La différence entre le carbonate de sodium, le phosphate trisodique et l'alcali de substitution dans la teinture réactive

Compte tenu des différences dans les caractéristiques de teinture et les types de différents colorants réactifs ainsi que de la composition, des propriétés et des performances des substituts alcalins, les propriétés chimiques et les caractéristiques du carbonate de sodium traditionnel et du phosphate trisodique sont comparées. Diverses analyses lors de la fixation de la couleur, détaillant les effets et les avantages d'application de divers agents alcalins sur les colorants réactifs.

Agents alcalins courants pour l'impression et la teinture

Dans la teinture de colorants réactifs, les agents alcalins traditionnels utilisés dans la réaction de fixation sont le carbonate de sodium relativement doux, le phosphate trisodique et certains substituts alcalins.

En tant qu'agent alcalin spécial pour la fixation de la couleur des colorants réactifs, il est utilisé pour remplacer les agents alcalins traditionnels tels que le carbonate de sodium. Cependant, dans l'application spécifique du substitut alcalin, parce que sa composition chimique, ses propriétés et ses performances sont différentes de celles de l'agent alcalin traditionnel, il a formé ses propres caractéristiques et a ensuite des applications différentes.

Propriétés chimiques et caractéristiques des agents alcalins traditionnels

La réaction de fixation de la teinture réactive doit être effectuée dans certaines conditions alcalines. Le choix des agents alcalins a traditionnellement été dominé par le carbonate de sodium et le phosphate trisodique, et les alcalis forts tels que la soude caustique sont rarement utilisés seuls.

1. L'alcalinité du carbonate de sodium est relativement douce et ses propriétés chimiques conviennent à la teinture avec des colorants réactifs. Sa solution aqueuse a peu de changement de valeur de pH dans une plage de concentrations unitaires relativement large ; le phosphate trisodique a également cette caractéristique, mais il est plus alcalin que le carbonate de sodium.

2. Les caractéristiques changeantes de la valeur du pH du carbonate de sodium en solution aqueuse sont liées à ses propriétés chimiques. Une fois le carbonate de sodium dissous dans l'eau, il réagit de manière réversible avec l'eau pour générer de l'hydroxyde de sodium et du bicarbonate de sodium, dans lesquels le bicarbonate de sodium libérera progressivement du dioxyde de carbone dans des conditions humides et chaudes pour générer du carbonate de sodium et de l'eau, rendant ainsi la valeur du pH de la solution Il maintient un état assez constant ; lorsqu'il rencontre de la soude caustique, il génère du carbonate de sodium et de l'eau, il a donc un effet anti-alcalin dans certains cas, c'est pourquoi le bicarbonate de sodium est également appelé carbonate de sodium acide. Par conséquent, dans une certaine plage de concentration unitaire, la valeur du pH de la solution ne change pas beaucoup, ce qui est très approprié pour la teinture de colorants réactifs, et le processus de réaction de fixation des colorants et des fibres peut être effectué en douceur et en continu.

3. La caractéristique chimique du phosphate trisodique est la modification de sa valeur de pH dans des solutions aqueuses de différentes concentrations unitaires. Bien que l’influence et le mécanisme d’action ne soient pas les mêmes que ceux du carbonate de sodium, ils sont similaires à ceux du carbonate de sodium. Bien que son alcalinité soit plus forte que celle du carbonate de sodium, elle est plus faible que celle de la soude caustique et se situe dans la plage adaptée à la teinture réactive, elle est donc souvent utilisée dans les réactions de fixation des colorants, en particulier pour les colorants réactifs avec des exigences de pH relativement élevées. Parfois, il est également mélangé avec du carbonate de sodium selon la variété spécifique.

4. Alcali fort tel que la soude caustique, en raison de sa forte alcalinité, un petit changement dans la concentration unitaire entraînera également un changement significatif de la valeur du pH, et en raison du manque de propriétés tampons telles que le carbonate de sodium et le phosphate trisodique, bien que le dosage atteigne la valeur de pH spécifiée. Rarement, sauf pour un très petit nombre de variétés de colorants, il est difficile d'obtenir une bonne coordination et un bon contrôle de la réaction de teinture avec la plupart des variétés de colorants réactifs. Par conséquent, dans la production réelle à grande échelle, il est principalement mélangé avec du phosphate trisodique dans une proportion appropriée. Certaines variétés utilisées pour les colorants thermodurcissables ne sont généralement pas utilisées seules. Si le pH du bain de teinture est trop élevé (la plupart des variétés ne peuvent pas être supérieures à 12), la proportion de colorants hydrolysés augmentera linéairement.

Caractéristiques de teinture et différences de types de colorants réactifs

Habituellement, le carbonate de sodium est utilisé pour les colorants réactifs à la dichlorotriazine avec une forte réactivité et pour les agents alcalins plus forts tels que le phosphate trisodique, le phosphate trisodique et l'agent alcalin mixte de la soude caustique, bien sûr, il n'est pas impossible d'utiliser du carbonate de sodium, mais la quantité doit être augmentée. À l'heure actuelle, il convient de prêter attention au problème des fleurs alcalines lors de la teinture de couleurs sombres. Si de la soude caustique est impliquée, la température peut être abaissée de manière appropriée.

Lorsque la valeur du pH du bain de teinture des colorants réactifs à la dichlorotriazine est inférieure à 9,0, le taux de fixation est très faible et le taux de fixation commence à augmenter fortement lorsque la valeur du pH dépasse 9,0.

Les colorants réactifs à la monochlorotriazine n'ont commencé à augmenter de manière significative que lorsque la valeur du pH a atteint 10,0, et la valeur maximale est apparue à la valeur du pH de 11,0 à 11,5.

Le degré d'activité des colorants réactifs avec la vinylsulfone se situe entre la dichlorotriazine et la monochlorotriazine. La concentration en alcali du bain de fixage est généralement similaire à celle de la dichlorotriazine, mais la température doit être supérieure à celle de la monochlorotriazine. Triazine faible, entre les deux. Il existe également des variétés individuelles qui doivent augmenter la température de réaction de fixation aux conditions d'un colorant de type chlorotriazine, de manière à augmenter la quantité de couleur.

Colorants réactifs de type B, de type M et autres colorants réactifs isomères à double groupe réactif, différentes marques, différentes origines et différentes variétés, leur

Les rapports isomères peuvent ne pas être les mêmes, mais il est nécessaire de considérer et de prendre en compte les caractéristiques de la monochloro-s-triazine et de la vinylsulfone, et il ne doit pas être trop biaisé d'un côté. La température du bain de fixation peut également être légèrement supérieure à celle du type vinylsulfone.

En raison du processus de réaction des colorants réactifs se fixant sur les fibres de cellulose, il doit d'abord être effectué dans certaines conditions alcalines, mais il libérera progressivement de l'acide au cours du processus de réaction. Dans certaines conditions, il est facile de réagir avec le groupe hydroxyle (groupe alcool primaire) dans la structure moléculaire de la fibre de coton pour former un éther de cellulose et libérer en même temps de l'acide chlorhydrique.

Le groupe actif des colorants réactifs à la dichlorotriazine - deux atomes de chlore actifs dans la chlorotriazine, un seul atome de chlore actif est facile à lier à la cellulose sous un agent alcalin plus faible et à une température plus basse ; À un pH et à une température plus élevée, deux atomes de chlore actif se lieront simultanément aux fibres de coton pour former des liaisons croisées. Bien entendu, un seul atome de chlore réactif peut se lier aux fibres de coton avec un colorant réactif de type chlorotriazine.

L'atome de chlore actif dans la chlorotriazine, en présence d'un agent alcalin et dans certaines conditions, est également sujet à une réaction de liaison covalente (hydrolyse) avec des molécules d'eau pour générer des colorants hydrolysés et libérer également de l'acide chlorhydrique. Sulfate de β-vinylsulfone comme groupe actif. Sa structure chimique est la suivante :—SO2—CH2—CH2—OSO3H

En présence d'un agent alcalin et dans certaines conditions, le sulfate de β-vinylsulfone génère d'abord de la vinylsulfone, puis subit une réaction d'addition avec le groupe hydroxyle dans la structure moléculaire de la cellulose pour générer de l'éther de cellulose et libérer de l'acide sulfurique en même temps.

Le sulfate de β-vinylsulfone est également sujet à une réaction d'addition (hydrolyse) avec des molécules d'eau en présence d'un agent alcalin et dans certaines conditions pour générer des colorants hydrolysés et libérer de l'acide sulfurique en même temps.

Le phénomène de libération d'acide consommera progressivement l'alcali présent dans le bain de teinture au moyen d'une réaction de neutralisation. Lorsque la concentration unitaire de l'agent alcalin stocké dans le bain de teinture est consommée, une fois que la valeur du pH est inférieure au minimum requis pour la réaction de fixation, la réaction de fixation sera modifiée. Lentement affaibli, et finalement la réaction a pris fin.

Étant donné que la valeur du pH de différentes concentrations unitaires de carbonate de soude peut être presque stabilisée à la même valeur, telle que 5 g/L, 15 g/L, 25 g/L, une différence si grande, la valeur du pH est maintenue entre 11,0 et 11,2, donc la réaction de fixation reste normale même avec une consommation allant jusqu'à 20 g/L de carbonate de soude. La réaction de neutralisation entraînera inévitablement une augmentation correspondante de l'électrolyte dans le bain de teinture. D'un autre point de vue, le carbonate de sodium est également un sel basique, de sorte que le phénomène de coloration secondaire des colorants réactifs dans l'étape de réaction de fixation a une relation correspondante avec cela.

Performance de remplacement des alcalis

Bien qu'il existe de nombreuses variétés de substituts d'alcali sur le marché, chacune avec son propre nom, du point de vue de ses paramètres physiques et chimiques, leurs compositions chimiques ne sont pas les mêmes, mais il est certain qu'il s'agit tous de monomères de substances chimiques non uniques. , qui sont essentiellement des mélanges de bases fortes et de substances alcalines tamponnées. À proprement parler, il devrait être appelé réactif alcalin mixte spécialement utilisé pour la réaction de fixation des colorants réactifs.

La conception et la composition chimique des substituts alcalins reposent essentiellement sur le cadre suivant :

1. Sélectionnez un alcali fort approprié comme agent alcalin pour l'ajustement du pH, de sorte que le dosage par unité de concentration puisse être réduit à une petite quantité, mais il doit avoir une bonne coordination avec les colorants réactifs.

2. Sélectionnez une variété d'agents alcalins de type tampon, de sels alcalins, etc. avec une solubilité élevée, une bonne stabilité de la solution aqueuse et une bonne miscibilité pour former ensemble les composants du système tampon. Bien que la concentration unitaire totale soit faible, elle peut stabiliser le bain de teinture dans la plage de pH requise. En particulier, avec l'augmentation de la température, l'allongement du temps et la libération progressive de l'acide dans la réaction de fixation, l'effet tampon et l'efficacité peuvent toujours être maintenus.

La différence de l'effet de la soude caustique et du carbonate de sodium sur la teinture secondaire des colorants

Dans les applications pratiques, les agents fixateurs spéciaux remplaçant les alcalis sont utilisés pour les couleurs claires avec moins de colorants et d'électrolytes favorisant la coloration. On constate que la teinture secondaire des colorants est inférieure à celle du carbonate de sodium. Causé par la composition structurelle de l’agent alcalin.

Le composant alcalin fort du substitut alcalin réduit considérablement la masse totale de substances alcalines dans le bain de teinture par rapport à celle du carbonate de sodium lorsque le bain de teinture atteint la même valeur de pH requise pour la réaction de fixation. Il faut dire qu’il s’agit d’un avantage que chacun est prêt à accepter en termes de coûts d’exploitation, de stockage et de transport, ainsi que de lavage après teinture. Cependant, d’un autre côté, la source de substances pouvant être utilisées pour générer des électrolytes est également considérablement réduite. Lorsque la quantité de substances pouvant générer des électrolytes est nettement inférieure à la valeur du paramètre du carbonate de sodium d'origine, la teinture secondaire du colorant sera supérieure à celle du carbonate de sodium. diminuer en conséquence. En particulier pour les couleurs claires, la concentration finale totale d'électrolytes dans le bain de teinture est faible, donc selon la situation, une quantité appropriée d'électrolytes peut être ajoutée. De plus, en raison de la faible valeur absolue de la quantité de colorants de couleur claire, la méthode d'ajout d'une quantité appropriée de colorants peut également être modifiée sous un angle différent.

Lors de la teinture de couleurs intermédiaires, avec l'ajout d'électrolytes favorisant la teinture dans le bain de teinture et l'augmentation correspondante de la quantité de colorants, la différence entre la teinture secondaire des substituts alcalins et du carbonate de sodium diminue progressivement.

Dans la couleur foncée, une fois que le dosage d'électrolyte atteint 30 g/L, il n'y a pratiquement aucune différence (dans la teinture réelle, il est généralement supérieur à 30 g/L d'utilisation excessive).

La quantité de colorant utilisée (qui détermine également la source et la quantité d'acide), ainsi que les substances alcalines, constituent la source de nouveaux électrolytes, et l'électrolyte favorisant la teinture ajouté dans le bain de teinture d'origine affecte ensemble la teinture finale de la teinture. total.