O que é corante catiônico?

Os corantes catiônicos são um tipo de corante têxtil, também conhecido como corante básico e corante básico . Dissolvido em água, encontra-se em estado catiônico. Os corantes catiônicos são solúveis em água e ionizam em solução aquosa para gerar corantes com íons coloridos carregados positivamente. O cátion do corante pode combinar-se com o grupo ácido do terceiro monômero do tecido para tingir a fibra. É um corante especial para tingimento de fibras acrílicas. Tem as vantagens de alta resistência, cor brilhante e boa solidez à luz.

Os corantes catiônicos têm alta afinidade pelas fibras acrílicas e, devido à rápida absorção e à difusão lenta durante o tingimento, é fácil ocorrer tingimento irregular. Uma vez que ocorre um tingimento irregular, é difícil corrigi-lo estendendo o tempo de tingimento. Ao tingir com corantes catiônicos, para obter resultados de tingimento uniformes, a taxa de tingimento deve ser reduzida de forma adequada. Além dos tipos de fibras acrílicas, os fatores que afetam a taxa de tingimento dos corantes catiônicos são os seguintes:

 

1. Temperatura

A temperatura é um fator importante no controle do nivelamento. Quando as fibras acrílicas são tingidas com corantes catiônicos, raramente são tingidas abaixo de 75°C. Quando a temperatura de tingimento atinge a temperatura de transição vítrea (75-85°C) da fibra, a taxa de absorção do corante aumenta rapidamente. Portanto, quando a temperatura de tingimento atinge a temperatura de transição vítrea da fibra, a temperatura deve ser aumentada lentamente, geralmente 1°C a cada 2 a 4 min. Também pode ser mantido a 85 ~ 90 ℃ para tingimento por um período de tempo e depois continuar a aquecer até ferver.

 

2. pH do banho de tintura

A adição de ácido no banho de tingimento pode inibir a dissociação de grupos ácidos na fibra acrílica, reduzir o número de grupos aniônicos na fibra, reduzir a atração Coulomb entre o corante e a fibra e reduzir a taxa de tingimento. O efeito do pH na taxa de tingimento é mais significativo para fibras acrílicas contendo grupos ácido carboxílico, e a taxa de tingimento de fibras acrílicas contendo grupos ácido sulfônico é menos afetada pelo pH do banho de tingimento. O valor do pH do banho de tingimento deve ser controlado razoavelmente durante o tingimento. Os corantes catiônicos geralmente não são resistentes aos álcalis e o valor de pH ideal para tingimento é geralmente 4-4,5. Ao tingir cores escuras, o valor do pH do banho de tingimento pode ser maior, e o tingimento de cores claras deve ser realizado com um valor de pH mais baixo. O valor do pH do banho de tingimento é geralmente ajustado com ácido acético. O ácido acético pode não apenas reduzir o valor do pH do banho de corante, mas também melhorar a solubilidade do corante. Adicionar acetato de sódio ao banho de tingimento ao mesmo tempo pode estabilizar o valor do pH do banho de tingimento dentro da faixa necessária.

 

3. Eletrólito

Adicionar eletrólitos, como sulfato de sódio, sal de cozinha, etc. ao banho de corante, pode reduzir a taxa de tingimento dos corantes catiônicos e ter um efeito de tingimento lento. O eletrólito não tem efeito de desaceleração óbvio em corantes com valor K de 1 ~ 1,5 e tem efeito de desaceleração em corantes com valor K de 3 ~ 5. O efeito de tingimento lento do eletrólito diminui com o aumento da temperatura de tingimento. Ao tingir cores claras, a quantidade de eletrólito pode ser maior, cerca de 5% a 10% (owf), e não adicionar ao tingir cores escuras.

 

4. Retardador

No tingimento catiônico, um retardador é frequentemente adicionado para reduzir a taxa de tingimento e obter um efeito de tingimento uniforme. Os retardadores de corantes catiônicos incluem retardadores catiônicos e retardadores aniônicos.

O retardador catiônico é o retardador mais comumente usado para corantes catiônicos, a maioria dos quais são surfactantes catiônicos, como o surfactante 1227 (agente de nivelamento TAN), o surfactante 1631 (agente de nivelamento IV). O retardador catiônico tem afinidade com fibra acrílica. Para retardadores catiônicos com moléculas pequenas e baixa afinidade com fibras, devido à rápida taxa de difusão, eles primeiro ocupam o assento do corante na fibra durante o tingimento. Depois que o cátion do corante entra na fibra, a afinidade entre o retardador e a fibra é menor do que a do corante e da fibra. A afinidade do corante será gradualmente substituída pelo corante, reduzindo assim a taxa de tingimento. A quantidade desse tipo de retardador não deve ser muito grande, caso contrário o tingimento ficará concentrado na fase posterior do tingimento, o que causará um tingimento irregular. Para retardadores de corantes catiônicos com estrutura molecular complexa e maior afinidade com fibras, eles podem competir com corantes catiônicos durante o tingimento, reduzindo assim a taxa de absorção de corantes catiônicos. No entanto, como os retardadores catiônicos ocupam uma determinada posição de tingimento na fibra, como resultado, a porcentagem de absorção do corante catiônico é reduzida. Quanto maior a quantidade desse tipo de retardador catiônico, mais significativo é o efeito retardador, mas a cor do material tingido fica mais clara. A quantidade de retardador catiônico depende da natureza e concentração do corante utilizado. Para corantes com baixo valor K ou tingimento de cores claras, a quantidade de retardador catiônico é maior. Para corantes com valores K maiores ou tingimento de cores escuras, a quantidade de retardador é menor. Os retardadores de corantes catiônicos também apresentam valores de saturação para fibras acrílicas e há um problema de compatibilidade com corantes catiônicos. Corantes catiônicos com maior afinidade devem ser usados ​​com corantes catiônicos com maior afinidade. Na prescrição de tingimento, a soma da quantidade de retardador catiônico e corante catiônico não deve ultrapassar o valor de saturação de tingimento da fibra.

 

Além dos retardadores catiônicos mencionados acima, existe outro tipo de retardadores catiônicos, nomeadamente retardadores catiônicos poliméricos, como o retardador A. Este tipo de retardador possui uma molécula grande com um grau de polimerização de várias centenas. Cada macromolécula contém várias centenas de grupos catiônicos. Ele não pode entrar na fibra e só pode cobrir a superfície da fibra, o que aumenta bastante a atração coulombiana entre o corante catiônico e a fibra acrílica. Reduza, reduzindo assim a taxa de absorção do corante. A capacidade retardadora deste tipo de agente retardador é mais forte do que a do surfactante catiônico, não ocupa a sede do corante na fibra e não afeta o valor de saturação do tingimento da fibra acrílica.

 

A maioria dos retardadores aniônicos são sulfonatos de hidrocarbonetos aromáticos carregados negativamente, que podem ser combinados com corantes catiônicos para formar um complexo de baixa solubilidade, e são suspensos no banho de corante com o auxílio de aditivos não iônicos. A afinidade é menor. Depois de adicionar vitex de tingimento lento aniônico ao banho de tingimento, a taxa de absorção do corante é retardada devido à redução da concentração de cátions corantes livres. À medida que a temperatura de tingimento aumenta, o composto se decompõe gradativamente e libera cátions corantes livres, de modo que a taxa de tingimento aumenta gradativamente, de modo a atingir o objetivo de nivelamento. Devido à baixa solubilidade do complexo, para evitar a precipitação, é necessário adicionar um surfactante não iônico ao mesmo tempo que se adiciona um retardador aniônico. O uso de retardadores aniônicos pode reduzir a porcentagem de absorção de corante de forma mais significativa do que com retardadores catiônicos.

 

Após o uso do retardador aniônico, os corantes catiônicos e os corantes aniônicos podem ser tingidos no mesmo banho, o que cria condições para o tingimento em um banho de tecidos misturados de fibra acrílica com corantes catiônicos/corantes ácidos e corantes catiônicos/ corantes reativos.