Reaktive fargestoffer har en meget god løselighet i vann. Reaktive fargestoffer er hovedsakelig avhengige av at sulfonsyregruppen på fargestoffmolekylet løses opp i vann. For meso-temperatur-reaktive fargestoffer som inneholder vinylsulfongrupper, i tillegg til sulfonsyregruppen, er β-etylsulfonylsulfat også en meget god oppløsende gruppe.

I den vandige løsningen gjennomgår natriumionene på sulfonsyregruppen og -etylsulfonsulfatgruppen hydratiseringsreaksjoner for å få fargestoffet til å danne anion og oppløses i vannet. Fargingen av det reaktive fargestoffet avhenger av anionet til fargestoffet som skal farges til fiberen.

Løseligheten til reaktive fargestoffer er mer enn 100 g/L, de fleste fargestoffene har en løselighet på 200-400 g/L, og noen fargestoffer kan til og med nå 450 g/L. Imidlertid vil oppløseligheten til fargestoffet under fargeprosessen avta på grunn av ulike årsaker (eller til og med fullstendig uløselig). Når løseligheten til fargestoffet avtar, vil en del av fargestoffet endres fra et enkelt fritt anion til partikler, på grunn av den store ladningsfrastøtingen mellom partiklene. Reduksjon, partikler og partikler vil tiltrekke hverandre for å produsere agglomerasjon. Denne typen agglomerering samler først fargestoffpartikler til agglomerater, blir deretter til agglomerater og til slutt til flokker. Selv om flokkene er en slags løs sammensetning, på grunn av deres omgivende elektriske dobbeltlag dannet av positive og negative ladninger er generelt vanskelig å dekomponere av skjærkraften når fargevæsken sirkulerer, og flokkene er lette å felle ut på stoffet, resulterer i overflatefarging eller flekker.

Når fargestoffet har en slik agglomerering, vil fargeektheten reduseres betydelig, og samtidig vil det forårsake ulike grader av flekker, flekker og flekker. For noen fargestoffer vil flokkuleringen ytterligere akselerere sammenstillingen under skjærkraften til fargestoffløsningen, noe som forårsaker dehydrering og utsalting. Når utsalting skjer, vil den fargede fargen bli ekstremt lys, eller til og med ikke farget, selv om den er farget, vil det være alvorlige fargeflekker og flekker.

Årsaker til aggregering av fargestoffer

Hovedårsaken er elektrolytten. I fargeprosessen er hovedelektrolytten fargestoffakseleranten (natriumsalt og salt). Fargestoffakseleranten inneholder natriumioner, og ekvivalenten av natriumioner i fargestoffmolekylet er mye lavere enn fargestoffakseleranten. Det ekvivalente antallet natriumioner, den normale konsentrasjonen av fargeakseleratoren i den normale fargingsprosessen vil ikke ha stor innflytelse på oppløseligheten til fargestoffet i fargebadet.

Men når mengden av fargestoffakselerator øker, øker konsentrasjonen av natriumioner i løsningen tilsvarende. Overskudd av natriumioner vil hemme ioniseringen av natriumioner på den oppløsende gruppen til fargestoffmolekylet, og reduserer dermed oppløseligheten til fargestoffet. Etter mer enn 200 g/L vil de fleste fargestoffene ha ulik grad av aggregering. Når konsentrasjonen av fargeakseleratoren overstiger 250 g/L, vil aggregeringsgraden forsterkes, først danne agglomerater, og deretter i fargeløsningen. Agglomerater og flokker dannes raskt, og noen fargestoffer med lav løselighet blir delvis utsaltet eller til og med dehydrert. Fargestoffer med forskjellige molekylære strukturer har forskjellige anti-agglomerasjons- og utsaltningsmotstandsegenskaper. Jo lavere løselighet, anti-agglomerasjon og salt-tolerante egenskaper. Jo dårligere analytisk ytelse.

Løseligheten til fargestoffet bestemmes hovedsakelig av antall sulfonsyregrupper i fargestoffet og antall β-etylsulfonsulfater. Samtidig, jo større hydrofilisitet fargestoffmolekylet har, jo høyere løselighet og lavere hydrofilisitet. Jo lavere løselighet. (For eksempel er fargestoffer med azostruktur mer hydrofile enn fargestoffer med heterosyklisk struktur.) I tillegg, jo større molekylstrukturen til fargestoffet er, jo lavere er løseligheten, og jo mindre molekylstrukturen er, desto høyere er løseligheten.

Løselighet av reaktive fargestoffer
Det kan grovt deles inn i fire kategorier:

Klasse A, fargestoffer som inneholder dietylsulfonsulfat (dvs. vinylsulfon) og tre reaktive grupper (monoklor-triazin + divinylsulfon) har høyest løselighet, slik som Yuan Qing B, Navy GG, Navy RGB, Golden: RNL Og alle reaktive svarte laget av blanding av Yuanqing B, tre-reaktive gruppe fargestoffer som ED type, Ciba s type osv. Løseligheten til disse fargestoffene er stort sett rundt 400 g/L.

Klasse B, fargestoffer som inneholder heterobireaktive grupper (monoklor-triazin+vinylsulfon), slik som gul 3RS, rød 3BS, rød 6B, rød GWF, RR tre primærfarger, RGB tre primærfarger osv. Løsligheten deres er basert på 200~300 gram Løseligheten til meta-ester er høyere enn for para-ester.

Type C: Marineblå som også er en heterobireaktiv gruppe: BF, Marineblå 3GF, mørkeblå 2GFN, rød RBN, rød F2B, etc., på grunn av færre sulfonsyregrupper eller større molekylvekt, er dens løselighet også lav, bare 100 -200 g/ Heve. Klasse D: Fargestoffer med monovinylsulfongruppe og heterosyklisk struktur, med lavest løselighet, som Brilliant Blue KN-R, Turkisblå G, Bright Yellow 4GL, Violet 5R, Blue BRF, Brilliant Orange F2R, Brilliant Red F2G osv. Løseligheten av denne typen fargestoff er bare ca. 100 g/L. Denne typen fargestoffer er spesielt følsomme for elektrolytter. Når denne typen fargestoffer har agglomerert, trenger den ikke engang å gå gjennom flokkuleringsprosessen, direkte utsalting.

I den normale fargingsprosessen er den maksimale mengden fargestoffakselerator 80 g/L. Bare mørke farger krever en så høy konsentrasjon av fargestoffakselerator. Når fargestoffkonsentrasjonen i fargebadet er mindre enn 10 g/L, har de fleste reaktive fargestoffer fortsatt god løselighet ved denne konsentrasjonen og vil ikke aggregere. Men problemet ligger i karet. I henhold til den normale fargingsprosessen tilsettes fargestoffet først, og etter at fargestoffet er fullstendig fortynnet i fargebadet til ensartethet, tilsettes fargestoffakseleranten. Fargestoffakseleranten fullfører i utgangspunktet oppløsningsprosessen i karet.

Kjør i henhold til følgende prosess

Forutsetning: fargekonsentrasjonen er 5%, brennevinsforholdet er 1:10, tøyvekten er 350 kg (dobbelt rørvæskestrøm), vannstanden er 3,5 T, natriumsulfat er 60 g/liter, den totale mengden natriumsulfat er 200 kg (50 kg). /pakke totalt 4 pakker) ) (Kapasiteten til materialtanken er generelt ca. 450 liter). I prosessen med å løse opp natriumsulfat brukes ofte tilbakeløpsvæsken i fargekaret. Tilbakeløpsvæsken inneholder det tidligere tilsatte fargestoffet. Vanligvis legges først 300L tilbakeløpsvæske i materialkaret, og deretter helles to pakker natriumsulfat (100 kg).

Problemet er her, de fleste fargestoffer vil agglomerere i varierende grad ved denne konsentrasjonen av natriumsulfat. Blant dem vil C-typen ha alvorlig agglomerering, og D-fargestoffet vil ikke bare agglomereres, men til og med salt ut. Selv om den generelle operatøren vil følge prosedyren for sakte å fylle på natriumsulfatløsningen i materialkaret inn i fargekaret gjennom hovedsirkulasjonspumpen. Men fargestoffet i de 300 literne med natriumsulfatløsningen har dannet flokker og til og med saltet ut.

Når all løsningen i materialkaret er fylt i fargekaret, er det sterkt synlig at det ligger et lag med fettete fargepartikler på karveggen og bunnen av karet. Hvis disse fargestoffpartiklene skrapes av og legges i rent vann, er det generelt vanskelig. Løs opp igjen. Faktisk er de 300 literne med løsning som kommer inn i fargekaret alle som dette.

Husk at det også er to pakker med Yuanming Powder som også vil løses opp og fylles på nytt i fargekaret på denne måten. Etter at dette skjer, vil det garantert oppstå flekker, flekker og flekker, og fargeektheten reduseres alvorlig på grunn av overflatefarging, selv om det ikke er noen åpenbar flokkulering eller utsalting. For klasse A og klasse B med høyere løselighet vil fargestoffaggregering også forekomme. Selv om disse fargestoffene ennå ikke har dannet flokkulasjoner, har i det minste en del av fargestoffene allerede dannet agglomerater.

Disse aggregatene er vanskelige å trenge inn i fiberen. Fordi det amorfe området av bomullsfiber bare tillater penetrering og diffusjon av monoionfargestoffer. Ingen tilslag kan komme inn i fiberens amorfe sone. Det kan bare adsorberes på overflaten av fiberen. Fargefastheten vil også bli betydelig redusert, og fargeflekker og flekker vil også forekomme i alvorlige tilfeller.

Løsningsgraden av reaktive fargestoffer er relatert til alkaliske midler

Når alkalimidlet tilsettes, vil β-etylsulfonsulfatet til det reaktive fargestoffet gjennomgå en eliminasjonsreaksjon for å danne dets ekte vinylsulfon, som er svært løselig i gener. Siden elimineringsreaksjonen krever svært få alkaliske midler (ofte bare utgjør mindre enn 1/10 av prosessdosen), jo mer alkalidosering som tilsettes, jo flere fargestoffer eliminerer reaksjonen. Når eliminasjonsreaksjonen inntreffer, vil løseligheten til fargestoffet også avta.

Det samme alkaliske middelet er også en sterk elektrolytt og inneholder natriumioner. Derfor vil for høy alkalimiddelkonsentrasjon også føre til at fargestoffet som har dannet vinylsulfon, agglomererer eller til og med salter ut. Det samme problemet oppstår i materialtanken. Når alkalimidlet er oppløst (ta soda som eksempel), hvis tilbakeløpsløsningen brukes. På dette tidspunktet inneholder tilbakeløpsvæsken allerede fargestoffakselererende middel og fargestoff i normal prosesskonsentrasjon. Selv om en del av fargestoffet kan ha blitt brukt opp av fiberen, er minst mer enn 40 % av det gjenværende fargestoffet i fargevæsken. Anta at en pakke med brus helles under drift, og konsentrasjonen av soda i tanken overstiger 80 g/L. Selv om fargeakseleratoren i tilbakeløpsvæsken er 80 g/L på dette tidspunktet, vil også fargestoffet i tanken kondensere. C- og D-fargestoffer kan til og med salte ut, spesielt for D-fargestoffer, selv om konsentrasjonen av soda synker til 20 g/l, vil lokal utsalting forekomme. Blant dem er Brilliant Blue KN.R, Turquoise Blue G og Supervisor BRF de mest følsomme.

Fargeagglomerering eller til og med utsalting betyr ikke at fargestoffet er fullstendig hydrolysert. Hvis det er agglomerering eller utsalting forårsaket av en fargeakselerator, kan det fortsatt farges så lenge det kan løses opp igjen. Men for å få det til å løse seg opp igjen, er det nødvendig å tilsette en tilstrekkelig mengde fargestoff (som urea 20 g/l eller mer), og temperaturen bør heves til 90°C eller mer under tilstrekkelig omrøring. Det er åpenbart svært vanskelig i selve prosessoperasjonen.
For å hindre at fargestoffene agglomererer eller salter ut i karet, må overføringsfargingsprosessen benyttes når man lager dype og konsentrerte farger for C- og D-fargene med lav løselighet, samt A- og B-fargene.

Prosessdrift og analyse

1. Bruk fargekaret til å returnere fargeakseleranten og varm det opp i karet for å løse det opp (60~80℃). Siden det ikke er noe fargestoff i ferskvannet, har fargestoffakseleratoren ingen affinitet for stoffet. Den oppløste fargeakseleratoren kan fylles i fargekaret så raskt som mulig.

2. Etter at saltoppløsningen er sirkulert i 5 minutter, er fargeakseleranten i utgangspunktet helt jevn, og deretter tilsettes fargeløsningen som er oppløst på forhånd. Fargestoffløsningen må fortynnes med refluksløsningen, fordi konsentrasjonen av fargeakseleranten i refluksløsningen bare er 80 gram /L, fargestoffet vil ikke agglomerere. På samme tid, fordi fargestoffet ikke vil bli påvirket av (relativt lav konsentrasjon) fargestoffakseleratoren, vil problemet med farging oppstå. På dette tidspunktet trenger ikke fargeløsningen å kontrolleres av tid for å fylle fargekaret, og det er vanligvis ferdig på 10-15 minutter.

3. Alkalimidler bør hydreres så mye som mulig, spesielt for C- og D-fargestoffer. Fordi denne typen fargestoffer er svært følsomme for alkaliske midler i nærvær av fargefremmende midler, er løseligheten av alkaliske midler relativt høy (løseligheten til soda ved 60°C er 450 g/L). Det rene vannet som trengs for å løse opp alkalimiddelet trenger ikke å være for mye, men hastigheten for å tilsette alkaliløsningen må være i samsvar med prosesskravene, og det er generelt bedre å tilsette det i en trinnvis metode.

4. For divinylsulfonfargestoffene i kategori A er reaksjonshastigheten relativt høy fordi de er spesielt følsomme for alkaliske midler ved 60°C. For å forhindre umiddelbar fargefiksering og ujevn farge, kan du forhåndstilsette 1/4 av alkalimidlet ved lav temperatur.

I overføringsfargingsprosessen er det bare alkalimiddelet som trenger å kontrollere fôringshastigheten. Overføringsfargingsprosessen gjelder ikke bare for oppvarmingsmetoden, men også for konstanttemperaturmetoden. Konstanttemperaturmetoden kan øke oppløseligheten til fargestoffet og akselerere diffusjonen og penetrasjonen av fargestoffet. Svellingshastigheten til det amorfe området av fiberen ved 60 °C er omtrent dobbelt så høy som ved 30 °C. Derfor er den konstante temperaturprosessen mer egnet for ost, hank. Renningsbjelker inkluderer fargemetoder med lavt væskeforhold, slik som jiggfarging, som krever høy penetrasjon og diffusjon eller relativt høy fargestoffkonsentrasjon.

Merk at natriumsulfatet som for tiden er tilgjengelig på markedet noen ganger er relativt alkalisk, og PH-verdien kan nå 9-10. Dette er veldig farlig. Hvis du sammenligner rent natriumsulfat med rent salt, har salt høyere effekt på fargestoffaggregering enn natriumsulfat. Dette er fordi ekvivalenten av natriumioner i bordsalt er høyere enn i natriumsulfat ved samme vekt.

Aggregeringen av fargestoffer er ganske relatert til vannkvaliteten. Generelt vil kalsium- og magnesiumioner under 150 ppm ikke ha stor innvirkning på aggregeringen av fargestoffer. Imidlertid vil tungmetallioner i vann, slik som jern(III)ioner og aluminiumioner, inkludert noen algemikroorganismer, fremskynde aggregeringen av fargestoffet. For eksempel, hvis konsentrasjonen av ferriioner i vannet overstiger 20 ppm, kan fargestoffets anti-kohesjonsevne reduseres betydelig, og påvirkningen av alger er mer alvorlig.

Festet med fargestoff anti-agglomerasjon og utsalting motstandstest:

Bestemmelse 1: Vei 0,5 g fargestoff, 25 g natriumsulfat eller salt, og løs det i 100 ml renset vann ved 25°C i ca. 5 minutter. Bruk et drypprør til å suge opp løsningen og slipp 2 dråper kontinuerlig i samme posisjon på filterpapiret.

Bestemmelse 2: Vei 0,5 g fargestoff, 8 g natriumsulfat eller salt og 8 g soda, og løs det i 100 ml renset vann ved ca. 25°C i ca. 5 minutter. Bruk en dropper for å suge løsningen på filterpapiret kontinuerlig. 2 dråper.

Metoden ovenfor kan brukes til ganske enkelt å bedømme anti-agglomerasjons- og utsaltingsevnen til fargestoffet, og kan i utgangspunktet bedømme hvilken fargeprosess som skal brukes.