Reaktiewe kleurstowwe het 'n baie goeie oplosbaarheid in water. Reaktiewe kleurstowwe maak hoofsaaklik staat op die sulfonsuurgroep op die kleurstofmolekule om in water op te los. Vir mesotemperatuur-reaktiewe kleurstowwe wat vinielsulfoongroepe bevat, is die β-etielsulfonielsulfaat, benewens die sulfonsuurgroep, ook 'n baie goeie oplosgroep.

In die waterige oplossing ondergaan die natriumione op die sulfonsuurgroep en die β-etielsulfoonsulfaatgroep 'n hidrasiereaksie om die kleurstof 'n anioon te vorm en in die water op te los. Die kleuring van die reaktiewe kleurstof hang af van die anioon van die kleurstof wat aan die vesel gekleur moet word.

Die oplosbaarheid van reaktiewe kleurstowwe is meer as 100 g/L, die meeste kleurstowwe het 'n oplosbaarheid van 200-400 g/L, en sommige kleurstowwe kan selfs 450 g/L bereik. Tydens die kleurproses sal die oplosbaarheid van die kleurstof egter om verskeie redes afneem (of selfs heeltemal onoplosbaar). Wanneer die oplosbaarheid van die kleurstof afneem, sal 'n deel van die kleurstof van 'n enkele vrye anioon na deeltjies verander, as gevolg van die groot ladingafstoting tussen die deeltjies. Met die afname sal deeltjies en deeltjies mekaar aantrek om agglomerasie te veroorsaak. Hierdie soort agglomerasie versamel eers kleurstofdeeltjies in agglomerate, verander dan in agglomerate en uiteindelik in vlokkies. Alhoewel die vlokkies 'n soort los samestelling is, is die omliggende elektriese dubbellaag wat deur positiewe en negatiewe ladings gevorm word, oor die algemeen moeilik om deur die skuifkrag te ontbind wanneer die kleurstofvloeistof sirkuleer, en die vlokkies is maklik om op die materiaal neer te sit, wat lei tot oppervlakverf of vlekke.

Sodra die kleurstof so 'n agglomerasie het, sal die kleurvastheid aansienlik verminder word, en terselfdertyd sal dit verskillende grade van vlekke, vlekke en vlekke veroorsaak. Vir sommige kleurstowwe sal die flokkulasie die samestelling verder versnel onder die skuifkrag van die kleurstofoplossing, wat dehidrasie en uitsouting veroorsaak. Sodra uitsouting plaasvind, sal die geverfde kleur uiters lig word, of selfs nie geverf word nie, selfs al is dit geverf, sal dit ernstige kleurvlekke en vlekke wees.

Oorsake van kleurstofaggregasie

Die hoofrede is die elektroliet. In die kleurproses is die hoofelektroliet die kleurstofversneller (natriumsout en sout). Die kleurstofversneller bevat natriumione, en die ekwivalent van natriumione in die kleurstofmolekule is baie laer as dié van die kleurstofversneller. Die ekwivalente aantal natriumione, die normale konsentrasie van die kleurstofversneller in die normale kleurproses, sal nie veel invloed hê op die oplosbaarheid van die kleurstof in die kleurstofbad nie.

Wanneer die hoeveelheid kleurstofversneller egter toeneem, neem die konsentrasie natriumione in die oplossing dienooreenkomstig toe. Oormatige natriumione sal die ionisasie van natriumione op die oplosgroep van die kleurstofmolekule inhibeer, wat die oplosbaarheid van die kleurstof verminder. Na meer as 200 g/L sal die meeste kleurstowwe verskillende grade van aggregasie hê. Wanneer die konsentrasie van die kleurstofversneller 250 g/L oorskry, sal die mate van aggregasie versterk word, eers agglomerate vorm, en dan in die kleurstofoplossing. Agglomerate en flokkules word vinnig gevorm, en sommige kleurstowwe met lae oplosbaarheid word gedeeltelik uitgesout of selfs gedehidreer. Kleurstowwe met verskillende molekulêre strukture het verskillende anti-agglomerasie- en soutuitweringsweerstandseienskappe. Hoe laer die oplosbaarheid, hoe swakker die anti-agglomerasie- en soutverdraagsame eienskappe. Hoe swakker die analitiese prestasie.

Die oplosbaarheid van die kleurstof word hoofsaaklik bepaal deur die aantal sulfonsuurgroepe in die kleurstofmolekule en die aantal β-etielsulfoonsulfate. Terselfdertyd, hoe groter die hidrofilisiteit van die kleurstofmolekule, hoe hoër die oplosbaarheid en hoe laer die hidrofilisiteit. Hoe laer die oplosbaarheid. (Byvoorbeeld, kleurstowwe met 'n azostruktuur is meer hidrofiel as kleurstowwe met 'n heterosikliese struktuur.) Daarbenewens, hoe groter die molekulêre struktuur van die kleurstof, hoe laer die oplosbaarheid, en hoe kleiner die molekulêre struktuur, hoe hoër die oplosbaarheid.

Oplosbaarheid van reaktiewe kleurstowwe
Dit kan rofweg in vier kategorieë verdeel word:

Klas A, kleurstowwe wat diëtielsulfoonsulfaat (dws vinielsulfoon) en drie reaktiewe groepe (monochloro-triasien + divinielsulfoon) bevat, het die hoogste oplosbaarheid, soos Yuan Qing B, Navy GG, Navy RGB, Golden: RNL en alle reaktiewe swart kleurstowwe wat gemaak word deur Yuanqing B te meng, drie-reaktiewe groep kleurstowwe soos ED-tipe, Ciba s-tipe, ens. Die oplosbaarheid van hierdie kleurstowwe is meestal ongeveer 400 g/L.

Klas B, kleurstowwe wat heterobireaktiewe groepe bevat (monochloro-triasien + vinielsulfoon), soos geel 3RS, rooi 3BS, rooi 6B, rooi GWF, RR drie primêre kleure, RGB drie primêre kleure, ens. Hul oplosbaarheid is gebaseer op 200 ~ 300 gram. Die oplosbaarheid van meta-ester is hoër as dié van para-ester.

Tipe C: Vlootblou wat ook 'n heterobireaktiewe groep is: BF, vlootblou 3GF, donkerblou 2GFN, rooi RBN, rooi F2B, ens., as gevolg van minder sulfonsuurgroepe of groter molekulêre gewig, is die oplosbaarheid daarvan ook laag, slegs 100-200 g/L. Klas D: Kleurstowwe met 'n monovinielsulfoongroep en heterosikliese struktuur, met die laagste oplosbaarheid, soos Briljante Blou KN-R, Turkooisblou G, Heldergeel 4GL, Violet 5R, Blou BRF, Briljante Oranje F2R, Briljante Rooi F2G, ens. Die oplosbaarheid van hierdie tipe kleurstof is slegs ongeveer 100 g/L. Hierdie tipe kleurstof is veral sensitief vir elektroliete. Sodra hierdie tipe kleurstof geagglomeer het, hoef dit nie eers deur die proses van flokkulasie te gaan nie, direk uit te sout.

In die normale kleurproses is die maksimum hoeveelheid kleurversneller 80 g/L. Slegs donker kleure benodig so 'n hoë konsentrasie kleurversneller. Wanneer die kleurstofkonsentrasie in die kleurbad minder as 10 g/L is, het die meeste reaktiewe kleurstowwe steeds goeie oplosbaarheid by hierdie konsentrasie en sal nie aggregeer nie. Maar die probleem lê in die vat. Volgens die normale kleurproses word die kleurstof eers bygevoeg, en nadat die kleurstof volledig in die kleurbad tot eenvormigheid verdun is, word die kleurstofversneller bygevoeg. Die kleurstofversneller voltooi basies die oplosproses in die vat.

Werk volgens die volgende proses

Aanname: verfkonsentrasie is 5%, drankverhouding is 1:10, lapgewig is 350 kg (dubbelpypvloeistofvloei), watervlak is 3.5 T, natriumsulfaat is 60 g/liter, die totale hoeveelheid natriumsulfaat is 200 kg (50 kg/pakkie totaal 4 pakkies)) (Die kapasiteit van die materiaaltenk is gewoonlik ongeveer 450 liter). In die proses om natriumsulfaat op te los, word die terugvloeivloeistof van die verfvat dikwels gebruik. Die terugvloeivloeistof bevat die voorheen bygevoegde kleurstof. Oor die algemeen word 300 liter terugvloeivloeistof eers in die materiaalvat gegooi, en dan word twee pakkies natriumsulfaat (100 kg) gegooi.

Die probleem is hier dat die meeste kleurstowwe tot verskillende mate by hierdie konsentrasie natriumsulfaat sal agglomereer. Onder hulle sal die C-tipe ernstige agglomerasie hê, en die D-kleurstof sal nie net agglomereer nie, maar selfs uitsout. Alhoewel die algemene operateur die prosedure sal volg om die natriumsulfaatoplossing in die materiaalvat stadig deur die hoofsirkulasiepomp in die kleurstofvat aan te vul. Maar die kleurstof in die 300 liter natriumsulfaatoplossing het vlokkies gevorm en selfs uitgesout.

Wanneer al die oplossing in die materiaalvat in die verfvat gevul is, is dit duidelik sigbaar dat daar 'n laag vetterige kleurstofdeeltjies op die vatwand en die bodem van die vat is. As hierdie kleurstofdeeltjies afgeskraap en in skoon water gesit word, is dit oor die algemeen moeilik om weer op te los. Trouens, die 300 liter oplossing wat die verfvat binnegaan, is almal so.

Onthou dat daar ook twee pakkies Yuanming-poeier is wat ook opgelos en op hierdie manier in die kleurstofvat hervul sal word. Nadat dit gebeur het, sal vlekke, vlekke en vlekke waarskynlik voorkom, en die kleurvastheid word ernstig verminder as gevolg van oppervlakkleuring, selfs al is daar geen duidelike flokkulasie of uitsouting nie. Vir Klas A en Klas B met hoër oplosbaarheid sal kleurstofaggregasie ook voorkom. Alhoewel hierdie kleurstowwe nog nie flokkulasies gevorm het nie, het ten minste 'n deel van die kleurstowwe reeds agglomerate gevorm.

Hierdie aggregate is moeilik om in die vesel te penetreer. Omdat die amorfe area van katoenvesel slegs die penetrasie en diffusie van mono-ioon kleurstowwe toelaat, kan geen aggregate die amorfe sone van die vesel binnedring nie. Dit kan slegs op die oppervlak van die vesel geadsorbeer word. Die kleurvastheid sal ook aansienlik verminder word, en kleurvlekke en vlekke sal ook in ernstige gevalle voorkom.

Die oplossingsgraad van reaktiewe kleurstowwe hou verband met alkaliese middels.

Wanneer die alkali-agent bygevoeg word, sal die β-etielsulfoonsulfaat van die reaktiewe kleurstof 'n eliminasiereaksie ondergaan om sy werklike vinielsulfoon te vorm, wat baie oplosbaar is in gene. Aangesien die eliminasiereaksie baie min alkali-agente benodig (dikwels slegs minder as 1/10 van die prosesdosis), hoe meer alkali-dosis bygevoeg word, hoe meer kleurstowwe elimineer die reaksie. Sodra die eliminasiereaksie plaasvind, sal die oplosbaarheid van die kleurstof ook afneem.

Dieselfde alkali-middel is ook 'n sterk elektroliet en bevat natriumione. Daarom sal oormatige alkali-middelkonsentrasie ook veroorsaak dat die kleurstof wat vinielsulfoon gevorm het, agglomereer of selfs uitsout. Dieselfde probleem kom in die materiaaltenk voor. Wanneer die alkali-middel opgelos word (neem soda-as as voorbeeld), as die terugvloei-oplossing gebruik word. Op hierdie tydstip bevat die terugvloei-vloeistof reeds die kleurstofversneller en kleurstof in die normale proseskonsentrasie. Alhoewel 'n deel van die kleurstof moontlik deur die vesel uitgeput is, is ten minste meer as 40% van die oorblywende kleurstof in die kleurstofloog. Veronderstel 'n pakkie soda-as word tydens werking gegooi, en die konsentrasie soda-as in die tenk oorskry 80 g/L. Selfs al is die kleurstofversneller in die terugvloei-vloeistof op hierdie tydstip 80 g/L, sal die kleurstof in die tenk ook kondenseer. C- en D-kleurstowwe kan selfs uitsout, veral vir D-kleurstowwe, selfs al daal die konsentrasie soda-as tot 20 g/l, sal plaaslike uitsouting voorkom. Onder hulle is Brilliant Blue KN.R, Turquoise Blue G, en Supervisor BRF die sensitiefste.

Kleurstofagglomerasie of selfs uitsouting beteken nie dat die kleurstof volledig gehidroliseer is nie. As dit agglomerasie of uitsouting is wat deur 'n kleurstofversneller veroorsaak word, kan dit steeds gekleur word solank dit weer opgelos kan word. Maar om dit weer op te los, is dit nodig om 'n voldoende hoeveelheid kleurstofhulpmiddel (soos ureum 20 g/l of meer) by te voeg, en die temperatuur moet tot 90°C of meer verhoog word met voldoende roering. Dit is natuurlik baie moeilik in die werklike proseswerking.
Om te verhoed dat die kleurstowwe in die vat agglomereer of uitsout, moet die oordragverfproses gebruik word wanneer diep en gekonsentreerde kleure vir die C- en D-kleurstowwe met lae oplosbaarheid, sowel as die A- en B-kleurstowwe, gemaak word.

Proseswerking en -analise

1. Gebruik die kleurstofvat om die kleurstofversneller terug te gooi en verhit dit in die vat om dit op te los (60～80 ℃). Aangesien daar geen kleurstof in die vars water is nie, het die kleurstofversneller geen affiniteit vir die materiaal nie. Die opgeloste kleurstofversneller kan so vinnig as moontlik in die kleurstofvat gevul word.

2. Nadat die pekeloplossing vir 5 minute gesirkuleer is, is die kleurstofversneller basies heeltemal uniform, en dan word die kleurstofoplossing wat vooraf opgelos is, bygevoeg. Die kleurstofoplossing moet met die terugvloeioplossing verdun word, want die konsentrasie van die kleurstofversneller in die terugvloeioplossing is slegs 80 gram/L, die kleurstof sal nie agglomereer nie. Terselfdertyd, omdat die kleurstof nie deur die (relatief lae konsentrasie) kleurstofversneller beïnvloed sal word nie, sal die probleem van kleuring ontstaan. Op hierdie tydstip hoef die kleurstofoplossing nie deur tyd beheer te word om die kleurvat te vul nie, en dit word gewoonlik binne 10-15 minute voltooi.

3. Alkali-middels moet soveel as moontlik gehidreer word, veral vir C- en D-kleurstowwe. Omdat hierdie tipe kleurstof baie sensitief is vir alkaliese middels in die teenwoordigheid van kleurstofbevorderende middels, is die oplosbaarheid van alkaliese middels relatief hoog (die oplosbaarheid van soda-as by 60°C is 450 g/L). Die skoon water wat nodig is om die alkaliese middel op te los, hoef nie te veel te wees nie, maar die spoed van die byvoeging van die alkaliese oplossing moet in ooreenstemming wees met die prosesvereistes, en dit is oor die algemeen beter om dit inkrementeel by te voeg.

4. Vir die divinielsulfoon-kleurstowwe in kategorie A is die reaksiespoed relatief hoog omdat hulle besonder sensitief is vir alkaliese middels by 60°C. Om onmiddellike kleurvaslegging en ongelyke kleur te voorkom, kan jy vooraf 1/4 van die alkaliese middel by lae temperatuur byvoeg.

In die oordragverfproses is dit slegs die alkaliese middel wat die voedingstempo hoef te beheer. Die oordragverfproses is nie net van toepassing op die verhittingsmetode nie, maar ook op die konstante temperatuurmetode. Die konstante temperatuurmetode kan die oplosbaarheid van die kleurstof verhoog en die diffusie en penetrasie van die kleurstof versnel. Die swellingstempo van die amorfe area van die vesel by 60°C is ongeveer twee keer so hoog as dié by 30°C. Daarom is die konstante temperatuurproses meer geskik vir kaas en hank. Skeringbalke sluit verfmetodes met lae drankverhoudings in, soos jigverf, wat hoë penetrasie en diffusie of relatief hoë kleurstofkonsentrasie vereis.

Let daarop dat die natriumsulfaat wat tans op die mark beskikbaar is, soms relatief alkalies is, en die pH-waarde daarvan kan 9-10 bereik. Dit is baie gevaarlik. As jy suiwer natriumsulfaat met suiwer sout vergelyk, het sout 'n hoër effek op kleurstofaggregasie as natriumsulfaat. Dit is omdat die ekwivalent van natriumione in tafelsout hoër is as dié in natriumsulfaat teen dieselfde gewig.

Die samevoeging van kleurstowwe hou nogal verband met watergehalte. Oor die algemeen sal kalsium- en magnesiumione onder 150 dpm nie veel impak op die samevoeging van kleurstowwe hê nie. Swaarmetaalione in water, soos ysterione en aluminiumione, insluitend sommige alge-mikroörganismes, sal egter die samevoeging van kleurstowwe versnel. Byvoorbeeld, as die konsentrasie van ysterione in die water 20 dpm oorskry, kan die anti-kohesievermoë van die kleurstof aansienlik verminder word, en die invloed van alge is meer ernstig.

Aangeheg met kleurstof-anti-agglomerasie en soutweerstandstoets:

Bepaling 1: Weeg 0.5 g kleurstof, 25 g natriumsulfaat of sout af en los dit op in 100 ml gesuiwerde water by 25°C vir ongeveer 5 minute. Gebruik 'n drupbuis om die oplossing op te suig en laat 2 druppels aaneenlopend op dieselfde posisie op die filterpapier val.

Bepaling 2: Weeg 0.5 g kleurstof, 8 g natriumsulfaat of sout en 8 g soda-as af en los dit op in 100 ml gesuiwerde water teen ongeveer 25°C vir ongeveer 5 minute. Gebruik 'n drupper om die oplossing aanhoudend op die filterpapier te suig. 2 druppels.

Bogenoemde metode kan gebruik word om eenvoudig die anti-agglomerasie- en uitsoutingsvermoë van die kleurstof te beoordeel, en kan basies beoordeel watter kleurproses gebruik moet word.