לצבעים תגובתיים יש מסיסות טובה מאוד במים.צבעים תגובתיים מסתמכים בעיקר על קבוצת החומצה הסולפונית שעל מולקולת הצבע להתמוסס במים.עבור צבעים תגובתיים בטמפרטורה מזו המכילים קבוצות וינילסולפון, בנוסף לקבוצת החומצה הסולפונית, ה-β -אתילסולפוניל סולפט הוא גם קבוצת המסה טובה מאוד.

בתמיסה המימית, יוני הנתרן על קבוצת החומצה הסולפונית וקבוצת ה-ethylsulfone sulfate עוברים תגובת הידרציה כדי לגרום לצבע ליצור אניון ולהתמוסס במים.הצביעה של הצבע התגובתי תלויה באניון של הצבע שיש לצבוע לסיב.

המסיסות של צבעים תגובתיים היא יותר מ-100 גרם/ליטר, לרוב הצבעים מסיסות של 200-400 גרם/ליטר, וחלק מהצבעים יכולים להגיע אפילו ל-450 גרם/ליטר.עם זאת, במהלך תהליך הצביעה, מסיסות הצבע תפחת מסיבות שונות (או אפילו בלתי מסיס לחלוטין).כאשר מסיסות הצבע יורדת, חלק מהצבע ישתנה מאניון חופשי בודד לחלקיקים, עקב דחיית המטען הגדולה בין החלקיקים.ירידה, חלקיקים וחלקיקים ימשכו זה את זה כדי לייצר צבירה.סוג זה של צבירה אוסף תחילה חלקיקי צבע לאגלומרטים, אחר כך הופך לאגלומרטים ולבסוף הופך לפלושים.למרות שהקשושים הם סוג של מכלול רופף, בגלל שלהם. השכבה הכפולה החשמלית שמסביב הנוצרת ממטענים חיוביים ושליליים קשה בדרך כלל לפירוק על ידי כוח הגזירה כאשר נוזל הצבע מסתובב, וקל לזרז את הצירים על הבד, וכתוצאה מכך צביעה או הכתמה של פני השטח.

ברגע שלצבע יש צבירה כזו, יציבות הצבע תפחת משמעותית, ובמקביל היא תגרום לדרגות שונות של כתמים, כתמים וכתמים.עבור חלק מהצבעים, הצפיפות תאיץ עוד יותר את ההרכבה תחת כוח הגזירה של תמיסת הצבע, ותגרום להתייבשות והמלחה.ברגע שמתרחשת ההמלחה, הצבע הצבוע יהפוך לבהיר במיוחד, או אפילו לא צבוע, גם אם הוא צבוע, זה יהיה כתמי צבע וכתמים רציניים.

גורמים להצטברות צבע

הסיבה העיקרית היא האלקטרוליט.בתהליך הצביעה, האלקטרוליט העיקרי הוא מאיץ הצבע (מלח נתרן ומלח).מאיץ הצבע מכיל יוני נתרן, והמקבילה של יוני נתרן במולקולת הצבע נמוכה בהרבה מזו של מאיץ הצבע.למספר המקביל של יוני נתרן, לריכוז התקין של מאיץ הצבע בתהליך הצביעה הרגיל לא תהיה השפעה רבה על מסיסות הצבע באמבט הצבע.

עם זאת, כאשר כמות מאיץ הצבע עולה, ריכוז יוני הנתרן בתמיסה עולה בהתאם.עודף יוני נתרן יעכב את היינון של יוני נתרן על הקבוצה המתמוססת של מולקולת הצבע, ובכך יפחית את מסיסות הצבע.לאחר יותר מ-200 גרם/ליטר, לרוב הצבעים יהיו דרגות צבירה שונות.כאשר ריכוז מאיץ הצבע עולה על 250 גרם/ליטר, דרגת הצבירה תתעצם, תחילה יווצרו אגרטלים ולאחר מכן בתמיסת הצבע.צבירים וקבוצות נוצרים במהירות, וכמה צבעים בעלי מסיסות נמוכה מומלחים חלקית או אפילו מיובשים.לצבעים בעלי מבנים מולקולריים שונים יש תכונות שונות נגד צבירה ועמידות בפני מלח.ככל שהמסיסות נמוכה יותר, התכונות נוגדות צבירה וסובלנות למלחים.ככל שהביצועים האנליטיים גרועים יותר.

מסיסותו של הצבע נקבעת בעיקר על פי מספר קבוצות החומצה הסולפונית במולקולת הצבע ומספר ה-β-ethylsulfone sulfates.יחד עם זאת, ככל שההידרופיליות של מולקולת הצבע גדולה יותר, כך המסיסות גבוהה יותר וההידרופיליות נמוכה יותר.ככל שהמסיסות נמוכה יותר.(לדוגמה, צבעים בעלי מבנה אזו הינם הידרופיליים יותר מצבעים בעלי מבנה הטרוציקלי.) בנוסף, ככל שהמבנה המולקולרי של הצבע גדול יותר, כך המסיסות נמוכה יותר, וככל שהמבנה המולקולרי קטן יותר, כך המסיסות גבוהה יותר.

מסיסות של צבעים תגובתיים
ניתן לחלק אותו באופן גס לארבע קטגוריות:

Class A, לצבעים המכילים דיאתיל סולפון סולפט (כלומר ויניל סולפון) ושלוש קבוצות תגובתיות (מונוכלורו-טריאזין + דיוויניל סולפון) יש את המסיסות הגבוהה ביותר, כגון Yuan Qing B, Navy GG, Navy RGB, Golden: RNL וכל השחורים התגובתיים מתוצרת ערבוב Yuanqing B, צבעי קבוצה תלת-תגובתיים כגון סוג ED, סוג Ciba וכו'. המסיסות של צבעים אלו היא בעיקר סביב 400 גרם/ליטר.

Class B, צבעים המכילים קבוצות הטרוביראקטיביות (מונוכלורו-טריאזין+וינילסולפון), כגון צהוב 3RS, אדום 3BS, אדום 6B, אדום GWF, RR שלושה צבעים ראשוניים, RGB שלושה צבעים ראשוניים וכו'. המסיסות שלהם מבוססת על 200~300 גרם המסיסות של מטה-אסטר גבוהה מזו של פארא-אסטר.

סוג C: כחול כהה שהוא גם קבוצה הטרוביראקטיבית: BF, כחול כהה 3GF, כחול כהה 2GFN, אדום RBN, אדום F2B וכו', עקב פחות קבוצות חומצה סולפונית או משקל מולקולרי גדול יותר, גם המסיסות שלה נמוכה, רק 100 -200 גרם/עלייה.Class D: צבעים עם קבוצת מונווינילסולפונים ומבנה הטרוציקלי, עם המסיסות הנמוכה ביותר, כגון כחול מבריק KN-R, כחול טורקיז, צהוב בהיר 4GL, ויולט 5R, כחול BRF, כתום מבריק F2R, אדום מבריק F2G וכו'. המסיסות של סוג זה של צבע הוא רק כ-100 גרם/ליטר.סוג זה של צבע רגיש במיוחד לאלקטרוליטים.לאחר שסוג זה של צבע נצבר, הוא אפילו לא צריך לעבור תהליך של flocculation, ישירות החוצה.

בתהליך הצביעה הרגיל, הכמות המקסימלית של מאיץ הצבע היא 80 גרם/ליטר.רק צבעים כהים דורשים ריכוז כה גבוה של מאיץ צבע.כאשר ריכוז הצבע באמבט הצביעה נמוך מ-10 גרם/ליטר, לרוב הצבעים התגובתיים עדיין יש מסיסות טובה בריכוז זה ולא יצטברו.אבל הבעיה טמונה בבור.על פי תהליך הצביעה הרגיל מוסיפים תחילה את הצבע ולאחר דילול מלא של הצבע באמבט הצבע לאחידות, מוסיפים את מאיץ הצבע.מאיץ הצבע משלים בעצם את תהליך הפירוק במיכל.

פעל לפי התהליך הבא

הנחה: ריכוז הצביעה הוא 5%, יחס האלכוהול הוא 1:10, משקל הבד הוא 350 ק"ג (זרימת נוזלים בצינור כפול), מפלס המים הוא 3.5T, נתרן סולפט הוא 60 גרם/ליטר, הכמות הכוללת של נתרן סולפט היא 200 ק"ג (50 ק"ג). /חבילה סה"כ 4 אריזות) ) (קיבולת מיכל החומר היא בדרך כלל כ-450 ליטר).בתהליך המסת נתרן סולפט משתמשים לעתים קרובות בנוזל הריפלוקס של בור הצבע.נוזל הריפלוקס מכיל את הצבע שהוסף קודם לכן.בדרך כלל, נוזל ריפלוקס של 300 ליטר מוכנס תחילה לבור החומר, ולאחר מכן שופכים שתי חבילות של נתרן סולפט (100 ק"ג).

הבעיה היא כאן, רוב הצבעים יצטברו בדרגות שונות בריכוז זה של נתרן גופרתי.ביניהם, לסוג C תהיה צבירה רצינית, וצבע ה-D לא רק יצטבר, אלא אפילו ימלח.למרות שהמפעיל הכללי יבצע את ההליך כדי למלא באיטיות את תמיסת הנתרן סולפט בבור החומר לתוך בור הצבע דרך משאבת המחזור הראשית.אבל הצבע ב-300 ליטרים של תמיסת נתרן סולפט יצר פקקים ואפילו המלח.

כאשר ממלאים את כל התמיסה בבור החומר לתוך בור הצביעה, ניכר היטב שיש שכבה של חלקיקי צבע שומניים על דופן הבור ותחתית הבור.אם מגרדים את חלקיקי הצבע הללו ומכניסים למים נקיים, זה בדרך כלל קשה.מתמוססים שוב.למעשה, 300 הליטר של תמיסה הנכנסת לבור הצבע הם כולם כאלה.

זכרו שיש גם שתי אריזות של אבקת יואנמינג שגם יומסו וימולאו מחדש לתוך בור הצבע בצורה זו.לאחר שזה קורה, כתמים, כתמים וכתמים צפויים להתרחש, ויציבות הצבע פוחתת ברצינות עקב צביעת פני השטח, גם אם אין צניפת או המלחה ברורה.עבור Class A ו- Class B עם מסיסות גבוהה יותר, תתרחש גם צבירה של צבע.למרות שצבעים אלו עדיין לא יצרו פקקים, לפחות חלק מהצבעים כבר יצרו אגרטלים.

קשה לחדור לאגרגטים אלו בסיבים.מכיוון שהאזור האמורפי של סיבי כותנה מאפשר רק חדירה ודיפוזיה של צבעי מונו-יון.שום אגרגטים לא יכולים להיכנס לאזור האמורפי של הסיבים.זה יכול להיספג רק על פני הסיבים.גם יציבות הצבע תפחת משמעותית, וכתמי צבע וכתמים יופיעו גם במקרים חמורים.

מידת התמיסה של צבעים תגובתיים קשורה לחומרים אלקליים

כאשר מוסיפים את הסוכן האלקלי, ה-β-ethylsulfone sulfate של הצבע התגובתי יעבור תגובת אלימינציה ליצירת הוויניל סולפון האמיתי שלו, שהוא מסיס מאוד בגנים.מכיוון שתגובת האלימינציה דורשת מעט מאוד חומרים אלקליים, (לעיתים קרובות רק מהווה פחות מ-1/10 מהמינון בתהליך), ככל שמוסיפים יותר מינון אלקלי, כך יותר צבעים שמבטלים את התגובה.ברגע שתגובת האלימינציה מתרחשת, גם מסיסות הצבע תקטן.

אותו חומר אלקלי הוא גם אלקטרוליט חזק ומכיל יוני נתרן.לכן, ריכוז יתר של חומרי אלקלי יגרום גם לצבע שיצר ויניל סולפון להצטבר או אפילו להמלח החוצה.אותה בעיה מתרחשת במיכל החומר.כאשר הסוכן האלקלי מומס (קח אפר סודה כדוגמה), אם נעשה שימוש בתמיסת הריפלוקס.בשלב זה, נוזל הריפלוקס כבר מכיל את חומר האצת הצבע והצבע בריכוז התהליך הרגיל.למרות שחלק מהצבע עשוי להיות מוצה על ידי הסיבים, לפחות יותר מ-40% מהצבע הנותר נמצא בליקר הצבע.נניח שחבילת אפר סודה נשפכת במהלך הפעולה, וריכוז אפר הסודה במיכל עולה על 80 גרם/ליטר.גם אם מאיץ הצבע בנוזל הריפלוקס הוא 80 גרם/ליטר בשלב זה, הצבע במיכל יתעבה גם הוא.צבעי C ו-D עשויים אפילו להמלח, במיוחד עבור צבעי D, גם אם ריכוז אפר הסודה יורד ל-20 גרם/ליטר, תתרחש המלחה מקומית.ביניהם, Brilliant Blue KN.R, Turquoise Blue G ו-Supervisor BRF הם הרגישים ביותר.

צבירה של צבע או אפילו המלחה אינה אומרת שהצבע עבר הידרוליזה מלאה.אם מדובר בהצטברות או המלחה שנגרמה על ידי מאיץ צבע, עדיין ניתן לצבוע אותו כל עוד ניתן להמיס אותו מחדש.אבל כדי לגרום לו להתמוסס מחדש, יש צורך להוסיף כמות מספקת של מסייע צבע (כגון אוריאה 20 גרם/ליטר או יותר), ויש להעלות את הטמפרטורה ל-90 מעלות צלזיוס או יותר תוך ערבוב מספיק.ברור שזה מאוד קשה בפעולת התהליך בפועל.
על מנת למנוע מהצבעים להצטבר או להמלח בבור, יש להשתמש בתהליך צביעת העברה בעת יצירת צבעים עמוקים ומרוכזים לצבעי C ו-D בעלי מסיסות נמוכה וכן לצבעי A ו-B.

תפעול וניתוח תהליכים

1. השתמש במיכל הצבע כדי להחזיר את מאיץ הצבע וחמם אותו במיכל כדי להמיס אותו (60 ~ 80℃).מכיוון שאין צבע במים המתוקים, למאיץ הצבע אין זיקה לבד.ניתן למלא את מאיץ הצבע המומס לתוך בור הצביעה במהירות האפשרית.

2. לאחר שתמיסת המלח מופצת במשך 5 דקות, מאיץ הצבע הוא בעצם אחיד לחלוטין, ולאחר מכן מוסיפים את תמיסת הצבע שהומסה מראש.יש לדלל את תמיסת הצבע בתמיסת הריפלוקס, מכיוון שריכוז מאיץ הצבע בתמיסת הריפלוקס הוא 80 גרם/ליטר בלבד, הצבע לא יצטבר.יחד עם זאת, מכיוון שהצבע לא יושפע ממאיץ הצבע (בריכוז נמוך יחסית), תתרחש בעיית הצביעה.בשלב זה, אין צורך לשלוט על תמיסת הצבע לפי זמן כדי למלא את בור הצביעה, ולרוב זה מסתיים תוך 10-15 דקות.

3. חומרי אלקלי צריך להיות לחות ככל האפשר, במיוחד עבור צבעי C ו-D.מכיוון שסוג זה של צבע רגיש מאוד לחומרים אלקליים בנוכחות חומרים מעודדי צבע, המסיסות של חומרים אלקליים גבוהה יחסית (המסיסות של אפר סודה ב-60°C היא 450 גרם/ליטר).המים הנקיים הדרושים להמסת החומר האלקלי אינם צריכים להיות יותר מדי, אך מהירות הוספת תמיסת האלקלי צריכה להיות בהתאם לדרישות התהליך, ובדרך כלל עדיף להוסיף אותה בשיטה מצטברת.

4. עבור צבעי הדיוויניל סולפון בקטגוריה A, קצב התגובה גבוה יחסית מכיוון שהם רגישים במיוחד לחומרים אלקליים ב-60 מעלות צלזיוס.על מנת למנוע קיבוע צבע מיידי וצבע לא אחיד, ניתן להוסיף מראש 1/4 מהחומר האלקלי בטמפרטורה נמוכה.

בתהליך צביעת ההעברה, רק הסוכן האלקלי צריך לשלוט בקצב ההאכלה.תהליך צביעת ההעברה ישים לא רק לשיטת החימום, אלא גם ישים לשיטת הטמפרטורה הקבועה.שיטת הטמפרטורה הקבועה יכולה להגביר את מסיסות הצבע ולהאיץ את הדיפוזיה והחדירה של הצבע.קצב ההתנפחות של האזור האמורפי של הסיב ב-60 מעלות צלזיוס גבוה בערך פי שניים מזה שב-30 מעלות צלזיוס.לכן, תהליך הטמפרטורה הקבועה מתאים יותר לגבינה, האנק.קורות עיוות כוללות שיטות צביעה עם יחסי אלכוהול נמוכים, כגון צביעת ג'יג, הדורשות חדירה ודיפוזיה גבוהים או ריכוז צבע גבוה יחסית.

שימו לב שהנתרן סולפט הזמין כיום בשוק הוא לפעמים בסיסי יחסית, וערך ה-PH שלו יכול להגיע ל-9-10.זה מאוד מסוכן.אם אתה משווה נתרן סולפט טהור עם מלח טהור, למלח יש השפעה גבוהה יותר על צבירת הצבעים מאשר נתרן סולפט.הסיבה לכך היא שהמקבילה של יוני נתרן במלח שולחן גבוהה מזו שבנתרן סולפט באותו משקל.

הצטברות הצבעים קשורה למדי לאיכות המים.באופן כללי, ליוני סידן ומגנזיום מתחת ל-150ppm לא תהיה השפעה רבה על הצטברות הצבעים.עם זאת, יוני מתכות כבדות במים, כגון יוני ברזל ויוני אלומיניום, כולל כמה מיקרואורגניזמים של אצות, יאיץ את צבירת הצבע.לדוגמה, אם ריכוז יוני הברזל במים עולה על 20 ppm, יכולת האנטי-לכידות של הצבע יכולה להיות מופחתת משמעותית, והשפעת האצות חמורה יותר.

מצורף עם בדיקת עמידות צבע נגד צבירה והמלחה:

קביעה 1: שקלו 0.5 גרם צבע, 25 גרם נתרן סולפט או מלח, והמיסו אותם ב-100 מ"ל מים מטוהרים ב-25 מעלות צלזיוס למשך כ-5 דקות.השתמש בצינור טפטוף כדי למצוץ את התמיסה והורד 2 טיפות ברציפות באותו מיקום על נייר הסינון.

קביעה 2: שוקלים 0.5 גרם צבע, 8 גרם נתרן סולפט או מלח ו-8 גרם אפר סודה, וממיסים אותם ב-100 מ"ל מים מטוהרים בכ-25 מעלות צלזיוס למשך כ-5 דקות.השתמש בטפטפת כדי למצוץ את התמיסה על נייר הסינון ברציפות.2 טיפות.

השיטה הנ"ל יכולה לשמש כדי פשוט לשפוט את יכולת האנטי-אגרסיביות וההמלחה של הצבע, ובעצם לשפוט באיזה תהליך צביעה יש להשתמש.