رنگهای کاتیونی رنگهای مخصوص رنگرزی الیاف پلی اکریلونیتریل هستند و همچنین می توانند برای رنگرزی پلی استر اصلاح شده (CDP) استفاده شوند.امروز، دانش اولیه رنگ های کاتیونی را به اشتراک می گذارم.
مروری بر رنگهای کاتیونی
1. تاریخچه
رنگ های کاتیونی یکی از اولین رنگ های مصنوعی تولید شده است.بنفش آنیلین سنتز شده توسط WHPerkin در ایالات متحده در سال 1856 و متعاقب آن کریستال بنفش و مالاکیت سبز همگی رنگهای کاتیونی هستند.این رنگها قبلاً به عنوان رنگهای پایه شناخته می‌شدند که می‌توانند الیاف پروتئینی و الیاف سلولزی تیمار شده با تانن و تارتار را رنگ کنند.آنها رنگ های روشن دارند، اما نور سریع نیستند و بعداً توسط رنگ های مستقیم و رنگ های vat ساخته شدند.و رنگهای اسیدی
پس از تولید صنعتی الیاف اکریلیک در دهه 1950، مشخص شد که بر روی الیاف پلی اکریلونیتریل، رنگ های کاتیونی نه تنها دارای مستقیم بودن بالا و رنگ روشن هستند، بلکه دارای ثبات رنگ بسیار بالاتری نسبت به الیاف پروتئینی و الیاف سلولزی هستند.علاقه مردم را برانگیزدبه منظور تطبیق بیشتر با کاربرد الیاف اکریلیک و سایر الیاف مصنوعی، بسیاری از انواع جدید با ثبات بالا مانند ساختار پلی متین، ساختار پلی متین جایگزین شده با نیتروژن و ساختار پرنالاکتام و غیره سنتز شده اند، به طوری که رنگ های کاتیونی به پلی اکریلونیتریل تبدیل می شوند.دسته ای از رنگ های اصلی برای رنگرزی الیاف.
2. ویژگی ها:
رنگهای کاتیونی یون‌های رنگی با بار مثبت را در محلول تولید می‌کنند و با آنیون‌های اسیدی مانند یون کلرید، گروه استات، گروه فسفات، گروه متیل سولفات و غیره نمک‌هایی تشکیل می‌دهند و در نتیجه الیاف پلی اکریلونیتریل را رنگ می‌کنند.در رنگرزی واقعی، معمولاً از چندین رنگ کاتیونی برای تشکیل یک رنگ خاص استفاده می شود.با این حال، رنگرزی مخلوط رنگ های کاتیونی اغلب دشوار است که به طور یکنواخت در نور یک رنگ رنگ آمیزی شود و در نتیجه خالدار و لایه لایه می شود.بنابراین در تولید رنگهای کاتیونی علاوه بر گسترش تنوع و کمیت باید به تطبیق واریته های رنگزا نیز توجه داشت;برای جلوگیری از رنگرزی باید به توسعه ارقام با تراز خوب توجه کرد و همچنین به بهبود پایداری بخار رنگ های کاتیونی توجه کرد.و ثبات نور
دوم، طبقه بندی رنگ های کاتیونی
گروه دارای بار مثبت در مولکول رنگ کاتیونی به روش خاصی با سیستم مزدوج متصل می شود و سپس با گروه آنیونی نمک تشکیل می دهد.با توجه به موقعیت گروه با بار مثبت در سیستم کونژوگه، رنگ های کاتیونی را می توان به دو دسته ایزوله و کونژوگه تقسیم کرد.
1. رنگهای کاتیونی ایزوله
پیش‌ساز رنگ کاتیونی جداکننده و گروه دارای بار مثبت از طریق گروه جداکننده به هم متصل می‌شوند و بار مثبت محلی است، شبیه به معرفی گروه آمونیوم چهارتایی در انتهای مولکولی رنگهای پراکنده.می توان آن را با فرمول زیر نشان داد:
به دلیل غلظت بارهای مثبت، ترکیب آن با الیاف آسان است و درصد رنگرزی و سرعت رنگرزی نسبتاً بالا است، اما سطح ضعیف است.به طور کلی، سایه تیره است، جذب مولی کم است، و سایه به اندازه کافی قوی نیست، اما دارای مقاومت حرارتی عالی و پایداری نور و استحکام بالا است.اغلب در رنگرزی رنگ های متوسط و روشن استفاده می شود.انواع معمولی عبارتند از:
2. رنگهای کاتیونی مزدوج
گروه بار مثبت رنگ کاتیونی مزدوج مستقیماً به سیستم کونژوگه رنگ متصل می شود و بار مثبت غیرمحلی می شود.رنگ این نوع رنگ بسیار روشن و جذب مولی بالاست، اما برخی از انواع آن مقاومت نوری و حرارتی ضعیفی دارند.در بین انواع مورد استفاده، نوع مزدوج بیش از 90٪ را به خود اختصاص می دهد.انواع مختلفی از رنگهای کاتیونی مزدوج وجود دارد که عمدتاً شامل ساختارهای تری آریل متان، اگزازین و پلی متین می باشد.
3. رنگهای کاتیونی جدید
1. رنگهای کاتیونی مهاجرت
رنگهای کاتیونی مهاجر به دسته‌ای از رنگها با ساختار نسبتاً ساده، وزن مولکولی کوچک و حجم مولکولی و نفوذپذیری خوب و عملکرد تسطیح اطلاق می‌شوند که اکنون به دسته بزرگی از رنگهای کاتیونی تبدیل شده‌اند.مزایای آن به شرح زیر است:
خاصیت مهاجرت و تسطیح خوبی دارد و هیچ گزینش پذیری نسبت به الیاف اکریلیک ندارد.می توان آن را برای گریدهای مختلف الیاف اکریلیک اعمال کرد و مشکل رنگرزی یکنواخت الیاف اکریلیک را بهتر حل کرد.مقدار کندکننده کم است (از 2 تا 3 درصد تا 0.1 تا 0.5 درصد) و حتی امکان رنگرزی تک رنگ بدون افزودن ریتاردر نیز وجود دارد، بنابراین استفاده از آن می تواند هزینه رنگرزی را کاهش دهد.می تواند فرآیند رنگرزی را ساده کرده و زمان رنگرزی را از (45 تا 90 دقیقه اولیه به 10 تا 25 دقیقه) بسیار کوتاه کند.
2. رنگهای کاتیونی برای اصلاح:
به منظور سازگاری با رنگرزی الیاف مصنوعی اصلاح شده، دسته ای از رنگ های کاتیونی غربال و سنتز شدند.ساختارهای زیر برای الیاف پلی استر اصلاح شده مناسب هستند.زرد عمدتاً رنگهای متین مزدوج، قرمز رنگهای آزو مبتنی بر تری آزول یا تیازول و رنگهای آزو جداکننده و آبی رنگهای آزو بر پایه تیازول و رنگهای آزو است.رنگهای اگزازین
3. رنگهای کاتیونی پراکنده:
به منظور سازگاری با رنگرزی الیاف مصنوعی اصلاح شده، دسته ای از رنگ های کاتیونی غربال و سنتز شدند.ساختارهای زیر برای الیاف پلی استر اصلاح شده مناسب هستند.زرد عمدتاً رنگهای متین مزدوج، قرمز رنگهای آزو مبتنی بر تری آزول یا تیازول و رنگهای آزو جداکننده و آبی رنگهای آزو بر پایه تیازول و رنگهای آزو است.رنگهای اگزازین
4. رنگهای کاتیونی راکتیو:
رنگهای کاتیونی راکتیو دسته جدیدی از رنگهای کاتیونی هستند.پس از وارد شدن گروه راکتیو به مولکول رنگ کونژوگه یا ایزوله، به این نوع رنگ خواص ویژه ای داده می شود، به خصوص روی فیبر مخلوط شده، نه تنها رنگ روشن را حفظ می کند، بلکه می تواند انواع الیاف را نیز رنگ کند.
چهارم، خواص رنگهای کاتیونی
1. حلالیت:
گروه های آلکیل و آنیونی تشکیل دهنده نمک در مولکول رنگ کاتیونی در بالا توضیح داده شده اند تا بر حلالیت رنگ تأثیر بگذارند.علاوه بر این، اگر ترکیبات آنیونی در محیط رنگرزی وجود داشته باشد، مانند سورفکتانت های آنیونی و رنگ های آنیونی، آنها نیز با رنگ های کاتیونی ترکیب می شوند و رسوب ایجاد می کنند.پشم / نیتریل، پلی استر / نیتریل و سایر پارچه های مخلوط را نمی توان در یک حمام با رنگ های کاتیونی رایج و رنگ های اسیدی، واکنش دهنده و پراکنده رنگ کرد، در غیر این صورت بارش رخ می دهد.به طور کلی برای حل چنین مشکلاتی مواد ضد بارش اضافه می شود.
2. حساسیت به pH:
به طور کلی رنگ های کاتیونی در محدوده pH 2.5 تا 5.5 پایدار هستند.هنگامی که مقدار pH پایین است، گروه آمینه در مولکول رنگ پروتونه می‌شود و گروه اهداکننده الکترون به یک گروه الکترون‌کشنده تبدیل می‌شود و باعث تغییر رنگ رنگ می‌شود.بارش، تغییر رنگ یا محو شدن رنگ رخ می دهد.به عنوان مثال، رنگ های اگزازین در یک محیط قلیایی به رنگ های غیر کاتیونی تبدیل می شوند که میل ترکیبی خود را با الیاف اکریلیک از دست می دهند و نمی توان آنها را رنگ کرد.
3. سازگاری:
رنگهای کاتیونی میل نسبتاً زیادی با الیاف اکریلیک دارند و عملکرد مهاجرت ضعیفی در الیاف دارند که تراز کردن رنگ را دشوار می کند.رنگهای مختلف تمایلات متفاوتی با یک فیبر دارند و میزان انتشار آنها در داخل الیاف نیز متفاوت است.هنگامی که رنگ‌هایی با نرخ رنگرزی بسیار متفاوت با هم مخلوط می‌شوند، احتمالاً تغییرات رنگ و رنگرزی ناهموار در طول فرآیند رنگرزی رخ می‌دهد.هنگامی که رنگ های با نرخ های مشابه مخلوط می شوند، نسبت غلظت آنها در حمام رنگ اساساً بدون تغییر است، به طوری که رنگ محصول ثابت می ماند و رنگرزی یکنواخت تر می شود.عملکرد این ترکیب رنگ را سازگاری رنگ ها می نامند.
برای راحتی استفاده، مردم از مقادیر عددی برای بیان سازگاری رنگها استفاده می‌کنند که معمولاً به عنوان مقدار K بیان می‌شود.یک مجموعه رنگ استاندارد زرد و آبی استفاده می شود که هر مجموعه از پنج رنگ با میزان رنگرزی متفاوت تشکیل شده است و دارای پنج مقدار سازگاری (1، 2، 3، 4، 5) و ارزش سازگاری رنگ است. با بیشترین میزان رنگرزی Small، مهاجرت و تراز رنگ ضعیف است و رنگ با میزان رنگرزی کم ارزش سازگاری زیادی دارد و مهاجرت و تراز بودن رنگ بهتر است.رنگ مورد آزمایش و رنگ استاندارد یکی یکی رنگ می شوند و سپس اثر رنگرزی برای تعیین ارزش سازگاری رنگ مورد آزمایش ارزیابی می شود.
بین ارزش سازگاری رنگها و ساختار مولکولی آنها رابطه مشخصی وجود دارد.گروه های آبگریز به مولکول های رنگ وارد می شوند، حلالیت در آب کاهش می یابد، میل ترکیبی رنگ به الیاف افزایش می یابد، سرعت رنگرزی افزایش می یابد، ارزش سازگاری کاهش می یابد، مهاجرت و تراز روی الیاف کاهش می یابد و عرضه رنگ افزایش می یابد.برخی از گروه های موجود در مولکول رنگ به دلیل پیکربندی هندسی باعث ایجاد موانع فضایی می شوند که همچنین باعث کاهش میل ترکیبی رنگ به الیاف و افزایش ارزش سازگاری می شود.
4. مقاومت در برابر نور:
پایداری نور رنگ ها به ساختار مولکولی آن مربوط می شود.گروه کاتیونی در مولکول رنگ کاتیونی مزدوج بخش نسبتاً حساسی است.پس از اثر انرژی نور به راحتی از موقعیت گروه کاتیونی فعال می شود و سپس به کل سیستم کروموفور منتقل می شود و باعث از بین رفتن و محو شدن آن می شود.تری آریل متان مزدوج پایداری نور اگزازین، پلی متین و اگزازین خوب نیست.گروه کاتیونی در مولکول رنگ کاتیونی جدا شده توسط گروه پیوند دهنده از سیستم کونژوگه جدا می شود.حتی اگر تحت تأثیر انرژی نور فعال شود، انتقال انرژی به سیستم مزدوج رنگ آسان نیست تا به خوبی حفظ شود.پایداری نور بهتر از نوع کونژوگه است.
5. خواندن گسترده: پارچه های کاتیونی
پارچه کاتیونی 100٪ پارچه پلی استر است که از دو ماده اولیه مختلف تمام پلی استر بافته شده است، اما حاوی الیاف پلی استر اصلاح شده است.این الیاف پلی استر اصلاح شده و الیاف پلی استر معمولی با رنگ های مختلف رنگ می شوند و دو بار رنگ می شوند.رنگ، رنگرزی پلی استر یک بار، رنگرزی کاتیونی یک بار، به طور کلی از نخ کاتیونی در جهت تار و نخ پلی استر معمولی در جهت پود استفاده می شود.هنگام رنگرزی از دو رنگ مختلف استفاده می شود: رنگ های پراکنده معمولی برای نخ های پلی استر، و رنگ های کاتیونی برای نخ های کاتیونی (همچنین به عنوان رنگ های کاتیونی شناخته می شوند).می توان از رنگ های کاتیونی پراکنده استفاده کرد)، اثر پارچه ای اثر دو رنگ خواهد داشت.
زمان ارسال: ژوئیه-21-2022