I coloranti cationici sono coloranti speciali per la tintura delle fibre di poliacrilonitrile e possono essere utilizzati anche per la tintura del poliestere modificato (CDP).Oggi condividerò le conoscenze di base sui coloranti cationici.
Una panoramica dei coloranti cationici
1. Storia
I coloranti cationici sono uno dei primi coloranti sintetici prodotti.Il violetto anilina sintetizzato da WHPerkin negli Stati Uniti nel 1856 e il successivo cristalvioletto e verde malachite sono tutti coloranti cationici.Questi coloranti erano precedentemente noti come coloranti di base, che possono tingere fibre proteiche e fibre di cellulosa trattate con tannino e tartaro.Hanno colori brillanti, ma non sono resistenti alla luce e sono stati successivamente sviluppati da coloranti diretti e coloranti al tino.e coloranti acidi.
Dopo la produzione industriale di fibre acriliche negli anni '50, è stato riscontrato che sulle fibre di poliacrilonitrile i coloranti cationici non solo hanno un'elevata direttività e un colore brillante, ma hanno anche una solidità del colore molto più elevata rispetto alle fibre proteiche e alle fibre di cellulosa.suscitare l'interesse della gente.Per adattarsi ulteriormente all'applicazione di fibre acriliche e altre fibre sintetiche, sono state sintetizzate molte nuove varietà con elevata solidità, come la struttura della polimetina, la struttura della polimetina sostituita con azoto e la struttura del pernalattame, ecc., in modo che i coloranti cationici diventino poliacrilonitrile.Una classe di coloranti principali per la tintura delle fibre.
2. Caratteristiche:
I coloranti cationici generano ioni colorati carichi positivamente in soluzione e formano sali con anioni acidi come ione cloruro, gruppo acetato, gruppo fosfato, gruppo metilsolfato, ecc., colorando così le fibre di poliacrilonitrile.Nella tintura vera e propria, vengono comunemente usati diversi coloranti cationici per formare un colore specifico.Tuttavia, la tintura mista di coloranti cationici è spesso difficile da tingere uniformemente nella luce dello stesso colore, risultando screziata e stratificata.Pertanto, nella produzione di coloranti cationici, oltre ad ampliare la varietà e la quantità, bisogna prestare attenzione anche all'abbinamento delle varietà coloranti;per prevenire la tintura, dobbiamo prestare attenzione allo sviluppo di varietà con una buona planarità e anche prestare attenzione al miglioramento della solidità al vapore dei coloranti cationici.e solidità alla luce.
In secondo luogo, la classificazione dei coloranti cationici
Il gruppo caricato positivamente nella molecola del colorante cationico è collegato in un certo modo al sistema coniugato, quindi forma un sale con il gruppo anionico.Secondo la posizione del gruppo caricato positivamente nel sistema coniugato, i coloranti cationici possono essere suddivisi in due categorie: isolati e coniugati.
1. Coloranti cationici isolati
Il precursore del colorante cationico isolante e il gruppo caricato positivamente sono collegati attraverso il gruppo isolante e la carica positiva è localizzata, in modo simile all'introduzione del gruppo ammonico quaternario all'estremità molecolare dei coloranti dispersi.Può essere rappresentato dalla seguente formula:
A causa della concentrazione di cariche positive, è facile da combinare con le fibre e la percentuale di tintura e la velocità di tintura sono relativamente elevate, ma la planarità è scarsa.Generalmente, l'ombra è scura, l'assorbanza molare è bassa e l'ombra non è abbastanza forte, ma ha un'eccellente resistenza al calore e alla luce e un'elevata solidità.Viene spesso utilizzato nella tintura di colori medi e chiari.Le varietà tipiche sono:
2. Coloranti cationici coniugati
Il gruppo caricato positivamente del colorante cationico coniugato è direttamente collegato al sistema coniugato del colorante e la carica positiva viene delocalizzata.Il colore di questo tipo di colorante è molto brillante e l'assorbimento molare è elevato, ma alcune varietà hanno scarsa solidità alla luce e resistenza al calore.Tra i tipi utilizzati, il tipo coniugato rappresenta oltre il 90%.Esistono molte varietà di coloranti cationici coniugati, tra cui principalmente strutture di triarilmetano, ossazina e polimetina.
3. Nuovi coloranti cationici
1. Coloranti cationici di migrazione
I cosiddetti coloranti cationici migratori si riferiscono a una classe di coloranti con struttura relativamente semplice, piccolo peso molecolare e volume molecolare e buone prestazioni di diffusività e livellamento, che ora sono diventati una vasta categoria di coloranti cationici.I suoi vantaggi sono i seguenti:
Ha buone proprietà di migrazione e livellamento e non ha selettività per le fibre acriliche.Può essere applicato a diversi gradi di fibre acriliche e risolve meglio il problema della tintura uniforme delle fibre acriliche.La quantità di ritardante è piccola (dal 2 al 3% allo 0,1 allo 0,5%) ed è anche possibile tingere un colore unico senza aggiungere ritardante, quindi l'uso può ridurre i costi di tintura.Può semplificare il processo di tintura e ridurre notevolmente il tempo di tintura (dai 45 ai 90 minuti originali a 10-25 minuti).
2. Coloranti cationici per la modifica:
Per adattarsi alla tintura di fibre sintetiche modificate, è stato vagliato e sintetizzato un lotto di coloranti cationici.Le seguenti strutture sono adatte per fibre di poliestere modificate.Il giallo è principalmente coloranti azoici coniugati, il rosso è coloranti azoici a base di triazolo o tiazolici e coloranti azoici isolanti e il blu è coloranti azoici e coloranti azoici a base di tiazolo.Coloranti a base di ossazina.
3. Coloranti cationici dispersi:
Per adattarsi alla tintura di fibre sintetiche modificate, è stato vagliato e sintetizzato un lotto di coloranti cationici.Le seguenti strutture sono adatte per fibre di poliestere modificate.Il giallo è principalmente coloranti azoici coniugati, il rosso è coloranti azoici a base di triazolo o tiazolici e coloranti azoici isolanti e il blu è coloranti azoici e coloranti azoici a base di tiazolo.Coloranti a base di ossazina.
4. Coloranti cationici reattivi:
I coloranti cationici reattivi sono una nuova classe di coloranti cationici.Dopo che il gruppo reattivo è stato introdotto nella molecola di colorante coniugata o isolata, a questo tipo di colorante vengono conferite proprietà speciali, in particolare sulla fibra miscelata, non solo mantiene il colore brillante, ma può anche tingere una varietà di fibre.
In quarto luogo, le proprietà dei coloranti cationici
1. Solubilità:
I gruppi alchilici e anionici che formano sale nella molecola di colorante cationico sono stati descritti sopra per influenzare la solubilità del colorante.Inoltre, se sono presenti composti anionici nel mezzo di tintura, come tensioattivi anionici e coloranti anionici, si combineranno anche con coloranti cationici per formare precipitati.Lana/nitrile, poliestere/nitrile e altri tessuti misti non possono essere tinti nello stesso bagno con comuni coloranti cationici e coloranti acidi, reattivi e dispersi, altrimenti si verificherà la precipitazione.Gli agenti anti-precipitazione vengono generalmente aggiunti per risolvere tali problemi.
2. Sensibilità al pH:
Generalmente, i coloranti cationici sono stabili nell'intervallo di pH compreso tra 2,5 e 5,5.Quando il valore del pH è basso, il gruppo amminico nella molecola del colorante viene protonato e il gruppo donatore di elettroni viene convertito in un gruppo che ritira gli elettroni, facendo cambiare il colore del colorante;Si verificano precipitazioni, scolorimento o sbiadimento del colorante.Ad esempio, i coloranti ossazinici vengono convertiti in coloranti non cationici in un mezzo alcalino, che perde la loro affinità per le fibre acriliche e non può essere tinto.
3. Compatibilità:
I coloranti cationici hanno un'affinità relativamente grande per le fibre acriliche e hanno scarse prestazioni di migrazione nelle fibre, rendendo difficile il livellamento del colorante.Coloranti diversi hanno affinità diverse per la stessa fibra e anche le loro velocità di diffusione all'interno della fibra sono diverse.Quando i coloranti con tassi di tintura molto diversi vengono mescolati insieme, è probabile che durante il processo di tintura si verifichino cambiamenti di colore e tinture irregolari.Quando i coloranti con percentuali simili vengono miscelati, il loro rapporto di concentrazione nel bagno di tintura è sostanzialmente invariato, in modo che il colore del prodotto rimanga coerente e la tintura sia più uniforme.Le prestazioni di questa combinazione di coloranti sono chiamate compatibilità dei coloranti.
Per comodità d'uso, le persone usano valori numerici per esprimere la compatibilità dei coloranti, solitamente espressa come valore K.Viene utilizzato un set di coloranti standard gialli e blu, ogni set è composto da cinque coloranti con tassi di tintura diversi e ci sono cinque valori di compatibilità (1, 2, 3, 4, 5) e il valore di compatibilità del colorante con il tasso di tintura più grande Piccolo, la migrazione e la planarità del colorante sono scarse e il colorante con un tasso di tintura piccolo ha un grande valore di compatibilità e la migrazione e la planarità del colorante sono migliori.Il colorante da testare e il colorante standard vengono tinti uno per uno, quindi viene valutato l'effetto di tintura per determinare il valore di compatibilità del colorante da testare.
Esiste una certa relazione tra il valore di compatibilità dei coloranti e le loro strutture molecolari.I gruppi idrofobici vengono introdotti nelle molecole del colorante, la solubilità in acqua diminuisce, l'affinità del colorante con la fibra aumenta, la velocità di tintura aumenta, il valore di compatibilità diminuisce, la migrazione e la planarità sulla fibra diminuiscono e l'offerta di colore aumenta.Alcuni gruppi nella molecola del colorante causano barriere steriche dovute alla configurazione geometrica, che riduce anche l'affinità del colorante alle fibre e aumenta il valore di compatibilità.
4. Solidità alla luce:
La solidità alla luce dei coloranti è correlata alla sua struttura molecolare.Il gruppo cationico nella molecola di colorante cationico coniugato è una parte relativamente sensibile.Viene facilmente attivato dalla posizione del gruppo cationico dopo essere stato agito dall'energia luminosa, e quindi trasferito all'intero sistema cromoforo, provocandone la distruzione e lo sbiadimento.Triarilmetano coniugato La solidità alla luce di ossazina, polimetina e ossazina non è buona.Il gruppo cationico nella molecola di colorante cationico isolata è separato dal sistema coniugato dal gruppo di collegamento.Anche se viene attivato sotto l'azione dell'energia luminosa, non è facile trasferire l'energia al sistema coniugato del colore, in modo che si conservi bene.La solidità alla luce è migliore del tipo coniugato.
5. Lettura estesa: Tessuti cationici
Il tessuto cationico è un tessuto in poliestere al 100%, che è tessuto da due diverse materie prime interamente in poliestere, ma contiene fibra di poliestere modificata.Questa fibra di poliestere modificata e la normale fibra di poliestere sono colorate con coloranti diversi e tinte due volte.Colore, tintura di poliestere una tantum, tintura cationica una tantum, generalmente utilizzano filati cationici nella direzione dell'ordito e filati di poliestere ordinari nella direzione della trama.Durante la tintura vengono utilizzati due diversi coloranti: i normali coloranti dispersi per i filati di poliestere e i coloranti cationici per i filati cationici (noti anche come coloranti cationici).Si possono utilizzare coloranti cationici dispersi), l'effetto panno avrà un effetto bicolore.
Tempo di pubblicazione: 21-luglio-2022