Реактивные красители очень хорошо растворяются в воде.Реактивные красители в основном зависят от группы сульфоновой кислоты в молекуле красителя, которая растворяется в воде.Для мезотемпературно-реакционноспособных красителей, содержащих винилсульфоновые группы, помимо сульфокислотной группы, β-этилсульфонилсульфат также является очень хорошей растворяющей группой.

В водном растворе ионы натрия в группе сульфокислоты и группе -этилсульфонсульфата вступают в реакцию гидратации, в результате чего краситель образует анион и растворяется в воде.Окрашивание реактивного красителя зависит от аниона красителя, окрашиваемого в волокно.

Растворимость реактивных красителей составляет более 100 г/л, большинство красителей имеет растворимость 200-400 г/л, а некоторые красители могут достигать даже 450 г/л.Однако в процессе окрашивания растворимость красителя по разным причинам будет уменьшаться (или даже полностью нерастворима).Когда растворимость красителя уменьшается, часть красителя превращается из одного свободного аниона в частицы из-за большого отталкивания зарядов между частицами.Уменьшение, частицы и частицы будут притягиваться друг к другу, образуя агломерацию.Этот вид агломерации сначала собирает частицы красителя в агломераты, затем превращается в агломераты и, наконец, превращается в хлопья.Хотя хлопья представляют собой своего рода рыхлую сборку, из-за их окружающего двойного электрического слоя, образованного положительными и отрицательными зарядами, обычно трудно разлагаться под действием силы сдвига при циркуляции красящего раствора, а хлопья легко осаждаются на ткани. что приводит к окрашиванию или окрашиванию поверхности.

Как только краситель будет иметь такую ​​агломерацию, стойкость цвета будет значительно снижена, и в то же время он будет вызывать разную степень разводов, пятен и пятен.Для некоторых красителей флокуляция еще больше ускорит сборку под действием силы сдвига раствора красителя, что приведет к обезвоживанию и высаливанию.Как только произойдет высаливание, окрашенный цвет станет чрезвычайно светлым, а то и вовсе не окрашенным, а если и окрашенным, то это будут серьезные цветовые разводы и разводы.

Причины агрегации красителя

Основная причина - электролит.В процессе крашения основным электролитом является ускоритель окрашивания (натриевая соль и поваренная соль).Ускоритель красителя содержит ионы натрия, и эквивалент ионов натрия в молекуле красителя намного ниже, чем у ускорителя красителя.Эквивалентное количество ионов натрия, нормальная концентрация красителя-ускорителя в обычном процессе окрашивания не будет иметь большого влияния на растворимость красителя в красильной ванне.

Однако при увеличении количества красителя-ускорителя концентрация ионов натрия в растворе соответственно увеличивается.Избыток ионов натрия будет препятствовать ионизации ионов натрия на растворяющей группе молекулы красителя, тем самым снижая растворимость красителя.После концентрации более 200 г/л большинство красителей будут иметь разную степень агрегации.При концентрации красителя-ускорителя выше 250 г/л степень агрегации будет усиливаться, сначала образуя агломераты, а затем и в растворе красителя.Быстро образуются агломераты и флокулы, а некоторые малорастворимые красители частично высаливаются или даже обезвоживаются.Красители с различной молекулярной структурой обладают различными свойствами против агломерации и высаливания.Ниже растворимость, антиагломерационные и солеустойчивые свойства.Чем хуже аналитические показатели.

Растворимость красителя в основном определяется количеством сульфокислотных групп в молекуле красителя и количеством β-этилсульфонсульфатов.При этом, чем больше гидрофильность молекулы красителя, тем выше растворимость и ниже гидрофильность.Чем ниже растворимость.(Например, красители азоструктуры более гидрофильны, чем красители гетероциклической структуры.) Кроме того, чем крупнее молекулярная структура красителя, тем ниже растворимость, а чем меньше молекулярная структура, тем выше растворимость.

Растворимость реактивных красителей
Его можно условно разделить на четыре категории:

Красители класса А, содержащие сульфат диэтилсульфона (т.е. винилсульфон) и три реакционноспособные группы (монохлортриазин + дивинилсульфон), обладают наибольшей растворимостью, такие как Yuan Qing B, Navy GG, Navy RGB, Golden: RNL и все реактивные черные, произведенные смешивание красителей Yuanqing B с тремя реактивными группами, таких как тип ED, тип Ciba и т. д. Растворимость этих красителей в основном составляет около 400 г/л.

Класс B, красители, содержащие гетеробиреактивные группы (монохлортриазин+винилсульфон), такие как желтый 3RS, красный 3BS, красный 6B, красный GWF, три основных цвета RR, три основных цвета RGB и т. д. Их растворимость основана на 200～300 граммах. Растворимость мета-эфира выше, чем у пара-эфира.

Тип C: темно-синий, который также является гетеробиреактивной группой: BF, темно-синий 3GF, темно-синий 2GFN, красный RBN, красный F2B и т. д., из-за меньшего количества сульфокислотных групп или большей молекулярной массы его растворимость также низкая, всего 100 -200 г/ подъем.Класс D: красители с моновинилсульфоновой группой и гетероциклической структурой с самой низкой растворимостью, такие как бриллиантовый синий KN-R, бирюзовый синий G, ярко-желтый 4GL, фиолетовый 5R, синий BRF, бриллиантовый оранжевый F2R, бриллиантовый красный F2G и т. д. Растворимость этого типа красителя составляет всего около 100 г/л.Этот тип красителя особенно чувствителен к электролитам.После того, как этот тип красителя агломерировался, ему даже не нужно проходить процесс флокуляции, непосредственно высаливания.

В обычном процессе окрашивания максимальное количество ускорителя окрашивания составляет 80 г/л.Только темные цвета требуют такой высокой концентрации ускорителя окрашивания.Когда концентрация красителя в красильной ванне составляет менее 10 г/л, большинство реакционноспособных красителей все еще имеют хорошую растворимость при этой концентрации и не будут агрегировать.Но проблема кроется в чане.В соответствии с обычным процессом окрашивания сначала добавляется краситель, а после того, как краситель полностью разбавлен в красильной ванне до однородности, добавляется ускоритель окрашивания.Ускоритель окрашивания в основном завершает процесс растворения в ванне.

Работайте в соответствии со следующим процессом

Допущение: концентрация красителя составляет 5%, соотношение жидкости составляет 1:10, вес ткани составляет 350 кг (поток жидкости по двойной трубе), уровень воды составляет 3,5 т, сульфат натрия составляет 60 г/л, общее количество сульфата натрия составляет 200 кг (50 кг). /упаковка всего 4 упаковки) ) (Емкость бака для материала обычно составляет около 450 литров).В процессе растворения сульфата натрия часто используют флегму из красильного чана.Рефлюксная жидкость содержит ранее добавленный краситель.Как правило, в чан для материала сначала помещают 300 л флегмы, а затем засыпают два пакета сульфата натрия (100 кг).

Проблема здесь в том, что большинство красителей будут агломерироваться в разной степени при такой концентрации сульфата натрия.Среди них тип C будет иметь серьезную агломерацию, а краситель D будет не только агломерироваться, но даже высаливаться.Хотя основной оператор будет следовать процедуре медленного пополнения раствора сульфата натрия в ванне для материала в ванну для красителя через главный циркуляционный насос.Но краситель в 300 л раствора сульфата натрия образовал хлопья и даже высолился.

Когда весь раствор из чана для материала заливается в красильную ванну, становится хорошо видно, что на стенке ванны и дне ванны есть слой жирных частиц красителя.Если эти частицы красителя соскоблить и поместить в чистую воду, это, как правило, затруднительно.Снова растворить.На самом деле, 300 литров раствора, поступающего в красильный чан, все такие.

Помните, что есть также две упаковки порошка Юаньмин, которые также будут растворяться и снова заполняться в ванне с красителем таким же образом.После того, как это произойдет, обязательно появятся пятна, разводы и разводы, а стойкость цвета серьезно снижается из-за окрашивания поверхности, даже если нет явных флокуляций или высаливания.Для классов А и В с более высокой растворимостью также будет происходить агрегация красителей.Хотя эти красители еще не образовали хлопьев, по крайней мере часть красителей уже образовала агломераты.

Эти агрегаты трудно проникают в волокно.Потому что аморфная область хлопкового волокна допускает проникновение и диффузию только моноионных красителей.Никакие агрегаты не могут попасть в аморфную зону волокна.Он может быть адсорбирован только на поверхности волокна.Стойкость окраски также будет значительно снижена, а в серьезных случаях также возникнут цветовые пятна и разводы.

Степень растворения реактивных красителей связана с щелочными реагентами.

При добавлении щелочного агента сульфат β-этилсульфона реактивного красителя подвергается реакции отщепления с образованием его настоящего винилсульфона, который хорошо растворяется в генах.Поскольку для реакции элиминации требуется очень мало щелочных агентов (часто на их долю приходится менее 1/10 технологической дозы), чем больше добавляется щелочи, тем больше красителей устраняет реакцию.Как только происходит реакция отщепления, растворимость красителя также снижается.

Этот же щелочной агент также является сильным электролитом и содержит ионы натрия.Следовательно, чрезмерная концентрация щелочного агента также приведет к агломерации или даже высаливанию красителя, который образовал винилсульфон.Та же проблема возникает в резервуаре для материала.При растворении щелочного агента (в качестве примера возьмем кальцинированную соду), если используется рефлюксный раствор.В это время флегмовая жидкость уже содержит краситель-ускоритель и краситель в нормальной технологической концентрации.Хотя часть красителя могла быть израсходована волокном, по меньшей мере более 40% оставшегося красителя находится в растворе красителя.Допустим, во время работы высыпается пачка кальцинированной соды, а концентрация кальцинированной соды в баке превышает 80 г/л.Даже если концентрация ускорителя красителя в флегме в это время составляет 80 г/л, краситель в резервуаре также будет конденсироваться.Красители С и D могут даже высаливаться, особенно красители D, даже если концентрация кальцинированной соды упадет до 20 г/л, произойдет локальное высаливание.Среди них наиболее чувствительными являются Brilliant Blue KN.R, Turquoise Blue G и Supervisor BRF.

Агломерация или даже высаливание красителя не означает, что краска полностью гидролизована.Если это агломерация или высаливание, вызванное ускорителем окрашивания, его все еще можно красить, если его можно повторно растворить.Но для его повторного растворения необходимо добавить достаточное количество вспомогательного красителя (например, мочевины 20 г/л и более), а температуру поднять до 90°С и более при достаточном перемешивании.Очевидно, что это очень сложно в реальном процессе эксплуатации.
Во избежание агломерации или высаливания красителей в ванне при получении глубоких и концентрированных красок для красок С и D с низкой растворимостью, а также красок А и В необходимо использовать процесс крашения с переносом.

Технологические операции и анализ

1. Используйте красильный чан, чтобы вернуть ускоритель красителя и нагреть его в ванне, чтобы он растворился (60 ~ 80 ℃).Поскольку в пресной воде нет красителя, ускоритель окрашивания не имеет сродства к ткани.Растворенный ускоритель окрашивания можно заливать в красильный чан как можно быстрее.

2. После циркуляции солевого раствора в течение 5 минут ускоритель окрашивания в основном становится полностью однородным, а затем добавляется заранее растворенный раствор красителя.Раствор красителя необходимо разбавлять обратным раствором, поскольку концентрация ускорителя окрашивания в обратном растворе составляет всего 80 г/л, краситель не будет агломерироваться.В то же время, поскольку ускоритель окрашивания (относительно низкой концентрации) не повлияет на краситель, возникнет проблема окрашивания.В это время раствор красителя не нужно контролировать по времени заполнения красильной ванны, и это обычно завершается за 10-15 минут.

3. Щелочные агенты должны быть максимально гидратированы, особенно для красителей C и D.Поскольку этот тип красителей очень чувствителен к щелочным агентам в присутствии красителей, растворимость щелочных агентов относительно высока (растворимость кальцинированной соды при 60°С составляет 450 г/л).Чистой воды, необходимой для растворения щелочного агента, не должно быть слишком много, но скорость добавления раствора щелочи должна соответствовать требованиям процесса, и, как правило, лучше добавлять его поэтапным методом.

4. Для дивинилсульфоновых красителей категории А скорость реакции относительно высока, поскольку они особенно чувствительны к щелочным реагентам при 60°С.Во избежание мгновенной фиксации цвета и неравномерности окраски можно предварительно добавить 1/4 часть щелочного агента при низкой температуре.

В процессе трансферного окрашивания только щелочной агент должен контролировать скорость подачи.Процесс трансферного окрашивания применим не только к методу нагрева, но и к методу постоянной температуры.Метод постоянной температуры может повысить растворимость красителя и ускорить диффузию и проникновение красителя.Скорость набухания аморфного участка волокна при 60°С примерно в два раза выше, чем при 30°С.Поэтому процесс постоянной температуры больше подходит для сыра, мотка.Навои включают методы крашения с низким соотношением растворов, такие как крашивание в сборе, которые требуют высокого проникновения и диффузии или относительно высокой концентрации красителя.

Обратите внимание, что сульфат натрия, доступный в настоящее время на рынке, иногда бывает относительно щелочным, и его значение PH может достигать 9-10.Это очень опасно.Если сравнить чистый сульфат натрия с чистой солью, соль оказывает большее влияние на агрегацию красителя, чем сульфат натрия.Это связано с тем, что эквивалент ионов натрия в поваренной соли выше, чем в сульфате натрия при том же весе.

Агрегация красителей напрямую связана с качеством воды.Как правило, ионы кальция и магния ниже 150 частей на миллион не оказывают большого влияния на агрегацию красителей.Однако ионы тяжелых металлов в воде, такие как ионы железа и алюминия, включая некоторые микроорганизмы водорослей, ускоряют агрегацию красителей.Например, если концентрация ионов трехвалентного железа в воде превышает 20 ppm, антикогезионная способность красителя может значительно снизиться, а влияние водорослей будет более серьезным.

С тестом на устойчивость к агломерации и высаливанию красителя:

Определение 1: Взвесьте 0,5 г красителя, 25 г сульфата натрия или соли и растворите их в 100 мл очищенной воды при 25°C в течение примерно 5 минут.Используйте капельную трубку, чтобы отсосать раствор и непрерывно капать 2 капли в одно и то же место на фильтровальной бумаге.

Определение 2: Взвесьте 0,5 г красителя, 8 г сульфата натрия или соли и 8 г кальцинированной соды и растворите их в 100 мл очищенной воды при температуре около 25°C в течение примерно 5 минут.С помощью пипетки непрерывно всасывайте раствор на фильтровальную бумагу.2 капли.

Вышеупомянутый метод можно использовать для простой оценки антиагломерационной и высаливающей способности красителя, и, в основном, он может определить, какой процесс окрашивания следует использовать.