Hvarfgjarnir litarefni eru mjög leysanlegir í vatni. Hvarfgjarnir litarefni reiða sig aðallega á súlfónsýruhópinn á litarefnissameindinni til að leysast upp í vatni. Fyrir miðhita hvarfgjarnir litarefni sem innihalda vínýlsúlfónhópa, auk súlfónsýruhópsins, er β-etýlsúlfónýlsúlfat einnig mjög góður upplausnarhópur.

Í vatnslausninni gangast natríumjónirnar á súlfónsýruhópnum og β-etýlsúlfónsúlfathópnum undir vökvunarviðbrögð til að litarefnið myndi anjón og leysist upp í vatninu. Litun hvarfgjarna litarefnisins fer eftir anjón litarefnisins sem á að lita á trefjarnar.

Leysni hvarfgjarnra litarefna er meira en 100 g/L, flest litarefni hafa leysni upp á 200-400 g/L og sum litarefni geta jafnvel náð 450 g/L. Hins vegar, meðan á litunarferlinu stendur, mun leysni litarefnisins minnka af ýmsum ástæðum (eða jafnvel alveg óleysanlegt). Þegar leysni litarefnisins minnkar mun hluti litarefnisins breytast úr einni frjálsri anjón í agnir vegna mikillar hleðslufráhrindingar milli agnanna. Þegar leysni minnkar munu agnir og agnir dragast að hvor annarri og mynda samansafn. Þessi tegund af samansafnun safnar fyrst litarefnum saman í samloðunarefni, síðan í samloðunarefni og að lokum í flokka. Þó að flokkarnir séu eins konar lausir samsetningar, þá er umlykjandi tvöfalt raflag, sem myndast af jákvæðum og neikvæðum hleðslum, almennt erfitt að brjóta niður vegna skerkraftsins þegar litarvökvinn er í umferð og flokkarnir eiga auðvelt með að setjast út á efninu, sem leiðir til litunar eða blettar á yfirborðinu.

Þegar litarefnið hefur myndað slíka kekkjun minnkar litþol þess verulega og á sama tíma veldur það mismiklum blettum og blettum. Fyrir sum litarefni mun flokkunin flýta enn frekar fyrir samsetningu undir áhrifum klippikrafts litarefnislausnarinnar, sem veldur ofþornun og söltun. Þegar söltun á sér stað verður litaði liturinn mjög ljós eða jafnvel ólitaður, jafnvel þótt hann sé litaður verða alvarlegir litblettir og blettir.

Orsakir litarefnasöfnunar

Helsta ástæðan er raflausnin. Í litunarferlinu er aðal raflausnin litarefnishröðunarefnið (natríumsalt og salt). Litarefnishröðunarefnið inniheldur natríumjónir og jafngildi natríumjóna í litarefnissameindinni er mun lægra en í litarefnishröðunarefninu. Jafngildi natríumjóna, eðlilegur styrkur litarefnishröðunarefnisins í venjulegu litunarferli, mun ekki hafa mikil áhrif á leysni litarefnisins í litarbaðinu.

Hins vegar, þegar magn litarefnishraðls eykst, eykst styrkur natríumjóna í lausninni í samræmi við það. Of mikið af natríumjónum mun hamla jónun natríumjóna á uppleysanlegum hópi litarefnissameindarinnar og þar með draga úr leysni litarefnisins. Eftir meira en 200 g/L munu flestir litarefnin hafa mismunandi samloðunarstig. Þegar styrkur litarefnishraðlsins fer yfir 250 g/L eykst samloðunarstigið og myndast fyrst kekkjur og síðan í litarefnislausninni. Kekkjur og flokkar myndast hratt og sumir litarefni með litla leysni eru að hluta til saltaðir út eða jafnvel þurrkuð. Litarefni með mismunandi sameindabyggingu hafa mismunandi eiginleika gegn samloðun og saltútfellingu. Því lægri sem leysnin er, því verri eru eiginleikarnir gegn samloðun og saltþol. Því verri er greiningargetan.

Leysni litarefnisins er aðallega ákvörðuð af fjölda súlfónsýruhópa í litarefnissameindinni og fjölda β-etýlsúlfónsúlfata. Á sama tíma, því meiri sem vatnssækni litarefnissameindarinnar er, því meiri er leysnin og því minni vatnssækni. Því minni er leysnin. (Til dæmis eru litarefni með asóbyggingu vatnssæknari en litarefni með heterósýklískri byggingu.) Að auki, því stærri sem sameindabygging litarefnisins er, því minni er leysnin, og því minni sem sameindabyggingin er, því meiri er leysnin.

Leysni hvarfgjarnra litarefna
Það má gróflega skipta því í fjóra flokka:

Litarefni í flokki A sem innihalda díetýlsúlfónsúlfat (þ.e. vínýlsúlfón) og þrjá hvarfgjarna hópa (mónóklór-tríazín + dívínýlsúlfón) hafa mesta leysni, eins og Yuan Qing B, Navy GG, Navy RGB, Golden: RNL og allir hvarfgjarnir svartir litir sem eru gerðir með blöndu af Yuanqing B litarefnum með þremur hvarfgjörnum hópum eins og ED gerð, Ciba s gerð, o.s.frv. Leysni þessara litarefna er að mestu leyti um 400 g/L.

Flokkur B, litarefni sem innihalda óvirka hópa (mónóklór-tríasín + vínýlsúlfón), svo sem gult 3RS, rautt 3BS, rautt 6B, rautt GWF, þrír aðallitir RR, þrír aðallitir RGB, o.s.frv. Leysni þeirra er byggð á 200 ~ 300 grömmum. Leysni meta-ester er hærri en para-ester.

Tegund C: Dökkblár litur sem er einnig tvívirkur hópur: BF, dökkblár 3GF, dökkblár 2GFN, rauður RBN, rauður F2B, o.s.frv., vegna færri súlfónsýruhópa eða stærri mólþunga er leysni þess einnig lág, aðeins 100-200 g/l. Flokkur D: Litarefni með mónóvínýlsúlfónhópi og tvíhringlaga byggingu, með lægstu leysni, eins og Brilliant Blue KN-R, Turquoise Blue G, Bright Yellow 4GL, Violet 5R, Blue BRF, Brilliant Orange F2R, Brilliant Red F2G, o.s.frv. Leysni þessarar tegundar litarefnis er aðeins um 100 g/l. Þessi tegund litarefnis er sérstaklega viðkvæm fyrir rafvökvum. Þegar þessi tegund litarefnis hefur kekkst saman þarf hún ekki einu sinni að fara í gegnum flokkunarferlið, heldur er hún söltuð beint út.

Í venjulegu litunarferli er hámarksmagn litarefnishraðls 80 g/L. Aðeins dökkir litir þurfa svona háan styrk af litarefnishraðl. Þegar litarefnisþéttni í litunarbaðinu er minni en 10 g/L, hafa flest hvarfgjörn litarefni enn góða leysni við þennan styrk og munu ekki safnast saman. En vandamálið liggur í ílátinu. Samkvæmt venjulegu litunarferli er litarefninu fyrst bætt við og eftir að litarefnið er alveg þynnt í litunarbaðinu þar til það er einsleitt er litarefnishraðlinu bætt við. Litarefnishraðlinn lýkur í grundvallaratriðum upplausnarferlinu í ílátinu.

Vinnið samkvæmt eftirfarandi ferli

Forsenda: litunarþéttni er 5%, hlutfall vökvans er 1:10, þyngd klæðans er 350 kg (tvöföld vökvarennsli), vatnsborð er 3,5 T, natríumsúlfat er 60 g/lítra, heildarmagn natríumsúlfats er 200 kg (50 kg/pakki samtals 4 pakkar)) (Rúmmál efnistanksins er almennt um 450 lítrar). Við upplausn natríumsúlfats er oft notaður bakflæðisvökvi úr litunarílátinu. Bakflæðisvökvinn inniheldur litarefnið sem áður hefur verið bætt við. Almennt eru fyrst 300 l af bakflæðisvökva settir í efnisílátið og síðan eru tveir pakkar af natríumsúlfati (100 kg) helltir í.

Vandamálið hér er að flest litarefni munu safnast saman í mismunandi mæli við þennan styrk natríumsúlfats. Meðal þeirra mun C-gerðin mynda mikla samloðun og D-litarefnið mun ekki aðeins safnast saman heldur jafnvel saltast út. Þó að almennur rekstraraðili fylgi aðferðinni og fylla hægt á natríumsúlfatlausnina úr efnisílátinu í litarílátið í gegnum aðalrásardæluna, þá hefur litarefnið í 300 lítrum af natríumsúlfatlausn myndað flokka og jafnvel saltast út.

Þegar öll lausnin í efnisílátinu er fyllt í litunarílátið sést greinilega að það er lag af feitum litarefnum á veggjum ílátsins og botni þess. Ef þessum litarefnum er skafið af og sett í hreint vatn er yfirleitt erfitt að leysa þau upp aftur. Reyndar eru allir 300 lítrar af lausn sem fara inn í litunarílátið svona.

Hafðu í huga að það eru líka tvær pakkningar af Yuanming dufti sem verða einnig leystar upp og fylltar aftur í litunarílátið á þennan hátt. Eftir þetta eru óhjákvæmilegar blettir, blettir og blettir, og litþolið minnkar verulega vegna yfirborðslitunarinnar, jafnvel þótt engin augljós flokkun eða söltun sé til staðar. Fyrir flokka A og flokka B með hærri leysni mun litarefni einnig safnast fyrir. Þó að þessi litarefni hafi ekki enn myndað flokkun, þá hefur að minnsta kosti hluti litarefnisins þegar myndað kekkjur.

Þessi efni eiga erfitt með að komast inn í trefjarnar. Þar sem ókristölluð svæði bómullarþráðanna leyfir aðeins einjóna litarefni að komast inn í ókristölluð svæði trefjanna. Þau geta aðeins aðsogast á yfirborði trefjanna. Litþolið minnkar einnig verulega og litblettir og blettir geta einnig komið fram í alvarlegum tilfellum.

Upplausnarstig hvarfgjarnra litarefna tengist basískum efnum

Þegar basaefninu er bætt við mun β-etýlsúlfónsúlfatið í hvarfgjörninni gangast undir útskilnaðarviðbrögð til að mynda raunverulegt vínýlsúlfón, sem er mjög leysanlegt í genum. Þar sem útskilnaðarviðbrögðin krefjast mjög fárra basískra efna (oft aðeins minna en 1/10 af ferlisskammtinum), því meiri basaskammtur sem bætt er við, því fleiri litarefni útrýma viðbrögðunum. Þegar útskilnaðarviðbrögðin eiga sér stað mun leysni litarefnisins einnig minnka.

Sama basíska efnið er einnig sterk raflausn og inniheldur natríumjónir. Þess vegna mun of mikil styrkur basíska efnisins einnig valda því að litarefnið sem hefur myndað vínýlsúlfón kekkist eða jafnvel saltast. Sama vandamál kemur upp í efnistankinum. Þegar basíska efnið er leyst upp (tökum sódavatn sem dæmi), ef bakflæðislausn er notuð, þá inniheldur bakflæðisvökvinn þegar litarefnishröðunarefnið og litarefnið í venjulegum styrk. Þó að hluti litarefnisins hafi hugsanlega losnað úr trefjunum, þá er að minnsta kosti meira en 40% af eftirstandandi litarefninu í litarefnisvökvanum. Segjum sem svo að pakkning af sódavatni sé hellt í tankinn á meðan hann er í gangi og styrkur sódavatnsins í tankinum fer yfir 80 g/L. Jafnvel þótt litarefnishröðunin í bakflæðisvökvanum sé 80 g/L á þessum tíma, þá mun litarefnið í tankinum einnig þéttast. C og D litarefni geta jafnvel saltast, sérstaklega fyrir D litarefni, jafnvel þótt styrkur sódavatnsins lækki niður í 20 g/l, þá mun staðbundin söltun eiga sér stað. Meðal þeirra eru Brilliant Blue KN.R, Turquoise Blue G og Supervisor BRF næmustu litirnir.

Þótt litarefnið kekki saman eða jafnvel söltun sé ekki endilega merki um að það hafi verið alveg vatnsrofið. Ef litarefnið kekki saman eða söltun sé af völdum litarefnishröðunar, þá er samt hægt að lita það svo lengi sem það leysist upp aftur. En til að það leysist upp aftur er nauðsynlegt að bæta við nægilegu magni af litarefnishjálparefni (eins og þvagefni 20 g/l eða meira) og hækka hitastigið í 90°C eða meira með nægri hræringu. Þetta er augljóslega mjög erfitt í raunverulegri framleiðslu.
Til að koma í veg fyrir að litarefnin kekkjist eða saltist út í ílátinu verður að nota flutningslitun þegar djúpir og þéttir litir eru búnir til fyrir C- og D-litarefni með litla leysni, sem og A- og B-litarefni.

Ferli og greining

1. Notið litunarílátið til að setja litunarhraðlann aftur í ílátið og hitið það í ílátinu til að leysa hann upp (60～80°C). Þar sem ekkert litarefni er í ferskvatninu hefur litunarhraðlinn enga sækni í efnið. Hægt er að fylla uppleysta litunarhraðlann í litunarílátið eins fljótt og auðið er.

2. Eftir að saltvatnslausnin hefur verið látin síast í 5 mínútur er litarefnishraðlinn nánast alveg einsleitur og síðan er litarefnislausninni sem hefur verið leyst upp fyrirfram bætt við. Þynna þarf litarefnislausnina með bakflæðislausninni, þar sem styrkur litarefnishraðlans í bakflæðislausninni er aðeins 80 grömm/L, litarefnið mun ekki safnast fyrir. Á sama tíma, þar sem litarefnishraðlinn (tiltölulega lágur styrkur) hefur ekki áhrif á litunina, mun vandamál með litun koma upp. Á þessum tíma þarf ekki að stjórna litarefnislausninni með tíma til að fylla litunarílátið og það er venjulega lokið á 10-15 mínútum.

3. Alkalíefni ættu að vera vökvuð eins mikið og mögulegt er, sérstaklega fyrir C og D litarefni. Þar sem þessi tegund litarefnis er mjög viðkvæm fyrir basískum efnum í návist litarefnisörvandi efna, er leysni basískra efna tiltölulega mikil (leysni sódaösku við 60°C er 450 g/L). Hreint vatn sem þarf til að leysa upp basíska efnið þarf ekki að vera of mikið, en hraðinn við að bæta basískri lausn við þarf að vera í samræmi við kröfur ferlisins, og það er almennt betra að bæta því við í áföngum.

4. Fyrir dívínýlsúlfónlitarefni í flokki A er hvarfhraðinn tiltölulega hár þar sem þau eru sérstaklega viðkvæm fyrir basískum efnum við 60°C. Til að koma í veg fyrir tafarlausa litfestingu og ójafnan lit er hægt að bæta við 1/4 af basíska efninu fyrirfram við lágan hita.

Í flutningslituninni þarf aðeins basískt efni að stjórna fóðrunarhraðanum. Flutningslitunin á ekki aðeins við um hitunaraðferðina heldur einnig um fasthitaaðferðina. Stöðughitaaðferðin getur aukið leysni litarefnisins og flýtt fyrir dreifingu og gegndræpi litarefnisins. Bólgnahraði ókristallaðs svæðis trefjarinnar við 60°C er um það bil tvöfalt hærri en við 30°C. Þess vegna hentar fasthitaaðferðin betur fyrir ost og hank. Undirvagnsbjálkar fela í sér litunaraðferðir með lágu vökvahlutfalli, svo sem jiglitun, sem krefjast mikillar gegndræpi og dreifingar eða tiltölulega mikils litarefnisþéttni.

Athugið að natríumsúlfatið sem nú er fáanlegt á markaðnum er stundum tiltölulega basískt og pH-gildi þess getur náð 9-10. Þetta er mjög hættulegt. Ef þú berð saman hreint natríumsúlfat við hreint salt, þá hefur salt meiri áhrif á litarefnissamloðun en natríumsúlfat. Þetta er vegna þess að samsvarandi natríumjónir í borðsalti er hærra en í natríumsúlfati við sömu þyngd.

Samloðun litarefna tengist vatnsgæðum nokkuð vel. Almennt hafa kalsíum- og magnesíumjónir undir 150 ppm ekki mikil áhrif á samloðun litarefna. Hins vegar munu þungmálmjónir í vatni, eins og járnjónir og áljónir, þar á meðal sumar þörungaörverur, flýta fyrir samloðun litarefna. Til dæmis, ef styrkur járnjóna í vatninu fer yfir 20 ppm, getur samloðunarhemill litarefnisins minnkað verulega og áhrif þörunga verða alvarlegri.

Meðfylgjandi með litarefnisprófi gegn samloðun og söltun:

Ákvörðun 1: Vigtið 0,5 g af litarefni, 25 g af natríumsúlfati eða salti og leysið það upp í 100 ml af hreinsuðu vatni við 25°C í um það bil 5 mínútur. Notið dropaslöngu til að sjúga lausnina og látið 2 dropa falla samfellt á sama stað á síupappírnum.

Ákvörðun 2: Vigtið 0,5 g af litarefni, 8 g af natríumsúlfati eða salti og 8 g af sódaösku og leysið það upp í 100 ml af hreinsuðu vatni við um það bil 25°C í um það bil 5 mínútur. Notið dropateljara til að sjúga lausnina stöðugt á síupappírinn. 2 dropar.

Ofangreind aðferð er hægt að nota til að meta einfaldlega getu litarefnisins til að koma í veg fyrir samloðun og söltun og í grundvallaratriðum til að meta hvaða litunarferli ætti að nota.