Reaktive farvestoffer har en meget god opløselighed i vand. Reaktive farvestoffer er hovedsageligt afhængige af, at sulfonsyregruppen på farvestofmolekylet opløses i vand. For meso-temperatur-reaktive farvestoffer, der indeholder vinylsulfongrupper, er β-ethylsulfonylsulfat ud over sulfonsyregruppen også en meget god opløsende gruppe.

I den vandige opløsning gennemgår natriumionerne på sulfonsyregruppen og -ethylsulfonsulfatgruppen en hydratiseringsreaktion for at få farvestoffet til at danne anion og opløses i vandet. Farvningen af ​​det reaktive farvestof afhænger af anionen af ​​det farvestof, der skal farves til fiberen.

Opløseligheden af ​​reaktive farvestoffer er mere end 100 g/L, de fleste af farvestofferne har en opløselighed på 200-400 g/L, og nogle farvestoffer kan endda nå 450 g/L. Men under farvningsprocessen vil farvestoffets opløselighed falde af forskellige årsager (eller endda fuldstændig uopløseligt). Når farvestoffets opløselighed falder, vil en del af farvestoffet ændre sig fra en enkelt fri anion til partikler på grund af den store ladningsfrastødning mellem partiklerne. Fald, partikler og partikler vil tiltrække hinanden for at producere agglomeration. Denne form for agglomeration samler først farvestofpartikler til agglomerater, bliver derefter til agglomerater og til sidst til flokke. Selvom flokkene er en slags løs samling, er det på grund af deres omgivende elektriske dobbeltlag dannet af positive og negative ladninger generelt vanskeligt at nedbryde af forskydningskraften, når farvevæsken cirkulerer, og flokkene er lette at udfælde på stoffet, resulterer i overfladefarvning eller farvning.

Når først farvestoffet har en sådan agglomeration, vil farveægtheden blive væsentligt reduceret, og det vil samtidig forårsage forskellige grader af pletter, pletter og pletter. For nogle farvestoffer vil flokkuleringen yderligere accelerere samlingen under farveopløsningens forskydningskraft, hvilket forårsager dehydrering og udsaltning. Når først udsaltning sker, vil den farvede farve blive ekstrem lys, eller endda ikke farvet, selvom den er farvet, vil det være alvorlige farvepletter og pletter.

Årsager til farvestofaggregation

Hovedårsagen er elektrolytten. I farvningsprocessen er den vigtigste elektrolyt farveacceleratoren (natriumsalt og salt). Farveacceleranten indeholder natriumioner, og ækvivalenten af ​​natriumioner i farvestofmolekylet er meget lavere end farveaccelerantens. Det ækvivalente antal natriumioner, den normale koncentration af farveacceleratoren i den normale farvningsproces vil ikke have stor indflydelse på farvestoffets opløselighed i farvebadet.

Men når mængden af ​​farveaccelerator stiger, stiger koncentrationen af ​​natriumioner i opløsningen tilsvarende. Overskydende natriumioner vil hæmme ioniseringen af ​​natriumioner på farvestofmolekylets opløsende gruppe og derved reducere farvestoffets opløselighed. Efter mere end 200 g/L vil de fleste farvestoffer have forskellige grader af aggregering. Når koncentrationen af ​​farveacceleratoren overstiger 250 g/L, vil graden af ​​aggregering blive intensiveret, idet der først dannes agglomerater og derefter i farveopløsningen. Agglomerater og flokkuler dannes hurtigt, og nogle farvestoffer med lav opløselighed er delvist udsaltede eller endda dehydrerede. Farvestoffer med forskellige molekylære strukturer har forskellige egenskaber mod agglomerering og udsaltning. Jo lavere opløselighed, anti-agglomerering og salt-tolerante egenskaber. Jo dårligere er den analytiske ydeevne.

Farvestoffets opløselighed bestemmes hovedsageligt af antallet af sulfonsyregrupper i farvestofmolekylet og antallet af β-ethylsulfonsulfater. Samtidig, jo større hydrofilicitet farvestofmolekylet er, jo højere er opløseligheden og jo lavere hydrofilicitet. Jo lavere opløselighed. (F.eks. er farvestoffer med azostruktur mere hydrofile end farvestoffer med heterocyklisk struktur.) Derudover er farvestoffets større molekylære struktur, jo lavere opløselighed, og jo mindre molekylstruktur, jo højere opløselighed.

Opløselighed af reaktive farvestoffer
Det kan groft inddeles i fire kategorier:

Klasse A, farvestoffer indeholdende diethylsulfonsulfat (dvs. vinylsulfon) og tre reaktive grupper (monochlortriazin + divinylsulfon) har den højeste opløselighed, såsom Yuan Qing B, Navy GG, Navy RGB, Golden: RNL Og alle reaktive sorte fremstillet af blanding af Yuanqing B, tre-reaktive gruppe farvestoffer såsom ED type, Ciba s type osv. Opløseligheden af ​​disse farvestoffer er for det meste omkring 400 g/L.

Klasse B, farvestoffer indeholdende heterobireaktive grupper (monochlortriazin+vinylsulfon), såsom gul 3RS, rød 3BS, rød 6B, rød GWF, RR tre primære farver, RGB tre primære farver osv. Deres opløselighed er baseret på 200~300 gram Opløseligheden af ​​meta-ester er højere end for para-ester.

Type C: Marineblå, der også er en heterobireaktiv gruppe: BF, Navyblå 3GF, mørkeblå 2GFN, rød RBN, rød F2B osv., på grund af færre sulfonsyregrupper eller større molekylvægt er dens opløselighed også lav, kun 100 -200 g/ Hæve. Klasse D: Farvestoffer med monovinylsulfongruppe og heterocyklisk struktur, med den laveste opløselighed, såsom Brilliant Blue KN-R, Turkisblå G, Bright Yellow 4GL, Violet 5R, Blue BRF, Brilliant Orange F2R, Brilliant Red F2G osv. Opløseligheden af denne type farvestof er kun omkring 100 g/L. Denne type farvestof er særligt følsom over for elektrolytter. Når først denne type farvestof har agglomereret, behøver den ikke engang at gå gennem flokkuleringsprocessen, direkte udsaltning.

I den normale farvningsproces er den maksimale mængde farveaccelerator 80 g/L. Kun mørke farver kræver en så høj koncentration af farveaccelerator. Når farvestofkoncentrationen i farvebadet er mindre end 10 g/L, har de fleste reaktive farvestoffer stadig god opløselighed ved denne koncentration og vil ikke aggregere. Men problemet ligger i karret. Ifølge den normale farvningsproces tilsættes farvestoffet først, og efter at farvestoffet er fuldstændigt fortyndet i farvebadet til ensartethed, tilsættes farveacceleratoren. Farveacceleratoren fuldender stort set opløsningsprocessen i karret.

Kør i henhold til følgende proces

Antagelse: Farvningskoncentrationen er 5%, væskeforholdet er 1:10, stofvægten er 350 kg (dobbelt rørvæskestrøm), vandstanden er 3,5 T, natriumsulfat er 60 g/liter, den samlede mængde natriumsulfat er 200 kg (50 kg). /pakke i alt 4 pakker) ) (Materialetankens kapacitet er generelt omkring 450 liter). I processen med at opløse natriumsulfat bruges tilbagesvalingsvæsken i farvekarret ofte. Tilbageløbsvæsken indeholder det tidligere tilsatte farvestof. Generelt kommer 300L tilbagesvalingsvæske først i materialekarret, og derefter hældes to pakker natriumsulfat (100 kg).

Problemet er her, de fleste farvestoffer vil agglomerere i varierende grad ved denne koncentration af natriumsulfat. Blandt dem vil C-typen have alvorlig agglomeration, og D-farvestoffet vil ikke kun blive agglomereret, men endda udsaltet. Selvom den generelle operatør vil følge proceduren for langsomt at fylde natriumsulfatopløsningen i materialebeholderen ind i farvebeholderen gennem hovedcirkulationspumpen. Men farvestoffet i de 300 liter natriumsulfatopløsning har dannet flokke og endda udsaltet.

Når al opløsningen i materialekarret er fyldt i farvekarret, er det stærkt synligt, at der er et lag af fedtede farvestofpartikler på karvæggen og karrets bund. Hvis disse farvestofpartikler skrabes af og puttes i rent vand, er det generelt svært. Opløses igen. Faktisk er de 300 liter opløsning, der kommer ind i farvekarret, alle sammen sådan her.

Husk, at der også er to pakker Yuanming Powder, som også vil blive opløst og genfyldt i farvekarret på denne måde. Efter dette sker, vil pletter, pletter og pletter nødvendigvis forekomme, og farveægtheden reduceres alvorligt på grund af overfladefarvning, selvom der ikke er nogen tydelig flokkulering eller udsaltning. For klasse A og klasse B med højere opløselighed vil farvestofaggregation også forekomme. Selvom disse farvestoffer endnu ikke har dannet flokkuleringer, har i det mindste en del af farvestofferne allerede dannet agglomerater.

Disse tilslag er svære at trænge ind i fiberen. Fordi det amorfe område af bomuldsfibre kun tillader penetration og diffusion af mono-ion farvestoffer. Ingen tilslag kan trænge ind i fiberens amorfe zone. Det kan kun adsorberes på fiberens overflade. Farveægtheden vil også blive væsentligt reduceret, og farvepletter og pletter vil også forekomme i alvorlige tilfælde.

Opløsningsgraden af ​​reaktive farvestoffer er relateret til alkaliske midler

Når alkalimidlet tilsættes, vil β-ethylsulfonsulfatet i det reaktive farvestof gennemgå en elimineringsreaktion for at danne dets rigtige vinylsulfon, som er meget opløseligt i gener. Da eliminationsreaktionen kræver meget få alkaliske midler (ofte kun udgør mindre end 1/10 af procesdoseringen), jo mere alkalidosering der tilsættes, jo flere farvestoffer eliminerer reaktionen. Når først elimineringsreaktionen indtræffer, vil farvestoffets opløselighed også falde.

Det samme alkaliske middel er også en stærk elektrolyt og indeholder natriumioner. Derfor vil for høj koncentration af alkalimiddel også få farvestoffet, der har dannet vinylsulfon, til at agglomerere eller endda udsalte. Det samme problem opstår i materialetanken. Når alkalimidlet er opløst (tag soda som eksempel), hvis tilbagesvalingsopløsningen anvendes. På dette tidspunkt indeholder tilbagesvalingsvæsken allerede farveaccelerationsmidlet og farvestoffet i den normale proceskoncentration. Selvom en del af farvestoffet kan være blevet opbrugt af fiberen, er mindst mere end 40 % af det resterende farvestof i farvevæsken. Antag, at der hældes en pakke soda under drift, og koncentrationen af ​​soda i tanken overstiger 80 g/L. Selvom farveacceleratoren i tilbagesvalingsvæsken er 80 g/L på dette tidspunkt, vil farvestoffet i tanken også kondensere. C- og D-farvestoffer kan endda udsalte, især for D-farvestoffer, selvom koncentrationen af ​​soda falder til 20 g/l, vil der forekomme lokal udsaltning. Blandt dem er Brilliant Blue KN.R, Turquoise Blue G og Supervisor BRF de mest følsomme.

Farveagglomerering eller endda udsaltning betyder ikke, at farvestoffet er blevet fuldstændigt hydrolyseret. Hvis det er agglomeration eller udsaltning forårsaget af en farveaccelerator, kan det stadig farves, så længe det kan genopløses. Men for at få det til at genopløses, er det nødvendigt at tilføje en tilstrækkelig mængde farvestof (såsom urinstof 20 g/l eller mere), og temperaturen bør hæves til 90°C eller mere under tilstrækkelig omrøring. Det er naturligvis meget vanskeligt i selve procesoperationen.
For at forhindre farvestofferne i at agglomerere eller udsalte i karret, skal transferfarveprocessen anvendes ved fremstilling af dybe og koncentrerede farver til C- og D-farverne med lav opløselighed samt A- og B-farvestofferne.

Procesdrift og analyse

1. Brug farvekarret til at returnere farveacceleranten og opvarm det i karret for at opløse det (60~80℃). Da der ikke er noget farvestof i ferskvandet, har farveacceleratoren ingen affinitet til stoffet. Den opløste farveaccelerator kan fyldes i farvekarret så hurtigt som muligt.

2. Efter at saltvandsopløsningen er cirkuleret i 5 minutter, er farveacceleratoren stort set fuldstændig ensartet, og derefter tilsættes farveopløsningen, der er opløst på forhånd. Farveopløsningen skal fortyndes med tilbagesvalingsopløsningen, da koncentrationen af ​​farveacceleratoren i tilbagesvalingsopløsningen kun er 80 gram/L, farvestoffet vil ikke agglomerere. På samme tid, fordi farvestoffet ikke vil blive påvirket af (relativt lav koncentration) farveaccelerator, vil problemet med farvning opstå. På nuværende tidspunkt behøver farveopløsningen ikke at blive kontrolleret af tiden for at fylde farvekarret, og det er normalt færdigt på 10-15 minutter.

3. Alkalimidler bør hydreres så meget som muligt, især for C- og D-farvestoffer. Fordi denne type farvestof er meget følsom over for alkaliske midler i nærværelse af farvefremmende midler, er opløseligheden af ​​alkaliske midler relativt høj (opløseligheden af ​​soda ved 60°C er 450 g/L). Det rene vand, der er nødvendigt for at opløse alkalimidlet, behøver ikke at være for meget, men hastigheden for tilsætning af alkaliopløsningen skal være i overensstemmelse med proceskravene, og det er generelt bedre at tilsætte det i en trinvis metode.

4. For divinylsulfonfarvestofferne i kategori A er reaktionshastigheden relativt høj, fordi de er særligt følsomme over for alkaliske midler ved 60°C. For at forhindre øjeblikkelig farvefiksering og ujævn farve kan du på forhånd tilsætte 1/4 af alkalimidlet ved lav temperatur.

I transferfarvningsprocessen er det kun alkalimidlet, der skal kontrollere fodringshastigheden. Overførselsfarvningsprocessen er ikke kun anvendelig til opvarmningsmetoden, men også anvendelig til konstanttemperaturmetoden. Konstanttemperaturmetoden kan øge farvestoffets opløselighed og fremskynde diffusionen og indtrængning af farvestoffet. Kvældningshastigheden af ​​det amorfe område af fiberen ved 60°C er cirka dobbelt så høj som ved 30°C. Derfor er den konstante temperaturproces mere velegnet til ost, hank. Kædebjælker omfatter farvningsmetoder med lave væskeforhold, såsom jigfarvning, som kræver høj penetration og diffusion eller relativt høj farvestofkoncentration.

Bemærk, at det natriumsulfat, der i øjeblikket er tilgængeligt på markedet, nogle gange er relativt basisk, og dets PH-værdi kan nå 9-10. Dette er meget farligt. Hvis man sammenligner rent natriumsulfat med rent salt, har salt en højere effekt på farvestofaggregation end natriumsulfat. Dette skyldes, at ækvivalenten af ​​natriumioner i bordsalt er højere end i natriumsulfat ved samme vægt.

Sammenlægningen af ​​farvestoffer er ret relateret til vandkvaliteten. Generelt vil calcium- og magnesiumioner under 150 ppm ikke have stor indflydelse på aggregeringen af ​​farvestoffer. Imidlertid vil tungmetalioner i vand, såsom ferriioner og aluminiumioner, herunder nogle algemikroorganismer, fremskynde farvestoffets aggregering. Hvis f.eks. koncentrationen af ​​ferri-ioner i vandet overstiger 20 ppm, kan farvestoffets anti-kohæsionsevne reduceres betydeligt, og påvirkningen af ​​alger er mere alvorlig.

Fastgjort med farvestof anti-agglomerering og udsaltning modstandstest:

Bestemmelse 1: Vej 0,5 g farvestof, 25 g natriumsulfat eller salt, og opløs det i 100 ml renset vand ved 25°C i ca. 5 minutter. Brug et dryprør til at suge opløsningen og dryp 2 dråber kontinuerligt i samme position på filterpapiret.

Bestemmelse 2: Vej 0,5 g farvestof, 8 g natriumsulfat eller salt og 8 g soda, og opløs det i 100 ml renset vand ved ca. 25°C i ca. 5 minutter. Brug en dråbe til at suge opløsningen på filterpapiret kontinuerligt. 2 dråber.

Ovenstående metode kan bruges til ganske enkelt at bedømme farvestoffets anti-agglomererings- og udsaltingsevne og kan grundlæggende bedømme hvilken farvningsproces der skal anvendes.