Katjoniska färgämnen är speciella färgämnen för polyakrylnitrilfiberfärgning och kan även användas för färgning av modifierad polyester (CDP).Idag kommer jag att dela med mig av den grundläggande kunskapen om katjoniska färgämnen.
En översikt över katjoniska färgämnen
1. Historia
Katjoniska färgämnen är ett av de tidigaste syntetiska färgämnena som produceras.Den anilinviol som syntetiserades av WHPerkin i USA 1856 och den efterföljande kristallvioletta och malakitgröna är alla katjoniska färgämnen.Dessa färgämnen var tidigare kända som basiska färgämnen, som kan färga proteinfibrer och cellulosafibrer behandlade med tannin och tandsten.De har ljusa färger, men är inte ljusäkta, och utvecklades senare av direkta färgämnen och vatfärger.och sura färgämnen.
Efter den industriella produktionen av akrylfibrer på 1950-talet fann man att på polyakrylnitrilfibrer har katjoniska färgämnen inte bara hög direkthet och ljus färg, utan har också en mycket högre färgbeständighet än proteinfibrer och cellulosafibrer.väcka folks intresse.För att ytterligare anpassa sig till appliceringen av akrylfibrer och andra syntetiska fibrer har många nya sorter med hög beständighet syntetiserats, såsom polymetinstruktur, kvävesubstituerad polymetinstruktur och pernalaktamstruktur etc, så att katjoniska färgämnen blir polyakrylnitril.En klass av huvudfärgämnen för fiberfärgning.
2. Funktioner:
Katjoniska färgämnen genererar positivt laddade färgade joner i lösning och bildar salter med sura anjoner såsom kloridjon, acetatgrupp, fosfatgrupp, metylsulfatgrupp, etc., och färgar därigenom polyakrylnitrilfibrer.Vid faktisk färgning används ofta flera katjoniska färgämnen för att bilda en specifik färg.Men den blandade färgningen av katjoniska färgämnen är ofta svår att jämnt färga till samma färgljus, vilket resulterar i fläckiga och skiktade.Därför, vid produktionen av katjoniska färgämnen, förutom att utöka variationen och kvantiteten, måste vi också vara uppmärksamma på matchningen av färgvarianter;för att förhindra färgning måste vi vara uppmärksamma på att utveckla sorter med god jämnhet och också vara uppmärksam på att förbättra ångbeständigheten hos katjoniska färgämnen.och ljusbeständighet.
För det andra, klassificeringen av katjoniska färgämnen
Den positivt laddade gruppen i den katjoniska färgämnesmolekylen är kopplad till det konjugerade systemet på ett visst sätt och bildar sedan ett salt med den anjoniska gruppen.Enligt positionen för den positivt laddade gruppen i det konjugerade systemet kan katjoniska färgämnen delas in i två kategorier: isolerade och konjugerade.
1. Isolerade katjoniska färgämnen
Den isolerande katjoniska färgämnesprekursorn och den positivt laddade gruppen är sammankopplade genom den isolerande gruppen, och den positiva laddningen är lokaliserad, liknande införandet av en kvartär ammoniumgrupp vid den molekylära änden av dispersa färgämnen.Det kan representeras av följande formel:
På grund av koncentrationen av positiva laddningar är det lätt att kombinera med fibrer, och färgningsprocenten och färgningshastigheten är relativt hög, men nivån är dålig.I allmänhet är nyansen mörk, molarabsorbansen är låg och nyansen är inte tillräckligt stark, men den har utmärkt värmebeständighet och ljusbeständighet och hög beständighet.Det används ofta för att färga medium och ljusa färger.Typiska sorter är:
2. Konjugerade katjoniska färgämnen
Den positivt laddade gruppen av det konjugerade katjoniska färgämnet är direkt anslutet till färgämnets konjugerade system, och den positiva laddningen delokaliseras.Färgen på denna typ av färg är mycket ljus och molarabsorbansen är hög, men vissa sorter har dålig ljusbeständighet och värmebeständighet.Bland de typer som används står den konjugerade typen för mer än 90 %.Det finns många varianter av konjugerade katjoniska färgämnen, främst inklusive triarylmetan-, oxazin- och polymetinstrukturer.
3. Nya katjoniska färgämnen
1. Migration katjoniska färgämnen
De så kallade migrerande katjoniska färgämnena avser en klass av färgämnen med relativt enkel struktur, liten molekylvikt och molekylvolym samt god diffusivitet och utjämningsförmåga, som nu har blivit en stor kategori av katjoniska färgämnen.Dess fördelar är följande:
Den har goda migrerings- och utjämningsegenskaper och har ingen selektivitet för akrylfibrer.Det kan appliceras på olika kvaliteter av akrylfibrer och bättre lösa problemet med enhetlig färgning av akrylfibrer.Mängden retarder är liten (från 2 till 3% till 0,1 till 0,5%), och det är till och med möjligt att färga enfärgad utan att tillsätta retarder, så användningen kan minska kostnaderna för färgning.Det kan förenkla färgningsprocessen och avsevärt förkorta färgningstiden från (den ursprungliga 45 till 90 minuter till 10 till 25 minuter).
2. Katjoniska färgämnen för modifiering:
För att anpassa sig till färgningen av modifierade syntetiska fibrer screenades och syntetiserades en sats katjoniska färgämnen.Följande strukturer är lämpliga för modifierade polyesterfibrer.Gult är huvudsakligen konjugerade metinfärgämnen, rött är triazolbaserade eller tiazolbaserade azofärgämnen och isolerande azofärgämnen, och blått är tiazolbaserade azofärgämnen och azofärgämnen.Oxazinfärgämnen.
3. Dispergera katjoniska färgämnen:
För att anpassa sig till färgningen av modifierade syntetiska fibrer screenades och syntetiserades en sats katjoniska färgämnen.Följande strukturer är lämpliga för modifierade polyesterfibrer.Gult är huvudsakligen konjugerade metinfärgämnen, rött är triazolbaserade eller tiazolbaserade azofärgämnen och isolerande azofärgämnen, och blått är tiazolbaserade azofärgämnen och azofärgämnen.Oxazinfärgämnen.
4. Reaktiva katjoniska färgämnen:
Reaktiva katjoniska färgämnen är en ny klass av katjoniska färgämnen.Efter att den reaktiva gruppen har införts i den konjugerade eller isolerade färgämnesmolekylen får denna typ av färg speciella egenskaper, särskilt på den blandade fibern, den behåller inte bara den ljusa färgen utan kan också färga en mängd olika fibrer.
För det fjärde, egenskaperna hos katjoniska färgämnen
1. Löslighet:
De saltbildande alkyl- och anjongrupperna i den katjoniska färgämnesmolekylen har beskrivits ovan för att påverka färgämnets löslighet.Dessutom, om det finns anjoniska föreningar i färgningsmediet, såsom anjoniska ytaktiva ämnen och anjoniska färgämnen, kommer de också att kombineras med katjoniska färgämnen för att bilda fällningar.Ull/nitril, polyester/nitril och andra blandade tyger kan inte färgas i samma bad med vanliga katjoniska färgämnen och sura, reaktiva och dispergerade färgämnen, annars uppstår utfällning.Antifällningsmedel tillsätts i allmänhet för att lösa sådana problem.
2. Känslighet för pH:
I allmänhet är katjoniska färgämnen stabila i pH-intervallet 2,5 till 5,5.När pH-värdet är lågt protoneras aminogruppen i färgämnesmolekylen och den elektrondonerande gruppen omvandlas till en elektronbortdragande grupp, vilket gör att färgen på färgämnet ändras;Utfällning, missfärgning eller blekning av färgämnet sker.Till exempel omvandlas oxazinfärgämnen till icke-katjoniska färgämnen i ett alkaliskt medium, som förlorar sin affinitet för akrylfibrer och inte kan färgas.
3. Kompatibilitet:
Katjoniska färgämnen har en relativt stor affinitet för akrylfibrer och har dålig migrationsprestanda i fibrer, vilket gör det svårt att jämna ut färgämnet.Olika färgämnen har olika affiniteter för samma fiber, och deras diffusionshastigheter inuti fibern är också olika.När färgämnen med mycket olika färgningshastigheter blandas samman, kommer färgförändringar och ojämn färgning sannolikt att inträffa under färgningsprocessen.När färgämnena med liknande hastigheter blandas är deras koncentrationsförhållande i färgbadet i princip oförändrat, så att färgen på produkten förblir konsekvent och färgningen blir mer enhetlig.Prestandan hos denna färgämneskombination kallas färgämnenas kompatibilitet.
För att underlätta användningen använder människor numeriska värden för att uttrycka kompatibiliteten hos färgämnen, vanligtvis uttryckt som K-värde.En uppsättning gula och blå standardfärgämnen används, varje uppsättning består av fem färgämnen med olika färgningshastigheter, och det finns fem kompatibilitetsvärden (1, 2, 3, 4, 5) och färgämnets kompatibilitetsvärde med den största färgningshastigheten Liten, färgämnets migration och jämnhet är dålig, och färgämnet med låg färgningshastighet har ett stort kompatibilitetsvärde, och färgämnets migration och jämnhet är bättre.Färgämnet som ska testas och standardfärgämnet färgas en efter en, och sedan utvärderas färgningseffekten för att bestämma kompatibilitetsvärdet för färgämnet som ska testas.
Det finns ett visst samband mellan färgämnenas kompatibilitetsvärde och deras molekylära strukturer.Hydrofoba grupper införs i färgämnesmolekylerna, vattenlösligheten minskar, färgämnets affinitet till fibern ökar, färgningshastigheten ökar, kompatibilitetsvärdet minskar, migrationen och jämnheten på fibern minskar och färgtillgången ökar.Vissa grupper i färgämnesmolekylen orsakar steriska barriärer på grund av geometrisk konfiguration, vilket också minskar färgämnets affinitet till fibrer och ökar kompatibilitetsvärdet.
4. Ljusäkthet:
Ljusäktheten hos färgämnen är relaterad till dess molekylära struktur.Den katjoniska gruppen i den konjugerade katjoniska färgämnesmolekylen är en relativt känslig del.Den aktiveras lätt från den katjoniska gruppens position efter att ha påverkats av ljusenergi och överförs sedan till hela kromoforsystemet, vilket gör att den förstörs och bleknar.Konjugerad triarylmetan Ljusäktheten för oxazin, polymetin och oxazin är inte bra.Den katjoniska gruppen i den isolerade katjoniska färgämnesmolekylen separeras från det konjugerade systemet av den länkande gruppen.Även om den aktiveras under inverkan av ljusenergi är det inte lätt att överföra energin till färgens konjugerade system, så att den bevaras väl.Ljusäktheten är bättre än den konjugerade typen.
5. Utökad läsning: Katjoniska tyger
Katjoniskt tyg är 100 % polyestertyg, som är vävt av två olika helt polyesterråmaterial, men innehåller modifierad polyesterfiber.Denna modifierade polyesterfiber och vanliga polyesterfiber är färgade med olika färgämnen och färgade två gånger.Färg, engångs polyesterfärgning, engångs katjonisk färgning, använder i allmänhet katjoniskt garn i varpriktningen och vanligt polyestergarn i väftriktningen.Två olika färgämnen används vid färgning: vanliga dispersionsfärgämnen för polyestergarn och katjoniska färgämnen för katjoniska garner (även kända som katjoniska färgämnen).Dispers katjoniska färgämnen kan användas), tygeffekten kommer att ha en tvåfärgseffekt.
Posttid: 21 juli 2022