A reaktív színezékek a leggyakrabban használt színezékek a pamutfestésben, ezek fogyasztása is növekszik, és ez a tendencia várhatóan a következő években is megmarad. A reaktív festékek mérsékelt áruk, magas színhozamuk és megfelelő színtartósságuk miatt népszerűek. Egyetlen hátránya a színezékek hidrolízise
A hidrolízis jelentése
A festékeket általában lúgos körülmények között rögzítik a gyapotra, és ez a lúgosság elősegíti a festék reakcióját a vízzel, ami deaktiválja. A deaktivált, azaz hidrolizált festékek nem tudnak reagálni a gyapottal, ami jelentős festékveszteséget eredményez. A hidrolizált festékek fizikailag tapadnak az aljzathoz, amíg el nem távolítják őket a mosási folyamat során, így mosásállósági problémákat okoznak. Emellett a hidrolizált festékek a hulladékfolyadékokba is befolynak, ami megnövekedett szennyezési terhelést eredményez.
A reaktív festékek a cellulózszálas szubsztrátumokat három lépésben festik:
Festés semleges közegben sóval vagy Yuanming porral.
A festőfesték lúg hozzáadása után fixálódik, és kovalens kötés jön létre a festék és a szál között.
Alaposan mossa le a szöveteken vagy azokban lazán tapadó festékeket.
A fent említett harmadik szakasz nagyon szükséges. Ennek az az oka, hogy a festékfürdőben lévő reaktív színezékek többsége szálakkal van festve, és néhányuk lúgos körülmények között reagál a vízzel, elveszítve a szálakkal való reakciókészségét, és így alacsony affinitásuk van a szálakkal. Ha ezt a lépést nem megfelelően hajtják végre, a hidrolizált színezékek jelenléte miatt a festett termék mosásállósága gyenge lesz; míg a szálakkal reakcióba lépő festékek mosásállósága nagy lesz.
A reaktív színezékek vízzel való reakciója nem az egyetlen tényező, amely befolyásolja a festés hozamát. A festék felhordási teljesítménye szorosan összefügg az alábbi tényezőkkel is, mint például a festék tárolási stabilitása, a párnázóoldat vagy nyomópaszta stabilitása, valamint a reaktív festékkoncentráció változása a festékkészítményben a termikus oldódás során.
A színezékek hidrolitikus bomlása a gyártás pillanatától kezdve megy végbe, és a szárítás és az őrlés alatt is folytatódik. A festék hidrolízisének mértéke a molekulájában lévő reaktív csoportoktól és kromoforoktól függ.
A hidrolizált festékek csak az eredeti reaktív festékekben lévő instabil atomokat vagy csoportokat hidroxilcsoportokkal helyettesítik, diffúziós és adszorpciós tulajdonságaik nagyon hasonlóak az eredeti reaktív festékekhez, így könnyen bediffundálnak a szálba és adszorbeálódnak a felületén.
A lúgos festési szakasz végén, amikor a reakcióképes festékek vízzel vagy rostokkal reagálnak és teljesen elfogynak, új egyensúly jön létre, vagyis a hidrolizált festékek eloszlási egyensúlya a szálban és a festékfürdőben. A reaktív festékek megoszlása semleges oldatokban hasonló. Ebben a szakaszban a szálak nagy mennyiségű kémiailag kötött színezéket tartalmaznak.
A nagy nedvességállóságú festett termékek előállítása érdekében a hidrolizált festékanyagokat a végső vizes mosás során el kell távolítani a szálakról. A reaktív színezékek festésekor a festékek átlagosan körülbelül 70%-a kötődik a szálhoz, a többi pedig hidrolízissel elvész, és a festékek ezen részének legalább 30%-a kerül felhasználásra.
A tényleges reakciórendszerben számos tényező befolyásolja a reaktív színezékek hidrolízisének sebességét, mint például a festékfürdő pH-ja, hőmérséklete, festékkoncentrációja és elektrolitkoncentrációja.
(1) A festékfürdő pH-értékének befolyása A közeg pH-értéke és a cellulóz disszociációs foka közötti összefüggést vizsgálva megállapították, hogy a lúgkoncentráció nem növelhető, így a kémhatás pH-értéke megoldás túllépte a(z) 10-11 értéket. Mert ebben az időben a cellulózban minden hozzáférhető hidroxilcsoport ionizálódik, és a pH-érték növelése csak a hidrolíziséhez vezet.
(2) A hőmérséklet hatása A hőmérséklet emelése a reaktív színezékek fokozott hidrolíziséhez vezet.
(3) A festékkoncentráció hatása A reaktív festék koncentrációjának növelése az oldatban elősegíti annak koagulációját, ezáltal csökkenti a hidrolízis sebességét.
(4) Az elektrolit koncentráció hatása Minél magasabb az elektrolit koncentráció a festékfürdőben, annál több színezék hidrolizálódik.
"A tanulmány megállapította, hogy a reaktív színezékek vízzel való reaktivitása is összefügg a festékmolekulában lévő kromoforral, mert a kromofor befolyásolja a reakcióközpont elektronfelhősűrűségét. Ha a kromofor rendszerben anioncsoport képződik, a reakció központ Az elektronfelhő sűrűsége nő, ezáltal csökken a reaktív festékek vízzel való reakciókészsége.