Phân loại và nguyên lý nhuộm của thuốc nhuộm axit

Thuốc nhuộm axit là loại thuốc nhuộm tan trong nước có cấu trúc nhóm axit, được nhuộm trong môi trường axit. Hầu hết các thuốc nhuộm axit đều chứa natri sulfonate, hòa tan trong nước, có màu sáng và sắc ký hoàn chỉnh. Thuốc nhuộm axit là thuốc nhuộm anion tan trong nước, chủ yếu được sử dụng để nhuộm len, lụa và nylon, v.v., và thường không có khả năng tạo màu cho sợi xenlulo.

So với thuốc nhuộm trực tiếp, Thuốc nhuộm axit có cấu trúc đơn giản, thiếu liên kết đôi liên hợp dài và cấu trúc đồng phẳng nên thiếu tính trực tiếp với sợi xenlulo và không thể dùng để nhuộm sợi xenlulo. Các loại thuốc nhuộm axit khác nhau có đặc tính nhuộm khác nhau do cấu trúc phân tử khác nhau và phương pháp nhuộm được sử dụng cũng khác nhau. Độ bền ánh sáng và độ bền ướt của thuốc nhuộm axit rất khác nhau tùy thuộc vào loại thuốc nhuộm.

Phân loại thuốc nhuộm axit

Theo phân loại cấu trúc hóa học, thuốc nhuộm axit có thể được chia thành azo, anthraquinone, triarylmethane và các loại khác.

①Loại Azo: thuốc nhuộm azo đơn và kép, chủ yếu là các màu nhạt (vàng, cam, đỏ, tím, xanh), số lượng giống chiếm đa số;

②Loại anthraquinone: Monoanthraquinone là loại chính, chủ yếu là các loại có màu sẫm (tím, xanh lam, xanh lục) chiếm vị trí thứ hai, có độ bền ánh sáng tốt nhất.

③Loại Triarylmethane: màu sáng, độ bền cao, chủ yếu là màu tím, xanh dương và xanh lục, có độ bền ánh sáng kém nhất.

Thuốc nhuộm axit được phân loại thành axit mạnh, axit yếu, môi trường axit, thuốc nhuộm phức hợp axit, v.v. theo cấu trúc hóa học và điều kiện nhuộm của chúng.

Thuốc nhuộm axit mạnh: thuốc nhuộm axit được phát triển sớm nhất đòi hỏi phải nhuộm ở nồng độ mạnh. dung dịch nhuộm axit . Cấu trúc phân tử của nó đơn giản, trọng lượng phân tử thấp và chứa các nhóm sulfonic hoặc carboxyl. Tỷ lệ các nhóm axit sulfonic trong phân tử lớn. Gốc nước mạnh, kỵ nước yếu, hòa tan trong nước tốt, ái lực thấp với len, nhuộm chuyển trên len, thậm chí nhuộm, nên còn gọi là thuốc nhuộm nồng độ axit, nhưng độ bóng không sâu, độ bền giặt kém và Len bị hư hỏng trong quá trình nhuộm, và len nhuộm có cảm giác tay kém. Cần nhuộm trong dung dịch axit mạnh để có độ hấp thu thuốc nhuộm cao, màu sáng, thích hợp nhuộm màu nhạt và trung bình, chủ yếu dùng để nhuộm len.

Thuốc nhuộm axit yếu: Mạnh thuốc nhuộm axit , thuốc nhuộm axit yếu được tạo ra bằng cách tăng trọng lượng phân tử, đưa vào các nhóm như nhóm arylsulfone hoặc đưa vào các chuỗi carbon dài. Cấu trúc phân tử tương đối phức tạp, tỷ lệ các nhóm axit sulfonic trong phân tử tương đối nhỏ, tính ưa nước, mức độ kết tụ và độ hòa tan trong dung dịch nước ở mức trung bình, ái lực với len tương đối lớn, tính chất di chuyển và san lấp mặt bằng hơi kém, và xử lý ướt Độ bền tốt, có thể nhuộm len trong môi trường axit yếu, không làm hỏng len, màu tối hơn, độ bền được cải thiện, nhưng độ bền kém.

Thuốc nhuộm cầm màu axit: An thuốc nhuộm axit tạo thành phức hợp kim loại trên vải sau khi được xử lý bằng một số muối kim loại (chẳng hạn như muối crom, muối đồng, v.v.) làm chất gắn màu. Quy trình nhuộm màu phức tạp hơn, nhưng các đặc tính về độ bền ánh sáng, độ bền giặt và độ bền cọ xát thì tốt hơn.

Thuốc nhuộm phức hợp axit: Nó được hình thành bằng cách tạo phức một số thuốc nhuộm axit với kim loại như crom và coban. Nó hòa tan trong nước và có độ bền ánh sáng và độ bền ánh sáng tuyệt vời. Ma trận thuốc nhuộm của nó tương tự như thuốc nhuộm cầm màu axit, nhưng trong quá trình điều chế thuốc nhuộm, các nguyên tử kim loại đã được đưa vào phân tử thuốc nhuộm azo và tỷ lệ nguyên tử kim loại với phân tử thuốc nhuộm là 1:1, vì vậy nó còn được gọi là thuốc nhuộm phức kim loại 1:1. Không cần sử dụng chất gắn màu để nhuộm. Nó phải được nhuộm trong dung dịch axit mạnh, sẽ làm hỏng len.

Một loại thuốc nhuộm phức hợp axit khác không chứa các nhóm axit sulfonic trong phân tử của chúng mà chứa các nhóm ưa nước như nhóm sulfonylamino. Tỷ lệ nguyên tử kim loại với phân tử thuốc nhuộm trong phân tử là 1:2 nên còn được gọi là thuốc nhuộm phức hợp kim loại 1:2. Nó được nhuộm trong môi trường axit trung tính hoặc yếu nên được gọi là thuốc nhuộm trung tính, còn gọi là thuốc nhuộm axit kháng xay xát. Thuốc nhuộm có cấu trúc phức tạp, trọng lượng phân tử lớn, tỷ lệ nhỏ các nhóm axit sulfonic trong phân tử và tỷ lệ lớn các bộ phận kỵ nước. Độ hòa tan trong nước kém, ái lực cao với len và các loại sợi khác, tính di chuyển và nhuộm màu kém, thường được nhuộm trong bồn tắm gần trung tính, màu không đủ sáng, độ bền ủi và xử lý ướt tốt.

Nguyên tắc cơ bản của nhuộm

Thuốc nhuộm axit chủ yếu được sử dụng để nhuộm sợi protein và nylon. Chúng chứa lượng nhóm amino và carboxyl H2N-W-COOH gần như tương đương trên sợi len, tơ tằm và polyamit. Khi các sợi đi vào dung dịch nước, các nhóm amino và carboxyl trong nước sẽ phân ly. Mẫu zwitterion +H3N—W—COO. Độ pH của điểm đẳng điện len là 4,2 ~ 4,8. Khi độ pH của dung dịch lớn hơn điểm đẳng điện thì bề mặt sợi mang điện tích âm; khi độ pH của dung dịch thấp hơn điểm đẳng điện của sợi thì bề mặt sợi mang điện tích dương.

Thuốc nhuộm axit ion hóa thành D-SO3- và Na+ trong bể nhuộm. Trong bể nhuộm axit mạnh, bề mặt của sợi mang điện tích dương và các ion thuốc nhuộm mang điện tích âm. Chất xơ và thuốc nhuộm được kết hợp thông qua liên kết ion; trong dung dịch axit yếu và môi trường Trong dung dịch, bề mặt của sợi được tích điện âm và ion thuốc nhuộm cũng tích điện âm. Tại thời điểm này, sợi và thuốc nhuộm được kết hợp thông qua lực van der Waals và liên kết hydro.