تفاوت بین خاکستر سودا، تری سدیم فسفات و قلیایی جایگزین در رنگرزی راکتیو

با توجه به تفاوت در ویژگی های رنگرزی و انواع رنگ های مختلف واکنش پذیر و ترکیب، خواص و عملکرد جایگزین های قلیایی، خواص شیمیایی و ویژگی های خاکستر سودا سنتی و تری سدیم فسفات مقایسه شده است. تجزیه و تحلیل های مختلف در طول تثبیت رنگ، جزئیات اثرات و مزایای کاربرد عوامل قلیایی مختلف بر روی رنگ های راکتیو.

عوامل قلیایی رایج برای چاپ و رنگرزی

در رنگرزی رنگهای راکتیو، عوامل قلیایی سنتی مورد استفاده در واکنش تثبیت عبارتند از خاکستر سودا خفیف، تری سدیم فسفات و برخی از جانشین های قلیایی.

به عنوان یک عامل قلیایی ویژه برای تثبیت رنگ رنگهای واکنش پذیر، برای جایگزینی عوامل قلیایی سنتی مانند خاکستر سودا استفاده می شود. با این حال، در کاربرد خاص جانشین قلیایی، به دلیل اینکه ترکیب شیمیایی، خواص و عملکرد آن با عامل قلیایی سنتی متفاوت است، ویژگی‌های خاص خود را تشکیل داده و سپس کاربردهای متفاوتی دارد.

خواص شیمیایی و ویژگی های عوامل قلیایی سنتی

واکنش تثبیت رنگرزی راکتیو باید تحت شرایط قلیایی خاصی انجام شود. انتخاب عوامل قلیایی به طور سنتی توسط خاکستر سودا و تری سدیم فسفات غالب بوده است و قلیایی های قوی مانند سود سوزآور به ندرت به تنهایی استفاده می شوند.

1. خاصیت قلیایی خاکستر سودا نسبتاً ملایم است و خواص شیمیایی آن برای رنگرزی با رنگهای راکتیو مناسب است. محلول آبی آن تغییر کمی در مقدار pH در محدوده غلظت واحد نسبتاً وسیع دارد. تری سدیم فسفات نیز این ویژگی را دارد، اما قلیایی آن قوی تر از خاکستر سودا است.

2. تغییر ویژگی های مقدار pH خاکستر سودا در محلول آبی به خواص شیمیایی آن مربوط می شود. پس از حل شدن خاکستر سودا در آب، به طور برگشت پذیر با آب واکنش نشان می دهد و هیدروکسید سدیم و بی کربنات سدیم تولید می کند که در آن بی کربنات سدیم به تدریج در شرایط مرطوب و گرم دی اکسید کربن آزاد می کند تا خاکستر سودا و آب تولید کند، بنابراین مقدار pH محلول حالت نسبتاً ثابتی را حفظ می کند. هنگامی که با سود سوزآور مواجه می شود، خاکستر سودا و آب تولید می کند، بنابراین در برخی موارد اثر ضد قلیایی دارد، بنابراین بی کربنات سدیم به آن کربنات سدیم اسید نیز می گویند. بنابراین در محدوده غلظت واحد معین، مقدار pH محلول تغییر چندانی نمی کند که برای رنگرزی رنگ های راکتیو بسیار مناسب است و فرآیند تثبیت رنگ ها و الیاف را می توان به صورت روان و پیوسته انجام داد.

3. مشخصه شیمیایی تری سدیم فسفات تغییر مقدار pH آن در محلول های آبی با غلظت های مختلف واحد است. اگر چه تأثیر و مکانیسم اثر مشابه خاکستر سودا نیست، اما مشابه سودا خاکستر است. اگرچه خاصیت قلیایی آن قوی تر از خاکستر سودا است، اما ضعیف تر از سود سوزآور است و در محدوده مناسب برای رنگرزی راکتیو قرار دارد، بنابراین اغلب در واکنش های تثبیت رنگ، به ویژه برای رنگ های راکتیو با نیاز pH نسبتاً بالا استفاده می شود. گاهی نیز با توجه به نوع خاص با خاکستر سودا مخلوط می شود.

4. قلیایی قوی مانند سود سوزآور، به دلیل قلیایی بودن قوی، تغییر جزئی در غلظت واحد نیز باعث تغییر قابل توجهی در مقدار pH می شود و به دلیل نداشتن خاصیت بافری مانند خاکستر سودا و تری سدیم فسفات، اگرچه دوز به مقدار pH تعیین شده می رسد، به ندرت، به جز برای تعداد کمی هماهنگی رنگ، کنترل آن دشوار است، به جز تعداد کمی از واکنش های رنگ، کنترل آن مشکل است. واکنش پذیرترین انواع رنگ بنابراین، در تولید واقعی در مقیاس بزرگ، عمدتاً با تری سدیم فسفات به نسبت مناسب مخلوط می شود. برخی از انواع مورد استفاده برای رنگ های ترموست اساسا به تنهایی استفاده نمی شوند. اگر مقدار pH حمام رنگ بیش از حد بالا باشد (بیشتر گونه ها نمی توانند بالاتر از 12 باشند)، نسبت رنگ های هیدرولیز شده به صورت خطی افزایش می یابد.

ویژگی های رنگرزی و تفاوت های نوع رنگ های راکتیو

معمولاً برای رنگ‌های واکنش‌دهنده دی کلروتریازین با واکنش‌پذیری قوی از خاکستر سودا استفاده می‌شود و از عوامل قلیایی قوی‌تر مانند تری سدیم فسفات، تری سدیم فسفات و عامل قلیایی مخلوط سود سوزآور استفاده می‌شود، البته استفاده از خاکستر سودا غیرممکن نیست، اما مقدار آن باید افزایش یابد. در این زمان باید به مشکل گل قلیایی در رنگرزی رنگ های تیره توجه کرد. اگر سود سوزآور درگیر باشد، می توان دما را به طور مناسب کاهش داد.

هنگامی که مقدار pH حمام رنگی رنگ‌های واکنش‌دهنده دی کلروتریازین کمتر از 9.0 باشد، سرعت تثبیت بسیار کم است و زمانی که مقدار pH از 9.0 بیشتر شود، سرعت تثبیت به شدت شروع به افزایش می‌کند.

رنگ‌های واکنش‌گر مونوکلروتریازین تا زمانی که مقدار pH به 10.0 رسید، شروع به افزایش قابل‌توجهی نکردند و حداکثر مقدار در pH 11.0-11.5 ظاهر شد.

درجه فعالیت رنگهای واکنشگر وینیل سولفون بین دی کلروتریازین و مونوکلروتریازین است. غلظت قلیایی حمام تثبیت کننده به طور کلی مشابه غلظت دی کلروتریازین است، اما دما باید بیشتر از مونوکلروتریازین باشد. تریازین کم، در بین. همچنین انواع مختلفی وجود دارد که باید دمای واکنش تثبیت را در شرایط رنگ از نوع کلروتریازین افزایش دهند تا کمیت رنگ افزایش یابد.

نوع B، نوع M و سایر رنگ‌های راکتیو گروه دو واکنش‌گر ایزومر، مارک‌های مختلف، منشأهای مختلف و انواع مختلف، آنها

نسبت های ایزومر ممکن است یکسان نباشد، اما لازم است که ویژگی های مونوکلرو-اس-تریازین و وینیل سولفون را در نظر گرفت و در نظر گرفت و نباید خیلی به یک طرف تعصب داشت. دمای حمام ثابت نیز می تواند کمی بالاتر از نوع وینیل سولفون باشد.

با توجه به فرآیند واکنش تثبیت رنگ‌های راکتیو به الیاف سلولزی، ابتدا باید در شرایط قلیایی خاصی انجام شود، اما در طی فرآیند واکنش به تدریج اسید آزاد می‌شود. تحت شرایط خاص، واکنش با گروه هیدروکسیل (گروه الکل اولیه) در ساختار مولکولی الیاف پنبه برای تشکیل اتر سلولز و آزادسازی اسید هیدروکلریک در همان زمان آسان است.

گروه فعال رنگهای واکنش دهنده دی کلروتریازین - دو اتم کلر فعال در کلروتریازین، تنها یک اتم فعال کلر به راحتی با سلولز تحت عامل قلیایی ضعیف تر و دمای پایین تر پیوند می خورد. در مقدار pH و دمای بالاتر، دو اتم کلر فعال به طور همزمان با الیاف پنبه پیوند می خورند و پیوندهای عرضی ایجاد می کنند. البته تنها یک اتم کلر راکتیو می تواند با رنگ واکنشی از نوع کلروتریازین به الیاف پنبه متصل شود.

اتم کلر فعال موجود در کلروتریازین، در حضور عامل قلیایی و تحت شرایط خاص، همچنین مستعد واکنش پیوند کووالانسی (هیدرولیز) با مولکول‌های آب برای تولید رنگ‌های هیدرولیز شده و همچنین آزادسازی اسید هیدروکلریک است. β-وینیل سولفات به عنوان گروه فعال. ساختار شیمیایی آن به شرح زیر است: —SO2—CH2—CH2—OSO3H

در حضور عامل قلیایی و شرایط خاص، سولفات β-وینیل سولفون ابتدا وینیل سولفون تولید می کند و سپس با گروه هیدروکسیل در ساختار مولکولی سلولز واکنش اضافه می کند تا اتر سلولز تولید کند و اسید سولفوریک را همزمان آزاد کند.

بتا وینیل سولفات نیز مستعد واکنش افزودن (هیدرولیز) با مولکول های آب در حضور عامل قلیایی و تحت شرایط خاص برای تولید رنگ های هیدرولیز شده و آزادسازی اسید سولفوریک به طور همزمان است.

پدیده آزادسازی اسید به تدریج قلیایی موجود در حمام رنگ را با استفاده از واکنش خنثی سازی مصرف می کند. هنگامی که غلظت واحد عامل قلیایی ذخیره شده در حمام رنگ مصرف می شود، هنگامی که مقدار pH کمتر از حداقل مورد نیاز برای واکنش تثبیت شود، واکنش تثبیت تغییر خواهد کرد. به آرامی ضعیف شد و در نهایت واکنش پایان یافت.

از آنجایی که مقدار pH غلظت‌های واحد مختلف خاکستر سودا را می‌توان تقریباً در یک مقدار تثبیت کرد، مانند 5 گرم در لیتر، 15 گرم در لیتر، 25 گرم در لیتر با چنین اختلاف زیادی، مقدار pH بین 11.0 و 11.2 نگه داشته می‌شود، بنابراین واکنش تثبیت حتی با مصرف حداکثر 20 گرم در لیتر سودا عادی باقی می‌ماند. افزایش متناظر در الکترولیت در حمام رنگ به دنبال واکنش خنثی سازی است. از منظر دیگر خاکستر سودا نیز یک نمک پایه است، بنابراین پدیده رنگرزی ثانویه رنگهای راکتیو در مرحله واکنش تثبیت رابطه متناظری با آن دارد.

عملکرد جایگزینی قلیایی

اگرچه انواع مختلفی از جایگزین های قلیایی در بازار وجود دارد که هر کدام نام خاص خود را دارند، اما از نظر پارامترهای فیزیکی و شیمیایی، ترکیبات شیمیایی آنها یکسان نیست، اما مسلم است که همه آنها مونومرهای غیر منفرد مواد شیمیایی هستند. که در اصل مخلوطی از بازهای قوی و مواد قلیایی بافری هستند. به بیان دقیق، باید آن را معرف قلیایی مخلوط نامید که مخصوصاً برای واکنش تثبیت رنگ های واکنشی استفاده می شود.

طراحی و ترکیب شیمیایی جایگزین های قلیایی اساساً بر اساس چارچوب زیر است:

1. یک قلیایی قوی مناسب به عنوان عامل قلیایی برای تنظیم pH انتخاب کنید، به طوری که دوز در واحد غلظت را می توان به مقدار کمی کاهش داد، اما باید هماهنگی خوبی با رنگ های راکتیو داشته باشد.

2. انواع عوامل قلیایی بافر، نمک های قلیایی و غیره را با حلالیت بالا، پایداری محلول آبی خوب و قابلیت امتزاج انتخاب کنید تا اجزای سیستم بافر را با هم تشکیل دهند. اگرچه غلظت کل واحد کوچک است، اما می تواند حمام رنگ را در محدوده pH مورد نیاز تثبیت کند. به طور خاص، با افزایش دما، افزایش زمان، و آزاد شدن تدریجی اسید در واکنش تثبیت، اثر بافر و کارایی همچنان می تواند حفظ شود.

تفاوت اثر سود سوزآور و خاکستر سودا بر رنگرزی ثانویه مواد رنگزا

در کاربردهای عملی، مواد تثبیت کننده قلیایی جایگزین قلیایی برای رنگ های روشن با استفاده کمتر از رنگ ها و الکترولیت های محرک رنگ استفاده می شود. مشخص شده است که رنگرزی ثانویه رنگها کمتر از خاکستر سودا است. ناشی از ترکیب ساختاری عامل قلیایی است.

جزء قلیایی قوی جایگزین قلیایی باعث می شود که جرم کل مواد قلیایی در حمام رنگ در مقایسه با خاکستر سودا زمانی که حمام رنگ به همان مقدار pH مورد نیاز برای واکنش تثبیت می رسد کاهش زیادی پیدا کند. باید گفت این مزیتی است که همه حاضر به قبول آن از نظر عملیات، هزینه نگهداری و حمل و نقل و شستشو پس از رنگرزی هستند. با این حال، از طرف دیگر، منبع موادی که می توان از آنها برای تولید الکترولیت استفاده کرد نیز بسیار کاهش می یابد. هنگامی که مقدار موادی که می توانند الکترولیت تولید کنند به طور قابل توجهی کمتر از مقدار پارامتر خاکستر سودا اصلی باشد، رنگرزی ثانویه رنگ بیشتر از خاکستر سودا خواهد بود. بر این اساس کاهش یابد. به خصوص برای رنگ های روشن، غلظت نهایی کل الکترولیت ها در حمام رنگرزی کم است، بنابراین بسته به شرایط می توان مقدار مناسبی الکترولیت اضافه کرد. علاوه بر این، به دلیل قدر مطلق کم مقدار رنگ روشن، روش افزودن مقدار مناسب رنگ نیز از زاویه متفاوتی قابل تغییر است.

هنگام رنگرزی رنگ های میانی، با افزودن الکترولیت های محرک رنگ در حمام رنگرزی و افزایش متناظر در مقدار رنگ، تفاوت بین رنگرزی ثانویه جانشین های قلیایی و خاکستر سودا به تدریج کاهش می یابد.

در رنگ تیره، پس از رسیدن دوز الکترولیت به 30 گرم در لیتر، اساساً هیچ تفاوتی وجود ندارد (در رنگرزی واقعی، معمولاً بیشتر از 30 گرم در لیتر استفاده بیش از حد است).

مقدار رنگ مورد استفاده (که منبع و مقدار اسید را نیز تعیین می کند)، همراه با مواد قلیایی، منبع الکترولیت های جدید را تشکیل می دهد و الکترولیت تقویت کننده رنگ اضافه شده در حمام رنگرزی اصلی با هم بر رنگرزی نهایی رنگرزی تأثیر می گذارد. کل