Katjonu krāsvielas ir īpašas krāsvielas poliakrilnitrila šķiedru krāsošanai, un tās var izmantot arī modificēta poliestera (CDP) krāsošanai.Šodien es dalīšos ar pamatzināšanām par katjonu krāsvielām.
Katjonu krāsvielu pārskats
1. Vēsture
Katjonu krāsvielas ir viena no pirmajām sintētiskajām krāsvielām.Anilīna violetā krāsa, ko 1856. gadā sintezēja WHPerkin ASV, un tai sekojošā kristālvioleta un malahītzaļā krāsa ir katjonu krāsvielas.Šīs krāsvielas agrāk bija pazīstamas kā pamata krāsvielas, ar kurām var krāsot proteīna šķiedras un celulozes šķiedras, kas apstrādātas ar tanīnu un zobakmeni.Tiem ir spilgtas krāsas, bet tie nav gaismas izturīgi, un vēlāk tos izstrādāja tiešās krāsvielas un tvertņu krāsvielas.un skābās krāsvielas.
Pēc akrila šķiedru rūpnieciskās ražošanas pagājušā gadsimta piecdesmitajos gados tika konstatēts, ka uz poliakrilnitrila šķiedrām katjonu krāsvielām ir ne tikai augsts tiešums un spilgta krāsa, bet arī daudz augstāka krāsas noturība nekā proteīna šķiedrām un celulozes šķiedrām.izraisīt cilvēku interesi.Lai vēl vairāk pielāgotos akrila šķiedru un citu sintētisko šķiedru pielietojumam, ir sintezētas daudzas jaunas šķirnes ar augstu noturību, piemēram, polimetīna struktūra, slāpekļa aizvietota polimetīna struktūra un pernalaktāma struktūra utt., lai katjonu krāsvielas kļūtu par poliakrilnitrilu.Galveno krāsvielu klase šķiedru krāsošanai.
2. Funkcijas:
Katjonu krāsvielas šķīdumā rada pozitīvi lādētus krāsainus jonus un veido sāļus ar skābes anjoniem, piemēram, hlorīda joniem, acetāta grupu, fosfāta grupu, metilsulfāta grupu utt., tādējādi krāsojot poliakrilnitrila šķiedras.Faktiskajā krāsošanā noteiktas krāsas veidošanai parasti izmanto vairākas katjonu krāsvielas.Tomēr katjonu krāsvielu jaukto krāsošanu bieži ir grūti vienmērīgi krāsot vienā krāsā, radot plankumu un slāņainu.Tāpēc katjonu krāsvielu ražošanā papildus daudzveidības un daudzuma paplašināšanai jāpievērš uzmanība arī krāsvielu šķirņu saskaņošanai;lai novērstu krāsošanu, jāpievērš uzmanība tādu šķirņu izstrādei, kurām ir labs līdzenums, kā arī katjonu krāsvielu tvaika noturības uzlabošanai.un gaismas noturība.
Otrkārt, katjonu krāsvielu klasifikācija
Pozitīvi lādētā grupa katjonu krāsvielu molekulā ir noteiktā veidā saistīta ar konjugēto sistēmu un pēc tam veido sāli ar anjonu grupu.Saskaņā ar pozitīvi lādētās grupas stāvokli konjugētajā sistēmā katjonu krāsvielas var iedalīt divās kategorijās: izolētas un konjugētas.
1. Izolētas katjonu krāsvielas
Izolējošais katjonu krāsvielas prekursors un pozitīvi lādētā grupa ir savienoti caur izolējošo grupu, un pozitīvais lādiņš ir lokalizēts, līdzīgi kā kvartārā amonija grupas ievadīšana disperso krāsvielu molekulārajā galā.To var attēlot ar šādu formulu:
Pateicoties pozitīvo lādiņu koncentrācijai, to ir viegli kombinēt ar šķiedrām, un krāsošanas procents un krāsošanas ātrums ir salīdzinoši augsts, bet līdzenums ir vājš.Parasti ēnojums ir tumšs, molārā absorbcija ir zema un ēnojums nav pietiekami stiprs, bet tam ir lieliska karstumizturība un gaismas noturība, kā arī augsta izturība.To bieži izmanto vidējo un gaišo krāsu krāsošanā.Tipiskas šķirnes ir:
2. Konjugētās katjonu krāsvielas
Konjugētās katjonu krāsas pozitīvi lādētā grupa ir tieši savienota ar krāsvielas konjugēto sistēmu, un pozitīvais lādiņš tiek delokalizēts.Šāda veida krāsvielu krāsa ir ļoti spilgta un molārā absorbcija ir augsta, bet dažām šķirnēm ir slikta gaismas noturība un karstumizturība.Starp izmantotajiem veidiem konjugētais tips veido vairāk nekā 90%.Ir daudz konjugētu katjonu krāsvielu šķirņu, tostarp triarilmetāna, oksazīna un polimetīna struktūras.
3. Jaunas katjonu krāsvielas
1. Migrējošās katjonu krāsvielas
Tā sauktās migrējošās katjonu krāsvielas attiecas uz krāsvielu klasi ar salīdzinoši vienkāršu struktūru, mazu molekulmasu un molekulāro tilpumu, kā arī labu difūzijas un izlīdzināšanas veiktspēju, kas tagad ir kļuvušas par lielu katjonu krāsvielu kategoriju.Tās priekšrocības ir šādas:
Tam ir labas migrācijas un izlīdzināšanas īpašības, un tai nav selektivitātes pret akrila šķiedrām.To var pielietot dažādu kategoriju akrila šķiedrām un labāk atrisināt akrila šķiedru vienmērīgas krāsošanas problēmu.Palēninātāja daudzums ir neliels (no 2 līdz 3% līdz 0,1 līdz 0,5%), un ir iespējams pat krāsot vienkrāsu, nepievienojot palēninātāju, tāpēc lietošana var samazināt krāsošanas izmaksas.Tas var vienkāršot krāsošanas procesu un ievērojami saīsināt krāsošanas laiku no (sākotnējās 45 līdz 90 minūtes līdz 10 līdz 25 minūtēm).
2. Katjonu krāsvielas modificēšanai:
Lai pielāgotos modificēto sintētisko šķiedru krāsošanai, tika sijāta un sintezēta katjonu krāsvielu partija.Modificētām poliestera šķiedrām ir piemērotas šādas struktūras.Dzeltenā krāsa galvenokārt ir konjugētas metīna krāsvielas, sarkanā ir azo krāsvielas uz triazola vai tiazola bāzes un izolējošās azo krāsvielas, un zilā ir azo krāsvielas un azo krāsvielas uz tiazola bāzes.Oksazīna krāsvielas.
3. Dispersās katjonu krāsvielas:
Lai pielāgotos modificēto sintētisko šķiedru krāsošanai, tika sijāta un sintezēta katjonu krāsvielu partija.Modificētām poliestera šķiedrām ir piemērotas šādas struktūras.Dzeltenā krāsa galvenokārt ir konjugētas metīna krāsvielas, sarkanā ir azo krāsvielas uz triazola vai tiazola bāzes un izolējošās azo krāsvielas, un zilā ir azo krāsvielas un azo krāsvielas uz tiazola bāzes.Oksazīna krāsvielas.
4. Reaktīvās katjonu krāsvielas:
Reaktīvās katjonu krāsvielas ir jauna katjonu krāsvielu klase.Pēc reaktīvās grupas ievadīšanas konjugētajā vai izolētajā krāsvielas molekulā šāda veida krāsvielai tiek piešķirtas īpašas īpašības, jo īpaši sajauktajai šķiedrai, tā ne tikai saglabā spilgtu krāsu, bet arī var krāsot dažādas šķiedras.
Ceturtkārt, katjonu krāsvielu īpašības
1. Šķīdība:
Sāļus veidojošās alkilgrupas un anjonu grupas katjonu krāsvielas molekulā ir aprakstītas iepriekš, lai ietekmētu krāsvielas šķīdību.Turklāt, ja krāsošanas vidē ir anjonu savienojumi, piemēram, anjonu virsmaktīvās vielas un anjonu krāsvielas, tās arī apvienosies ar katjonu krāsvielām, veidojot nogulsnes.Vilnu/nitrilu, poliesteru/nitrilu un citus jauktos audumus nevar krāsot vienā vannā ar parastajām katjonu krāsām un skābām, reaktīvām un dispersām krāsām, pretējā gadījumā radīsies nokrišņi.Lai atrisinātu šādas problēmas, parasti tiek pievienoti pretizkrišņu līdzekļi.
2. Jutība pret pH:
Parasti katjonu krāsvielas ir stabilas pH diapazonā no 2,5 līdz 5,5.Kad pH vērtība ir zema, aminogrupa krāsvielas molekulā tiek protonēta, un elektronus nododošā grupa tiek pārveidota par elektronu izvelkošo grupu, izraisot krāsvielas krāsas izmaiņas;Notiek nokrišņi, krāsas maiņa vai krāsas izbalēšana.Piemēram, oksazīna krāsvielas sārmainā vidē tiek pārveidotas par nekatjonu krāsvielām, kas zaudē savu afinitāti pret akrila šķiedrām un nevar tikt krāsotas.
3. Saderība:
Katjonu krāsvielām ir salīdzinoši liela afinitāte pret akrila šķiedrām, un tām ir slikta migrācijas veiktspēja šķiedrās, kas apgrūtina krāsas izlīdzināšanu.Dažādām krāsvielām ir atšķirīga afinitāte pret vienu un to pašu šķiedru, un arī to difūzijas ātrums šķiedras iekšpusē ir atšķirīgs.Ja krāsvielas ar ļoti atšķirīgu krāsošanas ātrumu sajauc kopā, krāsošanas procesā var rasties krāsas izmaiņas un nevienmērīga krāsošana.Samaisot krāsvielas ar līdzīgām proporcijām, to koncentrācijas attiecība krāsvielu vannā būtībā nemainās, tādējādi produkta krāsa paliek nemainīga un krāsošana ir viendabīgāka.Šīs krāsvielu kombinācijas veiktspēju sauc par krāsvielu saderību.
Lietošanas ērtībai cilvēki izmanto skaitliskas vērtības, lai izteiktu krāsvielu savietojamību, ko parasti izsaka kā K vērtību.Tiek izmantots viens dzelteno un zilo standarta krāsvielu komplekts, katrs komplekts sastāv no piecām krāsvielām ar dažādu krāsošanas ātrumu, un ir piecas saderības vērtības (1, 2, 3, 4, 5) un krāsas saderības vērtība. ar lielāko krāsošanas ātrumu Mazs, krāsvielas migrācija un līdzenums ir slikta, un krāsai ar mazu krāsošanas ātrumu ir liela saderības vērtība, un krāsas migrācija un līdzenums ir labāki.Pārbaudāmā krāsviela un standarta krāsa tiek krāsota pa vienai, un pēc tam tiek novērtēts krāsošanas efekts, lai noteiktu pārbaudāmās krāsas saderības vērtību.
Pastāv noteikta saistība starp krāsvielu saderības vērtību un to molekulārajām struktūrām.Krāsas molekulās tiek ievadītas hidrofobās grupas, samazinās šķīdība ūdenī, palielinās krāsas afinitāte pret šķiedru, palielinās krāsošanas ātrums, samazinās saderības vērtība, samazinās migrācija un līdzenums uz šķiedras, kā arī palielinās krāsu padeve.Dažas krāsvielu molekulas grupas ģeometriskās konfigurācijas dēļ rada steriskas barjeras, kas arī samazina krāsas afinitāti pret šķiedrām un palielina saderības vērtību.
4. Gaismas noturība:
Krāsvielu gaismas noturība ir saistīta ar to molekulāro struktūru.Katjonu grupa konjugētās katjonu krāsvielas molekulā ir relatīvi jutīga daļa.To viegli aktivizē no katjonu grupas stāvokļa pēc gaismas enerģijas iedarbības un pēc tam pārnes uz visu hromoforu sistēmu, izraisot tās iznīcināšanu un izbalēšanu.Konjugētais triarilmetāns Oksazīna, polimetīna un oksazīna gaismas noturība nav laba.Katjonu grupa izolētajā katjonu krāsvielas molekulā ir atdalīta no konjugētās sistēmas ar savienojošo grupu.Pat ja tas tiek aktivizēts gaismas enerģijas ietekmē, nav viegli pārnest enerģiju uz konjugēto krāsas sistēmu, lai tā būtu labi saglabāta.Gaismas noturība ir labāka nekā konjugētajam tipam.
5. Paplašināta lasīšana: Katjonu audumi
Katjonu audums ir 100% poliestera audums, kas ir austs no divām dažādām pilnībā poliestera izejvielām, bet satur modificētu poliestera šķiedru.Šī modificētā poliestera šķiedra un parastā poliestera šķiedra ir krāsotas ar dažādām krāsvielām un krāsotas divas reizes.Krāsa, vienreizēja poliestera krāsošana, vienreizēja katjonu krāsošana, parasti izmanto katjonu dziju šķēru virzienā un parasto poliestera dziju audu virzienā.Krāsojot tiek izmantotas divas dažādas krāsvielas: parastās dispersās krāsas poliestera pavedieniem un katjonu krāsas katjonu pavedieniem (pazīstamas arī kā katjonu krāsas).Var izmantot dispersās katjonu krāsvielas), auduma efektam būs divu krāsu efekts.
Izlikšanas laiks: 21. jūlijs 2022