Thuốc nhuộm trực tiếp và ứng dụng của nó là gì?

Thuốc nhuộm trực tiếp và ứng dụng của nó là gì?

 

Thuốc nhuộm trực tiếp là thuốc nhuộm có thể được đun nóng và đun sôi trong môi trường pha liên kết trung tính và yếu mà không cần sự trợ giúp của chất gắn màu. Thuốc nhuộm trực tiếp được hình thành bằng cách kết hợp các liên kết hydro giữa thuốc nhuộm trực tiếp với sợi bông và lực van der Waals. Chủ yếu được sử dụng trong sợi, tơ tằm, kéo sợi bông, da và các ngành công nghiệp khác, nhưng cũng được sử dụng trong sản xuất giấy và các ngành công nghiệp khác. Thuốc nhuộm trực tiếp có thể được chia thành azo, stilbene và các loại khác theo cấu trúc của chúng. Theo phân loại ứng dụng, chủ yếu có thuốc nhuộm trực tiếp thông thường, thuốc nhuộm trực tiếp nhanh và thuốc nhuộm azo trực tiếp.

Thuốc nhuộm trực tiếp có các nhóm tan trong nước như nhóm axit sulfonic (-SO3H) hoặc nhóm cacboxyl (-COOH) được sắp xếp theo cấu trúc phân tử tuyến tính. Cấu trúc vòng thơm nằm trong cùng một mặt phẳng nên thuốc nhuộm trực tiếp có ái lực lớn hơn với sợi xenlulo. Nó có thể được nhuộm trực tiếp trong môi trường trung tính. Chỉ cần hòa tan thuốc nhuộm trong nước khô là có thể nhuộm được.

 

Thuốc nhuộm được chất xơ trong dung dịch hấp phụ lên bề mặt, sau đó liên tục khuếch tán đến vùng vô định hình của sợi, tạo thành liên kết hydro và sự kết hợp giữa lực van der Waals với đại phân tử sợi. Thuốc nhuộm có nguồn gốc của nó bao gồm thuốc nhuộm nhẹ trực tiếp và thuốc nhuộm muối đồng trực tiếp.

 

Thuốc nhuộm trực tiếp chứa các nhóm tan trong nước như -SO3Na và -COONa, và độ hòa tan của chúng tăng đáng kể khi nhiệt độ tăng. Đối với thuốc nhuộm trực tiếp có độ hòa tan kém, có thể thêm tro soda để giúp hòa tan chúng. Thuốc nhuộm trực tiếp không có khả năng kháng nước cứng và hầu hết chúng có thể kết hợp với các ion canxi, magie tạo thành kết tủa không hòa tan, gây vết ố trên vải nhuộm. Vì vậy, thuốc nhuộm trực tiếp phải được hòa tan trong nước mềm. Nếu nước nhuộm có độ cứng cao trong quá trình sản xuất, có thể thêm tro soda hoặc natri hexametaphosphate, điều này có lợi cho việc hòa tan thuốc nhuộm và có tác dụng làm mềm nước.

 

Thuốc nhuộm trực tiếp tác động trực tiếp lên sợi cellulose nhiều hơn các loại thuốc nhuộm khác. Điều này chủ yếu là do trọng lượng phân tử lớn của thuốc nhuộm trực tiếp, cấu trúc phân tử tuyến tính, tính đối xứng tốt, hệ thống liên hợp dài, độ đồng phẳng tốt và lực van der Waals lớn giữa các phân tử thuốc nhuộm và sợi. Đồng thời, phân tử thuốc nhuộm trực tiếp chứa các nhóm amino, nhóm hydroxyl, nhóm azo và các nhóm khác, có thể hình thành liên kết hydro với nhóm hydroxyl trong sợi cellulose và nhóm hydroxyl và nhóm amino trong sợi protein để cải thiện hơn nữa tính trực tiếp của thuốc nhuộm.

 

Khi thuốc nhuộm trực tiếp được sử dụng để nhuộm sợi xenlulo, muối đóng vai trò thúc đẩy quá trình nhuộm. Cơ chế thúc đẩy thuốc nhuộm là thuốc nhuộm trực tiếp phân ly thành các anion sắc tố trong dung dịch và nhuộm sợi xenlulo. Sợi xenlulo cũng tích điện âm trong nước. Có lực đẩy điện tích giữa thuốc nhuộm và sợi. Thêm muối vào dung dịch nhuộm có thể làm giảm lực đẩy điện tích, tăng tốc độ nhuộm và tỷ lệ nhuộm. Các muối nhuộm trực tiếp khác nhau có tác dụng tăng tốc khác nhau. Tác dụng của muối trực tiếp làm thuốc nhuộm có nhiều nhóm axit sulfonic hơn trong phân tử, muối có tác dụng đáng kể trong việc thúc đẩy quá trình nhuộm và nên thêm muối theo mẻ khi tăng tốc nhuộm để đảm bảo thuốc nhuộm được nhuộm đồng đều. Thuốc nhuộm trực tiếp có tỷ lệ nhuộm thấp cần nhiều muối hơn và liều lượng cụ thể có thể được xác định tùy theo loại thuốc nhuộm và độ sâu nhuộm. Đối với các sản phẩm có màu sáng, yêu cầu nhuộm ở mức độ cao, nên giảm lượng muối thích hợp để tránh các khuyết tật nhuộm và ố màu cục bộ như hoa bị phai màu.