Reaktif boyalar suda çok iyi çözünürlüğe sahiptir. Reaktif boyalar esas olarak suda çözünmek için boya molekülü üzerindeki sülfonik asit grubuna dayanır. Vinilsülfon grupları içeren mezo-sıcaklık reaktif boyalar için, sülfonik asit grubuna ek olarak β-Etilsülfonil sülfat da çok iyi bir çözünen gruptur.

Sulu çözeltide, sülfonik asit grubu ve -etilsülfon sülfat grubu üzerindeki sodyum iyonları, boyanın anyon oluşturmasını ve suda çözünmesini sağlamak için hidrasyon reaksiyonuna girer. Reaktif boyanın boyanması, elyafa boyanacak boyanın anyonuna bağlıdır.

Reaktif boyaların çözünürlüğü 100 g/L'den fazladır, çoğu boyanın çözünürlüğü 200-400 g/L'dir, hatta bazı boyalar 450 g/L'ye bile ulaşabilir. Ancak boyama işlemi sırasında çeşitli nedenlerden dolayı boyanın çözünürlüğü azalacak (hatta tamamen çözünmeyecek). Boyanın çözünürlüğü azaldığında, boyanın bir kısmı, parçacıklar arasındaki büyük yük itmesinden dolayı tek serbest anyondan parçacıklara dönüşecektir. Azaldıkça parçacıklar ve parçacıklar aglomerasyon oluşturmak için birbirini çekecektir. Bu tür aglomerasyon, öncelikle boya parçacıklarını aglomeralar halinde toplar, daha sonra aglomeralara ve en sonunda da floklara dönüşür. Floklar bir tür gevşek düzenek olmasına rağmen, pozitif ve negatif yüklerin oluşturduğu etrafı saran elektrikli çift tabakanın, boya banyosu dolaşırken kesme kuvveti tarafından parçalanması genellikle zordur ve flokların kumaş üzerinde çökelmesi kolaydır. yüzeyin boyanmasına veya lekelenmesine neden olur.

Boyanın böyle bir topaklaşması olduğunda, renk haslığı önemli ölçüde azalacak ve aynı zamanda farklı derecelerde lekelere, lekelere ve lekelere neden olacaktır. Bazı boyalar için topaklaşma, boya çözeltisinin kesme kuvveti altında birleşmeyi daha da hızlandırarak dehidrasyona ve tuzlanmaya neden olur. Tuzlanma meydana geldiğinde, boyalı renk çok açık hale gelecektir, hatta boyanmayacaktır, boyansa bile ciddi renk lekeleri ve lekelenmeler olacaktır.

Boya birikmesinin nedenleri

Bunun ana nedeni elektrolittir. Boyama prosesinde ana elektrolit boya hızlandırıcıdır (sodyum tuzu ve tuzu). Boya hızlandırıcı, sodyum iyonları içerir ve boya molekülündeki sodyum iyonlarının eşdeğeri, boya hızlandırıcınınkinden çok daha düşüktür. Normal boyama işleminde eşdeğer sayıda sodyum iyonu, boya hızlandırıcının normal konsantrasyonu, boya banyosundaki boyanın çözünürlüğü üzerinde fazla bir etkiye sahip olmayacaktır.

Ancak boya hızlandırıcı miktarı arttığında çözeltideki sodyum iyonlarının konsantrasyonu da buna bağlı olarak artar. Aşırı sodyum iyonları, boya molekülünün çözünen grubu üzerindeki sodyum iyonlarının iyonizasyonunu engelleyecek, böylece boyanın çözünürlüğünü azaltacaktır. 200 g/L'den fazla boyaların çoğu farklı derecelerde topaklaşmaya sahip olacaktır. Boya hızlandırıcının konsantrasyonu 250 g/L'yi aştığında, agregasyon derecesi yoğunlaşacak, önce aglomeratlar oluşacak, daha sonra boya çözeltisinde oluşacaktır. Topaklanmalar ve topaklanmalar hızlı bir şekilde oluşur ve çözünürlüğü düşük olan bazı boyalar kısmen tuzlanır ve hatta dehidre edilir. Farklı moleküler yapılara sahip boyalar, farklı topaklanma önleme ve tuz giderme direnci özelliklerine sahiptir. Çözünürlük ne kadar düşük olursa, topaklanma önleyici ve tuza toleranslı özellikler de o kadar düşük olur. Analitik performans ne kadar kötü olursa.

Boyanın çözünürlüğü esas olarak boya molekülündeki sülfonik asit gruplarının sayısı ve β-etilsülfon sülfatların sayısı tarafından belirlenir. Aynı zamanda boya molekülünün hidrofilikliği ne kadar yüksek olursa, çözünürlük de o kadar yüksek, hidrofiliklik ise o kadar düşük olur. Çözünürlük ne kadar düşük olursa. (Örneğin azo yapıdaki boyalar, heterosiklik yapıdaki boyalara göre daha hidrofiliktir.) Ayrıca boyanın moleküler yapısı ne kadar büyükse çözünürlük o kadar düşük, moleküler yapı ne kadar küçükse çözünürlük o kadar yüksektir.

Reaktif boyaların çözünürlüğü
Kabaca dört kategoriye ayrılabilir:

A Sınıfı, dietilsülfon sülfat (yani vinil sülfon) ve üç reaktif grup (monokloros-triazin + divinil sülfon) içeren boyalar en yüksek çözünürlüğe sahiptir, örneğin Yuan Qing B, Navy GG, Navy RGB, Golden: RNL Ve tüm reaktif siyahlar tarafından yapılmıştır Yuanqing B, ED tipi, Ciba tipi vb. gibi üç reaktif grup boyaların karıştırılması. Bu boyaların çözünürlüğü çoğunlukla 400 g/L civarındadır.

Sınıf B, sarı 3RS, kırmızı 3BS, kırmızı 6B, kırmızı GWF, RR üç ana renk, RGB üç ana renk vb. gibi heterobirreaktif gruplar (monokloro-triazin+vinilsülfon) içeren boyalar. Çözünürlükleri 200~300 grama dayanmaktadır. Meta-esterin çözünürlüğü para-esterinkinden daha yüksektir.

Tip C: Aynı zamanda heterobirreaktif bir grup olan lacivert: BF, Lacivert 3GF, lacivert 2GFN, kırmızı RBN, kırmızı F2B, vb., daha az sülfonik asit grubu veya daha büyük moleküler ağırlık nedeniyle, çözünürlüğü de düşüktür, yalnızca 100 -200 gr/ Yükselme. Sınıf D: Parlak Mavi KN-R, Turkuaz Mavi G, Parlak Sarı 4GL, Menekşe 5R, Mavi BRF, Parlak Turuncu F2R, Parlak Kırmızı F2G vb. gibi en düşük çözünürlüğe sahip monovinilsülfon grubu ve heterosiklik yapıya sahip boyalar. Çözünürlük Bu tip boyanın miktarı yalnızca 100 g/L civarındadır. Bu tip boya özellikle elektrolitlere karşı hassastır. Bu tip boya topaklaştığında, doğrudan tuzlanarak flokülasyon sürecinden geçmesine bile gerek kalmaz.

Normal boyama prosesinde boya hızlandırıcının maksimum miktarı 80 g/L'dir. Yalnızca koyu renkler bu kadar yüksek konsantrasyonda boya hızlandırıcı gerektirir. Boyama banyosundaki boya konsantrasyonu 10 g/L'den az olduğunda, reaktif boyaların çoğu bu konsantrasyonda hala iyi bir çözünürlüğe sahiptir ve topaklanmayacaktır. Ancak sorun fıçıda yatıyor. Normal boyama işlemine göre önce boya eklenir, boya banyosunda boya homojen hale gelinceye kadar tamamen seyreltildikten sonra boya hızlandırıcı eklenir. Boya hızlandırıcı temel olarak kazandaki çözünme işlemini tamamlar.

Aşağıdaki sürece göre çalıştırın

Varsayım: boyama konsantrasyonu %5, flotte oranı 1:10, kumaş ağırlığı 350Kg (çift boru sıvı akışı), su seviyesi 3,5T, sodyum sülfat 60 g/litre, toplam sodyum sülfat miktarı 200Kg (50Kg) /paket toplam 4 paket) ) (Malzeme tankının kapasitesi genel olarak 450 litre civarındadır). Sodyum sülfatın çözülmesi sürecinde, boya teknesinin geri akış sıvısı sıklıkla kullanılır. Geri akış sıvısı önceden eklenen boyayı içerir. Genellikle malzeme kazanına önce 300L reflü sıvısı konur, ardından iki paket sodyum sülfat (100 kg) dökülür.

Sorun buradadır; çoğu boya, bu sodyum sülfat konsantrasyonunda değişen derecelerde topaklaşacaktır. Bunlar arasında C tipi ciddi topaklaşmaya sahip olacak ve D boyası sadece topaklanmakla kalmayacak, hatta tuzu da çıkarılacak. Bununla birlikte genel operatör, malzeme teknesindeki sodyum sülfat çözeltisini ana sirkülasyon pompası aracılığıyla boya teknesine yavaşça yeniden doldurma prosedürünü izleyecektir. Ancak 300 litre sodyum sülfat çözeltisindeki boya topakları oluşturdu ve hatta tuzlandı.

Malzeme teknesindeki çözeltinin tamamı boyama teknesine doldurulduğunda, teknenin duvarında ve teknenin tabanında bir yağlı boya parçacıkları tabakasının olduğu ciddi şekilde görülebilir. Bu boya parçacıklarının kazınarak temiz suya konulması genellikle zordur. Tekrar çözün. Aslında boya teknesine giren 300 litrelik solüsyonun hepsi bu şekildedir.

Ayrıca iki paket Yuanming Tozu bulunduğunu ve bunların da bu şekilde çözülüp boya teknesine yeniden doldurulacağını unutmayın. Bu gerçekleştikten sonra lekeler, lekeler ve lekelerin oluşması kaçınılmazdır ve belirgin bir topaklanma veya tuzlanma olmasa bile yüzey boyama nedeniyle renk haslığı ciddi şekilde azalır. Çözünürlüğü daha yüksek olan A Sınıfı ve B Sınıfı için boya toplanması da meydana gelecektir. Bu boyalar henüz topaklanma oluşturmamış olsa da, boyaların en azından bir kısmı zaten topaklaşmalar oluşturmuştur.

Bu agregatların fibere nüfuz etmesi zordur. Çünkü pamuk lifinin amorf alanı yalnızca mono-iyon boyaların nüfuz etmesine ve yayılmasına izin verir. Lifin amorf bölgesine hiçbir agrega giremez. Sadece lifin yüzeyinde adsorbe edilebilir. Renk haslığı da önemli ölçüde azalacak ve ciddi durumlarda renk lekeleri ve lekeler de oluşacaktır.

Reaktif boyaların çözelti derecesi alkali maddelerle ilgilidir.

Alkali ajan eklendiğinde, reaktif boyanın β-etilsülfon sülfatı, genlerde çok çözünür olan gerçek vinil sülfonunu oluşturmak için bir eliminasyon reaksiyonuna girecektir. Eliminasyon reaksiyonu çok az alkali madde gerektirdiğinden (çoğunlukla proses dozajının yalnızca 1/10'undan daha azına karşılık gelir), ne kadar fazla alkali dozajı eklenirse, reaksiyonu ortadan kaldıran boyalar da o kadar fazla olur. Eliminasyon reaksiyonu gerçekleştiğinde boyanın çözünürlüğü de azalacaktır.

Aynı alkali madde aynı zamanda güçlü bir elektrolittir ve sodyum iyonları içerir. Bu nedenle aşırı alkali madde konsantrasyonu, vinil sülfon oluşturan boyanın topaklaşmasına ve hatta tuzlanmasına da neden olacaktır. Aynı sorun malzeme tankında da yaşanıyor. Alkali maddesi çözüldüğünde (örnek olarak soda külünü alın), eğer geri akış çözeltisi kullanılıyorsa. Bu sırada geri akış sıvısı zaten boya hızlandırıcı maddeyi ve normal proses konsantrasyonundaki boyayı içerir. Boyanın bir kısmı elyaf tarafından tükenmiş olsa da, kalan boyanın en az %40'ından fazlası boya banyosundadır. Çalışma sırasında bir paket soda külü döküldüğünü ve tanktaki soda külü konsantrasyonunun 80 g/L'yi aştığını varsayalım. Bu sırada geri akış sıvısındaki boya hızlandırıcı 80 g/L olsa bile tanktaki boya da yoğuşacaktır. C ve D boyaları tuz bile çıkarabilir, özellikle D boyaları için, soda külü konsantrasyonu 20 g/l'ye düşse bile lokal tuzlanma meydana gelecektir. Bunlar arasında Brilliant Blue KN.R, Turkuaz Mavi G ve Supervisor BRF en hassas olanlardır.

Boyanın topaklaşması veya tuzlanması, boyanın tamamen hidrolize olduğu anlamına gelmez. Boya hızlandırıcının neden olduğu topaklanma veya tuzlanma söz konusu ise, yeniden çözülebildiği sürece yine de boyanabilir. Ancak yeniden çözünmesi için yeterli miktarda boya yardımcı maddesinin (üre 20 g/l veya daha fazlası gibi) eklenmesi ve yeterli karıştırma ile sıcaklığın 90°C veya üzerine çıkarılması gerekir. Açıkçası gerçek süreç işleyişinde bu çok zordur.
Boyaların teknede topaklaşmasını veya tuzlanmasını önlemek için çözünürlüğü düşük C ve D boyaları ile A ve B boyaları için derin ve konsantre renkler yapılırken transfer boyama prosesi kullanılmalıdır.

Süreç operasyonu ve analizi

1. Boya hızlandırıcıyı geri vermek için boya teknesini kullanın ve onu çözmek için teknede ısıtın (60～80°C). Tatlı suda boya bulunmadığından boya hızlandırıcının kumaşa afinitesi yoktur. Çözünmüş boya hızlandırıcı, boyama teknesine mümkün olduğu kadar çabuk doldurulabilir.

2. Tuzlu su çözeltisi 5 dakika boyunca sirküle edildikten sonra boya hızlandırıcı temelde tamamen tekdüze hale gelir ve daha sonra önceden çözülmüş olan boya çözeltisi eklenir. Boya çözeltisinin geri akış çözeltisiyle seyreltilmesi gerekir, çünkü geri akış çözeltisindeki boya hızlandırıcının konsantrasyonu yalnızca 80 gram /L olduğundan boya topaklanmaz. Aynı zamanda boya (nispeten düşük konsantrasyonlu) boya hızlandırıcıdan etkilenmeyeceği için boyama sorunu ortaya çıkacaktır. Şu anda, boyama kazanını doldurmak için boya çözeltisinin zamanla kontrol edilmesine gerek yoktur ve genellikle 10-15 dakika içinde tamamlanır.

3. Alkali ajanlar özellikle C ve D boyaları için mümkün olduğu kadar hidratlanmalıdır. Bu tip boya, boya teşvik edici maddelerin varlığında alkalin maddelere karşı çok duyarlı olduğundan, alkalin maddelerin çözünürlüğü nispeten yüksektir (soda külünün 60°C'deki çözünürlüğü 450 g/L'dir). Alkali maddesini çözmek için gereken temiz suyun çok fazla olmasına gerek yoktur, ancak alkali çözeltisini ekleme hızının proses gerekliliklerine uygun olması gerekir ve bunu artımlı bir yöntemle eklemek genellikle daha iyidir.

4. A kategorisindeki divinil sülfon boyaları için reaksiyon hızı nispeten yüksektir çünkü bunlar 60°C'de alkalin maddelere karşı özellikle hassastır. Anında renk sabitlenmesini ve eşit olmayan rengi önlemek için alkali maddenin 1/4'ünü düşük sıcaklıkta önceden ekleyebilirsiniz.

Transfer boyama prosesinde besleme hızını kontrol etmesi gereken yalnızca alkali ajandır. Transfer boyama işlemi sadece ısıtma yöntemine değil aynı zamanda sabit sıcaklık yöntemine de uygulanabilir. Sabit sıcaklık yöntemi boyanın çözünürlüğünü artırabilir ve boyanın difüzyonunu ve penetrasyonunu hızlandırabilir. 60°C'de lifin amorf alanının şişme hızı, 30°C'dekinin yaklaşık iki katıdır. Bu nedenle peynir, çile için sabit sıcaklık işlemi daha uygundur. Çözgü leventleri, yüksek penetrasyon ve difüzyon veya nispeten yüksek boya konsantrasyonu gerektiren jig boyama gibi düşük banyo oranlarına sahip boyama yöntemlerini içerir.

Şu anda piyasada bulunan sodyum sülfatın bazen nispeten alkalin olduğunu ve PH değerinin 9-10'a ulaşabileceğini unutmayın. Bu çok tehlikelidir. Saf sodyum sülfatı saf tuzla karşılaştırırsanız, tuzun boya agregasyonu üzerinde sodyum sülfattan daha yüksek bir etkisi vardır. Bunun nedeni, sofra tuzundaki sodyum iyonlarının eşdeğerinin, aynı ağırlıktaki sodyum sülfattakinden daha yüksek olmasıdır.

Boyaların birikmesi suyun kalitesiyle oldukça ilgilidir. Genel olarak 150 ppm'nin altındaki kalsiyum ve magnezyum iyonlarının boyaların agregasyonu üzerinde fazla bir etkisi olmayacaktır. Bununla birlikte, sudaki demir iyonları ve alüminyum iyonları gibi bazı alg mikroorganizmaları da dahil olmak üzere ağır metal iyonları, boya toplanmasını hızlandıracaktır. Örneğin, sudaki demir iyonlarının konsantrasyonu 20 ppm'i aşarsa, boyanın yapışma önleyici özelliği önemli ölçüde azalabilir ve alglerin etkisi daha ciddi hale gelebilir.

Boya topaklanma önleme ve tuzlanma direnci testi ile birlikte verilmiştir:

Tespit 1: 0,5 g boya, 25 g sodyum sülfat veya tuz tartılır ve 100 ml saf su içinde 25°C'de yaklaşık 5 dakika çözülür. Solüsyonu emmek için bir damlama tüpü kullanın ve filtre kağıdının üzerine aynı konuma sürekli olarak 2 damla damlatın.

Tespit 2: 0,5 g boya, 8 g sodyum sülfat veya tuz ve 8 g soda külü tartılır ve yaklaşık 25°C'de 100 ml saf su içinde yaklaşık 5 dakika süreyle çözülür. Çözeltiyi filtre kağıdına sürekli olarak emmek için bir damlalık kullanın. 2 damla.

Yukarıdaki yöntem, boyanın topaklanmayı önleme ve tuz giderme yeteneğini değerlendirmek için kullanılabilir ve temel olarak hangi boyama işleminin kullanılması gerektiğine karar verebilir.