Apa itu pewarna kationik?

Pewarna kationik adalah salah satu jenis pewarna tekstil yang disebut juga pewarna basa dan pewarna basa . Dilarutkan dalam air, ia berada dalam keadaan kationik. Pewarna kationik larut dalam air dan terionisasi dalam larutan air untuk menghasilkan pewarna dengan ion berwarna bermuatan positif. Kation pewarna dapat bergabung dengan gugus asam dari monomer ketiga pada kain untuk mewarnai serat. Ini adalah pewarna khusus untuk pewarnaan serat akrilik. Ia memiliki keunggulan kekuatan tinggi, warna cerah dan tahan luntur cahaya yang baik.

Pewarna kationik memiliki afinitas yang tinggi terhadap serat akrilik, dan karena penyerapan yang cepat dan difusi yang lambat selama pewarnaan, pewarnaan yang tidak merata mudah terjadi. Jika terjadi pewarnaan yang tidak merata, sulit untuk memperbaikinya dengan memperpanjang waktu pewarnaan. Saat mewarnai dengan pewarna kationik, untuk mendapatkan hasil pewarnaan yang seragam, laju pewarnaan harus dikurangi secara tepat. Selain jenis serat akrilik, faktor yang mempengaruhi laju pencelupan pewarna kationik adalah sebagai berikut:

 

1. Suhu

Suhu merupakan faktor penting dalam mengendalikan leveling. Ketika serat akrilik diwarnai dengan pewarna kationik, serat tersebut jarang diwarnai pada suhu di bawah 75°C. Ketika suhu pewarnaan mencapai suhu transisi gelas (75-85°C) serat, laju penyerapan pewarna meningkat dengan cepat. Oleh karena itu, ketika suhu pewarnaan mencapai suhu transisi gelas serat, suhu harus ditingkatkan secara perlahan, umumnya 1°C setiap 2 hingga 4 menit. Dapat juga disimpan pada suhu 85～90℃ untuk pewarnaan selama jangka waktu tertentu, dan kemudian terus dipanaskan hingga mendidih.

 

2. pH rendaman pewarna

Menambahkan asam pada rendaman pencelupan dapat menghambat disosiasi gugus asam dalam serat akrilik, mengurangi jumlah gugus anionik pada serat, mengurangi tarikan Coulomb antara pewarna dan serat, dan menurunkan laju pencelupan. Pengaruh pH terhadap laju pencelupan lebih signifikan untuk serat akrilik yang mengandung gugus asam karboksilat, dan laju pencelupan serat akrilik yang mengandung gugus asam sulfonat kurang dipengaruhi oleh pH rendaman pencelupan. Nilai pH rendaman pewarna harus dikontrol secara wajar selama pewarnaan. Pewarna kationik umumnya tidak tahan alkali, dan nilai pH optimal untuk pewarnaan umumnya 4-4,5. Saat mewarnai warna gelap, nilai pH rendaman pewarna bisa lebih tinggi, dan pewarnaan warna terang harus dilakukan pada nilai pH yang lebih rendah. Nilai pH rendaman pewarna umumnya disesuaikan dengan asam asetat. Asam asetat tidak hanya dapat menurunkan nilai pH rendaman pewarna, tetapi juga meningkatkan kelarutan pewarna. Menambahkan natrium asetat ke dalam rendaman pewarna secara bersamaan dapat menstabilkan nilai pH rendaman pewarna dalam kisaran yang diperlukan.

 

3. Elektrolit

Menambahkan elektrolit, seperti natrium sulfat, garam meja, dll. ke dalam rendaman pewarna, dapat mengurangi laju pewarnaan pewarna kationik dan memiliki efek pewarnaan yang lambat. Elektrolit tidak memiliki efek memperlambat yang jelas pada pewarna dengan nilai K 1~1,5, dan memiliki efek memperlambat pada pewarna dengan nilai K 3~5. Efek pewarnaan elektrolit yang lambat berkurang seiring dengan meningkatnya suhu pewarnaan. Saat mewarnai warna terang, jumlah elektrolit bisa lebih tinggi, sekitar 5% hingga 10% (owf), dan tidak ditambahkan saat mewarnai warna gelap.

 

4. Perlambatan

Dalam pencelupan kationik, retarder sering ditambahkan untuk mengurangi laju pencelupan dan memperoleh efek pencelupan yang seragam. Retarder pewarna kationik meliputi retarder kationik dan retarder anionik.

Retarder kationik merupakan retarder yang paling umum digunakan untuk pewarna kationik, yang sebagian besar merupakan surfaktan kationik, seperti surfaktan 1227 (zat perata TAN), surfaktan 1631 (zat perata IV). Retarder kationik memiliki afinitas terhadap serat akrilik. Untuk penghambat kationik dengan molekul kecil dan afinitas rendah dengan serat, karena laju difusi yang cepat, penghambat kationik pertama-tama menempati tempat pewarna pada serat selama pewarnaan. Setelah kation pewarna memasuki serat, afinitas antara retarder dan serat lebih kecil dibandingkan dengan pewarna dan serat. Afinitas pewarna secara bertahap akan digantikan oleh pewarna, sehingga mengurangi laju pewarnaan. Jumlah retarder jenis ini tidak boleh terlalu banyak, jika tidak maka pewarnaan akan terkonsentrasi pada tahap pewarnaan selanjutnya, yang akan menyebabkan pewarnaan tidak merata. Untuk penghambat pewarna kationik dengan struktur molekul kompleks dan afinitas yang lebih besar dengan serat, zat tersebut dapat bersaing dengan pewarna kationik selama pewarnaan, sehingga mengurangi laju serapan pewarna dari pewarna kationik. Namun, karena penghambat kationik menempati posisi pewarnaan tertentu dalam serat, maka persentase serapan pewarna kationik berkurang. Semakin tinggi jumlah retarder kationik ini, semakin besar efek perlambatannya, namun warna bahan yang diwarnai menjadi lebih terang. Jumlah retarder kationik bergantung pada sifat dan konsentrasi pewarna yang digunakan. Untuk pewarna dengan nilai K rendah atau pencelupan warna terang, jumlah penghambat kationik lebih tinggi. Untuk pewarna dengan nilai K lebih besar atau pencelupan warna gelap, jumlah retardernya lebih rendah. Bahan penghambat pewarna kationik juga memiliki nilai saturasi untuk serat akrilik, dan terdapat masalah kompatibilitas dengan pewarna kationik. Pewarna kationik dengan afinitas lebih tinggi sebaiknya digunakan dengan pewarna kationik dengan afinitas lebih tinggi. Dalam resep pewarnaan, jumlah retarder kationik dan pewarna kationik tidak boleh melebihi nilai saturasi pewarnaan serat.

 

Selain retarder kationik yang disebutkan di atas, terdapat jenis retarder kationik lainnya, yaitu retarder kationik polimer, seperti retarder A. Retarder jenis ini mempunyai molekul besar dengan derajat polimerisasi beberapa ratus. Setiap makromolekul mengandung beberapa ratus gugus kationik. Ia tidak dapat masuk ke dalam serat dan hanya dapat menutupi permukaan serat, sehingga daya tarik coulomb antara pewarna kationik dan serat akrilik meningkat pesat. Kurangi, sehingga mengurangi tingkat serapan pewarna. Kemampuan perlambatan bahan perlambatan jenis ini lebih kuat dibandingkan dengan surfaktan kationik, dan tidak menempati tempat pewarna dalam serat, serta tidak mempengaruhi nilai saturasi pencelupan serat akrilik.

 

Sebagian besar retarder anionik adalah hidrokarbon sulfonat aromatik bermuatan negatif, yang dapat dikombinasikan dengan pewarna kationik untuk membentuk kompleks dengan kelarutan rendah, dan disuspensikan dalam rendaman pewarna dengan bantuan aditif non-ionik. Afinitasnya kurang. Setelah menambahkan vitex pencelupan lambat anionik ke dalam wadah pencelupan, laju penyerapan zat warna diperlambat karena berkurangnya konsentrasi kation zat warna bebas. Ketika suhu pencelupan meningkat, senyawa secara bertahap terurai dan melepaskan kation pewarna bebas, sehingga laju pencelupan meningkat secara bertahap, sehingga mencapai tujuan pemerataan. Karena kelarutan kompleks yang rendah, untuk menghindari pengendapan, perlu menambahkan surfaktan nonionik sambil menambahkan retarder anionik. Penggunaan retarder anionik dapat mengurangi persentase serapan pewarna lebih signifikan dibandingkan dengan retarder kationik.

 

Setelah menggunakan retarder anionik, pewarna kationik dan pewarna anionik dapat dicelup dalam rendaman yang sama, sehingga menciptakan kondisi untuk pencelupan satu rendaman pada kain campuran serat akrilik dengan pewarna kationik/pewarna asam dan pewarna kationik/pewarna reaktif.