Реактивните багрила имат много добра разтворимост във вода. Реактивните багрила разчитат главно на групата на сулфоновата киселина в молекулата на багрилото, за да се разтворят във вода. За мезо-температурни реактивни багрила, съдържащи винилсулфонови групи, в допълнение към групата на сулфоновата киселина, β-етилсулфонил сулфатът също е много добра група за разтваряне.

Във водния разтвор натриевите йони на групата на сулфоновата киселина и групата -етилсулфон сулфат претърпяват реакция на хидратация, за да накарат багрилото да образува анион и да се разтвори във водата. Боядисването на реактивното багрило зависи от аниона на багрилото, което трябва да се оцвети към влакното.

Разтворимостта на реактивните багрила е повече от 100 g/L, повечето от багрилата имат разтворимост от 200-400 g/L, а някои багрила могат дори да достигнат 450 g/L. Въпреки това, по време на процеса на боядисване, разтворимостта на багрилото ще намалее поради различни причини (или дори напълно неразтворимо). Когато разтворимостта на багрилото намалее, част от багрилото ще се промени от един свободен анион до частици, поради голямото отблъскване на заряда между частиците. Намалете, частиците и частиците ще се привличат взаимно, за да се получи агломерация. Този вид агломерация първо събира частиците на багрилото в агломерати, след това се превръща в агломерати и накрая се превръща във флокули. Въпреки че флокулите са вид насипно сглобяване, поради техния околният двоен електрически слой, образуван от положителни и отрицателни заряди, обикновено е трудно да се разложи от силата на срязване, когато багрилната течност циркулира, и флокулите лесно се утаяват върху тъканта, което води до повърхностно боядисване или оцветяване.

След като багрилото има такава агломерация, устойчивостта на цвета ще бъде значително намалена и в същото време ще причини различни степени на петна, петна и петна. За някои багрила флокулацията допълнително ще ускори сглобяването под силата на срязване на разтвора на багрилото, причинявайки дехидратация и изсоляване. След като се получи изсоляване, боядисаният цвят ще стане изключително светъл или дори не е боядисан, дори и да е боядисан, ще има сериозни цветни петна и петна.

Причини за агрегация на багрилото

Основната причина е електролитът. В процеса на боядисване основният електролит е ускорителят на багрилото (натриева сол и сол). Ускорителят на багрилото съдържа натриеви йони и еквивалентът на натриеви йони в молекулата на багрилото е много по-нисък от този на ускорителя на багрилото. Еквивалентният брой на натриеви йони, нормалната концентрация на ускорителя на багрилото в нормалния процес на боядисване няма да окаже голямо влияние върху разтворимостта на багрилото в багрилната баня.

Въпреки това, когато количеството на ускорителя на багрилото се увеличи, концентрацията на натриеви йони в разтвора съответно се увеличава. Излишъкът от натриеви йони ще инхибира йонизацията на натриевите йони върху групата за разтваряне на молекулата на багрилото, като по този начин ще намали разтворимостта на багрилото. След повече от 200 g/L, повечето от багрилата ще имат различни степени на агрегация. Когато концентрацията на ускорителя на багрилото надвиши 250 g/L, степента на агрегация ще се засили, първо образувайки агломерати, а след това в разтвора на багрилото. Агломерати и флокули се образуват бързо, а някои бои с ниска разтворимост са частично изсолени или дори дехидратирани. Багрилата с различни молекулни структури имат различни антиагломерационни свойства и устойчивост на сол. Колкото по-ниска е разтворимостта, толкова по-високи са антиагломерационните и солеустойчивите свойства. Колкото по-лошо е аналитичната ефективност.

Разтворимостта на багрилото се определя главно от броя на групите на сулфоновата киселина в молекулата на багрилото и броя на β-етилсулфон сулфатите. В същото време, колкото по-голяма е хидрофилността на молекулата на багрилото, толкова по-висока е разтворимостта и толкова по-ниска е хидрофилността. Колкото по-ниска е разтворимостта. (Например, багрилата с азо структура са по-хидрофилни от багрилата с хетероциклична структура.) В допълнение, колкото по-голяма е молекулярната структура на багрилото, толкова по-ниска е разтворимостта и колкото по-малка е молекулярната структура, толкова по-висока е разтворимостта.

Разтворимост на реактивни багрила
Може грубо да се раздели на четири категории:

Клас A, багрилата, съдържащи диетилсулфон сулфат (т.е. винил сулфон) и три реактивни групи (монохлоро-триазин + дивинил сулфон) имат най-висока разтворимост, като Yuan Qing B, Navy GG, Navy RGB, Golden: RNL и всички реактивни черни, направени от смесване на Yuanqing B, багрила от три реактивни групи като тип ED, тип Ciba и т.н. Разтворимостта на тези багрила е предимно около 400 g/L.

Клас B, багрила, съдържащи хетеробиреактивни групи (монохлоро-триазин+винилсулфон), като жълто 3RS, червено 3BS, червено 6B, червено GWF, RR три основни цвята, RGB три основни цвята и др. Разтворимостта им се базира на 200～300 грама Разтворимостта на мета-естера е по-висока от тази на пара-естера.

Тип C: Морско синьо, което също е хетеробиреактивна група: BF, Морско синьо 3GF, тъмно синьо 2GFN, червено RBN, червено F2B и т.н., поради по-малко групи сулфонова киселина или по-голямо молекулно тегло, неговата разтворимост също е ниска, само 100 -200 гр./ Нарастване. Клас D: Багрила с моновинилсулфонова група и хетероциклична структура с най-ниска разтворимост, като Brilliant Blue KN-R, Turquoise Blue G, Bright Yellow 4GL, Violet 5R, Blue BRF, Brilliant Orange F2R, Brilliant Red F2G и др. Разтворимост от този вид багрило е само около 100 g/L. Този вид багрило е особено чувствителен към електролити. След като този тип багрило се агломерира, дори не е необходимо да преминава през процеса на флокулация, директно изсоляване.

При нормален процес на боядисване максималното количество ускорител на багрилото е 80 g/L. Само тъмните цветове изискват такава висока концентрация на ускорител на багрилото. Когато концентрацията на багрилото във ваната за боядисване е по-малка от 10 g/L, повечето реактивни багрила все още имат добра разтворимост при тази концентрация и няма да се агрегират. Но проблемът е във ваната. Съгласно нормалния процес на боядисване, първо се добавя багрилото и след като багрилото е напълно разредено в багрилната баня до еднородност, се добавя ускорителят на багрилото. Ускорителят на багрилото основно завършва процеса на разтваряне във ваната.

Работете съгласно следния процес

Предположение: концентрацията на боядисване е 5%, съотношението на течността е 1:10, теглото на плата е 350 кг (течен поток с двойна тръба), нивото на водата е 3,5 Т, натриевият сулфат е 60 г/литър, общото количество на натриев сулфат е 200 кг (50 кг /пакет общо 4 пакета) ) (Капацитетът на резервоара за материал обикновено е около 450 литра). В процеса на разтваряне на натриев сулфат често се използва течността за обратен хладник от багрилната вана. Течността за обратен хладник съдържа предварително добавеното багрило. Обикновено 300L течност за обратен хладник първо се поставят във ваната за материал и след това се изсипват два пакета натриев сулфат (100 kg).

Проблемът е тук, повечето багрила ще се агломерират в различна степен при тази концентрация на натриев сулфат. Сред тях типът C ще има сериозна агломерация, а багрилото D не само ще бъде агломерирано, но дори ще се изсоли. Въпреки че основният оператор ще следва процедурата за бавно попълване на разтвора на натриев сулфат във ваната за материал в багрилната вана чрез главната циркулационна помпа. Но багрилото в 300-те литра разтвор на натриев сулфат е образувало флокули и дори се е изсолило.

Когато целият разтвор във ваната за материала се напълни във ваната за боядисване, ясно се вижда, че има слой от мазни частици багрило по стените на ваната и дъното на ваната. Ако тези частици багрило се изстържат и се поставят в чиста вода, обикновено е трудно. Разтворете отново. Всъщност всичките 300 литра разтвор, които влизат в багрилната вана, са такива.

Не забравяйте, че има и две опаковки Yuanming Powder, които също ще бъдат разтворени и напълнени отново във ваната за боядисване по този начин. След като това се случи, непременно ще се появят петна, петна и петна, а устойчивостта на цвета е сериозно намалена поради боядисване на повърхността, дори ако няма очевидна флокулация или изсолване. За клас A и клас B с по-висока разтворимост ще се появи и агрегация на багрилото. Въпреки че тези багрила все още не са образували флокулации, поне част от багрилата вече са образували агломерати.

Тези агрегати трудно проникват във влакното. Тъй като аморфната област на памучните влакна позволява проникването и дифузията само на моно-йонни багрила. Никакви агрегати не могат да навлязат в аморфната зона на влакното. Може да се адсорбира само върху повърхността на влакното. Устойчивостта на цвета също ще бъде значително намалена, а цветни петна и петна също ще се появят в сериозни случаи.

Степента на разтворимост на реактивните багрила е свързана с алкални агенти

Когато се добави алкалният агент, β-етилсулфон сулфатът на реактивното багрило ще претърпи реакция на елиминиране, за да образува своя истински винилсулфон, който е много разтворим в гените. Тъй като реакцията на елиминиране изисква много малко алкални агенти (често представляващи само по-малко от 1/10 от дозировката на процеса), колкото повече алкална доза се добавя, толкова повече багрила елиминират реакцията. След като настъпи реакцията на елиминиране, разтворимостта на багрилото също ще намалее.

Същият алкален агент също е силен електролит и съдържа натриеви йони. Следователно прекомерната концентрация на алкален агент също ще доведе до агломериране или дори изсоляване на боята, която е образувала винилсулфон. Същият проблем възниква в резервоара за материал. Когато алкалният агент се разтвори (вземете калцинирана сода като пример), ако се използва разтворът за обратен хладник. По това време течността за обратен хладник вече съдържа ускорителя на багрилото и багрилото в нормалната концентрация на процеса. Въпреки че част от багрилото може да е изчерпана от влакното, най-малко повече от 40% от останалото багрило е в багрилната течност. Да предположим, че по време на работа се излива пакет калцинирана сода и концентрацията на калцинирана сода в резервоара надвишава 80 g/L. Дори ако ускорителят на багрилото в течността за обратен хладник е 80 g/L в този момент, багрилото в резервоара също ще кондензира. C и D багрилата могат дори да се изсолят, особено за D багрилата, дори ако концентрацията на калцинирана сода падне до 20 g/l, ще се получи локално изсоляване. Сред тях Brilliant Blue KN.R, Turquoise Blue G и Supervisor BRF са най-чувствителните.

Агломерацията на багрилото или дори изсоляването му не означава, че багрилото е напълно хидролизирано. Ако това е агломерация или изсоляване, причинено от ускорител на багрилото, то все още може да бъде боядисано, стига да може да бъде повторно разтворено. Но за да се разтвори отново, е необходимо да се добави достатъчно количество багрилен помощник (като урея 20 g/l или повече) и температурата трябва да се повиши до 90°C или повече с достатъчно разбъркване. Очевидно е много трудно в действителната операция на процеса.
За да се предотврати агломерирането или изсоляването на багрилата във ваната, трябва да се използва процесът на трансферно багрене, когато се правят дълбоки и концентрирани бои за C и D багрила с ниска разтворимост, както и за A и B багрила.

Работа и анализ на процеса

1. Използвайте съда за багрилото, за да върнете ускорителя на багрилото и го загрейте в съда, за да го разтворите (60～80℃). Тъй като в прясната вода няма багрило, ускорителят на багрилото няма афинитет към тъканта. Разтвореният ускорител на багрилото може да се напълни във ваната за боядисване възможно най-бързо.

2. След като солевият разтвор циркулира в продължение на 5 минути, ускорителят на багрилото е основно напълно еднороден и след това се добавя разтворът на багрилото, който е бил предварително разтворен. Разтворът на багрилото трябва да се разреди с разтвора за обратен хладник, тъй като концентрацията на ускорителя на багрилото в разтвора за обратен хладник е само 80 грама / L, багрилото няма да се агломерира. В същото време, тъй като багрилото няма да бъде повлияно от ускорителя на багрилото (относително ниска концентрация), ще възникне проблемът с боядисването. По това време разтворът на багрилото не трябва да се контролира по време, за да напълни ваната за боядисване, и обикновено завършва за 10-15 минути.

3. Алкалните агенти трябва да се хидратират колкото е възможно повече, особено за C и D багрила. Тъй като този тип багрило е много чувствителен към алкални агенти в присъствието на агенти, стимулиращи багрилото, разтворимостта на алкалните агенти е сравнително висока (разтворимостта на калцинираната сода при 60°C е 450 g/L). Не е необходимо чистата вода, необходима за разтваряне на алкалния агент, да е твърде много, но скоростта на добавяне на алкалния разтвор трябва да бъде в съответствие с изискванията на процеса и обикновено е по-добре да се добавя постепенно.

4. За дивинилсулфоновите багрила в категория А скоростта на реакцията е относително висока, тъй като те са особено чувствителни към алкални агенти при 60°C. За да предотвратите незабавно фиксиране на цвета и неравномерен цвят, можете предварително да добавите 1/4 от алкалния агент при ниска температура.

В процеса на трансферно боядисване само алкалният агент трябва да контролира скоростта на подаване. Процесът на трансферно боядисване е приложим не само към метода на нагряване, но и към метода с постоянна температура. Методът с постоянна температура може да увеличи разтворимостта на багрилото и да ускори дифузията и проникването на багрилото. Скоростта на набъбване на аморфната област на влакното при 60°C е около два пъти по-висока от тази при 30°C. Следователно процесът с постоянна температура е по-подходящ за сирене, ханк. Основните греди включват методи за боядисване с ниски коефициенти на ликьор, като например боядисване с приспособления, които изискват високо проникване и дифузия или относително висока концентрация на багрилото.

Имайте предвид, че натриевият сулфат, който в момента се предлага на пазара, понякога е относително алкален и стойността му на PH може да достигне 9-10. Това е много опасно. Ако сравните чист натриев сулфат с чиста сол, солта има по-голям ефект върху агрегацията на багрилото от натриевия сулфат. Това е така, защото еквивалентът на натриевите йони в готварската сол е по-висок от този в натриевия сулфат при същото тегло.

Агрегацията на багрилата е доста свързана с качеството на водата. Като цяло калциевите и магнезиевите йони под 150 ppm няма да окажат голямо влияние върху агрегацията на багрилата. Въпреки това, йони на тежки метали във вода, като железни йони и алуминиеви йони, включително някои микроорганизми от водорасли, ще ускорят агрегацията на багрилото. Например, ако концентрацията на железни йони във водата надвишава 20 ppm, антикохезионната способност на багрилото може да бъде значително намалена, а влиянието на водораслите е по-сериозно.

Прикрепен с тест за устойчивост на агломерация и изсолване:

Определяне 1: Претеглят се 0,5 g багрило, 25 g натриев сулфат или сол и се разтварят в 100 ml пречистена вода при 25°C за около 5 минути. Използвайте капкова тръба, за да изсмучете разтвора и капете 2 капки непрекъснато на едно и също място върху филтърната хартия.

Определяне 2: Претеглят се 0,5 g багрило, 8 g натриев сулфат или сол и 8 g калцинирана сода и се разтварят в 100 ml пречистена вода при около 25°C за около 5 минути. Използвайте капкомер, за да засмуквате непрекъснато разтвора върху филтърната хартия. 2 капки.

Горният метод може да се използва просто за преценка на антиагломерационната и изсоляваща способност на багрилото и по същество може да се прецени кой процес на боядисване трябва да се използва.