Os corantes reativos têm uma solubilidade muito boa em água. Os corantes reativos dependem principalmente do grupo ácido sulfônico na molécula do corante para se dissolver em água. Para corantes reativos de mesotemperatura contendo grupos vinilsulfona, além do grupo ácido sulfônico, o β-etilsulfonil sulfato também é um grupo solúvel muito bom.

Na solução aquosa, os íons sódio no grupo ácido sulfônico e no grupo -etilsulfona sulfato sofrem reação de hidratação para fazer o corante formar ânion e se dissolver na água. O tingimento do corante reativo depende do ânion do corante a ser tingido na fibra.

A solubilidade dos corantes reativos é superior a 100 g/L, a maioria dos corantes tem solubilidade de 200-400 g/L e alguns corantes podem até atingir 450 g/L. Porém, durante o processo de tingimento, a solubilidade do corante diminuirá por diversos motivos (ou mesmo completamente insolúvel). Quando a solubilidade do corante diminui, parte do corante mudará de um único ânion livre para partículas, devido à grande repulsão de carga entre as partículas. Diminuindo, partículas e partículas se atrairão para produzir aglomeração. Esse tipo de aglomeração primeiro reúne partículas de corante em aglomerados, depois se transforma em aglomerados e, finalmente, em flocos. Embora os flocos sejam um tipo de conjunto solto, por causa de sua dupla camada elétrica circundante formada por cargas positivas e negativas é geralmente difícil de decompor pela força de cisalhamento quando o licor corante circula, e os flocos são fáceis de precipitar no tecido, resultando em tingimento ou coloração da superfície.

Uma vez que o corante tenha tal aglomeração, a solidez da cor será significativamente reduzida e, ao mesmo tempo, causará diferentes graus de manchas, manchas e manchas. Para alguns corantes, a floculação irá acelerar ainda mais a montagem sob a força de cisalhamento da solução corante, causando desidratação e salga. Assim que ocorrer a salga, a cor tingida ficará extremamente clara, ou mesmo não tingida, mesmo que seja tingida, haverá manchas e manchas graves.

Causas da agregação de corantes

O principal motivo é o eletrólito. No processo de tingimento, o principal eletrólito é o acelerador de corante (sal de sódio e sal). O acelerador de corante contém íons de sódio, e o equivalente de íons de sódio na molécula de corante é muito menor do que o do acelerador de corante. O número equivalente de íons de sódio, a concentração normal do acelerador de corante no processo normal de tingimento não terá muita influência na solubilidade do corante no banho de corante.

Contudo, quando a quantidade de acelerador de corante aumenta, a concentração de iões de sódio na solução aumenta proporcionalmente. O excesso de íons sódio inibirá a ionização dos íons sódio no grupo dissolvente da molécula do corante, reduzindo assim a solubilidade do corante. Após mais de 200 g/L, a maioria dos corantes terá diferentes graus de agregação. Quando a concentração do acelerador de corante ultrapassar 250 g/L, o grau de agregação será intensificado, formando primeiro aglomerados e depois na solução de corante. Aglomerados e flóculos formam-se rapidamente e alguns corantes com baixa solubilidade são parcialmente salgados ou mesmo desidratados. Corantes com diferentes estruturas moleculares possuem diferentes propriedades antiaglomeração e resistência ao sal. Quanto menor a solubilidade, maiores serão as propriedades antiaglomeração e de tolerância ao sal. Quanto pior o desempenho analítico.

A solubilidade do corante é determinada principalmente pelo número de grupos de ácido sulfônico na molécula do corante e pelo número de sulfatos de β-etilsulfona. Ao mesmo tempo, quanto maior for a hidrofilicidade da molécula do corante, maior será a solubilidade e menor será a hidrofilicidade. Quanto menor a solubilidade. (Por exemplo, os corantes de estrutura azo são mais hidrofílicos do que os corantes de estrutura heterocíclica.) Além disso, quanto maior for a estrutura molecular do corante, menor será a solubilidade, e quanto menor for a estrutura molecular, maior será a solubilidade.

Solubilidade de corantes reativos
Pode ser dividido aproximadamente em quatro categorias:

Classe A, corantes contendo sulfato de dietilsulfona (ou seja, vinil sulfona) e três grupos reativos (monocloros-triazina + divinil sulfona) têm a maior solubilidade, como Yuan Qing B, Navy GG, Navy RGB, Golden: RNL E todos os pretos reativos feitos por misturando Yuanqing B, corantes de três grupos reativos, como tipo ED, tipo Ciba, etc. A solubilidade desses corantes é principalmente em torno de 400 g/L.

Classe B, corantes contendo grupos heterobirreativos (monocloros-triazina + vinilsulfona), como amarelo 3RS, vermelho 3BS, vermelho 6B, vermelho GWF, RR três cores primárias, RGB três cores primárias, etc. A solubilidade do meta-éster é maior que a do para-éster.

Tipo C: Azul marinho que também é um grupo heterobirreativo: BF, azul marinho 3GF, azul escuro 2GFN, vermelho RBN, vermelho F2B, etc., devido a menos grupos de ácido sulfônico ou maior peso molecular, sua solubilidade também é baixa, apenas 100 -200 g/ Ascensão. Classe D: Corantes com grupo monovinilsulfona e estrutura heterocíclica, com menor solubilidade, como Azul Brilhante KN-R, Azul Turquesa G, Amarelo Brilhante 4GL, Violeta 5R, Azul BRF, Laranja Brilhante F2R, Vermelho Brilhante F2G, etc. deste tipo de corante é de apenas cerca de 100 g/L. Este tipo de corante é particularmente sensível aos eletrólitos. Uma vez aglomerado esse tipo de corante, ele nem precisa passar pelo processo de floculação, salgando diretamente.

No processo de tingimento normal, a quantidade máxima de acelerador de corante é de 80 g/L. Apenas as cores escuras requerem uma concentração tão elevada de acelerador de corante. Quando a concentração de corante no banho de tingimento é inferior a 10 g/L, a maioria dos corantes reativos ainda tem boa solubilidade nesta concentração e não se agregará. Mas o problema está na cuba. De acordo com o processo normal de tingimento, o corante é adicionado primeiro e, depois que o corante é totalmente diluído no banho de corante até a uniformidade, o acelerador de corante é adicionado. O acelerador de corante basicamente completa o processo de dissolução na cuba.

Opere de acordo com o seguinte processo

Suposição: a concentração de tingimento é de 5%, a proporção de licor é de 1:10, o peso do tecido é de 350Kg (fluxo de líquido de tubo duplo), o nível de água é de 3,5T, o sulfato de sódio é de 60 g/litro, a quantidade total de sulfato de sódio é de 200Kg (50Kg /pacote total de 4 pacotes)) (A capacidade do tanque de material é geralmente de cerca de 450 litros). No processo de dissolução do sulfato de sódio, o líquido de refluxo da cuba de tingimento é frequentemente utilizado. O líquido de refluxo contém o corante previamente adicionado. Geralmente, 300L de líquido de refluxo são primeiro colocados na cuba de material e, em seguida, dois pacotes de sulfato de sódio (100 kg) são despejados.

O problema está aqui: a maioria dos corantes irá aglomerar em graus variados nesta concentração de sulfato de sódio. Dentre eles, o tipo C terá grande aglomeração, e o corante D não só ficará aglomerado, mas até salgará. Embora o operador geral siga o procedimento para reabastecer lentamente a solução de sulfato de sódio na cuba de material na cuba de corante através da bomba de circulação principal. Mas o corante nos 300 litros de solução de sulfato de sódio formou flocos e até salgou.

Quando toda a solução da cuba de material é colocada na cuba de tingimento, é claramente visível que há uma camada de partículas gordurosas de corante na parede da cuba e no fundo da cuba. Se essas partículas de corante forem raspadas e colocadas em água limpa, geralmente é difícil. Dissolva novamente. Na verdade, os 300 litros de solução que entram na cuba de tintura são todos assim.

Lembre-se de que também existem dois pacotes de Pó Yuanming que também serão dissolvidos e recarregados no tanque de tintura desta forma. Depois que isso acontece, manchas, manchas e manchas podem ocorrer, e a solidez da cor é seriamente reduzida devido ao tingimento da superfície, mesmo que não haja floculação ou salga óbvia. Para Classe A e Classe B com maior solubilidade, também ocorrerá agregação de corante. Embora estes corantes ainda não tenham formado floculações, pelo menos parte dos corantes já formaram aglomerados.

Estes agregados são difíceis de penetrar na fibra. Porque a área amorfa da fibra de algodão só permite a penetração e difusão de corantes mono-íon. Nenhum agregado pode entrar na zona amorfa da fibra. Só pode ser adsorvido na superfície da fibra. A solidez da cor também será significativamente reduzida e manchas e manchas de cor também ocorrerão em casos graves.

O grau de solução dos corantes reativos está relacionado aos agentes alcalinos

Quando o agente alcalino é adicionado, o sulfato de β-etilsulfona do corante reativo sofrerá uma reação de eliminação para formar sua vinilsulfona real, que é muito solúvel nos genes. Dado que a reacção de eliminação requer muito poucos agentes alcalinos (muitas vezes representando apenas menos de 1/10 da dosagem do processo), quanto mais dosagem alcalina for adicionada, mais corantes eliminam a reacção. Assim que ocorrer a reação de eliminação, a solubilidade do corante também diminuirá.

O mesmo agente alcalino também é um eletrólito forte e contém íons de sódio. Portanto, a concentração excessiva de agente alcalino também fará com que o corante que formou a vinilsulfona se aglomere ou até mesmo saia sal. O mesmo problema ocorre no tanque de material. Quando o agente alcalino é dissolvido (tome o carbonato de sódio como exemplo), se for utilizada a solução de refluxo. Neste momento, o líquido de refluxo já contém o agente acelerador de corante e o corante na concentração normal do processo. Embora parte do corante possa ter sido esgotado pela fibra, pelo menos mais de 40% do corante restante está no licor de corante. Suponha que um pacote de carbonato de sódio seja derramado durante a operação e a concentração de carbonato de sódio no tanque exceda 80 g/L. Mesmo que o acelerador de corante no líquido de refluxo seja de 80 g/L neste momento, o corante no tanque também irá condensar. Os corantes C e D podem até salgar, especialmente para os corantes D, mesmo que a concentração de carbonato de sódio caia para 20 g/l, ocorrerá salga local. Entre eles, Brilliant Blue KN.R, Turquoise Blue G e Supervisor BRF são os mais sensíveis.

A aglomeração do corante ou mesmo a salga não significa que o corante tenha sido completamente hidrolisado. Se for aglomeração ou salga causada por acelerador de corante, ainda pode ser tingido, desde que possa ser dissolvido novamente. Mas para redissolvê-lo, é necessário adicionar uma quantidade suficiente de corante auxiliar (como ureia 20 g/l ou mais), e a temperatura deve ser elevada para 90°C ou mais com agitação suficiente. Obviamente é muito difícil na operação real do processo.
Para evitar que os corantes se aglomerem ou salguem na cuba, o processo de tingimento por transferência deve ser utilizado na realização de cores profundas e concentradas para os corantes C e D de baixa solubilidade, bem como para os corantes A e B.

Operação e análise de processos

1. Use a cuba de tintura para devolver o acelerador de tintura e aquecê-lo na cuba para dissolvê-lo (60 ~ 80 ℃). Como não há corante na água doce, o acelerador de corante não tem afinidade com o tecido. O acelerador de corante dissolvido pode ser colocado na cuba de tingimento o mais rápido possível.

2. Depois que a solução de salmoura é circulada por 5 minutos, o acelerador de corante fica basicamente totalmente uniforme e, em seguida, a solução de corante que foi dissolvida antecipadamente é adicionada. A solução corante precisa ser diluída com a solução de refluxo, pois a concentração do acelerador de corante na solução de refluxo é de apenas 80 gramas/L, o corante não irá aglomerar. Ao mesmo tempo, como o corante não será afetado pelo acelerador de corante (concentração relativamente baixa), ocorrerá o problema de tingimento. Neste momento, a solução corante não precisa ser controlada pelo tempo para encher a cuba de tingimento, e geralmente é concluída em 10-15 minutos.

3. Os agentes alcalinos devem ser hidratados tanto quanto possível, especialmente para os corantes C e D. Como este tipo de corante é muito sensível a agentes alcalinos na presença de agentes promotores de corante, a solubilidade dos agentes alcalinos é relativamente alta (a solubilidade do carbonato de sódio a 60°C é de 450 g/L). A água limpa necessária para dissolver o agente alcalino não precisa ser muito grande, mas a velocidade de adição da solução alcalina precisa estar de acordo com os requisitos do processo, e geralmente é melhor adicioná-la de forma incremental.

4. Para os corantes divinilsulfona da categoria A, a velocidade de reacção é relativamente elevada porque são particularmente sensíveis a agentes alcalinos a 60°C. Para evitar a fixação instantânea da cor e cores irregulares, você pode pré-adicionar 1/4 do agente alcalino em baixa temperatura.

No processo de tingimento por transferência, é apenas o agente alcalino que precisa controlar a taxa de alimentação. O processo de tingimento por transferência não é aplicável apenas ao método de aquecimento, mas também ao método de temperatura constante. O método de temperatura constante pode aumentar a solubilidade do corante e acelerar a difusão e penetração do corante. A taxa de inchamento da área amorfa da fibra a 60°C é cerca de duas vezes maior que a 30°C. Portanto, o processo de temperatura constante é mais adequado para queijo e pernil. Os feixes de urdidura incluem métodos de tingimento com baixas proporções de licor, como o tingimento por gabarito, que requerem alta penetração e difusão ou concentração de corante relativamente alta.

Observe que o sulfato de sódio atualmente disponível no mercado às vezes é relativamente alcalino e seu valor de PH pode chegar a 9-10. Isto é muito perigoso. Se você comparar o sulfato de sódio puro com o sal puro, o sal terá um efeito maior na agregação do corante do que o sulfato de sódio. Isso ocorre porque o equivalente de íons sódio no sal de cozinha é maior do que no sulfato de sódio com o mesmo peso.

A agregação de corantes está bastante relacionada com a qualidade da água. Geralmente, os íons cálcio e magnésio abaixo de 150 ppm não terão muito impacto na agregação dos corantes. No entanto, os íons de metais pesados ​​na água, como os íons férricos e os íons de alumínio, incluindo alguns microrganismos de algas, acelerarão a agregação do corante. Por exemplo, se a concentração de íons férricos na água exceder 20 ppm, a capacidade anticoesão do corante pode ser significativamente reduzida e a influência das algas é mais séria.

Acompanha teste de anti-aglomeração de corante e resistência à salga:

Determinação 1: Pesar 0,5 g de corante, 25 g de sulfato de sódio ou sal e dissolver em 100 ml de água purificada a 25°C por cerca de 5 minutos. Use um tubo gotejador para sugar a solução e pingue 2 gotas continuamente na mesma posição sobre o papel de filtro.

Determinação 2: Pesar 0,5 g de corante, 8 g de sulfato de sódio ou sal e 8 g de carbonato de sódio e dissolver em 100 ml de água purificada a cerca de 25°C por cerca de 5 minutos. Use um conta-gotas para sugar continuamente a solução do papel de filtro. 2 gotas.

O método acima pode ser usado simplesmente para avaliar a capacidade antiaglomeração e salga do corante e, basicamente, pode julgar qual processo de tingimento deve ser usado.