Реактивните бои имаат многу добра растворливост во вода. Реактивните бои главно се потпираат на групата на сулфонска киселина на молекулата на бојата за да се растворат во вода. За мезотемпературни реактивни бои што содржат винилсулфонски групи, покрај групата на сулфонска киселина, β-етилсулфонил сулфатот е исто така многу добра растворлива група.

Во воден раствор, натриумовите јони на групата на сулфонска киселина и групата на β-етилсулфон сулфат подлежат на реакција на хидратација за да формираат анјон и да се растворат во вода. Боењето на реактивната боја зависи од анјонот на бојата што треба да се обои на влакното.

Растворливоста на реактивните бои е поголема од 100 g/L, повеќето бои имаат растворливост од 200-400 g/L, а некои бои можат да достигнат дури и 450 g/L. Сепак, за време на процесот на боење, растворливоста на бојата ќе се намали поради различни причини (или дури и целосно нерастворлива). Кога растворливоста на бојата ќе се намали, дел од бојата ќе се промени од еден слободен анјон во честички, поради големата одбивност на полнежот помеѓу честичките. Со намалување, честичките и честичките ќе се привлекуваат едни со други за да создадат агломерација. Овој вид агломерација прво ги собира честичките од боја во агломерати, потоа се претвора во агломерати и на крајот се претвора во флокови. Иако флоковите се еден вид лабав склоп, поради нивниот електричен двоен слој формиран од позитивни и негативни полнежи генерално е тешко да се разгради од силата на смолкнување кога течноста за боја циркулира, а флоковите лесно се таложат на ткаенината, што резултира со боење или боење на површината.

Откако бојата ќе добие таква агломерација, постојаноста на бојата значително ќе се намали, а во исто време ќе предизвика различни степени на дамки, флеки и дамки. Кај некои бои, флокулацијата дополнително ќе го забрза склопувањето под силата на смолкнување на растворот за боја, предизвикувајќи дехидратација и солење. Откако ќе се случи солење, обоената боја ќе стане екстремно светла, или дури и необоена, дури и ако е обоена, ќе има сериозни дамки и дамки од боја.

Причини за агрегација на бои

Главната причина е електролитот. Во процесот на боење, главниот електролит е акцелераторот на бојата (натриумова сол и сол). Акцелераторот на бојата содржи натриумови јони, а еквивалентот на натриумови јони во молекулата на бојата е многу помал од оној на акцелераторот на бојата. Еквивалентниот број на натриумови јони, нормалната концентрација на акцелераторот на бојата во нормалниот процес на боење нема да има многу влијание врз растворливоста на бојата во бањата за боење.

Меѓутоа, кога количината на акцелератор на боја се зголемува, концентрацијата на натриумови јони во растворот соодветно се зголемува. Вишокот на натриумови јони ќе ја инхибира јонизацијата на натриумовите јони на растворувачката група на молекулата на боја, со што ќе се намали растворливоста на бојата. По повеќе од 200 g/L, повеќето бои ќе имаат различни степени на агрегација. Кога концентрацијата на акцелераторот на боја ќе надмине 250 g/L, степенот на агрегација ќе се интензивира, прво формирајќи агломерати, а потоа и во растворот на боја. Агломератите и флокулите се формираат брзо, а некои бои со ниска растворливост се делумно солени или дури и дехидрирани. Боите со различни молекуларни структури имаат различни својства против агломерација и отпорност на солење. Колку е помала растворливоста, толку се полоши својствата против агломерација и отпорност на сол. Колку е полоша аналитичката изведба.

Растворливоста на бојата главно се определува од бројот на групи на сулфонска киселина во молекулата на бојата и бројот на β-етилсулфон сулфати. Во исто време, колку е поголема хидрофилноста на молекулата на бојата, толку е поголема растворливоста, а толку е помала хидрофилноста. Колку е помала растворливоста. (На пример, боите со азо структура се похидрофилни од боите со хетероциклична структура.) Покрај тоа, колку е поголема молекуларната структура на бојата, толку е помала растворливоста, а колку е помала молекуларната структура, толку е поголема растворливоста.

Растворливост на реактивни бои
Може грубо да се подели во четири категории:

Класа А, боите што содржат диетилсулфон сулфат (т.е. винил сулфон) и три реактивни групи (монохлоро-триазин + дивинил сулфон) имаат највисока растворливост, како што се Yuan Qing B, Navy GG, Navy RGB, Golden: RNL. И сите реактивни црни бои направени со мешање на Yuanqing B, бои со три реактивни групи како што се ED тип, Ciba s тип итн. Растворливоста на овие бои е претежно околу 400 g/L.

Класа Б, бои што содржат хетеробиреактивни групи (монохлоро-триазин + винилсулфон), како што се жолта 3RS, црвена 3BS, црвена 6B, црвена GWF, RR три основни бои, RGB три основни бои, итн. Нивната растворливост се базира на 200~300 грама. Растворливоста на мета-естерот е поголема од онаа на пара-естерот.

Тип C: Темно сина која е исто така хетеробиреактивна група: BF, Темно сина 3GF, темно сина 2GFN, црвена RBN, црвена F2B, итн., поради помалку групи на сулфонска киселина или поголема молекуларна тежина, нејзината растворливост е исто така ниска, само 100-200 g/Rise. Класа D: Бои со моновинилсулфонска група и хетероциклична структура, со најниска растворливост, како што се Бриљантно сина KN-R, Тиркизно сина G, Светло жолта 4GL, Виолетова 5R, Сина BRF, Бриљантно портокалова F2R, Бриљантно црвена F2G, итн. Растворливоста на овој тип на боја е само околу 100 g/L. Овој тип на боја е особено чувствителен на електролити. Откако овој тип на боја ќе агломерира, дури и не треба да поминува низ процесот на флокулација, односно директно солење.

Во нормалниот процес на боење, максималната количина на забрзувач на бојата е 80 g/L. Само темните бои бараат толку висока концентрација на забрзувач на бојата. Кога концентрацијата на бојата во бањата за боење е помала од 10 g/L, повеќето реактивни бои сè уште имаат добра растворливост при оваа концентрација и нема да се агрегираат. Но, проблемот лежи во садот. Според нормалниот процес на боење, прво се додава бојата, а откако бојата целосно ќе се разреди во бањата за боење до униформност, се додава забрзувачот на бојата. Забрзувачот на бојата во основа го завршува процесот на растворање во садот.

Работете според следниов процес

Претпоставка: концентрацијата на боење е 5%, односот на течноста е 1:10, тежината на ткаенината е 350 кг (двоен проток на течност), нивото на водата е 3,5 Т, натриум сулфат е 60 г/литар, вкупната количина на натриум сулфат е 200 кг (50 кг/пакување вкупно 4 пакувања)) (Капацитетот на резервоарот за материјал е генерално околу 450 литри). Во процесот на растворање на натриум сулфат, често се користи рефлуксната течност од садот за боја. Рефлуксната течност ја содржи претходно додадената боја. Генерално, 300 л рефлуксна течност прво се става во садот за материјал, а потоа се истураат две пакетчиња натриум сулфат (100 кг).

Проблемот е тука, повеќето бои ќе агломерираат до различен степен при оваа концентрација на натриум сулфат. Меѓу нив, типот C ќе има сериозна агломерација, а бојата D не само што ќе биде агломерирана, туку дури и ќе се соли. Иако општиот оператор ќе ја следи постапката за полека да го надополни растворот на натриум сулфат во материјалниот сад во садот за боја преку главната циркулациона пумпа. Но, бојата во 300 литри раствор на натриум сулфат формирала флокови, па дури и се солила.

Кога целиот раствор од садот за боење ќе се наполни во садот за боење, јасно е дека има слој од масни честички од боја на ѕидот и на дното на садот. Ако овие честички од боја се изгребат и се стават во чиста вода, генерално е тешко повторно да се растворат. Всушност, 300-те литри раствор што влегуваат во садот за боја се вака.

Запомнете дека постојат и две пакувања прашок Јуанминг кои исто така ќе се растворат и повторно ќе се наполнат во садот за боја на овој начин. Откако ќе се случи ова, сигурно ќе се појават дамки, дамки и дамки, а постојаноста на бојата е сериозно намалена поради површинското боење, дури и ако нема очигледна флокулација или солење. За Класа А и Класа Б со поголема растворливост, ќе се појави и агрегација на бојата. Иако овие бои сè уште не формирале флокулации, барем дел од боите веќе формирале агломерати.

Овие агрегати тешко се пробиваат во влакната. Бидејќи аморфната област на памучните влакна овозможува пенетрација и дифузија само на монојонски бои. Ниеден агрегат не може да влезе во аморфната зона на влакното. Тие можат да се адсорбираат само на површината на влакното. Постојаноста на бојата исто така ќе биде значително намалена, а во сериозни случаи ќе се појават и дамки и дамки од боја.

Степенот на раствореност на реактивните бои е поврзан со алкалните агенси

Кога се додава алкален агенс, β-етилсулфон сулфатот од реактивната боја ќе помине низ реакција на елиминација за да го формира својот вистински винил сулфон, кој е многу растворлив во гените. Бидејќи реакцијата на елиминација бара многу малку алкални агенси (честопати само помалку од 1/10 од дозата на процесот), колку повеќе доза на алкалии се додава, толку повеќе бои ја елиминираат реакцијата. Откако ќе се случи реакцијата на елиминација, растворливоста на бојата исто така ќе се намали.

Истиот алкален агенс е исто така силен електролит и содржи натриумови јони. Затоа, прекумерната концентрација на алкален агенс ќе предизвика агломерација или дури и солење на бојата што формирала винил сулфон. Истиот проблем се јавува и во резервоарот за материјал. Кога алкалниот агенс се раствора (земете ја сода пепелта како пример), ако се користи раствор за рефлукс. Во овој момент, течноста за рефлукс веќе го содржи агенсот за забрзување на бојата и бојата во нормалната концентрација на процесот. Иако дел од бојата можеби е исцрпен од влакното, барем повеќе од 40% од преостанатата боја е во течноста за боја. Да претпоставиме дека пакет сода пепел се истура за време на работата, а концентрацијата на сода пепел во резервоарот надминува 80 g/L. Дури и ако забрзувачот на бојата во рефлуксната течност е 80 g/L во овој момент, бојата во резервоарот исто така ќе кондензира. Боите C и D може дури и да солат, особено за боите D, дури и ако концентрацијата на сода пепел падне на 20 g/l, ќе се појави локално солење. Меѓу нив, Brilliant Blue KN.R, Turquoise Blue G и Supervisor BRF се најчувствителни.

Агломерацијата или дури и солењето на бојата не значи дека бојата е целосно хидролизирана. Ако станува збор за агломерација или солење предизвикано од забрзувач на бојата, таа сè уште може да се бои сè додека може повторно да се раствори. Но, за повторно да се раствори, потребно е да се додаде доволно количество асистент за боја (како што е уреа 20 g/l или повеќе), а температурата треба да се покачи на 90°C или повеќе со доволно мешање. Очигледно е дека тоа е многу тешко во самиот процес.
За да се спречи агломерација или солење на боите во садот, мора да се користи процесот на преносно боење при производство на длабоки и концентрирани бои за боите C и D со ниска растворливост, како и за боите A и B.

Операција и анализа на процесот

1. Користете го садот за боја за да го вратите забрзувачот на бојата и загрејте го во садот за да го растворите (60~80℃). Бидејќи во свежата вода нема боја, забрзувачот на бојата нема афинитет кон ткаенината. Растворениот забрзувач на бојата може да се наполни во садот за боење што е можно побрзо.

2. Откако растворот од саламура ќе циркулира 5 минути, забрзувачот на бојата е во основа целосно униформен, а потоа се додава растворот на бојата што е претходно растворен. Растворот на бојата треба да се разреди со растворот за рефлукс, бидејќи концентрацијата на забрзувачот на бојата во растворот за рефлукс е само 80 грама/л, бојата нема да агломерира. Во исто време, бидејќи бојата нема да биде засегната од забрзувачот на бојата (со релативно ниска концентрација), ќе се појави проблем со боењето. Во овој момент, растворот на бојата не треба да се контролира со време за да се наполни садот за боење, и обично се завршува за 10-15 минути.

3. Алкалните агенси треба да се хидрираат колку што е можно повеќе, особено за боите C и D. Бидејќи овој тип на боја е многу чувствителен на алкални агенси во присуство на агенси што го поттикнуваат боењето, растворливоста на алкалните агенси е релативно висока (растворливоста на сода пепел на 60°C е 450 g/L). Чистата вода потребна за растворање на алкалниот агенс не мора да биде премногу, но брзината на додавање на алкалниот раствор треба да биде во согласност со барањата на процесот и генерално е подобро да се додава со постепен метод.

4. За дивинил сулфонските бои од категоријата А, брзината на реакција е релативно висока бидејќи тие се особено чувствителни на алкални агенси на 60°C. За да се спречи моментално фиксирање на бојата и нерамномерна боја, можете однапред да додадете 1/4 од алкалниот агенс на ниска температура.

Во процесот на преносно боење, само алкалниот агенс треба да ја контролира брзината на внесување. Процесот на преносно боење не е применлив само за методот на загревање, туку е применлив и за методот на константна температура. Методот на константна температура може да ја зголеми растворливоста на бојата и да ја забрза дифузијата и пенетрацијата на бојата. Стапката на отекување на аморфната површина на влакното на 60°C е околу двојно поголема од онаа на 30°C. Затоа, процесот на константна температура е посоодветен за сирење, хенк. Гредите на основата вклучуваат методи на боење со ниски соодноси на течност, како што е боење со џиг, кои бараат висока пенетрација и дифузија или релативно висока концентрација на боја.

Забележете дека натриум сулфатот што моментално е достапен на пазарот понекогаш е релативно алкален, а неговата pH вредност може да достигне 9-10. Ова е многу опасно. Ако го споредите чистиот натриум сулфат со чиста сол, солта има поголем ефект врз агрегацијата на бојата отколку натриум сулфатот. Ова е затоа што еквивалентот на натриумови јони во кујнската сол е поголем од оној во натриум сулфатот при иста тежина.

Агрегацијата на боите е доста поврзана со квалитетот на водата. Општо земено, јоните на калциум и магнезиум под 150 ppm нема да имаат многу влијание врз агрегацијата на боите. Сепак, јоните на тешки метали во водата, како што се јоните на железо и јоните на алуминиум, вклучувајќи некои микроорганизми на алги, ќе ја забрзаат агрегацијата на бојата. На пример, ако концентрацијата на јоните на железо во водата надмине 20 ppm, антикохезивната способност на бојата може значително да се намали, а влијанието на алгите е посериозно.

Приложено со тест за отпорност на агломерација на боја и отпорност на солење:

Одредување 1: Измерете 0,5 g боја, 25 g натриум сулфат или сол и растворете ги во 100 ml прочистена вода на 25°C околу 5 минути. Користете цевка за капкање за да го вшмукате растворот и капнете 2 капки континуирано на истата позиција на филтер-хартијата.

Одредување 2: Измерете 0,5 g боја, 8 g натриум сулфат или сол и 8 g сода пепел и растворете ги во 100 ml прочистена вода на околу 25°C околу 5 минути. Користете капалка за континуирано цицање на растворот врз филтер-хартијата. 2 капки.

Горенаведениот метод може да се користи за едноставно проценување на способноста на бојата против агломерација и солење, и во основа може да се процени кој процес на боење треба да се користи.