Катионные красители представляют собой специальные красители для окрашивания полиакрилонитрильных волокон, а также могут использоваться для окрашивания модифицированного полиэфира (CDP).Сегодня я поделюсь базовыми знаниями о катионных красителях.
Обзор катионных красителей
1. История
Катионные красители - одни из первых синтетических красителей.Анилиновый фиолетовый, синтезированный В. Х. Перкиным в США в 1856 г., а затем кристаллический фиолетовый и малахитовый зеленый — все это катионные красители.Эти красители ранее были известны как основные красители, которыми можно окрашивать белковые и целлюлозные волокна, обработанные танином и винным камнем.Они имеют яркие цвета, но не светостойкие, и позже были разработаны с помощью прямых и кубовых красителей.и кислотные красители.
После промышленного производства акриловых волокон в 1950-х годах было установлено, что на полиакрилонитрильных волокнах катионные красители не только обладают высокой прямотой и яркой окраской, но и обладают гораздо более высокой стойкостью окраски, чем белковые волокна и целлюлозные волокна.вызвать интерес людей.Для дальнейшей адаптации к применению акриловых волокон и других синтетических волокон было синтезировано много новых разновидностей с высокой стойкостью, таких как полиметиновая структура, азотзамещенная полиметиновая структура и структура перналактама и т. Д., Так что катионные красители становятся полиакрилонитрилом.Класс основных красителей для крашения волокна.
2. Особенности:
Катионные красители генерируют в растворе положительно заряженные окрашенные ионы и образуют соли с анионами кислот, такими как ион хлорида, ацетатная группа, фосфатная группа, метилсульфатная группа и т. д., тем самым окрашивая полиакрилонитрильные волокна.В реальном окрашивании обычно используются несколько катионных красителей для получения определенного цвета.Однако при смешанном окрашивании катионными красителями часто бывает трудно равномерно окрасить в один и тот же светлый цвет, что приводит к пятнистости и слоистости.Поэтому при производстве катионных красителей, помимо расширения ассортимента и количества, мы также должны уделять внимание подбору разновидностей красителей;чтобы предотвратить окрашивание, мы должны обратить внимание на развитие сортов с хорошей ровностью, а также обратить внимание на улучшение паростойкости катионных красителей.и светостойкость.
Во-вторых, классификация катионных красителей.
Положительно заряженная группа в молекуле катионного красителя определенным образом соединяется с сопряженной системой, а затем образует соль с анионной группой.По положению положительно заряженной группы в сопряженной системе катионные красители можно разделить на две категории: изолированные и сопряженные.
1. Изолированные катионные красители
Прекурсор изолирующего катионного красителя и положительно заряженная группа связаны через изолирующую группу, и положительный заряд локализован, подобно введению четвертичной аммониевой группы на молекулярный конец дисперсных красителей.Его можно представить следующей формулой:
Из-за концентрации положительных зарядов его легко комбинировать с волокнами, а процент окрашивания и скорость окрашивания относительно высоки, но ровность оставляет желать лучшего.Как правило, оттенок темный, молярная абсорбция низкая, оттенок недостаточно сильный, но он обладает отличной термостойкостью, светостойкостью и высокой стойкостью.Его часто используют при окрашивании средних и светлых тонов.Типичные разновидности:
2. Сопряженные катионные красители
Положительно заряженная группа сопряженного катионного красителя непосредственно связана с сопряженной системой красителя, а положительный заряд делокализован.Цвет этого типа красителя очень яркий и молярная абсорбция высокая, но некоторые разновидности обладают плохой светостойкостью и термостойкостью.Среди используемых типов на сопряженный тип приходится более 90%.Существует много разновидностей сопряженных катионных красителей, в основном включающих триарилметановые, оксазиновые и полиметиновые структуры.
3. Новые катионные красители
1. Миграция катионных красителей
Так называемые мигрирующие катионные красители относятся к классу красителей с относительно простой структурой, малой молекулярной массой и молекулярным объемом, а также хорошей диффузионной и выравнивающей способностью, которые теперь стали большой категорией катионных красителей.Его преимущества заключаются в следующем:
Обладает хорошими миграционными и выравнивающими свойствами, не обладает селективностью по отношению к акриловым волокнам.Его можно применять к различным сортам акриловых волокон и лучше решать проблему равномерного окрашивания акриловых волокон.Количество замедлителя схватывания невелико (от 2-3% до 0,1-0,5%), и можно даже красить в один цвет без добавления замедлителя, поэтому его использование может снизить стоимость окрашивания.Это может упростить процесс окрашивания и значительно сократить время окрашивания (с исходных 45–90 минут до 10–25 минут).
2. Катионные красители для модификации:
Для адаптации к окрашиванию модифицированных синтетических волокон была отобрана и синтезирована партия катионных красителей.Следующие структуры подходят для модифицированных полиэфирных волокон.Желтый - это в основном сопряженные метиновые красители, красный - азокрасители на основе триазола или тиазола и изолирующие азокрасители, а синий - азокрасители и азокрасители на основе тиазола.Оксазиновые красители.
3. Дисперсные катионные красители:
Для адаптации к окрашиванию модифицированных синтетических волокон была отобрана и синтезирована партия катионных красителей.Следующие структуры подходят для модифицированных полиэфирных волокон.Желтый - это в основном сопряженные метиновые красители, красный - азокрасители на основе триазола или тиазола и изолирующие азокрасители, а синий - азокрасители и азокрасители на основе тиазола.Оксазиновые красители.
4. Реактивные катионные красители:
Реактивные катионные красители представляют собой новый класс катионных красителей.После того, как реактивная группа введена в молекулу конъюгированного или изолированного красителя, этот тип красителя приобретает особые свойства, особенно на смесовом волокне, он не только сохраняет яркий цвет, но также может окрашивать различные волокна.
В-четвертых, свойства катионных красителей
1. Растворимость:
Выше было описано, как солеобразующие алкильные и анионные группы в молекуле катионного красителя влияют на растворимость красителя.Кроме того, если в красящей среде есть анионные соединения, такие как анионные поверхностно-активные вещества и анионные красители, они также будут соединяться с катионными красителями с образованием осадков.Шерсть/нитрил, полиэстер/нитрил и другие смешанные ткани нельзя окрашивать в одной ванне с обычными катионными красителями и кислотными, реактивными и дисперсными красителями, иначе произойдет осаждение.Для решения таких проблем обычно добавляют противоосаждающие агенты.
2. Чувствительность к pH:
Обычно катионные красители стабильны в диапазоне рН от 2,5 до 5,5.Когда значение pH низкое, аминогруппа в молекуле красителя протонируется, а электронодонорная группа превращается в электроноакцепторную группу, вызывая изменение цвета красителя;Происходит осаждение, обесцвечивание или выцветание красителя.Например, оксазиновые красители в щелочной среде превращаются в некатионные красители, которые теряют сродство к акриловым волокнам и не могут быть окрашены.
3. Совместимость:
Катионные красители имеют относительно большое сродство к акриловым волокнам и плохо мигрируют в волокнах, что затрудняет выравнивание красителя.Различные красители имеют разное сродство к одному и тому же волокну, и скорость их диффузии внутри волокна также различна.Когда красители с сильно различающимися скоростями окрашивания смешиваются вместе, в процессе окрашивания могут произойти изменения цвета и неравномерное окрашивание.Когда красители с одинаковыми нормами смешиваются, соотношение их концентраций в красильной ванне практически не меняется, так что цвет продукта остается постоянным, а окрашивание более равномерным.Характеристики этой комбинации красителей называются совместимостью красителей.
Для удобства использования люди используют числовые значения для выражения совместимости красителей, обычно выражаемые как значение K.Используется один набор стандартных красителей желтого и синего цвета, каждый набор состоит из пяти красителей с разной скоростью окрашивания, и имеется пять значений совместимости (1, 2, 3, 4, 5) и значение совместимости красителя. с наибольшей скоростью окрашивания Small миграция и равномерность красителя плохие, а краситель с небольшой скоростью окрашивания имеет большое значение совместимости, а миграция и равномерность красителя лучше.Тестируемый краситель и стандартный краситель окрашиваются один за другим, а затем оценивается эффект окрашивания для определения значения совместимости тестируемого красителя.
Существует определенная связь между значением совместимости красителей и их молекулярной структурой.В молекулы красителя вводятся гидрофобные группы, снижается растворимость в воде, увеличивается сродство красителя к волокну, увеличивается скорость окрашивания, снижается показатель совместимости, уменьшается миграция и растекаемость по волокну, увеличивается цветоотдача.Некоторые группы в молекуле красителя создают стерические барьеры за счет геометрической конфигурации, что также снижает сродство красителя к волокнам и повышает значение совместимости.
4. Светостойкость:
Светостойкость красителей связана с их молекулярной структурой.Катионная группа в молекуле сопряженного катионного красителя является относительно чувствительной частью.Он легко активируется с позиции катионной группы под действием световой энергии, а затем переносится на всю хромофорную систему, вызывая ее разрушение и выцветание.Сопряженный триарилметан. Светостойкость оксазина, полиметина и оксазина плохая.Катионная группа в молекуле выделенного катионного красителя отделена от сопряженной системы связующей группой.Даже если он активируется под действием световой энергии, нелегко передать энергию в сопряженную систему цвета, чтобы он хорошо сохранился.Светостойкость лучше, чем у сопряженного типа.
5. Расширенное чтение: катионные ткани
Катионная ткань представляет собой 100% полиэфирную ткань, которая соткана из двух разных полиэфирных сырьевых материалов, но содержит модифицированное полиэфирное волокно.Это модифицированное полиэфирное волокно и обычное полиэфирное волокно окрашивают разными красителями и окрашивают дважды.Цвет, одноразовое полиэфирное крашение, одноразовое катионное окрашивание, как правило, используют катионную пряжу в направлении основы и обычную полиэфирную пряжу в направлении утка.При окрашивании используются два разных красителя: обычные дисперсные красители для полиэфирных нитей и катионные красители для катионных нитей (также известные как катионные красители).Можно использовать дисперсные катионные красители), тканевый эффект будет двухцветным.
Время публикации: 21 июля 2022 г.