Kationtová barviva jsou speciální barviva pro barvení polyakrylonitrilových vláken a lze je použít i pro barvení modifikovaného polyesteru (CDP).Dnes se podělím o základní poznatky o kationtových barvivech.
Přehled kationtových barviv
1. Historie
Kationtová barviva jsou jedním z prvních syntetických barviv.Anilinová violeť syntetizovaná WHPerkinem ve Spojených státech v roce 1856 a následná krystalová violeť a malachitová zeleň jsou všechna kationtová barviva.Tato barviva byla dříve známá jako základní barviva, kterými lze barvit bílkovinná vlákna a celulózová vlákna upravená taninem a vinným kamenem.Mají jasné barvy, ale nejsou stálé na světle a byly později vyvinuty přímými barvivy a kypovými barvivy.a kyselá barviva.
Po průmyslové výrobě akrylových vláken v 50. letech 20. století bylo zjištěno, že na polyakrylonitrilových vláknech mají kationtová barviva nejen vysokou přímost a jasnou barvu, ale mají také mnohem vyšší stálobarevnost než proteinová vlákna a celulózová vlákna.vzbudit v lidech zájem.Aby se dále přizpůsobila aplikaci akrylových vláken a jiných syntetických vláken, bylo syntetizováno mnoho nových odrůd s vysokou stálostí, jako je polymethinová struktura, dusíkem substituovaná polymethinová struktura a pernalaktamová struktura atd., takže kationtová barviva se stávají polyakrylonitrily.Třída hlavních barviv pro barvení vláken.
2. Vlastnosti:
Kationtová barviva generují kladně nabité barevné ionty v roztoku a tvoří soli s kyselými anionty, jako je chloridový ion, acetátová skupina, fosfátová skupina, methylsulfátová skupina atd., čímž barví polyakrylonitrilová vlákna.Při skutečném barvení se k vytvoření specifické barvy běžně používá několik kationtových barviv.Při smíšeném barvení kationtových barviv je však často obtížné rovnoměrně vybarvit světlo stejné barvy, což má za následek skvrnité a vrstvené.Proto při výrobě kationtových barviv musíme kromě rozšiřování odrůdy a množství dbát i na sladění odrůd barviv;abychom zabránili barvení, musíme věnovat pozornost vývoji odrůd s dobrou úrovní a také věnovat pozornost zlepšení parostálosti kationtových barviv.a světlostálost.
Za druhé, klasifikace kationtových barviv
Kladně nabitá skupina v molekule kationtového barviva je určitým způsobem spojena s konjugovaným systémem a poté tvoří sůl s aniontovou skupinou.Podle pozice kladně nabité skupiny v konjugovaném systému lze kationtová barviva rozdělit do dvou kategorií: izolovaná a konjugovaná.
1. Izolovaná kationtová barviva
Prekurzor izolačního kationtového barviva a kladně nabitá skupina jsou spojeny přes izolační skupinu a kladný náboj je lokalizován, podobně jako zavedení kvartérní amoniové skupiny na molekulární konec disperzních barviv.Může být reprezentován následujícím vzorcem:
Díky koncentraci kladných nábojů se snadno kombinuje s vlákny a procento barvení a rychlost barvení jsou relativně vysoké, ale rovnoměrnost je špatná.Obecně je odstín tmavý, molární absorbance je nízká a odstín není dostatečně silný, ale má vynikající tepelnou odolnost a stálost na světle a vysokou stálost.Často se používá při barvení středních a světlých barev.Typické odrůdy jsou:
2. Konjugovaná kationtová barviva
Kladně nabitá skupina konjugovaného kationtového barviva je přímo připojena ke konjugovanému systému barviva a kladný náboj je delokalizován.Barva tohoto typu barviva je velmi jasná a molární absorbance je vysoká, ale některé odrůdy mají špatnou světlostálost a tepelnou odolnost.Mezi použitými typy tvoří konjugovaný typ více než 90 %.Existuje mnoho druhů konjugovaných kationtových barviv, zejména triarylmethanové, oxazinové a polymethinové struktury.
3. Nová kationtová barviva
1. Migrace kationtových barviv
Takzvaná migrační kationtová barviva se týkají třídy barviv s relativně jednoduchou strukturou, malou molekulovou hmotností a molekulárním objemem a dobrou difuzivitou a egalizační schopností, která se nyní stala velkou kategorií kationtových barviv.Jeho výhody jsou následující:
Má dobré migrační a vyrovnávací vlastnosti a nemá žádnou selektivitu k akrylovým vláknům.Může být aplikován na různé druhy akrylových vláken a lépe řeší problém rovnoměrného barvení akrylových vláken.Množství zpomalovače je malé (od 2 do 3 % do 0,1 až 0,5 %) a je dokonce možné barvit jednu barvu bez přidání zpomalovače, takže použití může snížit náklady na barvení.Může zjednodušit proces barvení a výrazně zkrátit dobu barvení z (původních 45 až 90 minut na 10 až 25 minut).
2. Kationtová barviva pro modifikaci:
Aby se přizpůsobilo barvení modifikovaných syntetických vláken, byla proseta a syntetizována šarže kationtových barviv.Následující struktury jsou vhodné pro modifikovaná polyesterová vlákna.Žlutá jsou hlavně konjugovaná methinová barviva, červená jsou azobarviva na bázi triazolu nebo thiazolu a izolační azobarviva a modrá jsou azobarviva a azobarviva na bázi thiazolu.Oxazinová barviva.
3. Disperzní kationtová barviva:
Aby se přizpůsobilo barvení modifikovaných syntetických vláken, byla proseta a syntetizována šarže kationtových barviv.Následující struktury jsou vhodné pro modifikovaná polyesterová vlákna.Žlutá jsou hlavně konjugovaná methinová barviva, červená jsou azobarviva na bázi triazolu nebo thiazolu a izolační azobarviva a modrá jsou azobarviva a azobarviva na bázi thiazolu.Oxazinová barviva.
4. Reaktivní kationtová barviva:
Reaktivní kationtová barviva jsou novou třídou kationtových barviv.Poté, co je reaktivní skupina zavedena do konjugované nebo izolované molekuly barviva, získá tento druh barviva speciální vlastnosti, zejména na směsném vláknu, nejenže si zachovává jasnou barvu, ale také může barvit různá vlákna.
Za čtvrté, vlastnosti kationtových barviv
1. Rozpustnost:
Alkylové a aniontové skupiny tvořící sůl v molekule kationtového barviva byly popsány výše pro ovlivnění rozpustnosti barviva.Kromě toho, pokud jsou v barvicím médiu aniontové sloučeniny, jako jsou aniontové povrchově aktivní látky a aniontová barviva, budou se také kombinovat s kationtovými barvivy za vzniku sraženin.Vlna/nitril, polyester/nitril a další směsové tkaniny nelze barvit ve stejné lázni běžnými kationtovými barvivy a kyselými, reaktivními a disperzními barvivy, jinak dojde k vysrážení.K řešení těchto problémů se obecně přidávají činidla proti srážení.
2. Citlivost na pH:
Obecně jsou kationtová barviva stabilní v rozmezí pH 2,5 až 5,5.Když je hodnota pH nízká, aminoskupina v molekule barviva je protonována a skupina poskytující elektrony je přeměněna na skupinu přijímající elektrony, což způsobuje změnu barvy barviva;Dochází k vysrážení, změně barvy nebo vyblednutí barviva.Například oxazinová barviva se v alkalickém prostředí přeměňují na nekationtová barviva, která ztrácí afinitu k akrylovým vláknům a nelze je barvit.
3. Kompatibilita:
Kationtová barviva mají relativně velkou afinitu k akrylovým vláknům a mají špatnou migrační účinnost ve vláknech, což ztěžuje vyrovnávání barviva.Různá barviva mají různou afinitu ke stejnému vláknu a jejich rychlost difúze uvnitř vlákna je také různá.Když se smíchají barviva s velmi rozdílnými rychlostmi barvení, pravděpodobně během procesu barvení dojde ke změnám barev a nerovnoměrnému vybarvení.Při smíchání barviv s podobnými rychlostmi se jejich koncentrační poměr v barvicí lázni v podstatě nemění, takže barva produktu zůstává konzistentní a barvení je jednotnější.Výkon této kombinace barviv se nazývá kompatibilita barviv.
Pro usnadnění použití lidé používají číselné hodnoty k vyjádření kompatibility barviv, obvykle vyjádřené jako hodnota K.Používá se jedna sada žlutých a modrých standardních barviv, každá sada se skládá z pěti barviv s různými rychlostmi barvení a existuje pět hodnot kompatibility (1, 2, 3, 4, 5) a hodnota kompatibility barviva s největší rychlostí barvení Small je migrace a rovnoměrnost barviva špatná a barvivo s nízkou rychlostí barvení má velkou hodnotu kompatibility a migrace a rovnoměrnost barviva jsou lepší.Testované barvivo a standardní barvivo se obarví jeden po druhém a poté se vyhodnotí účinek barvení, aby se určila hodnota kompatibility testovaného barviva.
Existuje určitý vztah mezi hodnotou kompatibility barviv a jejich molekulárními strukturami.Do molekul barviva se zavádějí hydrofobní skupiny, snižuje se rozpustnost ve vodě, zvyšuje se afinita barviva k vláknu, zvyšuje se rychlost barvení, klesá hodnota kompatibility, klesá migrace a rovnoměrnost na vláknu a zvyšuje se zásoba barvy.Některé skupiny v molekule barviva způsobují sterické bariéry v důsledku geometrické konfigurace, což také snižuje afinitu barviva k vláknům a zvyšuje hodnotu kompatibility.
4. Světlostálost:
Stálost barviv na světle souvisí s jejich molekulární strukturou.Kationtová skupina v molekule konjugovaného kationtového barviva je relativně citlivou částí.Po působení světelné energie se snadno aktivuje z pozice kationtové skupiny a poté se přenese do celého chromoforového systému, což způsobí jeho zničení a vyblednutí.Konjugovaný triarylmethan Stálost na světle oxazinu, polymethinu a oxazinu není dobrá.Kationtová skupina v izolované molekule kationtového barviva je oddělena od konjugovaného systému spojovací skupinou.I když je aktivována působením světelné energie, není snadné přenést energii do konjugovaného systému barvy, aby byla dobře zachována.Stálost na světle je lepší než u konjugovaného typu.
5. Rozšířené čtení: Kationtové tkaniny
Kationtová tkanina je 100% polyesterová tkanina, která je utkaná ze dvou různých celopolyesterových surovin, ale obsahuje modifikované polyesterové vlákno.Toto modifikované polyesterové vlákno a běžné polyesterové vlákno jsou barveny různými barvivy a barveny dvakrát.Barva, jednorázové polyesterové barvení, jednorázové kationtové barvení, obecně používají kationtovou přízi ve směru osnovy a běžnou polyesterovou přízi ve směru útku.Při barvení se používají dvě různá barviva: běžná disperzní barviva pro polyesterové příze a kationtová barviva pro kationtové příze (také známá jako kationtová barviva).Lze použít disperzní kationtová barviva), efekt látky bude mít dvoubarevný efekt.
Čas odeslání: 21. července 2022