Reaktiivsed värvained lahustuvad vees väga hästi.Reaktiivsed värvained põhinevad vees lahustumisel peamiselt värvimolekuli sulfoonhappe rühmal.Vinüülsulfoonrühmi sisaldavate mesotemperatuuri suhtes reaktiivsete värvainete puhul on lisaks sulfoonhapperühmale väga hästi lahustuv rühm ka β-etüülsulfonüülsulfaat.

Vesilahuses läbivad sulfoonhapperühma ja -etüülsulfoonsulfaatrühma naatriumioonid hüdratatsioonireaktsiooni, mille käigus värvaine moodustab aniooni ja lahustub vees.Reaktiivvärvi värvimine sõltub värvitava värvaine anioonist kiu suhtes.

Reaktiivsete värvainete lahustuvus on üle 100 g/l, enamuse värvainete lahustuvus on 200-400 g/l, mõnede värvainete lahustuvus võib ulatuda isegi 450 g/l-ni.Värvimisprotsessi käigus aga värvaine lahustuvus erinevatel põhjustel väheneb (või isegi täiesti lahustumatu).Kui värvaine lahustuvus väheneb, muutub osa värvainest ühest vabast anioonist osakesteks, kuna osakeste vahel on suur laengu tõrjumine.Vähenemine, osakesed ja osakesed tõmbavad üksteist aglomeratsiooni tekitamiseks.Selline aglomeratsioon koondab esiteks värviosakesed aglomeraatideks, seejärel muutub aglomeraatideks ja lõpuks flokkideks.Kuigi helbed on omamoodi lahtine koost, on nende tõttu ümbritsevat positiivsetest ja negatiivsetest laengutest moodustatud elektrilist topeltkihti värvivedeliku ringlemisel nihkejõu toimel üldiselt raske lagundada ning helbeid on lihtne kangale sadestada, mille tagajärjeks on pinna värvumine või määrdumine.

Kui värvil on selline aglomeratsioon, väheneb värvipüsivus oluliselt ja samal ajal põhjustab see erineval määral plekke, plekke ja plekke.Mõne värvaine puhul kiirendab flokulatsioon värvilahuse nihkejõu mõjul kokkupanekut veelgi, põhjustades dehüdratsiooni ja väljasoolamist.Kui väljasoolamine toimub, muutub värvitud värv eriti heledaks või isegi värvimata, isegi kui see on värvitud, on see tõsised värviplekid ja -plekid.

Värvainete agregatsiooni põhjused

Peamine põhjus on elektrolüüt.Värvimisprotsessis on peamiseks elektrolüüdiks värvi kiirendaja (naatriumsool ja sool).Värvaine kiirendi sisaldab naatriumioone ja naatriumiioonide ekvivalent värvaine molekulis on palju väiksem kui värvikiirendil.Ekvivalentne naatriumioonide arv, värvikiirendi normaalne kontsentratsioon tavalises värvimisprotsessis, ei mõjuta oluliselt värvi lahustuvust värvivannis.

Kui aga värvaine kiirendi hulk suureneb, suureneb vastavalt ka naatriumioonide kontsentratsioon lahuses.Naatriumioonide liig pärsib naatriumiioonide ioniseerumist värvimolekuli lahustuvas rühmas, vähendades seeläbi värvaine lahustuvust.Pärast üle 200 g/l on enamikul värvainetel erinev agregatsiooniaste.Kui värvaine kiirendi kontsentratsioon ületab 250 g/l, intensiivistub agregatsiooniaste, moodustades esmalt aglomeraadid ja seejärel värvilahuses.Aglomeraadid ja helbed moodustuvad kiiresti ning mõned halvasti lahustuvad värvained soolatakse osaliselt välja või isegi dehüdreeritakse.Erineva molekulaarstruktuuriga värvainetel on erinevad aglomeratsioonivastased ja väljasoolamiskindluse omadused.Mida madalam on lahustuvus, seda on aglomeratsioonivastased ja soolataluvuse omadused.Mida halvem on analüütiline jõudlus.

Värvaine lahustuvuse määrab peamiselt sulfoonhapperühmade arv värvaine molekulis ja β-etüülsulfoonsulfaatide arv.Samal ajal, mida suurem on värvimolekuli hüdrofiilsus, seda suurem on lahustuvus ja madalam hüdrofiilsus.Mida madalam on lahustuvus.(Näiteks asostruktuuriga värvained on hüdrofiilsemad kui heterotsüklilise struktuuriga värvid.) Lisaks sellele, mida suurem on värvaine molekulaarstruktuur, seda madalam on lahustuvus ja mida väiksem on molekulaarstruktuur, seda suurem on lahustuvus.

Reaktiivsete värvainete lahustuvus
Selle võib laias laastus jagada nelja kategooriasse:

A-klass, värvained, mis sisaldavad dietüülsulfoonsulfaati (st vinüülsulfoon) ja kolme reaktsioonivõimelist rühma (monoklorotriasiin + divinüülsulfoon), on kõige kõrgema lahustuvusega, näiteks Yuan Qing B, Navy GG, Navy RGB, Golden: RNL ja kõik reaktiivsed mustad värvid, mille on valmistanud segades Yuanqing B, kolme reaktsioonivõimega rühma värvaineid nagu ED tüüp, Ciba s tüüp jne. Nende värvainete lahustuvus on enamasti umbes 400 g/l.

B-klass, heterobireaktiivseid rühmi sisaldavad värvained (monoklorotriasiin+vinüülsulfoon), nagu kollane 3RS, punane 3BS, punane 6B, punane GWF, RR kolm põhivärvi, RGB kolm põhivärvi jne. Nende lahustuvus põhineb 200–300 grammil Metaestri lahustuvus on kõrgem kui paraestril.

Tüüp C: tumesinine, mis on ka heterobireaktiivne rühm: BF, tumesinine 3GF, tumesinine 2GFN, punane RBN, punane F2B jne, kuna vähem sulfoonhapperühmi või suurem molekulmass, on selle lahustuvus samuti madal, ainult 100 -200 g / Tõus.Klass D: monovinüülsulfoonrühma ja heterotsüklilise struktuuriga värvained, millel on madalaim lahustuvus, näiteks briljantsinine KN-R, türkiissinine G, erekollane 4GL, violetne 5R, sinine BRF, briljantne oranž F2R, briljantpunane F2G jne. seda tüüpi värvainete sisaldus on ainult umbes 100 g/l.Seda tüüpi värvained on elektrolüütide suhtes eriti tundlikud.Kui seda tüüpi värvaine on aglomeeritud, ei pea see isegi flokulatsiooni protsessi läbima, otse väljasoolamist.

Tavalises värvimisprotsessis on värvikiirendi maksimaalne kogus 80 g/l.Ainult tumedad värvid nõuavad nii suurt värvikiirendi kontsentratsiooni.Kui värvaine kontsentratsioon värvimisvannis on alla 10 g/l, on enamikul reaktiivsetel värvainetel selle kontsentratsiooni juures siiski hea lahustuvus ja need ei agregeeru.Kuid probleem peitub paagis.Tavapärase värvimisprotsessi kohaselt lisatakse kõigepealt värv ja pärast seda, kui värv on värvivannis täielikult lahjendatud ühtlaseks, lisatakse värvi kiirendaja.Värvaine kiirendaja lõpetab põhimõtteliselt lahustumisprotsessi vaadis.

Töötage vastavalt järgmisele protsessile

Eeldus: värvimise kontsentratsioon on 5%, vedelike suhe on 1:10, riide kaal on 350 kg (kahe toru vedeliku vool), veetase on 3,5 T, naatriumsulfaat on 60 g/l, naatriumsulfaadi üldkogus on 200 kg (50 kg). /pakk kokku 4 pakki) ) (Materjalipaagi maht on üldiselt umbes 450 liitrit).Naatriumsulfaadi lahustamise protsessis kasutatakse sageli värvivanni tagasijooksuvedelikku.Refluksvedelik sisaldab eelnevalt lisatud värvainet.Üldjuhul lastakse materjalivanni esmalt 300 liitrit tagasijooksuvedelikku ja seejärel valatakse kaks pakki naatriumsulfaati (100 kg).

Probleem on selles, et enamik värvaineid aglomeerub selle naatriumsulfaadi kontsentratsiooni juures erineval määral.Nende hulgas on C-tüübil tõsine aglomeratsioon ja D-värv mitte ainult ei aglomeerita, vaid isegi soolab välja.Kuigi üldoperaator järgib protseduuri, mille käigus lisatakse aeglaselt materjalivannis oleva naatriumsulfaadi lahus põhitsirkulatsioonipumba kaudu värvainenõusse.Kuid värvaine 300 liitrises naatriumsulfaadi lahuses on moodustanud helbeid ja isegi välja soolatud.

Kui kogu materjalinõus olev lahus värvimisnõusse valada, on tugevalt näha, et vaagna seinal ja põhjas on rasvaste värviosakeste kiht.Kui need värviosakesed maha kraapida ja puhtasse vette panna, on see üldiselt keeruline.Lahustage uuesti.Tegelikult on need 300 liitrit lahust, mis värvinõusse siseneb, kõik sellised.

Pidage meeles, et on ka kaks pakki Yuanmingi pulbrit, mis samuti sel viisil lahustatakse ja täidetakse uuesti värvivanni.Pärast seda tekivad kindlasti plekid, plekid ja plekid ning pinna värvimise tõttu väheneb oluliselt värvipüsivus, isegi kui ei esine ilmset flokulatsiooni või väljasoolamist.Suurema lahustuvusega A- ja B-klassi puhul toimub ka värvainete agregatsioon.Kuigi need värvained ei ole veel flokulatsioone moodustanud, on vähemalt osa värvainetest juba moodustanud aglomeraate.

Neid täitematerjale on kiududesse raske tungida.Kuna puuvillakiu amorfne ala võimaldab ainult monoioonvärvide läbitungimist ja difusiooni.Kiu amorfsesse tsooni ei pääse agregaadid.Seda saab adsorbeerida ainult kiu pinnale.Samuti väheneb oluliselt värvipüsivus ning raskematel juhtudel tekivad ka värviplekid ja -plekid.

Reaktiivsete värvainete lahustumisaste on seotud leeliseliste ainetega

Leeliselise aine lisamisel läbib reaktiivse värvaine β-etüülsulfoonsulfaat eliminatsioonireaktsiooni, moodustades selle tõelise vinüülsulfooni, mis on geenides hästi lahustuv.Kuna elimineerimisreaktsiooniks on vaja väga vähe leeliselisi aineid (sageli vaid alla 1/10 protsessi doosist), siis mida rohkem leelist lisatakse, seda rohkem värvaineid reaktsiooni elimineerib.Kui eliminatsioonireaktsioon toimub, väheneb ka värvaine lahustuvus.

Sama leelisaine on ka tugev elektrolüüt ja sisaldab naatriumioone.Seetõttu põhjustab ülemäärane leeliselise aine kontsentratsioon ka vinüülsulfooni moodustanud värvaine aglomeratsiooni või isegi soolamise.Sama probleem esineb ka materjalipaagis.Kui leeliseline aine on lahustunud (näiteks sooda), kui kasutatakse püstjahutilahust.Sel ajal sisaldab tagasijooksuvedelik juba värvi kiirendavat ainet ja värvi normaalses protsessikontsentratsioonis.Kuigi osa värvainest võib olla kiudaine poolt ammendunud, on vähemalt üle 40% ülejäänud värvainest värvilahuses.Oletame, et töötamise ajal valatakse pakk soodat ja sooda kontsentratsioon paagis ületab 80 g/l.Isegi kui värvaine kiirendi tagasijooksuvedelikus on sel ajal 80 g/l, kondenseerub ka värvaine paagis.C- ja D-värvid võivad isegi väljasoolatuda, eriti D-värvide puhul, isegi kui sooda kontsentratsioon langeb 20 g/l-ni, tekib lokaalne väljasoolamine.Nende hulgas on kõige tundlikumad Brilliant Blue KN.R, Turquoise Blue G ja Supervisor BRF.

Värvaine aglomeratsioon või isegi väljasoolamine ei tähenda, et värv on täielikult hüdrolüüsitud.Kui see on värvikiirendist põhjustatud aglomeratsioon või väljasoolamine, saab seda siiski värvida seni, kuni seda saab uuesti lahustada.Kuid selleks, et see uuesti lahustuks, on vaja lisada piisavas koguses värvainet (näiteks karbamiid 20 g/l või rohkem) ning piisava segamisega tõsta temperatuur 90°C või rohkem.Ilmselgelt on see tegelikus protsessis väga keeruline.
Selleks, et vältida värvainete aglomeerumist või väljasoolamist vaadis, tuleb madala lahustuvusega C- ja D-värvide, samuti A- ja B-värvide sügavate ja kontsentreeritud värvide valmistamisel kasutada ülekandevärvi.

Protsessi toimimine ja analüüs

1. Kasutage värvainevanni värvikiirendi tagastamiseks ja kuumutage seda vannis, et see lahustuks (60–80 ℃).Kuna värskes vees pole värvainet, ei ole värvikiirendil kanga suhtes afiinsust.Lahustunud värvi kiirendi saab võimalikult kiiresti värvimisnõusse täita.

2. Pärast soolvee lahuse 5-minutilist ringlemist on värvikiirendi põhimõtteliselt täiesti ühtlane ja seejärel lisatakse eelnevalt lahustatud värvilahus.Värvilahust on vaja lahjendada püstjahutiga, kuna värvaine kiirendi kontsentratsioon püstjahutis on vaid 80 grammi /L, värvaine ei aglomereeru.Samal ajal, kuna (suhteliselt madala kontsentratsiooniga) värvikiirendi värvainet ei mõjuta, tekib värvimisprobleem.Sel ajal ei pea värvilahust värvimisnõu täitmiseks aja järgi kontrollima ja see valmib tavaliselt 10-15 minutiga.

3. Leeliselised ained peaksid olema võimalikult palju hüdreeritud, eriti C- ja D-värvide puhul.Kuna seda tüüpi värvained on värvainet soodustavate ainete juuresolekul aluseliste ainete suhtes väga tundlikud, on leeliseliste ainete lahustuvus suhteliselt kõrge (sooda lahustuvus 60°C juures on 450 g/L).Leelise lahustamiseks vajalikku puhast vett ei pea olema liiga palju, kuid leeliselahuse lisamise kiirus peab vastama protsessi nõuetele ja üldiselt on parem lisada seda järk-järgult.

4. A-kategooria divinüülsulfoonvärvide puhul on reaktsioonikiirus suhteliselt kõrge, kuna need on temperatuuril 60 °C eriti tundlikud aluseliste ainete suhtes.Selleks, et vältida värvi kohest kinnitumist ja ebaühtlast värvi, võite eelnevalt lisada 1/4 leeliselist ainet madalal temperatuuril.

Ülekandevärvimise protsessis peab söötmiskiirust kontrollima ainult leeliseline aine.Ülekandevärvimise protsess ei ole rakendatav mitte ainult kuumutamismeetodil, vaid ka konstantse temperatuuri meetodil.Konstantse temperatuuri meetod võib suurendada värvaine lahustuvust ning kiirendada värvi difusiooni ja läbitungimist.Kiu amorfse ala pundumiskiirus 60 °C juures on umbes kaks korda kõrgem kui 30 °C juures.Seetõttu sobib konstantse temperatuuriga protsess rohkem juustu, hank.Lõimetalad hõlmavad madala vedelike suhtega värvimismeetodeid, näiteks rakisvärvimist, mis nõuavad suurt läbitungimist ja difusiooni või suhteliselt kõrget värvikontsentratsiooni.

Pange tähele, et praegu turul saadaval olev naatriumsulfaat on mõnikord suhteliselt leeliseline ja selle PH väärtus võib ulatuda 9-10-ni.See on väga ohtlik.Kui võrrelda puhast naatriumsulfaati puhta soolaga, on soolal suurem mõju värvainete agregatsioonile kui naatriumsulfaadil.Selle põhjuseks on asjaolu, et naatriumioonide ekvivalent lauasoolas on suurem kui naatriumsulfaadi samakaal.

Värvainete agregatsioon on üsna seotud vee kvaliteediga.Üldiselt ei mõjuta kaltsiumi- ja magneesiumiioonid alla 150 ppm värvainete agregatsiooni.Kuid vees leiduvad raskemetallide ioonid, nagu raud- ja alumiiniumioonid, sealhulgas mõned vetikate mikroorganismid, kiirendavad värvainete agregatsiooni.Näiteks kui raudioonide kontsentratsioon vees ületab 20 ppm, võib värvaine kohesioonivastane võime oluliselt väheneda ja vetikate mõju on tõsisem.

Kinnitatud värvi aglomeratsioonivastase ja väljasoolamiskindluse testiga:

Määramine 1: Kaaluda 0,5 g värvainet, 25 g naatriumsulfaati või soola ja lahustada see 100 ml puhastatud vees temperatuuril 25 °C umbes 5 minutit.Kasutage lahuse imemiseks tilgutit ja tilgutage 2 tilka pidevalt samasse kohta filterpaberile.

Määramine 2: kaalutakse 0,5 g värvainet, 8 g naatriumsulfaati või soola ja 8 g soodat ning lahustatakse see 100 ml puhastatud vees temperatuuril umbes 25 °C umbes 5 minutit.Kasutage tilgutit lahuse pidevaks imemiseks filterpaberile.2 tilka.

Ülaltoodud meetodit saab kasutada selleks, et hinnata lihtsalt värvaine aglomeratsioonivastast ja väljasoolamisvõimet ning põhimõtteliselt saab otsustada, millist värvimisprotsessi tuleks kasutada.