Perbedaan soda ash, trisodium fosfat dan pengganti alkali pada pewarnaan reaktif

Mengingat perbedaan karakteristik pewarnaan dan jenis pewarna reaktif yang berbeda serta komposisi, sifat dan kinerja pengganti alkali, sifat kimia dan karakteristik soda abu tradisional dan trisodium fosfat dibandingkan. Berbagai analisis selama fiksasi warna, merinci efek dan keuntungan penerapan berbagai bahan alkali pada pewarna reaktif.

Agen alkali umum untuk pencetakan dan pewarnaan

Dalam pewarnaan pewarna reaktif, bahan alkali tradisional yang digunakan dalam reaksi fiksasi adalah soda ash yang relatif ringan, trisodium fosfat, dan beberapa pengganti alkali.

Sebagai bahan alkali khusus untuk memperbaiki warna pewarna reaktif, digunakan untuk menggantikan bahan alkali tradisional seperti soda abu. Namun, dalam penerapan spesifik pengganti alkali, karena komposisi kimianya, sifat dan kinerjanya berbeda dengan bahan alkali tradisional, ia telah membentuk karakteristiknya sendiri, dan kemudian memiliki penerapan yang berbeda.

Sifat kimia dan karakteristik bahan alkali tradisional

Reaksi fiksasi pencelupan zat warna reaktif perlu dilakukan pada kondisi basa tertentu. Pemilihan bahan alkali secara tradisional didominasi oleh soda abu dan trinatrium fosfat, dan alkali kuat seperti soda kaustik jarang digunakan sendiri.

1. Alkalinitas soda ash relatif ringan, dan sifat kimianya cocok untuk pewarnaan dengan pewarna reaktif. Larutan berairnya memiliki sedikit perubahan nilai pH dalam rentang konsentrasi satuan yang relatif luas; trisodium fosfat juga memiliki fitur ini, tetapi sifat basanya lebih kuat dari soda abu.

2. Perubahan karakteristik nilai pH soda abu dalam larutan air berkaitan dengan sifat kimianya. Setelah soda abu dilarutkan dalam air, ia bereaksi secara reversibel dengan air untuk menghasilkan natrium hidroksida dan natrium bikarbonat, dimana natrium bikarbonat secara bertahap akan melepaskan karbon dioksida dalam kondisi lembab dan panas untuk menghasilkan soda abu dan air, sehingga membuat nilai pH larutan mempertahankan keadaan yang cukup konstan; ketika bertemu dengan soda api, akan menghasilkan abu soda dan air, sehingga dalam beberapa kasus memiliki efek anti alkali, sehingga natrium bikarbonat disebut juga asam natrium karbonat. Oleh karena itu, dalam rentang konsentrasi satuan tertentu, nilai pH larutan tidak banyak berubah, sehingga sangat cocok untuk pewarnaan zat warna reaktif, dan proses reaksi fiksasi zat warna dan serat dapat berlangsung dengan lancar dan berkesinambungan.

3. Sifat kimia trinatrium fosfat adalah perubahan nilai pH dalam larutan air dengan konsentrasi satuan berbeda. Meskipun pengaruh dan mekanisme kerjanya tidak sama dengan soda ash, namun serupa dengan soda ash. Meskipun alkalinitasnya lebih kuat dibandingkan soda abu, namun lebih lemah dibandingkan soda kaustik, dan berada dalam kisaran yang sesuai untuk pewarnaan reaktif, sehingga sering digunakan dalam reaksi fiksasi pewarna, terutama untuk pewarna reaktif dengan persyaratan pH yang relatif tinggi. Kadang juga dicampur dengan soda ash sesuai jenisnya.

4. Alkali kuat seperti soda kaustik, karena alkalinitasnya yang kuat, perubahan kecil pada konsentrasi satuan juga akan menyebabkan perubahan nilai pH yang signifikan, dan karena kurangnya sifat penyangga seperti soda abu dan trinatrium fosfat, meskipun dosisnya mencapai nilai pH yang ditentukan Jarang, kecuali untuk sejumlah kecil jenis pewarna, sulit untuk mencapai koordinasi dan kontrol yang baik dari reaksi pewarnaan dengan sebagian besar jenis pewarna reaktif. Oleh karena itu, dalam produksi skala besar, sebagian besar dicampur dengan trinatrium fosfat dalam proporsi yang sesuai. Beberapa varietas yang digunakan untuk pewarna termoset pada dasarnya tidak digunakan sendiri-sendiri. Jika nilai pH rendaman pewarna terlalu tinggi (kebanyakan varietas tidak boleh lebih tinggi dari 12), proporsi pewarna yang dihidrolisis akan meningkat secara linier.

Ciri-ciri Pencelupan dan Perbedaan Jenis Pewarna Reaktif

Biasanya soda ash digunakan untuk pewarna reaktif diklorotriazin dengan reaktivitas yang kuat, dan bahan basa yang lebih kuat seperti trisodium fosfat, trisodium fosfat dan Bahan alkali campuran soda api, tentunya bukan tidak mungkin menggunakan soda ash, namun jumlahnya perlu ditingkatkan. Saat ini perhatian harus diberikan pada masalah bunga alkali saat mewarnai warna gelap. Jika ada soda kaustik yang terlibat, suhu dapat diturunkan dengan tepat.

Ketika nilai pH rendaman pewarna pewarna reaktif diklorotriazin kurang dari 9,0, laju fiksasi sangat rendah, dan laju fiksasi mulai meningkat tajam ketika nilai pH melebihi 9,0.

Pewarna reaktif monoklorotriazin tidak mulai meningkat secara signifikan hingga nilai pH mencapai 10,0, dan nilai maksimum muncul pada nilai pH 11,0-11,5.

Derajat aktivitas zat warna reaktif vinil sulfon berada antara diklorotriazin dan monoklorotriazin. Konsentrasi alkali pada larutan pengikat umumnya mirip dengan diklorotriazin, tetapi suhunya harus lebih tinggi daripada suhu monoklorotriazin. Triazine rendah, di antaranya. Ada juga varietas individu yang harus meningkatkan suhu reaksi pengikatan ke kondisi pewarna jenis klorotriazin, sehingga dapat meningkatkan kuantitas warna.

Pewarna reaktif golongan reaktif ganda isomer tipe B, tipe M, dan lainnya, merek berbeda, asal berbeda, dan varietas berbeda,

Rasio isomernya mungkin tidak sama, tetapi perlu mempertimbangkan dan memperhitungkan karakteristik monokloro-s-triazin dan vinil sulfon, dan tidak boleh terlalu bias ke satu sisi. Suhu bak pengikat juga bisa sedikit lebih tinggi dibandingkan jenis vinil sulfon.

Karena proses reaksi pengikatan pewarna reaktif pada serat selulosa harus dilakukan terlebih dahulu dalam kondisi basa tertentu, namun lambat laun akan melepaskan asam selama proses reaksi. Dalam kondisi tertentu, mudah bereaksi dengan gugus hidroksil (gugus alkohol primer) dalam struktur molekul serat kapas untuk membentuk selulosa eter dan sekaligus melepaskan asam klorida.

Kelompok aktif pewarna reaktif diklorotriazin - dua atom klor aktif dalam klortriazin, hanya satu atom klor aktif yang mudah berikatan dengan selulosa di bawah zat basa yang lebih lemah dan suhu yang lebih rendah; Pada nilai pH dan suhu yang lebih tinggi, dua atom klor aktif akan berikatan dengan serat kapas secara bersamaan membentuk ikatan silang. Tentu saja, hanya satu atom klor reaktif yang dapat berikatan dengan serat kapas dengan pewarna reaktif tipe klorotriazin.

Atom klor aktif dalam klorotriazin, dengan adanya zat basa dan dalam kondisi tertentu, juga rentan terhadap reaksi ikatan kovalen (hidrolisis) dengan molekul air untuk menghasilkan pewarna terhidrolisis, dan juga melepaskan asam klorida. β-Vinylsulfone sulfate sebagai gugus aktif. Struktur kimianya adalah sebagai berikut:—SO2—CH2—CH2—OSO3H

Dengan adanya zat alkali dan kondisi tertentu, β-vinil sulfon sulfat mula-mula menghasilkan vinil sulfon, kemudian mengalami reaksi adisi dengan gugus hidroksil dalam struktur molekul selulosa untuk menghasilkan selulosa eter dan pada saat yang bersamaan melepaskan asam sulfat.

β-Vinil sulfon sulfat juga rentan terhadap reaksi adisi (hidrolisis) dengan molekul air dengan adanya zat basa dan dalam kondisi tertentu menghasilkan pewarna terhidrolisis dan melepaskan asam sulfat pada saat yang bersamaan.

Fenomena pelepasan asam secara bertahap akan mengkonsumsi alkali dalam rendaman pewarna melalui reaksi netralisasi. Ketika konsentrasi satuan zat alkali yang disimpan dalam rendaman pewarna dikonsumsi, setelah nilai pH lebih rendah dari nilai minimum yang diperlukan untuk reaksi fiksasi, reaksi fiksasi akan berubah. Perlahan melemah, dan akhirnya reaksi terhenti.

Karena nilai pH dari konsentrasi satuan soda abu yang berbeda hampir dapat distabilkan pada nilai yang sama, seperti 5g/L, 15g/L, 25g/L perbedaan yang begitu besar, nilai pH dijaga antara 11,0 dan 11,2, sehingga reaksi fiksasi tetap normal bahkan dengan konsumsi hingga 20 g/L soda abu. Peningkatan elektrolit dalam rendaman pewarna pasti akan mengikuti reaksi netralisasi. Dari sudut pandang lain, soda abu juga merupakan garam basa, sehingga fenomena pewarnaan sekunder pewarna reaktif pada tahap reaksi fiksasi memiliki hubungan yang sesuai dengan hal ini.

Kinerja penggantian alkali

Walaupun banyak jenis bahan pengganti alkali yang beredar di pasaran yang masing-masing memiliki namanya sendiri-sendiri, namun jika dilihat dari parameter fisika dan kimianya, komposisi kimianya tidak sama, namun yang pasti semuanya merupakan monomer zat kimia non-tunggal. , yang pada dasarnya merupakan campuran basa kuat dan zat basa tersangga. Sebenarnya, ini adalah reagen alkali campuran yang khusus digunakan untuk reaksi fiksasi pewarna reaktif.

Desain dan komposisi kimia pengganti alkali pada dasarnya didasarkan pada kerangka berikut:

1. Pilih alkali kuat yang sesuai sebagai bahan alkali untuk penyesuaian pH, sehingga dosis per satuan konsentrasi dapat dikurangi menjadi jumlah yang kecil, namun harus memiliki koordinasi yang baik dengan pewarna reaktif.

2. Pilih berbagai bahan alkali tipe penyangga, garam alkali, dll. dengan kelarutan tinggi, stabilitas larutan berair yang baik, dan kemampuan bercampur untuk membentuk komponen sistem penyangga bersama-sama. Meskipun konsentrasi unit totalnya kecil, namun dapat menstabilkan rendaman pewarna pada kisaran pH yang diperlukan. Khususnya, dengan kenaikan suhu, perpanjangan waktu, dan pelepasan asam secara bertahap dalam reaksi fiksasi, efek buffering dan kemanjuran masih dapat dipertahankan.

Perbedaan pengaruh soda kaustik dan soda abu terhadap pewarnaan sekunder zat warna

Dalam aplikasi praktis, bahan pengikat alkali tujuan khusus pengganti alkali digunakan untuk warna-warna terang dengan lebih sedikit penggunaan pewarna dan elektrolit pembentuk pewarna. Ditemukan bahwa pewarnaan sekunder pewarna lebih rendah dibandingkan dengan soda ash. Disebabkan oleh komposisi struktural zat basa.

Komponen alkali kuat dari pengganti alkali membuat massa total zat alkali dalam rendaman pewarna sangat berkurang dibandingkan dengan massa soda abu ketika rendaman pewarna mencapai nilai pH yang sama yang diperlukan untuk reaksi fiksasi. Hal ini harus dikatakan sebagai keuntungan yang bersedia diterima semua orang dalam hal pengoperasian, biaya penyimpanan dan transportasi, serta pencucian setelah pewarnaan. Namun di sisi lain, sumber zat yang dapat digunakan untuk menghasilkan elektrolit juga sangat berkurang. Ketika jumlah zat yang dapat menghasilkan elektrolit secara signifikan lebih rendah dari nilai parameter soda ash asli, pewarnaan sekunder pewarna akan lebih banyak dibandingkan dengan soda ash. menurun sesuai dengan itu. Khusus untuk warna terang, konsentrasi total elektrolit akhir dalam wadah pencelupan rendah, sehingga tergantung situasinya, jumlah elektrolit yang sesuai dapat ditambahkan. Selain itu, karena nilai absolut yang kecil dari jumlah pewarna berwarna terang, metode penambahan jumlah pewarna yang sesuai juga dapat diubah dari sudut yang berbeda.

Saat mewarnai warna antara, dengan penambahan elektrolit penambah warna ke dalam wadah pencelupan dan peningkatan jumlah pewarna yang sesuai, perbedaan antara pencelupan sekunder pengganti alkali dan soda abu secara bertahap berkurang.

Pada warna gelap, setelah dosis elektrolit mencapai 30 g/L, pada dasarnya tidak ada perbedaan (pada pewarnaan sebenarnya, umumnya lebih tinggi dari 30 g/L penggunaan berlebihan).

Jumlah pewarna yang digunakan (yang juga menentukan sumber dan jumlah asam), bersama dengan zat alkali, merupakan sumber elektrolit baru, dan elektrolit pembentuk pewarna yang ditambahkan ke dalam wadah pencelupan asli bersama-sama mempengaruhi pencelupan akhir pencelupan. total.