Reaktif boyalar suda çok iyi çözünürlüğe sahiptir.Reaktif boyalar, suda çözünmek için esas olarak 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 çözücü 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 ve bazı boyalar 450 g/L'ye bile ulaşabilir.Ancak boyama işlemi sırasında çeşitli sebeplerden dolayı boyanın çözünürlüğü azalır (hatta tamamen çözünmez).Boyanın çözünürlüğü azaldığında, partiküller arasındaki büyük itme yükü nedeniyle boyanın bir kısmı tek bir serbest anyondan partiküllere dönüşecektir.Azalma, parçacıklar ve parçacıklar topaklanma oluşturmak için birbirlerini çekecektir.Bu tür bir aglomerasyon, önce boya parçacıklarını aglomeralar halinde toplar, daha sonra aglomeralara dönüşür ve sonunda floklara dönüşür.Floklar bir tür gevşek montaj olmalarına rağmen, pozitif ve negatif yüklerden oluşan çevreleyen elektrik çift tabakası nedeniyle, boya banyosu dolaştığı zaman kesme kuvveti tarafından ayrıştırılması genellikle zordur ve topakların kumaş üzerinde çökelmesi kolaydır. yüzey boyama veya boyama ile sonuçlanır.

Boya bu tür bir topaklaşmaya sahip olduğunda, renk haslığı önemli ölçüde azalacak ve aynı zamanda farklı derecelerde lekelere, lekelere ve lekelere neden olacaktır.Bazı boyalar için flokülasyon, boya çözeltisinin kesme kuvveti altında montajı daha da hızlandırarak dehidrasyona ve tuzlanmaya neden olur.Tuzlanma meydana geldiğinde, boyanan renk aşırı derecede açık hale gelir, hatta boyanmaz, boyansa bile ciddi renk lekeleri ve lekeleri olur.

Boya agregasyonunun nedenleri

Ana sebep elektrolittir.Boyama işleminde 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 işlemindeki sodyum iyonlarının eşdeğer sayısı, boya hızlandırıcının normal konsantrasyonu, boyanın boya banyosundaki çözünürlüğü üzerinde fazla bir etkiye sahip olmayacaktır.

Ancak boya hızlandırıcı miktarı arttıkça çözeltideki sodyum iyonlarının konsantrasyonu buna bağlı olarak artar.Fazla sodyum iyonları, boya molekülünün çözünen grubu üzerindeki sodyum iyonlarının iyonlaşmasını engelleyerek boyanın çözünürlüğünü azaltacaktır.200 g/L'den sonra, boyaların çoğu farklı derecelerde topaklanmaya sahip olacaktır.Boya hızlandırıcının konsantrasyonu 250 g/L'yi aştığında, topaklanma derecesi yoğunlaşarak önce aglomeralar, sonra da boya solüsyonunda oluşacaktır.Aglomeratlar ve topaklanmalar hızla oluşur ve düşük çözünürlüğe sahip bazı boyalar kısmen tuzlanır ve hatta kurutulur.Farklı moleküler yapılara sahip boyalar, farklı topaklanma önleyici ve tuzun dışarı çıkma direnci özelliklerine sahiptir.Çözünürlük, topaklanma önleyici ve tuza toleranslı özellikler ne kadar düşükse.Analitik performans ne kadar kötüyse.

Boyanın çözünürlüğü esas olarak boya molekülündeki sülfonik asit gruplarının sayısı ve β-etilsülfon sülfatların sayısı ile belirlenir.Aynı zamanda, boya molekülünün hidrofilikliği ne kadar yüksekse, çözünürlük o kadar yüksek ve hidrofilikliği o kadar düşüktür.Çözünürlük ne kadar düşükse.(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:

Sınıf A, 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 Yuanqing B, ED tipi, Ciba s 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 heterobireaktif gruplar (monokloros-triazin+vinilsülfon) içeren boyalar. Çözünürlükleri 200~300 grama dayanır Meta-esterin çözünürlüğü para-esterden daha yüksektir.

Tip C: Aynı zamanda bir heterobireaktif 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, sadece 100 -200 gr/ Artış.D Sınıfı: Brilliant Blue KN-R, Turkuaz Mavi G, Bright Yellow 4GL, Violet 5R, Blue BRF, Brilliant Orange F2R, Brilliant Red F2G gibi monovinilsülfon grubu ve heterosiklik yapıya sahip, çözünürlüğü en düşük boyalar. Çözünürlük Bu tür boyaların oranı sadece yaklaşık 100 g/L'dir.Bu tip boya özellikle elektrolitlere karşı hassastır.Bu tür boya bir kez topaklaştıktan sonra, doğrudan tuzlama olan topaklaştırma sürecinden geçmesine bile gerek kalmaz.

Normal boyama işleminde maksimum boya hızlandırıcı miktarı 80 g/L'dir.Sadece koyu renkler bu kadar yüksek konsantrasyonda boya hızlandırıcı gerektirir.Boyama banyosundaki boya konsantrasyonu 10 g/L'den az olduğunda, çoğu reaktif boya bu konsantrasyonda hala iyi çözünürlüğe sahiptir ve topaklanma yapmaz.Ama sorun kazanda yatıyor.Normal boyama işlemine göre önce boya eklenir ve boya banyosunda homojenliğe kadar tamamen seyreltildikten sonra boya hızlandırıcı eklenir.Boya hızlandırıcı temel olarak teknede çözünme sürecini tamamlar.

Aşağıdaki işleme 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 deposunun kapasitesi genellikle 450 litre civarındadır).Sodyum sülfatın çözülmesi sürecinde genellikle boya teknesinin geri akış sıvısı kullanılır.Geri akış sıvısı önceden eklenen boyayı içerir.Genellikle malzeme teknesine 300L reflü sıvısı konur ve ardından iki paket sodyum sülfat (100 kg) dökülür.

Sorun burada, çoğu boya, bu sodyum sülfat konsantrasyonunda değişen derecelerde topaklaşacaktır.Bunlar arasında C tipi ciddi topaklanma olacak ve D boyası sadece topaklanmakla kalmayacak, hatta tuzdan çıkacaktır.Genel operatör, malzeme teknesindeki sodyum sülfat çözeltisini ana sirkülasyon pompası aracılığıyla boya teknesine yavaşça yenilemek için prosedürü izleyecektir.Ancak 300 litre sodyum sülfat solüsyonundaki boya topaklaşmış ve hatta tuzlanmıştır.

Malzeme teknesindeki çözeltinin tamamı boyama teknesine doldurulduğunda, teknenin duvarında ve teknenin tabanında bir yağlı boya parçacıkları tabakası olduğu ciddi şekilde görülür.Bu boya tanecikleri kazınıp temiz suya atılırsa genellikle zordur.Tekrar çözün.Aslında boya teknesine giren 300 litre solüsyonun hepsi böyledir.

Ayrıca, bu şekilde çözülecek ve boya teknesine yeniden doldurulacak iki paket Yuanming Tozu olduğunu unutmayın.Bu olaydan sonra mutlaka leke, leke ve leke oluşumu meydana gelir ve belirgin bir topaklanma ya da tuzlanma olmasa bile yüzey boyama nedeniyle renk haslıkları ciddi oranda azalır.Daha yüksek çözünürlüğe sahip Sınıf A ve Sınıf B için boya agregasyonu da meydana gelecektir.Bu boyalar henüz flokülasyonlar oluşturmamış olsa da, boyaların en azından bir kısmı halihazırda topaklanmalar oluşturmuştur.

Bu agregaların fibere nüfuz etmesi zordur.Çünkü pamuk lifinin amorf bölgesi sadece mono-iyon boyaların penetrasyonuna ve difüzyonuna izin verir.Elyafın amorf bölgesine hiçbir agrega giremez.Sadece elyafın yüzeyinde adsorbe edilebilir.Renk haslığı da önemli ölçüde azalacak ve ciddi durumlarda renk lekeleri ve lekelenmeler 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 (genellikle işlem dozajının sadece 1/10'undan daha azını oluşturur), ne kadar fazla alkali dozajı eklenirse, reaksiyonu ortadan kaldıran boyalar 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 ayrıca vinil sülfonu oluşturan boyanın topaklaşmasına ve hatta tuzunun dışarı çıkmasına neden olacaktır.Aynı sorun malzeme deposunda da yaşanıyor.Alkali madde çözündüğünde (soda külünü örnek olarak alın), eğer geri akış solüsyonu kullanılıyorsa.Bu sırada, geri akış sıvısı zaten normal işlem konsantrasyonunda boya hızlandırıcı madde ve boya 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 geçtiğini varsayalım.Bu sırada reflü sıvısındaki boya hızlandırıcı 80 g/L olsa bile tanktaki boya da yoğuşacaktır.C ve D boyaları, özellikle D boyaları için, soda külü konsantrasyonu 20 g/l'ye düşse bile, yerel tuzlanma meydana gelebilir.Bunlar arasında Brilliant Blue KN.R, Turkuaz Mavi G ve Supervisor BRF en hassas olanlarıdır.

Boya aglomerasyonu ve hatta tuzlanma, boyanın tamamen hidrolize olduğu anlamına gelmez.Boya hızlandırıcıdan kaynaklanan topaklanma veya tuzlanma ise, tekrar çözülebildiği sürece boyanabilir.Ancak tekrar çözünmesi için yeterli miktarda boya yardımcısı (üre 20 g/l veya daha fazla) ilave edilmeli ve yeterli karıştırma ile sıcaklık 90°C veya üzerine çıkarılmalıdır.Açıkçası, gerçek süreç operasyonunda çok zordur.
Çözünürlüğü az olan C ve D boyaları ile A ve B boyalarında derin ve konsantre renkler elde edilirken boyaların teknede topaklaşmasını veya tuzlanmasını önlemek için transfer boyama işlemi uygulanmalıdır.

Proses operasyonu ve analizi

1. Boya hızlandırıcıyı geri döndürmek için boya teknesini kullanın ve onu eritmek için teknede ısıtın (60~80℃).Tatlı suda boya bulunmadığından boya hızlandırıcının kumaşa afinitesi yoktur.Çözünmüş boya hızlandırıcı mümkün olan en kısa sürede boyama teknesine doldurulabilir.

2. Tuzlu su solüsyonu 5 dakika sirküle edildikten sonra, boya hızlandırıcı temelde tamamen üniform hale gelir ve daha sonra önceden çözülmüş olan boya solüsyonu eklenir.Boya çözeltisinin geri akış çözeltisiyle seyreltilmesi gerekir, çünkü geri akış çözeltisindeki boya hızlandırıcı konsantrasyonu sadece 80 gram/L'dir, boya topaklanmaz.Aynı zamanda boya (nispeten düşük konsantrasyonlu) boya hızlandırıcıdan etkilenmeyeceği için boyama sorunu ortaya çıkacaktır.Bu sırada, boya çözeltisinin boyama teknesini doldurmak için zamana göre kontrol edilmesine gerek yoktur ve genellikle 10-15 dakikada tamamlanır.

3. Alkali ajanlar, özellikle C ve D boyaları için mümkün olduğunca hidratlanmalıdır.Bu tip boya, boya destekleyici maddelerin mevcudiyetinde alkalin maddelere karşı çok hassas olduğundan, alkalin maddelerin çözünürlüğü nispeten yüksektir (60°C'de soda külünün çözünürlüğü 450 g/L'dir).Alkali ajanı çözmek için gereken temiz suyun çok fazla olması gerekmez, ancak alkali solüsyonu ekleme hızının proses gereksinimlerine uygun olması gerekir ve genellikle artımlı bir yöntemle eklemek daha iyidir.

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

Transfer boyama işleminde, besleme hızını kontrol etmesi gereken sadece 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.Elyafın amorf bölgesinin 60°C'deki şişme oranı, 30°C'dekinin yaklaşık iki katıdır.Bu nedenle sabit sıcaklık işlemi peynir, çile için daha uygundur.Çözgü leventleri, yüksek penetrasyon ve difüzyon veya nispeten yüksek boya konsantrasyonu gerektiren jig boyama gibi düşük likör oranlarına sahip boyama yöntemlerini içerir.

Şu anda piyasada bulunan sodyum sülfatın bazen nispeten alkali 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 agregasyonu, su kalitesi ile oldukça ilişkilidir.Genel olarak, 150 ppm'in altındaki kalsiyum ve magnezyum iyonlarının boyaların agregasyonu üzerinde fazla bir etkisi olmayacaktır.Bununla birlikte, bazı alg mikroorganizmaları da dahil olmak üzere sudaki ferrik iyonlar ve alüminyum iyonları gibi ağır metal iyonları boya agregasyonunu hızlandıracaktır.Örneğin, sudaki demir iyonlarının konsantrasyonu 20 ppm'yi aşarsa, boyanın kohezyon önleme yeteneği önemli ölçüde azaltılabilir ve alglerin etkisi daha ciddi olur.

Boya aglomerasyon önleme ve tuzlanma direnci testi ile birlikte:

Tayin 1: 0,5 g boya, 25 g sodyum sülfat veya tuzu tartın ve 25°C'deki 100 ml saf suda yaklaşık 5 dakika çözün.Çözeltiyi emmek için bir damlama tüpü kullanın ve filtre kağıdı üzerinde aynı konumda sürekli olarak 2 damla damlatın.

Tayin 2: 0,5 g boya, 8 g sodyum sülfat veya tuz ve 8 g soda külü tartılır ve yaklaşık 25°C'deki 100 ml saf suda yaklaşık 5 dakika çözülür.Filtre kağıdındaki çözeltiyi sürekli olarak emmek için bir damlalık kullanın.2 damla.

Yukarıdaki yöntem, boyanın topaklanma önleme ve tuzlanma kabiliyetini basit bir şekilde yargılamak için kullanılabilir ve temel olarak hangi boyama işleminin kullanılması gerektiğine karar verebilir.