Tại sao thuốc nhuộm hoạt tính có tỷ lệ cố định thấp và độ bền màu kémⅠ

Các phân tử thuốc nhuộm hoạt tính chứa các nhóm hoạt động, có thể liên kết cộng hóa trị với các nhóm carboxyl, amino và hydroxyl trên sợi và có thể được sử dụng để nhuộm sợi như sợi cellulose, sợi protein và nylon. Ngoài ra còn có một số khía cạnh chưa đạt yêu cầu của thuốc nhuộm hoạt tính, chẳng hạn như tốc độ cố định của thuốc nhuộm hoạt tính không cao lắm và dễ bị thủy phân; sản phẩm nhuộm của thuốc nhuộm hoạt tính bị đổi màu, phai màu hoặc ố màu trong quá trình thử nghiệm, sử dụng và bảo quản; Độ bền xà phòng, độ bền ánh sáng, độ bền tẩy clo, độ bền cọ xát ướt, v.v. không lý tưởng lắm. Làm thế nào để khắc phục hoặc cải thiện những khuyết điểm này của thuốc nhuộm hoạt tính, tác giả cố gắng phân tích nguyên nhân khiến tốc độ cố định thấp và độ bền màu kém của thuốc nhuộm hoạt tính từ các khía cạnh của cơ chế nhuộm và quy trình nhuộm của thuốc nhuộm hoạt tính, đồng thời thảo luận cách cải thiện tốc độ cố định và độ bền màu của thuốc nhuộm hoạt tính. Một số phương pháp và cách tiếp cận ở mức độ.

 

Cố định và thủy phân thuốc nhuộm hoạt tính

Thuốc nhuộm hoạt tính bao gồm bốn phần: thuốc nhuộm gốc, nhóm cầu, nhóm hoạt tính và nhóm hòa tan trong nước trong cấu trúc phân tử và chủ yếu được sử dụng để nhuộm sợi cellulose. Trong điều kiện kiềm, các sợi được thủy phân để tạo ra các ion âm cellulose, có thể trải qua phản ứng nucleophilic với các nhóm phản ứng của thuốc nhuộm hoạt tính để tạo thành liên kết cộng hóa trị nhằm tạo ra các đại phân tử sợi thuốc nhuộm (gọi là phản ứng liên kết hoặc phản ứng cố định màu). Đồng thời khi phản ứng cố định xảy ra, ion hydroxit OH▔ trong dung dịch thuốc nhuộm cũng có thể trải qua phản ứng ái nhân với thuốc nhuộm để tạo ra thuốc nhuộm thủy phân (gọi là phản ứng thủy phân). Thuốc nhuộm thủy phân này mất hoạt tính và không còn có thể trải qua phản ứng cố định với sợi. Thuốc nhuộm hoạt tính đã phản ứng với cellulose, liên kết cộng hóa trị của thuốc nhuộm không ổn định lắm và cũng có thể bị thủy phân trong một số điều kiện nhất định, dẫn đến sự phá vỡ liên kết cộng hóa trị của thuốc nhuộm. Thuốc nhuộm thủy phân thu được có ít ái lực với sợi và dễ bị cuốn trôi (thuốc nhuộm thủy phân có các nhóm tan trong nước), dẫn đến làm phai màu sản phẩm nhuộm. Thuốc nhuộm bị thủy phân càng nhiều thì tốc độ cố định càng thấp, độ bền màu càng kém và ô nhiễm càng nghiêm trọng.

 

Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ cố định và độ bền màu của thuốc nhuộm hoạt tính

2.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ cố định

Nhìn chung, tốc độ phản ứng cố định thuốc nhuộm cao hơn nhiều so với phản ứng thủy phân, nhưng khi điều kiện phản ứng không được kiểm soát hợp lý, quá trình thủy phân thuốc nhuộm sẽ trầm trọng hơn và tốc độ cố định sẽ giảm. Có một số yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ cố định.

2.1.1 Tính trực tiếp của thuốc nhuộm

Độ trực tiếp của thuốc nhuộm là yếu tố chính ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ thuốc nhuộm của sợi. Nhìn chung, tốc độ cố định của thuốc nhuộm hoạt tính tăng khi độ trực tiếp của thuốc nhuộm tăng, nhưng khi độ trực tiếp tăng đến một mức nhất định, tốc độ cố định tăng không rõ ràng, nhưng sẽ làm cho thuốc nhuộm thủy phân không dễ bị rửa trôi, ảnh hưởng đến độ bền màu và nhuộm. tính đồng nhất. Vì vậy, độ trực tiếp của thuốc nhuộm phải phù hợp, độ trực tiếp của thuốc nhuộm chủ yếu phụ thuộc vào gốc thuốc nhuộm.

2.1.2 pH và nhiệt độ của dung dịch thuốc nhuộm

Trong trường hợp bình thường, khi nhiệt độ của dung dịch nhuộm tăng, giá trị pH tăng, tốc độ phản ứng cố định thuốc nhuộm và tốc độ phản ứng thủy phân tăng cùng lúc, nhưng tốc độ phản ứng thủy phân tăng nhanh hơn tốc độ phản ứng cố định và thay vào đó, tốc độ cố định màu giảm. Do đó, phải xác định nhiệt độ cố định hợp lý và giá trị pH theo khả năng phản ứng của thuốc nhuộm để tránh giảm tốc độ cố định.

2.1.3 Thời gian nhuộm

Một mặt, việc kéo dài thời gian cố định có thể làm cho thuốc nhuộm cố định hoàn toàn hơn, điều này có lợi cho việc cải thiện tốc độ cố định; nhưng mặt khác, thuốc nhuộm hoạt tính có khả năng kháng kiềm (hoặc kháng axit) kém của liên kết thuốc nhuộm-sợi có thể kéo dài thời gian cố định. Ngược lại, thuốc nhuộm cố định sẽ bị thủy phân khỏi sợi dẫn đến tốc độ cố định giảm. Vì vậy, thời gian sửa chữa cũng phải phù hợp.