چرا رنگهای راکتیو آگلومره می شوندⅠ؟

رنگهای راکتیو حالت انحلال بسیار خوبی در آب دارند. رنگهای واکنش پذیر عمدتاً به گروه اسید سولفونیک روی مولکول رنگ برای حل شدن در آب متکی هستند. -اتیل سولفونیل سولفات نیز یک گروه حل کننده بسیار خوب است.

در محلول آبی، یون سدیم روی گروه اسید سولفونیک و گروه سولفات -اتیل سولفات تحت یک واکنش هیدراتاسیون قرار می گیرد تا رنگ به شکل آنیون درآید و در آب حل شود. رنگرزی رنگهای راکتیو به یونهای منفی رنگها برای رنگرزی الیاف بستگی دارد. حلالیت رنگهای راکتیو بیش از 100 گرم در لیتر است. حلالیت بیشتر رنگ ها 200-400 گرم در لیتر است و برخی رنگ ها حتی می توانند به 450 گرم در لیتر نیز برسند. با این حال، در طول فرآیند رنگرزی، حلالیت رنگ به دلایل مختلف کاهش می یابد (یا حتی کاملا نامحلول می شود).

هنگامی که حلالیت رنگ کاهش می یابد، بخشی از رنگ از یک آنیون آزاد به یک ذره تبدیل می شود، زیرا دافعه بار بین ذرات بسیار کاهش می یابد.

ذرات و ذرات یکدیگر را جذب می‌کنند تا تجمع کنند. این نوع تجمع به این صورت است که ذرات رنگ ابتدا به آگلومراها جمع می شوند، سپس به آگلومرا تبدیل می شوند و در نهایت به لخته تبدیل می شوند. اگرچه لخته یک مجموعه شل است، اما به دلیل دو لایه الکتریکی تشکیل شده توسط بارهای مثبت و منفی اطراف آن، تجزیه آن توسط نیروی برشی در جریان گردش مایع رنگی دشوار است و لخته به راحتی در پارچه قرار می گیرد. بر روی سطح رسوب می کند و در نتیجه سطح آن لکه دار یا لکه دار می شود.

هنگامی که رنگها چنین تجمعی ایجاد می کنند، ماندگاری رنگرزی به میزان قابل توجهی کاهش می یابد و در عین حال درجات مختلف گل، لکه و لکه ایجاد می شود. برای برخی از رنگ‌ها، تجمع لخته‌ها تحت نیروی برشی مشروب رنگی تسریع می‌یابد و منجر به کم‌آبی و نمک‌زدایی می‌شود. هنگامی که نمک زدایی اتفاق می افتد، رنگ رنگ بسیار روشن می شود، یا حتی رنگ نمی شود، حتی اگر رنگ شود، به طور جدی رنگ و لکه می شود.

دلیل اصلی تجمع رنگ ها توسط الکترولیت ها ایجاد می شود. در فرآیند رنگرزی، الکترولیت های اصلی شتاب دهنده های رنگ (پودر یوآنمینگ و نمک) هستند. شتاب دهنده های رنگ حاوی یون های سدیم هستند، در حالی که معادل یون سدیم در مولکول های رنگ بسیار کمتر است. با توجه به عدد معادل یون سدیم تسریع کننده رنگ، غلظت طبیعی تسریع کننده رنگ در فرآیند رنگرزی معمولی تأثیر زیادی بر حلالیت رنگ در حمام رنگ نخواهد داشت.

با این حال، هنگامی که مقدار تسریع کننده رنگ افزایش می یابد، غلظت یون های سدیم در محلول نیز به همان نسبت افزایش می یابد. یون های سدیم بیش از حد از یونیزاسیون یون های سدیم در گروه های حل شونده مولکول های رنگ جلوگیری می کند و در نتیجه حلالیت رنگ ها را کاهش می دهد. هنگامی که غلظت شتاب دهنده رنگ از 200 گرم در لیتر فراتر رود، بیشتر رنگ ها به درجات مختلف آگلومره می شوند. هنگامی که غلظت تسریع کننده رنگ از 250 گرم در لیتر بیشتر شود، درجه تجمع تشدید می شود و ابتدا آگلومره ها تشکیل می شود و سپس به سرعت آگلومره ها و لخته ها تحت نیروی برشی محلول رنگ تشکیل می شوند. برای برخی از رنگ های با حلالیت کم، بخشی از نمک رسوب می کند و حتی آب می شود.

مقاومت ضد انعقاد و شور شدن رنگها با ساختارهای مولکولی متفاوت نیز متفاوت است. هر چه حلالیت کمتر باشد، مقاومت در برابر انعقاد و شوره شدن بدتر است. حلالیت رنگ ها عمدتاً با تعداد گروه های اسید سولفونیک و تعداد سولفات های β-اتیل سولفون در مولکول رنگ تعیین می شود.

در عین حال، هرچه آب دوستی مولکول رنگ بیشتر باشد، حلالیت آن بیشتر است و هرچه آب دوستی کمتر باشد، حلالیت کمتری دارد. (مثلاً رنگهای با ساختار آزو آبدوست بیشتری نسبت به رنگهای با ساختار هتروسیکلیک دارند.) علاوه بر این، هر چه ساختار مولکولی رنگ بزرگتر باشد، حلالیت کمتر و هر چه ساختار مولکولی کوچکتر باشد، حلالیت بالاتری دارد.