Warum agglomerieren Reaktivfarbstoffe?

Die Löslichkeit von Reaktivfarbstoffen lässt sich grob in vier Kategorien einteilen:

Farbstoffe der Klasse A, die Diethylsulfonsulfat (d. h. Vinylsulfon) und drei reaktive Gruppen (Monochlor-s-triazin + Divinylsulfon) enthalten, haben die höchste Löslichkeit, wie z. B. Yuanqing B, Tibetblau GG, Tibetblau RGB, Goldgelb: RNL. Ebenso wie alle aktiven Schwarztöne, die durch Mischen von Yuanqing B hergestellt werden, Farbstoffe mit drei reaktiven Gruppen wie ED-Typ, Ciba-Typ usw. Die Löslichkeit solcher Farbstoffe liegt meist bei ca 400 g/L.

Klasse B, Farbstoffe mit heterobi-reaktiven Gruppen (Monochlor-s-triazin + Vinylsulfon), wie Gelb 3RS, Rot 3BS, Rot 6B, Rot GWF, RR-Typ drei Primärfarben, RGB drei Primärfarben usw., ihre Löslichkeit basiert auf etwa 200–300 Gramm/L, wobei die Löslichkeit von Metaester höher ist als die von Paraester.

Klasse C: Dasselbe gilt für das Marineblau der hetero-doppelten reaktiven Gruppe: BF, Marineblau 3GF, Dunkelblau 2GFN, rotes RBN, rotes F2B usw. Aufgrund weniger Sulfonsäuregruppen oder hohem Molekulargewicht ist seine Löslichkeit ebenfalls gering, nur 100 bis 200 g/Anstieg. Klasse D: Farbstoffe mit Monovinylsulfongruppe und heterozyklischer Struktur mit der niedrigsten Löslichkeit, wie Brillantblau KN-R, Türkisblau G, Hellgelb 4GL, Violett 5R, Blau BRF, Brillantorange F2R, Brillantrot F2G usw. Die Löslichkeit dieses Farbstofftyps beträgt nur etwa 100 g/L. Diese Art von Farbstoff ist besonders empfindlich gegenüber Elektrolyten. Sobald diese Art von Farbstoff koaguliert, muss er nicht einmal den Flockungsprozess durchlaufen und wird direkt ausgesalzen.

Im normalen Färbeprozess beträgt die maximale Menge an Färbebeschleuniger 80 g/L, nur dunkle Farben benötigen eine so hohe Konzentration an Färbebeschleuniger. Wenn die Farbstoffkonzentration im Färbebad unter 10 g/L liegt, sind die meisten Reaktivfarbstoffe bei dieser Konzentration noch gut löslich und agglomerieren nicht. Aber das Problem liegt im Materialtank. Gemäß dem normalen Färbeverfahren wird zuerst der Farbstoff zugegeben, und nachdem der Farbstoff im Färbebad vollständig verdünnt ist, bis er gleichmäßig ist, wird der Färbebeschleuniger zugegeben. Der Farbstoffbeschleuniger vervollständigt grundsätzlich den Auflösungsprozess im Materialtank.

Gehen Sie nach dem folgenden Verfahren vor, vorausgesetzt: Die Färbekonzentration beträgt 5 %, das Flottenverhältnis beträgt 1:10, das Stoffgewicht beträgt 350 kg (Doppelrohr-Flüssigkeitsfluss), der Wasserstand beträgt 3,5 Tonnen, das Yuanming-Pulver beträgt 60 Gramm/Liter und die Gesamtmenge an Yuanming-Pulver beträgt 200 kg (50 kg, insgesamt 4 Beutel pro Beutel) (die Kapazität des Materialtanks beträgt im Allgemeinen etwa 450). Liter).

Beim Auflösen von Yuan Ming-Pulver wird häufig die Rückflussflüssigkeit des Färbebottichs verwendet. Die Rückflussflüssigkeit enthält die zuvor hinzugefügten Farbstoffe. Im Allgemeinen werden zuerst 300 l der Rückflussflüssigkeit in den Materialtank gegeben und dann zwei Pakete Yuan Ming-Pulver (100 kg) eingefüllt.

Das Problem besteht darin, dass die meisten Farbstoffe bei dieser Konzentration an Yuanming-Pulver in unterschiedlichem Maße agglomerieren. Unter ihnen werden die Farbstoffe vom C-Typ stark agglomerieren, und die Farbstoffe vom D-Typ werden nicht nur agglomerieren, sondern sogar aussalzen.

Allerdings füllt der allgemeine Bediener die Yuanming-Pulverlösung im Materialtank gemäß dem Programm langsam über die Hauptumwälzpumpe in den Färbetank auf. Aber die Farbstoffe in der 300-Liter-Yuanming-Pulverlösung haben bereits Flocken gebildet und sind sogar ausgesalzen.

Wenn die gesamte Lösung im Materialtank in den Färbetank aufgefüllt wird, ist zu erkennen, dass sich an der Tankwand und am Boden des Tanks eine Schicht fettiger Färbepartikel befindet. Werden diese Farbstoffpartikel abgekratzt und in sauberes Wasser gegeben, ist es in der Regel schwierig, sie wieder aufzulösen. Tatsächlich ist dies bei den 300 Litern Lösung der Fall, die in den Färbebottich gelangen.

Denken Sie daran, dass es zwei Päckchen Yuan Mingfen gibt, die auf diese Weise ebenfalls aufgelöst und in den Färbebottich nachgefüllt werden. In diesem Fall treten zwangsläufig Farbblumen, Flecken und Flecken auf, und die Farbechtheit wird aufgrund der Oberflächenfärbung erheblich beeinträchtigt.

Auch ohne nennenswerte Ausflockung oder Aussalzung. Auch bei den A- und B-Typen mit höherer Löslichkeit kommt es zu einer Farbstoffagglomeration. Obwohl solche Farbstoffe noch keine Flocken gebildet haben, haben zumindest einige Farbstoffe Aggregate gebildet.

Diese Aggregate können nur schwer in die Fasern eindringen. Denn der amorphe Bereich der Baumwollfasern lässt nur Einzelionenfarbstoffe eindringen und diffundieren. Etwaige Agglomerate können nicht in die amorphen Bereiche der Fasern gelangen. Es kann nur an der Oberfläche der Faser adsorbiert werden. Auch die Farbechtheit nimmt deutlich ab und es kommt zu gravierenden Farbausblühungen und Flecken.

Der Lösungsgrad von Reaktivfarbstoffen hängt vom Alkalimittel ab. Wenn das alkalische Mittel hinzugefügt wird, wird das β-Ethylsulfonsulfat der Reaktivfarbstoffe einer Eliminierungsreaktion unterzogen, um sein echtes Vinylsulfon zu bilden. Vinylsulfon ist ein sehr lösliches Gen. Da das für die Eliminierungsreaktion erforderliche Alkalireagens sehr gering ist (oftmals nur weniger als 1/10 der Prozessdosis), findet die Eliminierungsreaktion umso mehr Farbstoffe statt, je mehr Alkalidosen zugegeben werden. Sobald die Eliminierungsreaktion stattfindet, nimmt auch die Löslichkeit des Farbstoffs ab.

Das gleiche alkalische Mittel ist auch ein starker Elektrolyt, der Natriumionen enthält. Daher führt eine zu hohe Alkalikonzentration auch dazu, dass die Farbstoffe, die Vinylsulfon gebildet haben, agglomerieren oder sogar aussalzen.

Das gleiche Problem tritt im Materialtank auf. Beim Auflösen des Alkalimittels (am Beispiel von Soda), wenn die Rückflussflüssigkeit verwendet wird. Zu diesem Zeitpunkt enthält die Rückflussflüssigkeit bereits den Farbstoffbeschleuniger und den Farbstoff in normaler Prozesskonzentration. Obwohl ein Teil der Farbstoffe möglicherweise von den Fasern absorbiert wurde, befinden sich mindestens mehr als 40 % der verbleibenden Farbstoffe noch in der Färbeflotte. Unter der Annahme, dass während des Betriebs ein Beutel Soda eingefüllt wird, liegt die Konzentration an Soda im Materialtank über 80 g/L. Selbst wenn der Farbstoffbeschleuniger in der Rückflussflüssigkeit 80 g/L beträgt, agglomeriert auch der Farbstoff im Materialtank. C-Typ- und D-Typ-Farbstoffe salzen sogar aus, insbesondere bei D-Typ-Farbstoffen kommt es auch dann zu lokalem Aussalzen, wenn die Sodakonzentration auf 20 g/L reduziert wird. Unter ihnen sind Brillantblau KN.R, Türkisblau G und Überwachungs-BRF am empfindlichsten.

Eine Koagulation des Farbstoffs oder gar ein Aussalzen bedeutet nicht, dass der Farbstoff vollständig hydrolysiert ist. Wenn durch einen Färbebeschleuniger eine Koagulation oder Aussalzung verursacht wird, kann dieser trotzdem gefärbt werden, solange er wieder aufgelöst werden kann. Um es jedoch wieder aufzulösen, muss eine ausreichende Menge an Färbehilfsmitteln (z. B. Harnstoff über 20 g/L) zugegeben werden und die Temperatur sollte unter ausreichendem Rühren auf über 90 °C erhöht werden. Offensichtlich ist dies im tatsächlichen Prozessbetrieb sehr schwierig.

Um zu verhindern, dass die Farbstoffe im Materialtank agglomerieren oder aussalzen, muss bei der Herstellung tiefer Farben für die C- und D-Farbstoffe mit geringer Löslichkeit sowie für die A- und B-Farbstoffe die Farbstoffmigrationsmethode angewendet werden.