چرا رنگ‌های راکتیو نرخ تثبیت پایین و ثبات رنگ ضعیف دارند؟

مولکول‌های رنگ فعال حاوی گروه‌های فعال هستند که می‌توانند به صورت کووالانسی با گروه‌های کربوکسیل، آمینو و هیدروکسیل روی الیاف پیوند داده شوند و می‌توانند برای رنگرزی الیاف مانند الیاف سلولزی، الیاف پروتئینی و نایلون استفاده شوند. برخی از جنبه‌های رضایت‌بخش رنگ‌های راکتیو نیز وجود دارد، مانند این که سرعت تثبیت رنگ‌های راکتیو خیلی بالا نیست و هیدرولیز شدن آن آسان است. محصولات رنگرزی شده از رنگهای راکتیو در طول آزمایش، استفاده و نگهداری دچار تغییر رنگ، محو شدن یا لکه شدن می شوند. ماندگاری صابون، پایداری نور، پایداری بلیچینگ کلر، پایداری مالش مرطوب و ... خیلی ایده آل نیستند. نویسنده سعی می‌کند چگونه بر این عیوب رنگ‌های راکتیو غلبه کند یا بهبود بخشد، دلایل نرخ تثبیت پایین و ثبات رنگ ضعیف رنگ‌های راکتیو را از جنبه‌های مکانیسم رنگرزی و فرآیند رنگرزی رنگ‌های راکتیو تحلیل کرده و چگونگی بهبود نرخ تثبیت و ثبات رنگ رنگ‌های راکتیو را مورد بحث قرار می‌دهد. برخی از روش ها و رویکردهای درجه.

 

تثبیت و هیدرولیز رنگهای راکتیو

رنگ‌های راکتیو از چهار قسمت اصلی رنگزا، گروه پل، گروه فعال و گروه محلول در آب در ساختار مولکولی تشکیل شده‌اند و عمدتاً برای رنگرزی الیاف سلولزی استفاده می‌شوند. در شرایط قلیایی، الیاف برای تولید یون‌های سلولز منفی هیدرولیز می‌شوند، که می‌توانند با گروه‌های واکنش‌دهنده رنگ‌های واکنش‌دهنده واکنش هسته دوست داشته باشند تا پیوندهای کووالانسی برای تولید ماکرومولکول‌های فیبر رنگ ایجاد کنند (به نام واکنش پیوند یا واکنش تثبیت رنگ). همزمان با وقوع واکنش تثبیت، یون هیدروکسید OH▔ در مایع رنگی نیز می‌تواند یک واکنش نوکلئوفیلیک با رنگ برای تولید یک رنگ هیدرولیز شده (که واکنش هیدرولیز نامیده می‌شود) انجام دهد. این رنگ هیدرولیز شده فعالیت خود را از دست می دهد و دیگر نمی تواند با فیبر واکنش تثبیت انجام دهد. رنگ های واکنشی که با سلولز واکنش داده اند، پیوند کووالانسی رنگ-الیاف خیلی پایدار نیست و همچنین ممکن است تحت شرایط خاصی هیدرولیز شوند و در نتیجه پیوند کووالانسی رنگ-الیاف شکسته شود. رنگ های هیدرولیز شده به دست آمده تمایل کمی به الیاف دارند و به راحتی شسته می شوند (رنگ های هیدرولیز شده دارای گروه های محلول در آب هستند) و در نتیجه محصول رنگ شده محو می شود. هر چه رنگ های هیدرولیز شده بیشتر باشد، نرخ تثبیت کمتر، پایداری رنگ بدتر و آلودگی جدی تر است.

 

عوامل موثر بر سرعت تثبیت و ثبات رنگ رنگهای راکتیو

2.1 عوامل مؤثر بر نرخ تثبیت

به طور کلی، سرعت واکنش تثبیت رنگ بسیار بیشتر از واکنش هیدرولیز است، اما زمانی که شرایط واکنش به درستی کنترل نشود، هیدرولیز رنگ تشدید می‌شود و سرعت تثبیت کاهش می‌یابد. عوامل متعددی بر میزان تثبیت تاثیر می گذارد.

2.1.1 مستقیم بودن رنگها

مستقیم بودن رنگ عامل اصلی موثر بر ظرفیت جذب رنگ فیبر است. به طور کلی، سرعت تثبیت رنگ‌های راکتیو با افزایش مستقیم بودن رنگ‌ها افزایش می‌یابد، اما زمانی که مستقیمی تا حدی افزایش می‌یابد، افزایش سرعت تثبیت آشکار نیست، اما باعث می‌شود رنگ‌های هیدرولیز شده به راحتی شسته نشوند و بر ثبات رنگرزی و رنگرزی تأثیر بگذارد. یکنواختی بنابراین مستقیم بودن رنگ باید مناسب باشد و مستقیم بودن رنگ عمدتاً به والد رنگ بستگی دارد.

2.1.2 pH و دمای محلول رنگ

در شرایط عادی، زمانی که دمای مایع رنگ افزایش می‌یابد، مقدار pH افزایش می‌یابد و سرعت واکنش تثبیت رنگ و سرعت واکنش هیدرولیز همزمان افزایش می‌یابد، اما سرعت واکنش هیدرولیز سریع‌تر از سرعت واکنش تثبیت افزایش می‌یابد و در عوض سرعت تثبیت رنگ کاهش می‌یابد. بنابراین، دمای تثبیت معقول و مقدار pH باید با توجه به واکنش پذیری رنگ تعیین شود تا از کاهش سرعت تثبیت جلوگیری شود.

2.1.3 زمان رنگرزی

تمدید زمان تثبیت، از یک سو، می تواند رنگ را به طور کامل تر ثابت کند، که برای بهبود سرعت تثبیت مفید است. اما از سوی دیگر، رنگ‌های راکتیو با مقاومت قلیایی ضعیف (یا مقاومت اسیدی) پیوند رنگ-الیاف می‌توانند زمان تثبیت را طولانی‌تر کنند. برعکس، رنگ ثابت از فیبر هیدرولیز می شود و در نتیجه سرعت تثبیت کاهش می یابد. بنابراین زمان تثبیت نیز باید مناسب باشد.