Qu'est-ce que les colorants directs et leurs applications ?

Qu'est-ce que les colorants directs et leurs applications ?

 

Les colorants directs sont des colorants qui peuvent être chauffés et bouillis dans des milieux à phase neutre et à faible liaison sans l'aide de mordants. Les colorants directs sont formés en combinant les liaisons hydrogène entre les colorants directs et les fibres de coton et les forces de Van der Waals. Principalement utilisé dans les industries de la fibre, de la soie, de la filature du coton, du cuir et autres, mais également dans la fabrication du papier et dans d'autres industries. Les colorants directs peuvent être divisés en azoïques, stilbènes et autres types en fonction de leur structure. Selon sa classification d'application, il existe principalement des colorants directs ordinaires, des colorants directs résistants à la lumière et des colorants azoïques directs.

Les colorants directs ont des groupes solubles dans l'eau tels que le groupe acide sulfonique (-SO3H) ou le groupe carboxyle (-COOH) disposés en structure moléculaire linéaire. La structure du cycle aromatique est dans le même plan, le colorant direct a donc une plus grande affinité pour la fibre cellulosique. Il peut être teint directement en milieu neutre. Tant que le colorant est dissous dans de l'eau sèche, il peut être teint.

 

Le colorant est adsorbé à la surface par la fibre dans la solution, puis diffuse continuellement vers la zone amorphe de la fibre, formant une liaison hydrogène et une combinaison de force de Van der Waals avec la macromolécule de la fibre. Ses colorants dérivés comprennent des colorants directs résistants à la lumière et des colorants directs au sel de cuivre.

 

Les colorants directs contiennent des groupes hydrosolubles tels que -SO3Na et -COONa, et leur solubilité augmente considérablement avec l'augmentation de la température. Pour les colorants directs peu solubles, du carbonate de sodium peut être ajouté pour aider à les dissoudre. Les colorants directs ne résistent pas à l'eau dure et la plupart d'entre eux peuvent se combiner avec les ions calcium et magnésium pour former des précipités insolubles, provoquant des taches sur les tissus teints. Les colorants directs doivent donc être dissous dans de l’eau douce. Si l'eau de teinture a une dureté élevée lors de la production, du carbonate de sodium ou de l'hexamétaphosphate de sodium peut être ajouté, ce qui est bénéfique pour la dissolution du colorant et a pour effet d'adoucir l'eau.

 

Les colorants directs sont plus directs sur les fibres de cellulose que les autres colorants. Cela est principalement dû au poids moléculaire élevé des colorants directs, à la structure moléculaire linéaire, à la bonne symétrie, au long système de conjugaison, à la bonne coplanarité et aux grandes forces de Van der Waals entre les molécules de colorant et de fibre. Dans le même temps, la molécule de colorant direct contient des groupes amino, des groupes hydroxyle, des groupes azoïques et d'autres groupes, qui peuvent former des liaisons hydrogène avec les groupes hydroxyle des fibres de cellulose et les groupes hydroxyle et groupes amino des fibres protéiques pour améliorer encore le caractère direct du colorant.

 

Lorsque des colorants directs sont utilisés pour teindre les fibres de cellulose, le sel joue un rôle en accélérant la teinture. Le mécanisme favorisant le colorant est que le colorant direct se dissocie en anions pigmentaires dans la solution et teint la fibre de cellulose. La fibre de cellulose est également chargée négativement dans l'eau. Il existe une répulsion de charge entre le colorant et la fibre. L'ajout de sel à la solution de teinture peut réduire la répulsion de charge, augmenter le taux de teinture et le pourcentage de teinture. Différents sels de colorants directs ont des effets accélérateurs différents. L'effet sel dirige les colorants avec plus de groupes acide sulfonique dans la molécule, le sel a un effet significatif de promotion de la teinture et le sel doit être ajouté par lots lors de l'accélération de la teinture pour assurer une teinture uniforme du colorant. Les colorants directs avec un faible pourcentage de teinture nécessitent plus de sel, et le dosage spécifique peut être déterminé en fonction du type de colorant et de la profondeur de teinture. Pour les produits de couleur claire ayant des exigences élevées en matière de teinture, la quantité de sel doit être réduite de manière appropriée pour éviter des défauts locaux de teinture inégale et de coloration tels que des fleurs colorées.