Pewarna reaktif memiliki kelarutan yang sangat baik dalam air.Pewarna reaktif terutama mengandalkan gugus asam sulfonat pada molekul pewarna untuk larut dalam air.Untuk pewarna reaktif suhu meso yang mengandung gugus vinilsulfon, selain gugus asam sulfonat, β-Ethylsulfonyl sulfate juga merupakan gugus pelarut yang sangat baik.

Dalam larutan berair, ion natrium pada gugus asam sulfonat dan gugus -etilsulfon sulfat mengalami reaksi hidrasi untuk membuat pewarna membentuk anion dan larut dalam air.Pencelupan pewarna reaktif tergantung pada anion pewarna yang akan dicelup ke serat.

Kelarutan pewarna reaktif lebih dari 100 g/L, sebagian besar pewarna memiliki kelarutan 200-400 g/L, dan beberapa pewarna bahkan bisa mencapai 450 g/L.Namun, selama proses pencelupan, kelarutan pewarna akan berkurang karena berbagai alasan (atau bahkan tidak larut sama sekali).Ketika kelarutan pewarna berkurang, sebagian pewarna akan berubah dari anion bebas tunggal menjadi partikel, karena tolakan muatan yang besar antar partikel.Penurunan, partikel dan partikel akan menarik satu sama lain untuk menghasilkan aglomerasi.Jenis aglomerasi ini pertama-tama mengumpulkan partikel pewarna menjadi aglomerat, kemudian berubah menjadi aglomerat, dan akhirnya berubah menjadi gumpalan.Meskipun gumpalan adalah jenis rakitan yang longgar, karena lapisan ganda listrik di sekitarnya yang dibentuk oleh muatan positif dan negatif umumnya sulit terurai oleh gaya geser ketika cairan pewarna bersirkulasi, dan gumpalan mudah mengendap pada kain, mengakibatkan pencelupan permukaan atau pewarnaan.

Setelah pewarna memiliki aglomerasi seperti itu, ketahanan luntur warna akan berkurang secara signifikan, dan pada saat yang sama akan menyebabkan berbagai tingkat noda, noda, dan noda.Untuk beberapa pewarna, flokulasi selanjutnya akan mempercepat perakitan di bawah gaya geser larutan pewarna, menyebabkan dehidrasi dan pengasinan.Setelah penggaraman terjadi, warna yang diwarnai akan menjadi sangat terang, atau bahkan tidak diwarnai, bahkan jika diwarnai, itu akan menjadi noda dan noda warna yang serius.

Penyebab agregasi pewarna

Alasan utamanya adalah elektrolit.Dalam proses pencelupan, elektrolit utama adalah zat pewarna (garam natrium dan garam).Akselerasi pewarna mengandung ion natrium, dan ekuivalen ion natrium dalam molekul pewarna jauh lebih rendah daripada zat pemercepat pewarna.Jumlah ion natrium yang setara, konsentrasi normal akselerator pewarna dalam proses pewarnaan normal tidak akan banyak berpengaruh pada kelarutan pewarna dalam rendaman pewarna.

Namun, ketika jumlah zat pemercepat pewarna meningkat, konsentrasi ion natrium dalam larutan juga meningkat.Kelebihan ion natrium akan menghambat ionisasi ion natrium pada gugus terlarut molekul zat warna, sehingga mengurangi kelarutan zat warna.Setelah lebih dari 200 g/L, sebagian besar pewarna akan memiliki tingkat agregasi yang berbeda.Ketika konsentrasi akselerator pewarna melebihi 250 g/L, tingkat agregasi akan diintensifkan, pertama membentuk aglomerat, dan kemudian dalam larutan pewarna.Aglomerat dan flokulan terbentuk dengan cepat, dan beberapa pewarna dengan kelarutan rendah sebagian diasinkan atau bahkan mengalami dehidrasi.Pewarna dengan struktur molekul yang berbeda memiliki sifat anti-penggumpalan dan ketahanan terhadap garam yang berbeda.Semakin rendah kelarutannya, sifat anti-aglomerasi dan toleran garam.Semakin buruk kinerja analitis.

Kelarutan pewarna terutama ditentukan oleh jumlah gugus asam sulfonat dalam molekul pewarna dan jumlah β-etilsulfon sulfat.Pada saat yang sama, semakin besar hidrofilisitas molekul pewarna, semakin tinggi kelarutannya dan semakin rendah hidrofilisitasnya.Semakin rendah kelarutannya.(Misalnya, pewarna dengan struktur azo lebih hidrofilik daripada pewarna dengan struktur heterosiklik.) Selain itu, semakin besar struktur molekul pewarna, semakin rendah kelarutannya, dan semakin kecil struktur molekulnya, semakin tinggi kelarutannya.

Kelarutan pewarna reaktif
Secara kasar dapat dibagi menjadi empat kategori:

Kelas A, pewarna yang mengandung dietilsulfon sulfat (yaitu vinil sulfon) dan tiga gugus reaktif (monoklorostriazina + divinil sulfon) memiliki kelarutan tertinggi, seperti Yuan Qing B, Angkatan Laut GG, Angkatan Laut RGB, Emas: RNL Dan semua hitam reaktif dibuat oleh pencampuran Yuanqing B, pewarna kelompok tiga-reaktif seperti tipe ED, tipe Ciba, dll. Kelarutan pewarna ini sebagian besar sekitar 400 g/L.

Kelas B, pewarna yang mengandung gugus heterobireaktif (monochloros-triazine+vinylsulfone), seperti 3RS kuning, 3BS merah, 6B merah, GWF merah, RR tiga warna primer, RGB tiga warna primer, dll. Kelarutannya didasarkan pada 200～300 gram Kelarutan meta-ester lebih tinggi daripada para-ester.

Tipe C: Biru laut yang juga merupakan gugus heterobireaktif: BF, 3GF biru tua, 2GFN biru tua, RBN merah, F2B merah, dll., karena gugus asam sulfonat lebih sedikit atau berat molekul lebih besar, kelarutannya juga rendah, hanya 100 -200 g/Naik.Kelas D: Pewarna dengan gugus monovinilsulfon dan struktur heterosiklik, dengan kelarutan terendah, seperti Brilliant Blue KN-R, Turquoise Blue G, Bright Yellow 4GL, Violet 5R, Blue BRF, Brilliant Orange F2R, Brilliant Red F2G, dll. Kelarutan pewarna jenis ini hanya sekitar 100 g/L.Jenis pewarna ini sangat sensitif terhadap elektrolit.Setelah pewarna jenis ini menggumpal, bahkan tidak perlu melalui proses flokulasi, langsung digarami.

Dalam proses pencelupan normal, jumlah maksimum zat pemercepat pewarna adalah 80 g/L.Hanya warna gelap yang membutuhkan akselerator pewarna konsentrasi tinggi.Ketika konsentrasi zat warna dalam bak pencelupan kurang dari 10 g/L, sebagian besar zat warna reaktif masih memiliki kelarutan yang baik pada konsentrasi ini dan tidak akan menggumpal.Tapi masalahnya terletak pada tong.Menurut proses pewarnaan normal, pewarna ditambahkan terlebih dahulu, dan setelah pewarna diencerkan sepenuhnya dalam rendaman pewarna hingga keseragaman, zat pemercepat pewarna ditambahkan.Akselerasi pewarna pada dasarnya melengkapi proses pelarutan di dalam tong.

Operasikan sesuai dengan proses berikut

Asumsi: konsentrasi pewarnaan adalah 5%, rasio cairan 1:10, berat kain 350Kg (aliran cairan pipa ganda), ketinggian air 3,5T, natrium sulfat 60 g / liter, jumlah total natrium sulfat adalah 200Kg (50Kg / paket total 4 paket) ) (Kapasitas tangki material umumnya sekitar 450 liter).Dalam proses melarutkan natrium sulfat, cairan refluks dari tong pewarna sering digunakan.Cairan refluks mengandung pewarna yang ditambahkan sebelumnya.Umumnya, cairan refluks 300L pertama-tama dimasukkan ke dalam tong bahan, lalu dua paket natrium sulfat (100 kg) dituangkan.

Masalahnya di sini, sebagian besar pewarna akan menggumpal ke berbagai tingkat pada konsentrasi natrium sulfat ini.Di antara mereka, tipe C akan mengalami aglomerasi yang serius, dan pewarna D tidak hanya akan menggumpal, tetapi bahkan mengeluarkan garam.Meskipun operator umum akan mengikuti prosedur untuk secara perlahan mengisi kembali larutan natrium sulfat dalam tong bahan ke dalam tong pewarna melalui pompa sirkulasi utama.Tetapi pewarna dalam 300 liter larutan natrium sulfat telah membentuk gumpalan dan bahkan menjadi asin.

Ketika semua larutan dalam tong bahan diisi ke dalam tong pencelupan, terlihat jelas bahwa ada lapisan partikel pewarna berminyak di dinding tong dan dasar tong.Jika partikel pewarna ini dikerok dan dimasukkan ke dalam air bersih, umumnya sulit.Larutkan lagi.Faktanya, 300 liter larutan yang masuk ke tong pewarna semuanya seperti ini.

Ingatlah bahwa ada juga dua bungkus Bubuk Yuanming yang juga akan dilarutkan dan diisi ulang ke dalam tong pewarna dengan cara ini.Setelah ini terjadi, noda, noda, dan noda pasti akan terjadi, dan tahan luntur warna sangat berkurang karena pewarnaan permukaan, bahkan jika tidak ada flokulasi atau pengasinan yang jelas.Untuk Kelas A dan Kelas B dengan kelarutan lebih tinggi, agregasi pewarna juga akan terjadi.Meskipun zat warna tersebut belum membentuk flokulasi, setidaknya sebagian zat warna tersebut sudah membentuk aglomerat.

Agregat ini sulit untuk menembus serat.Karena area amorf serat kapas hanya memungkinkan penetrasi dan difusi pewarna mono-ion.Tidak ada agregat yang dapat memasuki zona amorf serat.Itu hanya dapat diserap pada permukaan serat.Tahan luntur warna juga akan berkurang secara signifikan, dan noda serta noda warna juga akan terjadi pada kasus yang serius.

Tingkat larutan pewarna reaktif terkait dengan agen alkalin

Ketika zat alkali ditambahkan, β-ethylsulfone sulfate dari pewarna reaktif akan mengalami reaksi eliminasi untuk membentuk vinil sulfon aslinya, yang sangat larut dalam gen.Karena reaksi eliminasi membutuhkan sangat sedikit zat alkali, (seringkali hanya terhitung kurang dari 1/10 dari dosis proses), semakin banyak dosis alkali yang ditambahkan, semakin banyak pewarna yang menghilangkan reaksi.Setelah reaksi eliminasi terjadi, kelarutan zat warna juga akan menurun.

Agen alkali yang sama juga merupakan elektrolit kuat dan mengandung ion natrium.Oleh karena itu, konsentrasi zat alkali yang berlebihan juga akan menyebabkan pewarna yang telah membentuk vinil sulfon menggumpal atau bahkan keluar garam.Masalah yang sama terjadi pada tangki material.Ketika zat alkali dilarutkan (ambil soda abu sebagai contoh), jika larutan refluks digunakan.Pada saat ini, cairan refluks sudah mengandung bahan pemercepat pewarna dan pewarna dalam konsentrasi proses normal.Meskipun sebagian pewarna mungkin telah habis oleh serat, setidaknya lebih dari 40% pewarna yang tersisa ada di cairan pewarna.Misalkan sebungkus soda abu dituangkan selama pengoperasian, dan konsentrasi soda abu di dalam tangki melebihi 80 g/L.Bahkan jika akselerator zat warna dalam cairan refluks adalah 80 g/L saat ini, zat warna dalam tangki juga akan mengembun.Pewarna C dan D bahkan bisa keluar garam, terutama untuk pewarna D, bahkan jika konsentrasi abu soda turun menjadi 20 g/l, pengasinan lokal akan terjadi.Diantaranya, Brilliant Blue KN.R, Turquoise Blue G, dan Supervisor BRF adalah yang paling sensitif.

Aglomerasi pewarna atau bahkan pengasinan tidak berarti bahwa pewarna telah terhidrolisis sepenuhnya.Jika aglomerasi atau pengasinan disebabkan oleh akselerator pewarna, masih bisa diwarnai asalkan bisa larut kembali.Tetapi untuk membuatnya kembali larut, perlu menambahkan zat pewarna secukupnya (seperti urea 20 g/l atau lebih), dan suhu harus dinaikkan menjadi 90°C atau lebih dengan pengadukan yang cukup.Jelas sangat sulit dalam operasi proses yang sebenarnya.
Untuk mencegah pewarna menggumpal atau menjadi garam di dalam tong, proses pencelupan transfer harus digunakan saat membuat warna yang dalam dan pekat untuk pewarna C dan D dengan kelarutan rendah, serta pewarna A dan B.

Operasi proses dan analisis

1. Gunakan tong pewarna untuk mengembalikan akselerator pewarna dan panaskan di dalam tong untuk melarutkannya (60～80℃).Karena tidak ada pewarna dalam air tawar, akselerator pewarna tidak memiliki afinitas pada kain.Akselerator pewarna terlarut dapat diisi ke dalam tong pencelupan secepat mungkin.

2. Setelah larutan air garam disirkulasikan selama 5 menit, zat pemercepat pewarna pada dasarnya sepenuhnya seragam, kemudian ditambahkan larutan pewarna yang telah dilarutkan terlebih dahulu.Larutan pewarna perlu diencerkan dengan larutan refluks, karena konsentrasi zat pemercepat pewarna dalam larutan refluks hanya 80 gram/L, pewarna tidak akan menggumpal.Pada saat yang sama, karena pewarna tidak akan terpengaruh oleh akselerator pewarna (konsentrasi yang relatif rendah), masalah pewarnaan akan terjadi.Saat ini, larutan pewarna tidak perlu dikontrol waktu untuk mengisi tong pewarna, dan biasanya selesai dalam 10-15 menit.

3. Agen alkali harus dihidrasi sebanyak mungkin, terutama untuk pewarna C dan D.Karena jenis pewarna ini sangat sensitif terhadap zat alkali dengan adanya zat penambah zat warna, kelarutan zat alkali relatif tinggi (kelarutan soda abu pada 60°C adalah 450 g/L).Air bersih yang dibutuhkan untuk melarutkan zat alkali tidak perlu terlalu banyak, namun kecepatan penambahan larutan alkali harus sesuai dengan persyaratan proses, dan umumnya lebih baik menambahkannya dengan metode inkremental.

4. Untuk pewarna divinil sulfon dalam kategori A, laju reaksinya relatif tinggi karena sangat sensitif terhadap bahan alkalin pada suhu 60°C.Untuk mencegah fiksasi warna instan dan warna tidak rata, Anda dapat menambahkan 1/4 zat alkali pada suhu rendah terlebih dahulu.

Dalam proses pencelupan transfer, hanya agen alkali yang perlu mengontrol laju pemberian makan.Proses pencelupan transfer tidak hanya berlaku untuk metode pemanasan, tetapi juga berlaku untuk metode suhu konstan.Metode suhu konstan dapat meningkatkan kelarutan zat warna dan mempercepat difusi dan penetrasi zat warna.Laju pembengkakan area amorf serat pada suhu 60°C kira-kira dua kali lebih tinggi dari pada suhu 30°C.Oleh karena itu, proses suhu konstan lebih cocok untuk keju, hank.Balok warp termasuk metode pewarnaan dengan rasio cairan rendah, seperti jig dyeing, yang membutuhkan penetrasi dan difusi tinggi atau konsentrasi pewarna yang relatif tinggi.

Perhatikan bahwa natrium sulfat yang saat ini tersedia di pasaran terkadang relatif basa, dan nilai PH-nya bisa mencapai 9-10.Ini sangat berbahaya.Jika Anda membandingkan natrium sulfat murni dengan garam murni, garam memiliki efek yang lebih tinggi pada agregasi pewarna daripada natrium sulfat.Ini karena ekuivalen ion natrium dalam garam meja lebih tinggi daripada natrium sulfat pada berat yang sama.

Agregasi pewarna sangat terkait dengan kualitas air.Umumnya, ion kalsium dan magnesium di bawah 150ppm tidak akan berdampak banyak pada agregasi pewarna.Namun, ion logam berat dalam air, seperti ion besi dan ion aluminium, termasuk beberapa mikroorganisme alga, akan mempercepat agregasi zat warna.Misalnya, jika konsentrasi ion besi di dalam air melebihi 20 ppm, kemampuan anti-kohesi pewarna dapat berkurang secara signifikan, dan pengaruh alga menjadi lebih serius.

Dilampirkan dengan uji ketahanan pewarna anti-aglomerasi dan pengasinan:

Penentuan 1: Timbang 0,5 g pewarna, 25 g natrium sulfat atau garam, dan larutkan dalam 100 ml air murni pada suhu 25°C selama kurang lebih 5 menit.Gunakan tabung tetes untuk menyedot larutan dan teteskan 2 tetes secara terus menerus pada posisi yang sama pada kertas saring.

Penentuan 2: Timbang 0,5 g pewarna, 8 g natrium sulfat atau garam dan 8 g soda abu, dan larutkan dalam 100 ml air murni pada suhu sekitar 25°C selama sekitar 5 menit.Gunakan pipet untuk menyedot larutan pada kertas saring secara terus menerus.2 tetes.

Metode di atas dapat digunakan untuk menilai kemampuan anti-penggumpalan dan penggaraman pewarna, dan pada dasarnya dapat menilai proses pewarnaan mana yang harus digunakan.