Katiónové farbivá sú špeciálne farbivá na farbenie polyakrylonitrilových vlákien a možno ich použiť aj na farbenie modifikovaného polyesteru (CDP).Dnes sa podelím o základné poznatky o katiónových farbivách.
Prehľad katiónových farbív
1. História
Katiónové farbivá sú jedným z prvých vyrobených syntetických farbív.Anilínová fialová syntetizovaná WHPerkinom v Spojených štátoch v roku 1856 a následná kryštálová fialová a malachitová zeleň sú všetky katiónové farbivá.Tieto farbivá boli predtým známe ako bázické farbivá, ktoré môžu farbiť bielkovinové vlákna a celulózové vlákna upravené tanínom a vínnym kameňom.Majú jasné farby, ale nie sú stálofarebné a neskôr boli vyvinuté priamymi farbivami a kypovými farbivami.a kyslé farbivá.
Po priemyselnej výrobe akrylových vlákien v 50-tych rokoch minulého storočia sa zistilo, že na polyakrylonitrilových vláknach majú katiónové farbivá nielen vysokú priamosť a jasnú farbu, ale majú aj oveľa vyššiu stálofarebnosť ako proteínové vlákna a celulózové vlákna.vzbudiť záujem ľudí.Aby sa ďalej prispôsobili aplikácii akrylových vlákien a iných syntetických vlákien, bolo syntetizovaných mnoho nových odrôd s vysokou stálosťou, ako je polymetínová štruktúra, dusíkom substituovaná polymetínová štruktúra a pernalaktámová štruktúra atď., takže katiónové farbivá sa stávajú polyakrylonitrilom.Trieda hlavných farbív na farbenie vlákien.
2. Vlastnosti:
Katiónové farbivá vytvárajú v roztoku kladne nabité farebné ióny a vytvárajú soli s kyslými aniónmi, ako sú chloridové ióny, acetátové skupiny, fosfátové skupiny, metylsulfátové skupiny atď., čím farbia polyakrylonitrilové vlákna.Pri skutočnom farbení sa na vytvorenie špecifickej farby bežne používa niekoľko katiónových farbív.Avšak zmiešané farbenie katiónových farbív je často ťažké rovnomerne farbiť na svetlo rovnakej farby, čo vedie k škvrnitosti a vrstveniu.Preto pri výrobe katiónových farbív musíme okrem rozširovania odrody a množstva dbať aj na zhodu odrôd farbív;aby sme zabránili farbeniu, musíme venovať pozornosť vývoju odrôd s dobrou úrovňou a tiež venovať pozornosť zlepšeniu parostálosti katiónových farbív.a svetlostálosť.
Po druhé, klasifikácia katiónových farbív
Kladne nabitá skupina v molekule katiónového farbiva je určitým spôsobom spojená s konjugovaným systémom a potom tvorí soľ s aniónovou skupinou.Podľa polohy kladne nabitej skupiny v konjugovanom systéme možno katiónové farbivá rozdeliť do dvoch kategórií: izolované a konjugované.
1. Izolované katiónové farbivá
Prekurzor izolačného katiónového farbiva a kladne nabitá skupina sú spojené cez izolačnú skupinu a kladný náboj je lokalizovaný, podobne ako pri zavedení kvartérnej amóniovej skupiny na molekulárny koniec disperzných farbív.Môže byť vyjadrený nasledujúcim vzorcom:
Vďaka koncentrácii kladných nábojov sa ľahko kombinuje s vláknami a percento farbenia a rýchlosť farbenia sú relatívne vysoké, ale úroveň je nízka.Vo všeobecnosti je odtieň tmavý, molárna absorbancia je nízka a odtieň nie je dostatočne silný, ale má vynikajúcu tepelnú odolnosť a stálosť na svetle a vysokú stálosť.Často sa používa pri farbení stredných a svetlých farieb.Typické odrody sú:
2. Konjugované katiónové farbivá
Kladne nabitá skupina konjugovaného katiónového farbiva je priamo spojená s konjugovaným systémom farbiva a kladný náboj je delokalizovaný.Farba tohto typu farbiva je veľmi svetlá a molárna absorbancia je vysoká, ale niektoré odrody majú slabú stálosť na svetle a tepelnú odolnosť.Spomedzi použitých typov tvorí konjugovaný typ viac ako 90 %.Existuje mnoho druhov konjugovaných katiónových farbív, najmä triarylmetánových, oxazínových a polymetínových štruktúr.
3. Nové katiónové farbivá
1. Migrácia katiónových farbív
Takzvané migračné katiónové farbivá sa týkajú triedy farbív s relatívne jednoduchou štruktúrou, malou molekulovou hmotnosťou a molekulovým objemom a dobrou difúziou a egalizačným výkonom, ktoré sa teraz stali veľkou kategóriou katiónových farbív.Jeho výhody sú nasledovné:
Má dobré migračné a vyrovnávacie vlastnosti a nemá žiadnu selektivitu voči akrylovým vláknam.Môže sa aplikovať na rôzne druhy akrylových vlákien a lepšie vyriešiť problém rovnomerného zafarbenia akrylových vlákien.Množstvo spomaľovača je malé (od 2 do 3 % do 0,1 až 0,5 %) a dokonca je možné farbiť jednu farbu bez pridania spomaľovača, takže použitie môže znížiť náklady na farbenie.Môže zjednodušiť proces farbenia a výrazne skrátiť čas farbenia z (pôvodných 45 až 90 minút na 10 až 25 minút).
2. Katiónové farbivá na modifikáciu:
S cieľom prispôsobiť sa farbeniu modifikovaných syntetických vlákien bola preosiata a syntetizovaná dávka katiónových farbív.Nasledujúce štruktúry sú vhodné pre modifikované polyesterové vlákna.Žltá sú hlavne konjugované metínové farbivá, červená sú azofarbivá na báze triazolu alebo tiazolu a izolačné azofarbivá a modrá sú azofarbivá a azofarbivá na báze tiazolu.Oxazínové farbivá.
3. Disperzné katiónové farbivá:
S cieľom prispôsobiť sa farbeniu modifikovaných syntetických vlákien bola preosiata a syntetizovaná dávka katiónových farbív.Nasledujúce štruktúry sú vhodné pre modifikované polyesterové vlákna.Žltá sú hlavne konjugované metínové farbivá, červená sú azofarbivá na báze triazolu alebo tiazolu a izolačné azofarbivá a modrá sú azofarbivá a azofarbivá na báze tiazolu.Oxazínové farbivá.
4. Reaktívne katiónové farbivá:
Reaktívne katiónové farbivá sú novou triedou katiónových farbív.Po zavedení reaktívnej skupiny do konjugovanej alebo izolovanej molekuly farbiva získa tento druh farbiva špeciálne vlastnosti, najmä na zmiešanom vlákne, nielenže si zachováva jasnú farbu, ale môže farbiť aj rôzne vlákna.
Po štvrté, vlastnosti katiónových farbív
1. Rozpustnosť:
Alkylové a aniónové skupiny tvoriace soľ v molekule katiónového farbiva boli opísané vyššie, aby ovplyvnili rozpustnosť farbiva.Okrem toho, ak sú vo farbiacom médiu aniónové zlúčeniny, ako sú aniónové povrchovo aktívne látky a aniónové farbivá, budú sa tiež kombinovať s katiónovými farbivami za vzniku zrazenín.Vlna/nitril, polyester/nitril a iné zmesové tkaniny sa nemôžu farbiť v rovnakom kúpeli s bežnými katiónovými farbivami a kyslými, reaktívnymi a disperznými farbivami, inak dôjde k zrážaniu.Na riešenie takýchto problémov sa vo všeobecnosti pridávajú činidlá proti zrážaniu.
2. Citlivosť na pH:
Vo všeobecnosti sú katiónové farbivá stabilné v rozsahu pH 2,5 až 5,5.Keď je hodnota pH nízka, aminoskupina v molekule farbiva sa protónuje a skupina darujúca elektróny sa premení na skupinu odoberajúcu elektróny, čo spôsobí zmenu farby farbiva;Dochádza k zrážaniu, zmene farby alebo vyblednutiu farbiva.Napríklad oxazínové farbivá sa v alkalickom prostredí premieňajú na nekatiónové farbivá, ktoré strácajú svoju afinitu k akrylovým vláknam a nedajú sa farbiť.
3. Kompatibilita:
Katiónové farbivá majú relatívne veľkú afinitu k akrylovým vláknam a majú slabý migračný výkon vo vláknach, čo sťažuje vyrovnávanie farbiva.Rôzne farbivá majú rôznu afinitu k rovnakému vláknu a líšia sa aj rýchlosti ich difúzie vo vnútri vlákna.Keď sa zmiešajú farbivá s výrazne odlišnými rýchlosťami farbenia, počas procesu farbenia pravdepodobne dôjde k zmenám farby a nerovnomernému vyfarbeniu.Keď sa zmiešajú farbivá s podobnými rýchlosťami, pomer ich koncentrácie vo farbiacom kúpeli sa v podstate nemení, takže farba produktu zostáva konzistentná a farbenie je jednotnejšie.Výkon tejto kombinácie farbív sa nazýva kompatibilita farbív.
Pre pohodlie používania ľudia používajú číselné hodnoty na vyjadrenie kompatibility farbív, zvyčajne vyjadrené ako hodnota K.Používa sa jedna sada žltých a modrých štandardných farbív, každá sada sa skladá z piatich farbív s rôznymi rýchlosťami farbenia a existuje päť hodnôt kompatibility (1, 2, 3, 4, 5) a hodnota kompatibility farbiva s najväčšou rýchlosťou vyfarbenia Small je migrácia a úroveň farbiva slabá a farbivo s nízkou rýchlosťou vyfarbenia má veľkú hodnotu kompatibility a migrácia a úroveň farbiva sú lepšie.Testované farbivo a štandardné farbivo sa farbia jedno po druhom a potom sa vyhodnotí efekt farbenia, aby sa určila hodnota kompatibility testovaného farbiva.
Existuje určitý vzťah medzi hodnotou kompatibility farbív a ich molekulárnymi štruktúrami.Do molekúl farbiva sa zavedú hydrofóbne skupiny, zníži sa rozpustnosť vo vode, zvýši sa afinita farbiva k vláknu, zvýši sa rýchlosť farbenia, zníži sa hodnota kompatibility, zníži sa migrácia a vyrovnanosť na vlákne a zvýši sa zásoba farby.Niektoré skupiny v molekule farbiva spôsobujú v dôsledku geometrickej konfigurácie stérické bariéry, čo tiež znižuje afinitu farbiva k vláknam a zvyšuje hodnotu kompatibility.
4. Svetlostálosť:
Svetlostálosť farbív súvisí s ich molekulárnou štruktúrou.Katiónová skupina v molekule konjugovaného katiónového farbiva je relatívne citlivá časť.Ľahko sa aktivuje z pozície katiónovej skupiny po pôsobení svetelnej energie a potom sa prenesie do celého chromoforového systému, čo spôsobí jeho zničenie a vyblednutie.Konjugovaný triarylmetán Svetlostálosť oxazínu, polymetínu a oxazínu nie je dobrá.Katiónová skupina v izolovanej molekule katiónového farbiva je oddelená od konjugovaného systému pomocou spojovacej skupiny.Aj keď sa aktivuje pôsobením svetelnej energie, nie je ľahké preniesť energiu do konjugovaného systému farby, aby sa dobre zachovala.Svetlostálosť je lepšia ako pri konjugovanom type.
5. Rozšírené čítanie: Katiónové tkaniny
Katiónová tkanina je 100% polyesterová tkanina, ktorá je utkaná z dvoch rôznych celopolyesterových surovín, ale obsahuje modifikované polyesterové vlákno.Toto modifikované polyesterové vlákno a obyčajné polyesterové vlákno sú farbené rôznymi farbivami a farbené dvakrát.Farba, jednorazové farbenie polyesterom, jednorazové katiónové farbenie, všeobecne používajú katiónovú priadzu v smere osnovy a obyčajnú polyesterovú priadzu v smere útku.Pri farbení sa používajú dve rôzne farbivá: bežné disperzné farbivá pre polyesterové priadze a katiónové farbivá pre katiónové priadze (známe aj ako katiónové farbivá).Môžu sa použiť disperzné katiónové farbivá), efekt látky bude mať dvojfarebný efekt.
Čas odoslania: 21. júla 2022