Reaktiivsed värvained, tuntud ka kui reaktiivvärvid. Värvitüüp, mis reageerib värvimise ajal keemiliselt kiududega. Sellised värvimolekulid sisaldavad rühmi, mis võivad kiududega keemiliselt reageerida ning värvimisel reageerib värv kiududega, moodustades nende kahe vahel kovalentse sideme ja muutudes tervikuks, mis parandab pesukindlust ja hõõrdekindlust. Reaktiivvärvid on uut tüüpi värvained. 1956. aastal tootis Ühendkuningriik esimest korda reaktiivset värvainet Procion. Reaktiivne värvaine molekul koosneb kahest põhikomponendist, lähtevärvist ja reaktiivsest rühmast ning rühma, mis suudab kiuduga reageerida, nimetatakse reaktiivseks rühmaks.
Reaktiivsete värvainete omadused on järgmised:
Esiteks lahustuvus
Kaubanduslikes rakendustes kasutatavate reaktiivsete värvainete kvaliteet on vees lahustuvuse seisukohalt hea. Värvilahuse lahustuvus ja kontsentratsioon on seotud valitud vanni suhte, lisatud elektrolüüdi koguse, värvimistemperatuuri ja karbamiidi kogusega. Reaktiivsete värvainete lahustuvus on väga erinev, vt monograafiaid ja loetletud lahustuvus viitab värvaine lubatud kasutusalale. Trükkimisel või padjavärvimisel kasutatavad reaktiivvärvid tuleks valida lahustuvusega umbes 100 g/l, mis nõuavad värvide täielikku lahustumist, ilma hägususe ja värvilaikudeta. Kuum vesi võib lahustumist kiirendada, uureal on lahustuv toime, sool, naatriumipulber ja muud elektrolüüdid vähendavad värvainete lahustuvust. Leelisainet ei tohi lisada samal ajal, kui reaktiivne värvaine on lahustunud, et vältida värvi hüdrolüüsi.
Reaktiivsete värvainete lahustuvuse määramise meetodid hõlmavad vaakumfiltreerimist, spektrofotomeetriat ja filterpaberi täppmeetodit. Filterpaberi kohtmeetodit on lihtne kasutada ja see sobib praktiliseks kasutamiseks tehastes. Määramisel valmistati rida erineva kontsentratsiooniga värvilahuseid ja segati toatemperatuuril (20 kraadi C) 10 minutit, et värv täielikult lahustuks. Kasutage 1 ml katlakivi imemistoru, et jõuda testvedeliku keskele ning imeda ja tühjendada kolm korda segades. Seejärel võetakse 0,5 ml uuritavat lahust, tilgutatakse see vertikaalselt keeduklaasi suudmele asuvale filterpaberile ja korratakse. Pärast kuivatamist testib silm vedeliku infiltratsiooniringi ja värvaine lahustuvusena kasutatakse esimese etapi kontsentratsiooni, millel pole filterpaberil ilmselgeid laike, väljendatuna grammides liitri kohta. Mõnede reaktiivsete värvainete lahuses on pärast jahutamist hägune kolloidne lahus ja tilgad filterpaberile võivad imbuda ühtlaselt, ilma täppideta ega takista normaalset kasutamist.
Teiseks difusioon
Difusioon viitab värvaine võimele liikuda kiu sisemusse, värvaine molekulide difusiooni temperatuuril. Suure difusioonikoefitsiendiga värvainel on kõrge reaktsioonikiirus ja kinnitusefektiivsus ning ühtlus- ja läbitungimisaste on hea. Difusiooni jõudlus sõltub värvaine struktuurist ja suurusest ning mida suurem on molekul, seda keerulisem on seda hajutada. Kiu suhtes suure afiinsusega värvaine adsorbeerub kiududesse tugevalt ja difusioon on keeruline, tavaliselt tõstes värvi difusiooni kiirendamiseks temperatuuri. Värvaine difusioonikoefitsient vähenes, kui värvilahusele lisati elektrolüüti.
Värvainete difusiooniomadused määratakse tavaliselt õhukese kile meetodil. Leotage viskooskilet (tsellofaani) destilleeritud vees paksusega 2,4 siidi enne sukeldamist ja 4,5 siidi paksusega pärast 24-tunnist sukeldamist. Mõõtmisel virnatakse kile vastavalt vajadusele kindla paksusega ja surutakse mullide eemaldamiseks klaasplaadi alla. Seejärel surutakse kahe lahase vahele kummitihenditega, millest ühel on lahaste keskel ümmargune ava, saab ainult selle augu kaudu kilekihti hajutada, 20 kraadi C värvilahusesse sukeldatud lahaskile seisab 1 tund ja seejärel eemaldage loputamiseks vesi, jälgige kile kihtide arvu ja iga värvi nisu värvikihti. Difusioonikihtide arvu ja poolvärvimise aja vahel on teatav korrelatsioon. Poolvärvimise aeg on lühike ja difusioonikihtide arv suur.
Kolmandaks otsekohesus
Otsesus viitab reaktiivsete värvainete võimele neelduda värvilahuses olevate kiududega. Suure lahustuvusega reaktiivvärvid on sageli madala otsesusega ning pidevaks padjavärvimiseks ja trükkimiseks tuleks valida madala otsesusega sordid. Suure vannisuhtega värvimisseadmed, nagu trossivärvimine ja Hanki värvimine, peaksid eelistatavalt kasutama suure otsekohesusega värvaineid. Rull- (külmvaltsitud) värvimismeetod, värv kantakse kiududele kastmise teel ning veidi väiksema otsesusega värvainetega on lihtne saada ühtlast värvimist, väiksem värvierinevus enne ja pärast ning hüdrolüüsitud värve on lihtne pesta.
Reaktiivse värvaine otsesust väljendatakse värvi tasakaaluprotsentides (st värvikiiruses) või kromatograafilise analüüsi Rf väärtusega.
Määramismeetod (1): kiudmaterjal pleegitatud merseriseeritud 40X40 puuvillase popliinpakendiga 2 grammi. Värvimislahuse kontsentratsioon on 0,2 g / l, vanni suhe on 20: 1 ja värvimistemperatuur on jagatud 30 kraadiks ja 80 kraadiks. Määramise käigus pannakse 2 grammi tükkideks lõigatud kangast kolme kaelaga pudelisse, mis on saavutanud ettenähtud värvimistemperatuuri (et vältida vee aurustumist) ja teatud ajavahemike järel imendub segades 2 ml värvimislahust. (samal ajal lisatakse 2 ml vett), et määrata värvimislahuse optiline tihedus. Värvimisaja pikenemisega saavutas adsorptsioon tasakaalu ja värvimislahuse optiline tihedus ei muutunud. Sel ajal näitab värvimise protsent värvi otsesust.
Määramismeetod (2): paberkromatograafia (Xinhua #3 filterpaber), jälgige iga värvainelaigu tõusu erinevat kõrgust, see tähendab, et Rf väärtus on erinev. Mida suurem on Rf väärtus, seda vähem otsene on värvaine tselluloosmaterjaliga. Mida väiksem on Rf väärtus, seda suurem on otsesus. Valmistati 0,2 g/l värvainelahus ja proovid võeti kapillaartorudega filterpaberile. Pärast kuivatamist küllastati see suletud kromatograafilises silindris, mis sisaldas destilleeritud vett, 30 minutit. Seejärel viidi filterpaberi proovi üks ots kokku veega, et alustada kromatograafilist analüüsi. Paberkromatograafia on lihtne meetod värvainete otsesuse määramiseks, kuid Rf väärtus ei ole täielikult kooskõlas värvainete tegelike omadustega.
Neljandaks, reaktsiooniaktiivsus
Reaktiivsete värvainete reaktsioonivõime viitab tavaliselt värvainete ja tselluloosi hüdroksüülrühmade reaktsioonivõime tugevusele, reaktiivvärvid suudavad fikseerimise lõpule viia toatemperatuuril ja nõrkade alustingimuste juures, kuid värvainete stabiilsus selles reaktsioonis on suhteliselt halb, kergesti nähtav. hüdrolüüsitakse, et kaotada värvimisvõime. Nõrgad reaktiivsed värvained peavad siduma tselluloosiga kõrgemal temperatuuril või kasutama tugevat leelist, et aktiveerida kiudlõnga hüdroksüülrühm, mis kutsub esile kiududele fikseeritud värvireaktsiooni.
Sama tüüpi reaktiivsete värvainete reaktsioonivõime on ligikaudu sama ja reaktsioonivõime tugevus sõltub värvaine reaktsioonivõimelise rühma keemilisest struktuurist, millele järgneb värvaine keha ja aktiivse rühma vaheline sidumisrühm, millel on samuti teatud mõju värvaine reaktsioonivõimele. Lisaks mõjutab seda ka pH väärtus ning üldine pH väärtus tõuseb ja reaktsioonikiirus suureneb. Mis puudutab temperatuuri, siis see on ka reaktsioonikiirust mõjutav tegur ja temperatuuri tõustes on reaktsiooni kiirus kiirem. Iga 10 kraadise temperatuuri tõusuga saab reaktsioonikiirust suurendada 2 kuni 3 korda. Seetõttu võib see pärast printimist, pärast kuivatamist või aurutamist soodustada värvi ja kiu vahelist reaktsiooni.