Οι κατιονικές βαφές είναι ειδικές βαφές για τη βαφή ινών πολυακρυλονιτριλίου και μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τη βαφή τροποποιημένου πολυεστέρα (CDP).Σήμερα, θα μοιραστώ τις βασικές γνώσεις για τις κατιονικές βαφές.
Μια επισκόπηση των κατιονικών βαφών
1. Ιστορία
Οι κατιονικές βαφές είναι μία από τις πρώτες συνθετικές βαφές που παράγονται.Η βιολέτα ανιλίνης που συνέθεσε η WHPerkin στις Ηνωμένες Πολιτείες το 1856 και η μετέπειτα κρυσταλλική βιολέτα και πράσινο του μαλαχίτη είναι όλες κατιονικές βαφές.Αυτές οι βαφές ήταν παλαιότερα γνωστές ως βασικές βαφές, οι οποίες μπορούν να βάψουν πρωτεϊνικές ίνες και ίνες κυτταρίνης που έχουν υποστεί επεξεργασία με τανίνη και τρυγία.Έχουν φωτεινά χρώματα, αλλά δεν είναι ανθεκτικά στο φως, και αργότερα αναπτύχθηκαν με άμεσες βαφές και βαφές δεξαμενής.και όξινες βαφές.
Μετά τη βιομηχανική παραγωγή ακρυλικών ινών στη δεκαετία του 1950, διαπιστώθηκε ότι στις ίνες πολυακρυλονιτριλίου, οι κατιονικές χρωστικές όχι μόνο έχουν υψηλή αμεσότητα και φωτεινό χρώμα, αλλά έχουν επίσης πολύ μεγαλύτερη αντοχή χρώματος από τις πρωτεϊνικές ίνες και τις ίνες κυτταρίνης.κινήσει το ενδιαφέρον των ανθρώπων.Προκειμένου να προσαρμοστούν περαιτέρω στην εφαρμογή ακρυλικών ινών και άλλων συνθετικών ινών, έχουν συντεθεί πολλές νέες ποικιλίες με υψηλή αντοχή, όπως δομή πολυμεθίνης, δομή υποκατεστημένης με άζωτο πολυμεθίνη και δομή περναλακτάμης κ.λπ., έτσι ώστε οι κατιονικές βαφές να γίνονται πολυακρυλονιτρίλιο.Μια κατηγορία κύριων βαφών για βαφή ινών.
2. Χαρακτηριστικά:
Οι κατιονικές βαφές δημιουργούν θετικά φορτισμένα έγχρωμα ιόντα σε διάλυμα και σχηματίζουν άλατα με όξινα ανιόντα όπως χλωριούχο ιόν, οξική ομάδα, φωσφορική ομάδα, ομάδα θειικού μεθυλεστέρα κ.λπ., βάφοντας έτσι τις ίνες πολυακρυλονιτριλίου.Στην πραγματική βαφή, πολλές κατιονικές βαφές χρησιμοποιούνται συνήθως για να σχηματίσουν ένα συγκεκριμένο χρώμα.Ωστόσο, η μικτή βαφή των κατιονικών βαφών είναι συχνά δύσκολο να βαφτεί ομοιόμορφα στο ίδιο χρώμα φως, με αποτέλεσμα να είναι στίγματα και στρώσεις.Επομένως, στην παραγωγή κατιονικών βαφών, εκτός από την επέκταση της ποικιλίας και της ποσότητας, πρέπει να προσέχουμε και την αντιστοίχιση των ποικιλιών βαφής.Προκειμένου να αποφευχθεί η βαφή, πρέπει να δώσουμε προσοχή στην ανάπτυξη ποικιλιών με καλή στάθμη και επίσης να δώσουμε προσοχή στη βελτίωση της αντοχής στον ατμό των κατιονικών βαφών.και αντοχή στο φως.
Δεύτερον, η ταξινόμηση των κατιονικών βαφών
Η θετικά φορτισμένη ομάδα στο μόριο της κατιονικής βαφής συνδέεται με το συζευγμένο σύστημα με συγκεκριμένο τρόπο και στη συνέχεια σχηματίζει ένα άλας με την ανιονική ομάδα.Σύμφωνα με τη θέση της θετικά φορτισμένης ομάδας στο συζευγμένο σύστημα, οι κατιονικές βαφές μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: μεμονωμένες και συζευγμένες.
1. Μεμονωμένες κατιονικές βαφές
Ο απομονωτικός πρόδρομος κατιονικής χρωστικής και η θετικά φορτισμένη ομάδα συνδέονται μέσω της ομάδας απομόνωσης και το θετικό φορτίο εντοπίζεται, παρόμοια με την εισαγωγή της ομάδας τεταρτοταγούς αμμωνίου στο μοριακό άκρο των χρωστικών διασποράς.Μπορεί να αναπαρασταθεί από τον ακόλουθο τύπο:
Λόγω της συγκέντρωσης των θετικών φορτίων, είναι εύκολο να συνδυαστεί με ίνες και το ποσοστό βαφής και ο ρυθμός βαφής είναι σχετικά υψηλά, αλλά η στάθμη είναι φτωχή.Γενικά, η απόχρωση είναι σκούρα, η μοριακή απορρόφηση είναι χαμηλή και η απόχρωση δεν είναι αρκετά δυνατή, αλλά έχει εξαιρετική αντοχή στη θερμότητα και αντοχή στο φως και υψηλή αντοχή.Χρησιμοποιείται συχνά στη βαφή μεσαίων και ανοιχτών χρωμάτων.Οι τυπικές ποικιλίες είναι:
2. Συζευγμένες κατιονικές βαφές
Η θετικά φορτισμένη ομάδα της συζευγμένης κατιονικής χρωστικής συνδέεται απευθείας με το συζευγμένο σύστημα της βαφής και το θετικό φορτίο αποεντοπίζεται.Το χρώμα αυτού του τύπου βαφής είναι πολύ φωτεινό και η μοριακή απορρόφηση είναι υψηλή, αλλά ορισμένες ποικιλίες έχουν χαμηλή αντοχή στο φως και αντοχή στη θερμότητα.Μεταξύ των τύπων που χρησιμοποιούνται, ο συζευγμένος τύπος αντιπροσωπεύει περισσότερο από 90%.Υπάρχουν πολλές ποικιλίες συζευγμένων κατιονικών χρωστικών, που περιλαμβάνουν κυρίως δομές τριαρυλομεθανίου, οξαζίνης και πολυμεθίνης.
3. Νέες κατιονικές βαφές
1. Μεταναστευτικές κατιονικές χρωστικές
Οι λεγόμενες μεταναστευτικές κατιονικές βαφές αναφέρονται σε μια κατηγορία βαφών με σχετικά απλή δομή, μικρό μοριακό βάρος και μοριακό όγκο και καλή διαχυτικότητα και απόδοση ισοπέδωσης, οι οποίες έχουν γίνει πλέον μια μεγάλη κατηγορία κατιονικών βαφών.Τα πλεονεκτήματά του είναι τα εξής:
Έχει καλές ιδιότητες μετανάστευσης και ισοπέδωσης και δεν έχει επιλεκτικότητα στις ακρυλικές ίνες.Μπορεί να εφαρμοστεί σε διαφορετικές ποιότητες ακρυλικών ινών και να λύσει καλύτερα το πρόβλημα της ομοιόμορφης βαφής των ακρυλικών ινών.Η ποσότητα του επιβραδυντή είναι μικρή (από 2 έως 3% έως 0,1 έως 0,5%) και είναι ακόμη δυνατή η βαφή ενός χρώματος χωρίς προσθήκη επιβραδυντή, επομένως η χρήση μπορεί να μειώσει το κόστος της βαφής.Μπορεί να απλοποιήσει τη διαδικασία βαφής και να μειώσει σημαντικά τον χρόνο βαφής από (το αρχικό 45 έως 90 λεπτά σε 10 έως 25 λεπτά).
2. Κατιονικές βαφές για τροποποίηση:
Προκειμένου να προσαρμοστεί στη βαφή τροποποιημένων συνθετικών ινών, μια παρτίδα κατιονικών βαφών κοσκινίστηκε και συντέθηκε.Οι ακόλουθες δομές είναι κατάλληλες για τροποποιημένες ίνες πολυεστέρα.Το κίτρινο είναι κυρίως συζευγμένες βαφές μεθίνης, το κόκκινο είναι αζωχρώματα με βάση την τριαζόλη ή θειαζόλη και απομονωτικές αζωχρωστικές, και το μπλε είναι αζωχρώματα με βάση τη θειαζόλη και αζωχρώματα.Βαφές οξαζίνης.
3. Διασπορά κατιονικών χρωστικών:
Προκειμένου να προσαρμοστεί στη βαφή τροποποιημένων συνθετικών ινών, μια παρτίδα κατιονικών βαφών κοσκινίστηκε και συντέθηκε.Οι ακόλουθες δομές είναι κατάλληλες για τροποποιημένες ίνες πολυεστέρα.Το κίτρινο είναι κυρίως συζευγμένες βαφές μεθίνης, το κόκκινο είναι αζωχρώματα με βάση την τριαζόλη ή θειαζόλη και απομονωτικές αζωχρωστικές, και το μπλε είναι αζωχρώματα με βάση τη θειαζόλη και αζωχρώματα.Βαφές οξαζίνης.
4. Αντιδραστικές κατιονικές βαφές:
Οι αντιδραστικές κατιονικές βαφές είναι μια νέα κατηγορία κατιονικών βαφών.Αφού η αντιδραστική ομάδα εισαχθεί στο συζευγμένο ή απομονωμένο μόριο βαφής, σε αυτό το είδος βαφής δίνονται ειδικές ιδιότητες, ειδικά στην αναμεμειγμένη ίνα, όχι μόνο διατηρεί το λαμπερό χρώμα, αλλά μπορεί επίσης να βάψει μια ποικιλία ινών.
Τέταρτον, οι ιδιότητες των κατιονικών βαφών
1. Διαλυτότητα:
Οι αλκυλικές και ανιονικές ομάδες που σχηματίζουν άλατα στο μόριο της κατιονικής βαφής έχουν περιγραφεί παραπάνω για να επηρεάσουν τη διαλυτότητα της βαφής.Επιπλέον, εάν υπάρχουν ανιονικές ενώσεις στο μέσο βαφής, όπως ανιονικές επιφανειοδραστικές ουσίες και ανιονικές βαφές, θα συνδυαστούν επίσης με κατιονικές βαφές για να σχηματίσουν ιζήματα.Το μαλλί/νιτρίλιο, ο πολυεστέρας/νιτρίλιο και άλλα αναμεμειγμένα υφάσματα δεν μπορούν να βαφτούν στο ίδιο λουτρό με κοινές κατιονικές βαφές και όξινες, αντιδραστικές και διασκορπισμένες βαφές, διαφορετικά θα προκληθεί καθίζηση.Γενικά προστίθενται παράγοντες κατά της κατακρήμνισης για την επίλυση τέτοιων προβλημάτων.
2. Ευαισθησία στο pH:
Γενικά, οι κατιονικές βαφές είναι σταθερές στην περιοχή pH από 2,5 έως 5,5.Όταν η τιμή του pH είναι χαμηλή, η αμινομάδα στο μόριο της βαφής πρωτονιώνεται και η ομάδα που δίνει ηλεκτρόνια μετατρέπεται σε μια ομάδα που αποσύρει ηλεκτρόνια, προκαλώντας αλλαγή του χρώματος της χρωστικής.Παρουσιάζεται καθίζηση, αποχρωματισμός ή ξεθώριασμα της βαφής.Για παράδειγμα, οι βαφές οξαζίνης μετατρέπονται σε μη κατιονικές βαφές σε ένα αλκαλικό μέσο, το οποίο χάνει τη συγγένειά τους για τις ακρυλικές ίνες και δεν μπορεί να βαφεί.
3. Συμβατότητα:
Οι κατιονικές βαφές έχουν σχετικά μεγάλη συγγένεια με τις ακρυλικές ίνες και έχουν κακή απόδοση μετανάστευσης στις ίνες, γεγονός που καθιστά δύσκολη την ισοπέδωση της βαφής.Διαφορετικές βαφές έχουν διαφορετικές συγγένειες για την ίδια ίνα και οι ρυθμοί διάχυσής τους μέσα στην ίνα είναι επίσης διαφορετικοί.Όταν αναμειγνύονται μεταξύ τους βαφές με πολύ διαφορετικούς ρυθμούς βαφής, είναι πιθανό να συμβούν αλλαγές χρώματος και ανομοιόμορφη βαφή κατά τη διάρκεια της διαδικασίας βαφής.Όταν αναμειγνύονται οι χρωστικές με παρόμοιους ρυθμούς, η αναλογία συγκέντρωσής τους στο λουτρό βαφής είναι βασικά αμετάβλητη, έτσι ώστε το χρώμα του προϊόντος να παραμένει σταθερό και η βαφή να είναι πιο ομοιόμορφη.Η απόδοση αυτού του συνδυασμού βαφής ονομάζεται συμβατότητα βαφών.
Για τη διευκόλυνση της χρήσης, οι άνθρωποι χρησιμοποιούν αριθμητικές τιμές για να εκφράσουν τη συμβατότητα των βαφών, που συνήθως εκφράζονται ως τιμή K.Χρησιμοποιείται ένα σετ κίτρινων και μπλε τυπικών βαφών, κάθε σετ αποτελείται από πέντε βαφές με διαφορετικούς ρυθμούς βαφής και υπάρχουν πέντε τιμές συμβατότητας (1, 2, 3, 4, 5) και η τιμή συμβατότητας της βαφής με τον μεγαλύτερο ρυθμό βαφής Small, η μετανάστευση και η στάθμη της βαφής είναι φτωχές και η βαφή με μικρό ρυθμό βαφής έχει μεγάλη τιμή συμβατότητας και η μετανάστευση και η στάθμη της βαφής είναι καλύτερες.Η προς δοκιμή βαφή και η τυπική βαφή βάφονται μία προς μία και στη συνέχεια αξιολογείται το αποτέλεσμα βαφής για να προσδιοριστεί η τιμή συμβατότητας της χρωστικής που πρόκειται να δοκιμαστεί.
Υπάρχει μια ορισμένη σχέση μεταξύ της τιμής συμβατότητας των βαφών και των μοριακών τους δομών.Οι υδρόφοβες ομάδες εισάγονται στα μόρια της χρωστικής, η υδατοδιαλυτότητα μειώνεται, η συγγένεια της χρωστικής με την ίνα αυξάνεται, ο ρυθμός βαφής αυξάνεται, η τιμή συμβατότητας μειώνεται, η μετανάστευση και το επίπεδο στην ίνα μειώνονται και η παροχή χρώματος αυξάνεται.Ορισμένες ομάδες στο μόριο της βαφής προκαλούν στερικούς φραγμούς λόγω της γεωμετρικής διαμόρφωσης, η οποία επίσης μειώνει τη συγγένεια της βαφής με τις ίνες και αυξάνει την τιμή συμβατότητας.
4. Ανθεκτικότητα στο φως:
Η αντοχή στο φως των βαφών σχετίζεται με τη μοριακή τους δομή.Η κατιονική ομάδα στο συζευγμένο μόριο κατιονικής βαφής είναι ένα σχετικά ευαίσθητο μέρος.Ενεργοποιείται εύκολα από τη θέση της κατιονικής ομάδας αφού δράσει από φωτεινή ενέργεια, και στη συνέχεια μεταφέρεται σε ολόκληρο το χρωμοφόρο σύστημα, με αποτέλεσμα να καταστραφεί και να ξεθωριάσει.Συζευγμένο τριαρυλομεθάνιο Η αντοχή στο φως της οξαζίνης, της πολυμεθίνης και της οξαζίνης δεν είναι καλή.Η κατιονική ομάδα στο απομονωμένο μόριο κατιονικής χρωστικής διαχωρίζεται από το συζευγμένο σύστημα από τη συνδετική ομάδα.Ακόμα κι αν ενεργοποιηθεί υπό τη δράση της φωτεινής ενέργειας, δεν είναι εύκολο να μεταφερθεί η ενέργεια στο συζευγμένο σύστημα του χρώματος, ώστε να διατηρηθεί καλά.Η αντοχή στο φως είναι καλύτερη από τον συζευγμένο τύπο.
5. Εκτεταμένη ανάγνωση: Κατιονικά υφάσματα
Το κατιονικό ύφασμα είναι 100% πολυεστερικό ύφασμα, το οποίο είναι υφαντό από δύο διαφορετικές πρώτες ύλες εξολοκλήρου πολυεστέρα, αλλά περιέχει τροποποιημένες ίνες πολυεστέρα.Αυτή η τροποποιημένη πολυεστερική ίνα και η συνηθισμένη πολυεστερική ίνα χρωματίζονται με διαφορετικές βαφές και βάφονται δύο φορές.Χρώμα, βαφή πολυεστέρα μίας χρήσης, κατιονική βαφή μίας χρήσης, γενικά χρησιμοποιούν κατιονικό νήμα στην κατεύθυνση στημονιού και συνηθισμένο νήμα πολυεστέρα στην κατεύθυνση του υφαδιού.Δύο διαφορετικές βαφές χρησιμοποιούνται κατά τη βαφή: συνηθισμένες βαφές διασποράς για νήματα από πολυεστέρα και κατιονικές βαφές για κατιονικά νήματα (γνωστές και ως κατιονικές βαφές).Μπορούν να χρησιμοποιηθούν διασπαρμένες κατιονικές βαφές), το εφέ υφάσματος θα έχει αποτέλεσμα δύο χρωμάτων.
Ώρα δημοσίευσης: 21 Ιουλίου 2022