معرفی مفصل در مورد رنگهای مستقیم

رنگ‌های مستقیم رنگ‌هایی هستند که می‌توان آن‌ها را در محیط‌های فاز باند خنثی و ضعیف و بدون کمک مواد خشک حرارت داد و جوشاند. رنگهای مستقیم با نیروی پیوند هیدروژنی واندروالس بین رنگ مستقیم و الیاف پنبه تشکیل می شوند. به طور عمده در الیاف، ابریشم، نخ ریسی، چرم و سایر صنایع، بلکه در کاغذسازی و سایر صنایع استفاده می شود. رنگهای مستقیم را می توان با توجه به ساختارشان به انواع آزو و استیلبن تقسیم کرد. طبق طبقه بندی کاربرد آن، عمدتاً رنگهای مستقیم معمولی، رنگهای سریع نور مستقیم و رنگهای آزو مستقیم وجود دارد.

اصل رنگ

رنگ های مستقیم دارای گروه های محلول در آب مانند گروه اسید سولفونیک (-SO3H) یا گروه کربوکسیل (-COOH) هستند که در ساختار مولکولی خطی قرار گرفته اند. ساختار حلقه آروماتیک در همان صفحه است، بنابراین رنگ مستقیم میل بیشتری به الیاف سلولزی دارد. می توان آن را به طور مستقیم در یک محیط خنثی رنگ کرد. تا زمانی که رنگ در آب خشک حل شود، می توان آن را رنگ کرد. رنگ توسط فیبر به سطح محلول جذب می شود و سپس به طور مداوم در ناحیه آمورف فیبر پخش می شود و پیوند هیدروژنی و ترکیبی از نیروی واندروالس با ماکرومولکول فیبر تشکیل می دهد. رنگهای مشتق شده از آن شامل رنگهای مستقیم نور سریع و رنگهای نمک مستقیم مس است.

ویژگی های رنگ

رنگهای مستقیم حاوی گروههای محلول در آب مانند -SO3Na و -COONa هستند و با افزایش دما حلالیت آنها به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. برای رنگ های مستقیم با حلالیت ضعیف، خاکستر سودا را می توان برای کمک به حلالیت اضافه کرد. رنگ های مستقیم در برابر آب سخت مقاوم نیستند و بیشتر آنها می توانند با یون های کلسیم و منیزیم ترکیب شوند و نامحلول شوند.

فرآیند تولید مستقیم رنگ

بارش باعث ایجاد لکه روی پارچه های رنگ شده می شود، بنابراین رنگ های مستقیم باید در آب نرم حل شوند. اگر آب رنگرزی در تولید سختی بالایی داشته باشد، می توان خاکستر سودا یا هگزامتافسفات سدیم را اضافه کرد که برای حل شدن رنگ مفید است و اثر نرم شدن آب دارد.

رنگ های مستقیم نسبت به سایر رنگ ها مستقیم تر به الیاف سلولزی هستند. این عمدتاً به دلیل وزن مولکولی زیاد رنگ‌های مستقیم، ساختار مولکولی خطی، تقارن خوب، سیستم مزدوج طولانی، همسطح بودن خوب و نیروهای واندروالسی بزرگ بین مولکول‌های رنگ و فیبر است. در عین حال، مولکول رنگ مستقیم حاوی گروه‌های آمینه، گروه‌های هیدروکسیل، گروه‌های آزو و گروه‌های دیگر است که می‌توانند پیوندهای هیدروژنی را با گروه‌های هیدروکسیل در الیاف سلولزی و گروه‌های هیدروکسیل و گروه‌های آمینه در الیاف پروتئینی تشکیل دهند تا مستقیمی رنگ را بیشتر بهبود بخشند.

چه زمانی از رنگهای مستقیم برای رنگ کردن الیاف سلولزی استفاده می شود، نمک در ترویج رنگرزی نقش دارد. مکانیسم ترویج رنگ این است که رنگ مستقیم به آنیون رنگ جدا می شود و فیبر سلولزی را رنگ می کند. فیبر سلولز نیز در آب دارای بار منفی است. یک دافعه بار بین رنگ و فیبر وجود دارد. افزودن نمک به محلول رنگرزی می تواند شارژ را کاهش دهد. دافعه، افزایش میزان رنگرزی و درصد رنگرزی. نمک های رنگ مستقیم مختلف اثرات تسریع کننده متفاوتی دارند. اثر نمک، رنگ‌ها را با گروه‌های اسید سولفونیک بیشتر در مولکول مستقیم می‌کند، نمک اثر قابل‌توجهی در ترویج رنگ‌سازی دارد و نمک باید به صورت دسته‌ای اضافه شود تا از رنگ‌آمیزی یکنواخت رنگ اطمینان حاصل شود. رنگهای مستقیم با درصد رنگرزی پایین نیاز به نمک بیشتری دارند و با توجه به نوع رنگ و عمق رنگرزی می توان مقدار مصرف مشخص را تعیین کرد. برای محصولات با رنگ روشن که نیاز به رنگرزی سطح بالایی دارند، مقدار نمک باید به طور مناسب کاهش یابد تا از رنگرزی و لکه‌گیری موضعی ناهموار جلوگیری شود.

اثر دما

تاثیر دما بر عملکرد رنگرزی رنگ های مختلف متفاوت است. برای رنگهای مستقیم با سرعت رنگرزی بالا و خواص انتشار خوب، تیره ترین رنگ در دمای 60-70 درجه سانتیگراد به دست می آید، اما میزان رنگرزی بالای 90 درجه سانتیگراد کاهش می یابد. هنگامی که این نوع رنگ رنگ می شود، به منظور کوتاه شدن زمان رنگرزی، دمای رنگرزی 80-90 درجه سانتیگراد است. پس از مدتی رنگرزی، دمای مشروب رنگ به تدریج کاهش می یابد و رنگ موجود در مشروب رنگی به رنگرزی الیاف ادامه می دهد تا درصد جذب رنگ را افزایش دهد. برای رنگ‌های مستقیم با درجه انباشتگی بالا، سرعت رنگ‌آمیزی آهسته و عملکرد انتشار ضعیف، افزایش دما می‌تواند انتشار رنگ را تسریع کند، سرعت رنگرزی را افزایش دهد و باعث فرسودگی رنگ در مایع رنگ شود و درصد رنگرزی را افزایش دهد. در طول زمان رنگرزی منظم، دمایی که در آن بیشترین درصد جذب رنگ حاصل می شود، بالاترین دمای جذب رنگ نامیده می شود. با توجه به تفاوت بالاترین دمای رنگرزی، رنگ های مستقیم اغلب به رنگ های با دمای پایین با بالاترین دمای رنگرزی زیر 70 درجه سانتیگراد، رنگ های با دمای متوسط ​​با بالاترین دمای رنگرزی 70-80 درجه سانتیگراد و رنگ هایی با بالاترین دمای رنگرزی 90-100 درجه سانتیگراد تقسیم می شوند. رنگ های با دمای بالا در عمل تولید، پارچه های بافتنی پنبه و ویسکوز معمولاً در دمای حدود 95 درجه سانتیگراد رنگ می شوند، در حالی که دمای رنگرزی پارچه های ابریشمی بافتنی نسبتاً پایین است، زیرا دمای بیش از حد به درخشندگی الیاف آسیب می رساند و بهترین دمای رنگرزی 60 تا 90 درجه سانتیگراد است. کاهش مناسب دمای رنگرزی و افزایش زمان رنگرزی برای تولید مفید است.