Реактивні барвники є найпоширенішими барвниками для фарбування бавовни, і їх споживання також зростає, і ця тенденція, як очікується, збережеться протягом наступних кількох років. Реактивні барвники популярні через їх помірну ціну, високий вихід кольору та відповідну стійкість кольору. Єдиний його недолік - гідроліз барвників
Значення гідролізу
Зазвичай барвники фіксуються на бавовні в лужних умовах, і ця лужність сприяє реакції барвника з водою, викликаючи його деактивацію. Деактивовані барвники, тобто гідролізовані барвники, не можуть реагувати з бавовною, що призводить до значної втрати барвника. Гідролізовані барвники фізично прилипають до основи, доки їх не буде видалено під час процесу прання, що спричиняє проблеми зі стійкістю до прання. Крім того, гідролізовані барвники також потрапляють у відпрацьовані рідини, що призводить до збільшення навантаження забруднення.
Реактивні барвники фарбують підкладки з целюлозного волокна в три етапи:
Фарбування в нейтральному середовищі сіллю або порошком Юаньмін.
Фарбувальний барвник фіксується після додавання лугу, і між барвником і волокном утворюється ковалентний зв’язок.
Ретельно змийте нещільно прилиплі барвники на або в тканинах.
Третій етап, згаданий вище, дуже необхідний. Це пояснюється тим, що більшість реакційноздатних барвників у фарбувальній ванні пофарбовані волокнами, а деякі з них реагують з водою в лужних умовах, втрачаючи реакційну здатність з волокнами, і, таким чином, мають низьку спорідненість з волокнами. Якщо цей крок не виконано належним чином, через наявність гідролізованих барвників, стійкість до прання пофарбованого продукту буде низькою; а барвники, які вступають у реакцію з волокнами, матимуть високу стійкість до прання.
Реакція реакційноздатних барвників з водою не є єдиним фактором, що впливає на вихід фарбування. Ефективність застосування барвника також тісно пов’язана з такими факторами, як стабільність барвника при зберіганні, стабільність розчину для прокладки або пасти для друку та зміна реакційноздатної концентрації барвника в рецептурі барвника під час термічного розчинення.
Гідролітичне розкладання барвників відбувається з моменту виготовлення і продовжується під час сушіння та подрібнення. Ступінь гідролізу барвника залежить від реакційноздатних груп і хромофорів у його молекулі.
Гідролізовані барвники - це лише нестабільні атоми або групи у вихідних реактивних барвниках, замінені гідроксильними групами, а їхні дифузійні та адсорбційні властивості дуже схожі на вихідні реактивні барвники, тому їх легко дифундувати у волокно та адсорбувати на його поверхні.
Наприкінці стадії лужного фарбування, коли реакційноздатні барвники реагують з водою або волокнами і повністю витрачаються, встановлюється новий баланс, тобто баланс розподілу гідролізованих барвників у волокні та фарбувальній ванні. Розподіл реакційноздатних барвників у нейтральних розчинах аналогічний. На цьому етапі волокна містять велику кількість хімічно зв'язаних барвників.
Щоб отримати пофарбовані вироби з високою стійкістю до вологи, гідролізовані барвники повинні бути видалені з волокон під час остаточного промивання водою. При фарбуванні реактивними барвниками на волокні закріплюється в середньому близько 70% барвників, а решта витрачається при гідролізі, і використовується не менше 30% цієї частини барвників.
У реальній реакційній системі існує багато факторів, які впливають на швидкість гідролізу реакційноздатних барвників, таких як рН барвникової ванни, температура, концентрація барвника та концентрація електроліту.
(1) Вплив значення рН барвникової ванни Вивчаючи взаємозв'язок між значенням рН середовища та ступенем дисоціації целюлози, було виявлено, що концентрацію лугу не можна збільшити, так що значення рН середовища рішення перевищило 10-11. Тому що в цей час всі доступні гідроксильні групи в целюлозі іонізуються, і підвищення значення рН призведе лише до її гідролізу.
(2) Вплив температури Підвищення температури призведе до посиленого гідролізу реактивних барвників.
(3) Вплив концентрації барвника Збільшення концентрації реакційноздатного барвника в розчині сприятиме його коагуляції, тим самим знижуючи швидкість гідролізу.
(4) Вплив концентрації електроліту. Чим вища концентрація електроліту в барвнику, тим більше барвників гідролізується.
«Дослідження показало, що реакційна здатність реакційноздатних барвників з водою також пов’язана з хромофором у молекулі барвника, оскільки хромофор впливатиме на щільність електронної хмари реакційного центру. Якщо в хромофорній системі утворюється аніонна група, реакція Щільність електронної хмари збільшується, тим самим зменшуючи реакційну здатність реакційноздатних барвників з водою.