reaktīvas melnās krāsas, ko ražojis uzņēmums sajaucot Yuanqing B, trīs reaktīvo grupu krāsvielas, piemēram, ED tips, Ciba s tips utt. Šo krāsvielu šķīdība lielākoties ir aptuveni 400 g/l.

B klase, krāsvielas, kas satur heterobireaktīvās grupas (monohlortriazīns+vinilsulfons), piemēram, dzeltens 3RS, sarkans 3BS, sarkans 6B, sarkans GWF, RR trīs pamatkrāsas, RGB trīs pamatkrāsas utt. To šķīdība ir balstīta uz 200-300 gramiem Metaestera šķīdība ir augstāka nekā paraesteram.

C tips: tumši zils, kas ir arī heterobireaktīva grupa: BF, tumši zils 3GF, tumši zils 2GFN, sarkans RBN, sarkans F2B utt., jo mazāk sulfonskābes grupu vai lielākas molekulmasas, arī tā šķīdība ir zema, tikai 100 -200 g/ celšanās. D klase: krāsvielas ar monovinilsulfona grupu un heterociklisku struktūru ar viszemāko šķīdību, piemēram, Brilliant Blue KN-R, Tirquoise Blue G, Bright Yellow 4GL, Violet 5R, Blue BRF, Brilliant Orange F2R, Brilliant Red F2G uc Šķīdība šāda veida krāsvielas ir tikai aptuveni 100 g/l. Šāda veida krāsvielas ir īpaši jutīgas pret elektrolītiem. Kad šāda veida krāsviela ir aglomerēta, tai pat nav jāveic flokulācijas process, tiešā veidā izsāļot.

Parastā krāsošanas procesā maksimālais krāsas paātrinātāja daudzums ir 80 g/l. Tikai tumšām krāsām nepieciešama tik liela krāsu paātrinātāja koncentrācija. Ja krāsvielas koncentrācija krāsošanas vannā ir mazāka par 10 g/l, lielākajai daļai reaktīvo krāsvielu joprojām ir laba šķīdība šajā koncentrācijā un tās neuzkrājas. Bet problēma slēpjas tvertnē. Saskaņā ar parasto krāsošanas procesu vispirms pievieno krāsvielu, un pēc tam, kad krāsa ir pilnībā atšķaidīta krāsvielu vannā līdz viendabīgumam, pievieno krāsas paātrinātāju. Krāsas paātrinātājs būtībā pabeidz šķīdināšanas procesu tvertnē.

Darbojieties saskaņā ar tālāk norādīto procesu

Pieņēmums: krāsošanas koncentrācija ir 5%, šķidruma attiecība ir 1:10, auduma svars ir 350Kg (dubultcaurules šķidruma plūsma), ūdens līmenis ir 3,5T, nātrija sulfāts ir 60 g/litrā, kopējais nātrija sulfāta daudzums ir 200Kg (50Kg) /iepakojumā kopā 4 iepakojumi)) (Materiāla tvertnes tilpums parasti ir aptuveni 450 litri). Nātrija sulfāta šķīdināšanas procesā bieži izmanto krāsvielu tvertnes atteces šķidrumu. Atteces šķidrums satur iepriekš pievienoto krāsvielu. Parasti materiāla tvertnē vispirms ielej 300 l atteces šķidrumu un pēc tam ielej divas nātrija sulfāta (100 kg) paciņas.

Problēma ir šeit, lielākā daļa krāsvielu dažādās pakāpēs aglomerēsies pie šīs nātrija sulfāta koncentrācijas. Starp tiem C tipam būs nopietna aglomerācija, un D krāsviela ne tikai tiks aglomerēta, bet pat izsālīta. Lai gan galvenais operators ievēros procedūru, lai lēnām papildinātu nātrija sulfāta šķīdumu materiāla tvertnē krāsvielu tvertnē, izmantojot galveno cirkulācijas sūkni. Bet krāsviela 300 litros nātrija sulfāta šķīduma ir izveidojusi floku un pat izsālīta.

Kad viss šķīdums materiāla tvertnē ir iepildīts krāsošanas tvertnē, ir skaidri redzams, ka uz tvertnes sienas un tvertnes apakšas ir taukainu krāsvielu daļiņu slānis. Ja šīs krāsvielas daļiņas tiek nokasītas un ievietotas tīrā ūdenī, tas parasti ir grūti. Atkal izšķīdina. Faktiski visi 300 litri šķīduma, kas nonāk krāsvielu tvertnē, ir šādi.

Atcerieties, ka ir arī divi Yuanming pulvera iepakojumi, kas šādā veidā tiks izšķīdināti un atkārtoti iepildīti krāsvielu tvertnē. Pēc tam noteikti rodas traipi, traipi un traipi, un virsmas krāsošanas dēļ krāsas noturība ir ievērojami samazināta, pat ja nav acīmredzamas flokulācijas vai izsāļošanās. A un B klasei ar lielāku šķīdību notiks arī krāsvielu agregācija. Lai gan šīs krāsvielas vēl nav veidojušas flokulācijas, vismaz daļa krāsvielu jau ir veidojušas aglomerātus.

Šiem pildvielām ir grūti iekļūt šķiedrās. Tā kā kokvilnas šķiedras amorfā zona pieļauj tikai monojonu krāsvielu iekļūšanu un difūziju. Šķiedras amorfajā zonā nekādi pildvielas nevar iekļūt. To var adsorbēt tikai uz šķiedras virsmas. Ievērojami samazināsies arī krāsas noturība, arī nopietnos gadījumos radīsies krāsas traipi un traipi.

Reaktīvo krāsvielu šķīduma pakāpe ir saistīta ar sārmainiem līdzekļiem

Kad tiek pievienots sārmu līdzeklis, reaktīvās krāsvielas β-etilsulfona sulfāts tiks pakļauts eliminācijas reakcijai, veidojot savu īsto vinilsulfonu, kas ļoti labi šķīst gēnos. Tā kā eliminācijas reakcijai ir nepieciešams ļoti maz sārmu vielu (bieži vien veido tikai mazāk nekā 1/10 no procesa devas), jo vairāk tiek pievienota sārma deva, jo vairāk krāsvielu novērš reakciju. Kad notiek eliminācijas reakcija, samazināsies arī krāsvielas šķīdība.

Tas pats sārmu līdzeklis ir arī spēcīgs elektrolīts un satur nātrija jonus. Tāpēc pārmērīga sārmu līdzekļa koncentrācija arī izraisīs vinilsulfonu veidojušās krāsas aglomerāciju vai pat izsāļošanos. Tāda pati problēma rodas materiāla tvertnē. Kad sārma līdzeklis ir izšķīdis (kā piemēru ņemiet sodas pelnu), ja izmanto atteces šķīdumu. Šajā laikā atteces šķidrums jau satur krāsu paātrinātāju un krāsvielu normālā procesa koncentrācijā. Lai gan šķiedra, iespējams, ir izsmēlusi daļu krāsas, vismaz vairāk nekā 40% no atlikušās krāsas atrodas krāsvielu šķidrumā. Pieņemsim, ka darbības laikā tiek izliets sodas pelnu iepakojums, un sodas koncentrācija tvertnē pārsniedz 80 g/l. Pat ja krāsas paātrinātājs atteces šķidrumā šobrīd ir 80 g/l, arī krāsviela tvertnē kondensēsies. C un D krāsvielas var pat izsālīt, īpaši D krāsvielām, pat ja sodas koncentrācija samazināsies līdz 20 g/l, notiks lokāla izsāļošanās. No tiem visjutīgākie ir Brilliant Blue KN.R, Turquoise Blue G un Supervisor BRF.

Krāsas aglomerācija vai pat izsālīšana nenozīmē, ka krāsa ir pilnībā hidrolizēta. Ja tā ir aglomerācija vai izsāļošanās, ko izraisa krāsvielu paātrinātājs, to joprojām var krāsot, ja vien to var atkārtoti izšķīdināt. Bet, lai tas atkal izšķīstu, ir jāpievieno pietiekams daudzums krāsas palīgvielas (piemēram, urīnviela 20 g/l vai vairāk), un, pietiekami maisot, temperatūra jāpaaugstina līdz 90°C vai vairāk. Acīmredzot tas ir ļoti grūti faktiskajā procesa darbībā.
Lai novērstu krāsvielu aglomerāciju vai izsāļošanos tvertnē, izgatavojot dziļas un koncentrētas krāsas C un D krāsvielām ar zemu šķīdību, kā arī A un B krāsām, ir jāizmanto pārneses krāsošanas process.

Procesu darbība un analīze

1. Izmantojiet krāsvielu tvertni, lai atgrieztu krāsas paātrinātāju, un sildiet to tvertnē, lai to izšķīdinātu (60～80 ℃). Tā kā saldūdenī nav krāsvielu, krāsas paātrinātājam nav afinitātes pret audumu. Izšķīdušo krāsas paātrinātāju var iepildīt krāsošanas tvertnē pēc iespējas ātrāk.

2. Pēc tam, kad sālījuma šķīdums ir cirkulēts 5 minūtes, krāsas paātrinātājs būtībā ir pilnībā viendabīgs, un pēc tam pievieno iepriekš izšķīdināto krāsvielu šķīdumu. Krāsas šķīdumu nepieciešams atšķaidīt ar atteces šķīdumu, jo krāsas paātrinātāja koncentrācija atteces šķīdumā ir tikai 80 grami /L, krāsviela neaglomerēsies. Tajā pašā laikā, tā kā krāsu neietekmēs (salīdzinoši zemas koncentrācijas) krāsas paātrinātājs, radīsies krāsošanas problēma. Šajā laikā krāsvielu šķīdumam nav jākontrolē laiks, lai piepildītu krāsošanas tvertni, un tas parasti tiek pabeigts 10–15 minūšu laikā.

3. Sārmu aģentiem jābūt pēc iespējas vairāk hidratētiem, īpaši C un D krāsvielām. Tā kā šāda veida krāsvielas ir ļoti jutīgas pret sārmainiem līdzekļiem krāsvielu veicinošo vielu klātbūtnē, sārmainu vielu šķīdība ir salīdzinoši augsta (sodas šķīdība 60°C temperatūrā ir 450 g/l). Tīram ūdenim, kas nepieciešams sārma līdzekļa izšķīdināšanai, nav jābūt pārāk daudz, bet sārma šķīduma pievienošanas ātrumam ir jāatbilst procesa prasībām, un parasti ir labāk to pievienot pakāpeniski.

4. Divinilsulfona krāsvielām A kategorijā reakcijas ātrums ir salīdzinoši augsts, jo tās ir īpaši jutīgas pret sārmainiem līdzekļiem 60°C temperatūrā. Lai novērstu tūlītēju krāsas fiksāciju un nevienmērīgu krāsu, varat iepriekš pievienot 1/4 sārma līdzekļa zemā temperatūrā.

Pārneses krāsošanas procesā barošanas ātrums ir jākontrolē tikai sārmu aģentam. Pārneses krāsošanas process ir piemērojams ne tikai karsēšanas metodei, bet arī nemainīgas temperatūras metodei. Pastāvīgas temperatūras metode var palielināt krāsvielas šķīdību un paātrināt krāsas difūziju un iespiešanos. Šķiedras amorfā laukuma pietūkuma ātrums 60 ° C temperatūrā ir aptuveni divas reizes lielāks nekā 30 ° C temperatūrā. Tāpēc konstantas temperatūras process ir vairāk piemērots sieram, hankam. Velku sijas ietver krāsošanas metodes ar zemu šķidruma attiecību, piemēram, džiga krāsošanu, kam nepieciešama augsta iespiešanās un difūzija vai salīdzinoši augsta krāsas koncentrācija.

Ņemiet vērā, ka pašlaik tirgū pieejamais nātrija sulfāts dažkārt ir samērā sārmains, un tā PH vērtība var sasniegt 9-10. Tas ir ļoti bīstami. Ja salīdzina tīru nātrija sulfātu ar tīru sāli, sālim ir lielāka ietekme uz krāsvielu agregāciju nekā nātrija sulfātam. Tas ir tāpēc, ka nātrija jonu ekvivalents galda sālī ir lielāks nekā nātrija sulfātā tādā pašā svarā.

Krāsvielu agregācija ir diezgan saistīta ar ūdens kvalitāti. Parasti kalcija un magnija joniem, kas mazāki par 150 ppm, nav lielas ietekmes uz krāsvielu agregāciju. Tomēr smago metālu joni ūdenī, piemēram, dzelzs joni un alumīnija joni, tostarp daži aļģu mikroorganismi, paātrinās krāsvielu agregāciju. Piemēram, ja dzelzs jonu koncentrācija ūdenī pārsniedz 20 ppm, var ievērojami samazināties krāsvielas pretkohēzijas spēja, un aļģu ietekme ir nopietnāka.

Pievienots ar krāsvielu pretaglomerācijas un izsālīšanas izturības testu:

1. noteikšana: nosver 0,5 g krāsvielas, 25 g nātrija sulfāta vai sāls un apmēram 5 minūtes izšķīdina to 100 ml attīrīta ūdens 25 °C temperatūrā. Izmantojiet pilināšanas cauruli, lai iesūktu šķīdumu un nepārtraukti piliniet 2 pilienus tajā pašā vietā uz filtrpapīra.

2. noteikšana: nosver 0,5 g krāsvielas, 8 g nātrija sulfāta vai sāls un 8 g sodas un apmēram 5 minūtes izšķīdina to 100 ml attīrīta ūdens aptuveni 25 °C temperatūrā. Izmantojiet pilinātāju, lai nepārtraukti iesūktu šķīdumu uz filtrpapīra. 2 pilieni.

Iepriekš minēto metodi var izmantot, lai vienkārši novērtētu krāsvielas pretaglomerācijas un izsālīšanas spēju, un būtībā var spriest, kurš krāsošanas process ir jāizmanto.