Реактивті бояғыштардың суда ерігіштігі өте жақсы. Реактивті бояғыштар суда еріту үшін негізінен бояғыш молекуласындағы сульфон қышқылы тобына сүйенеді. Құрамында винилсульфон топтары бар мезотемпературалық реактивті бояғыштар үшін сульфон қышқылы тобынан басқа β-этилсульфонилсульфаты да өте жақсы еріткіш топ болып табылады.

Сулы ерітіндіде сульфон қышқылы тобындағы натрий иондары мен этилсульфон сульфат тобы гидратация реакциясынан өтіп, бояғыш анион түзеді және суда ериді. Реактивті бояғыштың бояуы талшыққа боялатын бояғыштың анионына байланысты.

Реактивті бояғыштардың ерігіштігі 100 г/л жоғары, бояғыштардың көпшілігінің ерігіштігі 200-400 г/л, ал кейбір бояғыштар тіпті 450 г/л дейін жетеді. Дегенмен, бояу процесінде бояудың ерігіштігі әртүрлі себептерге байланысты (немесе тіпті толық ерімейтін) төмендейді. Бояғыштың ерігіштігі төмендеген кезде бояғыштың бір бөлігі бөлшектер арасындағы үлкен заряд итерілуіне байланысты бір бос анионнан бөлшектерге ауысады. Азайған кезде бөлшектер мен бөлшектер агломерация жасау үшін бір-бірін тартады. Агломерацияның бұл түрі алдымен бояғыш бөлшектерді агломераттарға жинайды, содан кейін агломераттарға айналады, ең соңында флоктарға айналады. Флоктар бос жинақтың бір түрі болғанымен, олардың арқасында оң және теріс зарядтардан құралған қоршаған электрлік қос қабат, әдетте, бояғыш ерітінді айналымда болған кезде ығысу күшімен ыдырауы қиын, ал флоктар матаға оңай шөгеді, нәтижесінде беттің бояуы немесе бояуы.

Бояғыш мұндай агломерацияға ие болғаннан кейін, түс тұрақтылығы айтарлықтай төмендейді және сонымен бірге әртүрлі дәрежедегі дақтардың, дақтардың және дақтардың пайда болуына әкеледі. Кейбір бояғыштар үшін флокуляция бояғыш ерітіндінің ығысу күші астында құрастыруды одан әрі тездетеді, бұл сусыздануды және тұздануды тудырады. Тұздану пайда болғаннан кейін, боялған түс өте ашық болады немесе тіпті боялмайды, тіпті боялған болса да, бұл елеулі түсті дақтар мен дақтар болады.

Бояғыштардың агрегациялану себептері

Негізгі себеп - электролит. Бояу процесінде негізгі электролит бояғышты үдеткіш болып табылады (натрий тұзы және тұз). Бояғыш үдеткіштің құрамында натрий иондары бар, ал бояғыштың молекуласындағы натрий иондарының эквиваленті бояу үдеткішіне қарағанда әлдеқайда төмен. Натрий иондарының эквивалентті саны, қалыпты бояу процесінде бояғыш үдеткіштің қалыпты концентрациясы бояу ваннасында бояудың ерігіштігіне көп әсер етпейді.

Бірақ бояғыш үдеткіштің мөлшері артқанда ерітіндідегі натрий иондарының концентрациясы сәйкесінше артады. Натрий иондарының артық болуы бояғыш молекуласының еріткіш тобына натрий иондарының ионизациясын тежейді, осылайша бояудың ерігіштігін төмендетеді. 200 г/л-ден жоғары болғаннан кейін бояғыштардың көпшілігі әртүрлі агрегация дәрежесіне ие болады. Бояғышты үдеткіштің концентрациясы 250 г/л-ден асқанда, алдымен агломераттар түзіліп, содан кейін бояғыш ерітіндісінде біріктіру дәрежесі күшейеді. Агломераттар мен флоккулалар тез түзіледі, ал кейбір ерігіштігі төмен бояғыштар ішінара тұзданады немесе тіпті сусызданады. Молекулярлық құрылымы әртүрлі бояғыштардың агломерацияға қарсы және тұздануға төзімділік қасиеттері әртүрлі. Төмен ерігіштік, агломерацияға қарсы және тұзға төзімділік қасиеттері. Аналитикалық өнімділік неғұрлым нашар.

Бояғыштың ерігіштігі негізінен бояғыш молекуласындағы сульфон қышқылы топтарының санымен және β-этилсульфонсульфаттардың санымен анықталады. Сонымен қатар бояғыш молекуласының гидрофильділігі неғұрлым жоғары болса, соғұрлым ерігіштігі жоғары, ал гидрофильділігі төмен болады. Соғұрлым ерігіштігі төмен. (Мысалы, азоқұрылымды бояғыштар гетероциклді бояғыштарға қарағанда гидрофильді болып келеді.) Сонымен қатар, бояғыштың молекулалық құрылымы неғұрлым үлкен болса, ерігіштігі төмен, ал молекулалық құрылымы кішірек болса, ерігіштігі жоғары болады.

Реактивті бояғыштардың ерігіштігі
Оны шамамен төрт санатқа бөлуге болады:

А класы, құрамында диэтилсульфон сульфаты (яғни винилсульфон) және үш реактивті топ (монохлор-триазин + дивинилсульфон) бар бояғыштар ең жоғары ерігіштікке ие, мысалы, Юань Цин В, Navy GG, Navy RGB, Golden: RNL және барлық реактивті қаралар Yuanqing B, үш реактивті топ бояғыштарын араластыру, мысалы, ED түрі, Ciba s түрі және т.б. Бұл бояғыштардың ерігіштігі негізінен 400 г/л шамасында.

В класы, сары 3RS, қызыл 3BS, қызыл 6B, қызыл GWF, RR үш негізгі түстер, RGB үш негізгі түстер және т.б. сияқты гетеробиреактивті топтары (монохлор-триазин+винилсульфон) бар бояғыштар. Олардың ерігіштігі 200～300 граммға негізделген. Метаэфирдің ерігіштігі параэфирге қарағанда жоғары.

С түрі: Көкшіл көк, ол да гетеробиреактивті топ: BF, көкшіл 3GF, қою көк 2GFN, қызыл RBN, қызыл F2B және т.б., сульфон қышқылы топтары аз немесе үлкен молекулалық салмағына байланысты оның ерігіштігі де төмен, тек 100 -200 г/ Көтеру. D класы: Бриллиант көк KN-R, көгілдір көгілдір G, ашық сары 4GL, күлгін 5R, көк BRF, тамаша қызғылт сары F2R, тамаша қызыл F2G және т.б. сияқты моновинилсульфон тобы және гетероциклді құрылымы бар бояғыштар. Ерігіштігі бояғыштың бұл түрінің шамамен 100 г/л. Бояғыштың бұл түрі әсіресе электролиттерге сезімтал. Бояғыштың бұл түрі агломерацияланғаннан кейін, ол тіпті флокуляция процесінен өтудің, тікелей тұзданудың қажеті жоқ.

Қалыпты бояу процесінде бояу үдеткішінің максималды мөлшері 80 г/л құрайды. Тек қараңғы түстер бояу үдеткішінің осындай жоғары концентрациясын қажет етеді. Бояу ваннасындағы бояу концентрациясы 10 г/л-ден аз болған кезде, реактивті бояғыштардың көпшілігі осы концентрацияда әлі де жақсы ерігіштікке ие және біріктірілмейді. Бірақ мәселе құмырада жатыр. Қалыпты бояу процесіне сәйкес алдымен бояғышты қосады, бояу ваннасында біркелкілікке дейін бояу толығымен сұйылтылғаннан кейін бояуды жылдамдатқышты қосады. Бояғыш үдеткіш негізінен ыдыстағы еріту процесін аяқтайды.

Келесі процеске сәйкес әрекет етіңіз

Болжам: бояу концентрациясы 5%, сұйықтық қатынасы 1:10, матаның салмағы 350кг (қос құбырлы сұйықтық ағыны), су деңгейі 3,5Т, натрий сульфаты 60 г/литр, натрий сульфатының жалпы мөлшері 200кг (50кг) /пакет барлығы 4 пакет) ) (Материалдық резервуардың сыйымдылығы жалпы алғанда шамамен 450 литр). Натрий сульфатын еріту процесінде жиі бояғыш құйманың кері тоңазытқыш сұйықтығы қолданылады. Рефлюкс сұйықтығының құрамында бұрын қосылған бояғыш бар. Жалпы алғанда, 300 л рефлюкс сұйықтығы алдымен материал ыдысына құйылады, содан кейін екі пакет натрий сульфаты (100 кг) құйылады.

Мәселе мынада, бояғыштардың көпшілігі натрий сульфатының осы концентрациясында әртүрлі дәрежеде агломерацияланады. Олардың ішінде С түрі күрделі агломерацияға ие болады, ал D бояғыштары агломерацияланып қана қоймайды, тіпті тұзданады. Бас оператор негізгі циркуляциялық сорғы арқылы бояғыш ыдысқа материал құнындағы натрий сульфаты ерітіндісін баяу толтыру процедурасын орындаса да. Бірақ 300 литр натрий сульфаты ерітіндісіндегі бояғыш флоктар түзіп, тіпті тұзданған.

Материалдық құндағы барлық ерітінді бояу ыдысына құйылған кезде, құмыраның қабырғасында және құмыраның түбінде майлы бояу бөлшектерінің қабаты бар екендігі қатты көрінеді. Егер бұл бояғыш бөлшектерді қырып тастап, таза суға салсаңыз, бұл әдетте қиын. Қайтадан ерітіңіз. Шындығында, бояу құтысына түсетін 300 литр ерітіндінің барлығы осындай.

Есіңізде болсын, Юаньмин ұнтағының екі қаптамасы бар, олар да осылай ерітіліп, бояу құмырасына қайта құйылады. Бұл орын алған соң, міндетті түрде дақтар, дақтар және дақтар пайда болады, тіпті айқын флокуляция немесе тұздану болмаса да, бетті бояуға байланысты түс беріктігі айтарлықтай төмендейді. Жоғары ерігіштігі бар А және В кластары үшін бояғыштардың агрегациясы да орын алады. Бұл бояғыштар әлі флокуляцияны түзбегенімен, бояғыштардың кем дегенде бір бөлігі агломераттарды түзген.

Бұл агрегаттардың талшыққа енуі қиын. Өйткені мақта талшығының аморфты аймағы моно-ионды бояғыштардың енуіне және диффузиясына ғана мүмкіндік береді. Талшықтың аморфты аймағына ешқандай агрегаттар түсе алмайды. Ол талшықтың бетінде ғана адсорбциялануы мүмкін. Түс тұрақтылығы да айтарлықтай төмендейді, сондай-ақ ауыр жағдайларда түсті дақтар мен дақтар пайда болады.

Реактивті бояғыштардың ерітінді дәрежесі сілтілі агенттерге байланысты

Сілті агентін қосқанда реактивті бояғыштың β-этилсульфон сульфаты гендерде өте еритін оның нақты винилсульфонын түзу үшін элиминация реакциясынан өтеді. Жою реакциясы өте аз сілтілі агенттерді қажет ететіндіктен (көбінесе процесс дозасының 1/10-нан азын ғана есепке алады), сілтінің дозасы неғұрлым көп қосылса, реакцияны жоятын бояғыштар соғұрлым көп болады. Жою реакциясы пайда болғаннан кейін бояғыштың ерігіштігі де төмендейді.

Сол сілті агенті де күшті электролит болып табылады және құрамында натрий иондары бар. Сондықтан сілтінің шамадан тыс концентрациясы винилсульфон түзген бояғыштың агломерациялануына немесе тіпті тұздануына әкеледі. Дәл осындай мәселе материал резервуарында орын алады. Сілтілік агент еріген кезде (мысал ретінде сода күлін алыңыз), егер рефлюкс ерітіндісі қолданылса. Бұл кезде рефлюкс сұйықтығының құрамында бояғышты жеделдететін агент және қалыпты процесс концентрациясында бояғыш бар. Бояғыштың бір бөлігі талшықпен таусылған болса да, қалған бояғыштың кем дегенде 40%-дан астамы бояу ерітіндісінде болады. Жұмыс кезінде сода күлінің пакеті құйылды делік, ал резервуардағы кальцийленген сода концентрациясы 80 г/л-ден асады. Рефлюкс сұйықтығындағы бояу үдеткіші осы уақытта 80 г/л болса да, резервуардағы бояу да конденсацияланады. C және D бояғыштары тіпті тұздануы мүмкін, әсіресе D бояғыштары үшін, сода күлінің концентрациясы 20 г/л дейін төмендесе де, жергілікті тұздану орын алады. Олардың ішінде Brilliant Blue KN.R, Turquoise Blue G және Supervisor BRF ең сезімтал болып табылады.

Бояғыштың агломерациясы немесе тіпті тұздануы бояудың толық гидролизденгенін білдірмейді. Егер бұл агломерация немесе бояғыш үдеткіштің әсерінен тұздану болса, оны қайтадан еріту мүмкін болғанша бояуға болады. Бірақ оны қайта еріту үшін бояу көмекшісінің жеткілікті мөлшерін (мысалы, несепнәр 20 г/л немесе одан да көп) қосу керек және температураны жеткілікті араластыру арқылы 90°C немесе одан да жоғары көтеру керек. Нақты процесс жұмысында бұл өте қиын екені анық.
Бояғыштардың бөтелкеде агломерациялануын немесе тұздануын болдырмау үшін ерігіштігі төмен С және Д бояғыштары, сондай-ақ А және В бояғыштары үшін терең және концентрлі түстерді жасау кезінде трансферттік бояу процесін қолдану қажет.

Процесс жұмысы және талдау

1. Бояу үдеткішін қайтару үшін бояу құтысын пайдаланыңыз және оны еріту үшін құтыда қыздырыңыз (60～80℃). Тұщы суда бояу болмағандықтан, бояу үдеткішінің матаға жақындығы жоқ. Ерітілген бояу үдеткішін бояу ыдысына мүмкіндігінше тез толтыруға болады.

2. Тұзды ерітінді 5 минут бойы айналымда болғаннан кейін бояу үдеткіші негізінен толығымен біркелкі болады, содан кейін алдын ала ерітілген бояу ерітіндісі қосылады. Бояғыш ерітіндісін рефлюкс ерітіндісімен сұйылту қажет, өйткені рефлюкс ерітіндісіндегі бояу үдеткішінің концентрациясы небәрі 80 грамм/л, бояғыш агломерацияланбайды. Сонымен қатар, бояуға (салыстырмалы түрде төмен концентрация) бояу үдеткіші әсер етпейтіндіктен, бояу мәселесі туындайды. Бұл уақытта бояу ерітіндісін бояу құтысын толтыру үшін уақыт бойынша бақылау қажет емес және ол әдетте 10-15 минутта аяқталады.

3. Сілті агенттерін мүмкіндігінше ылғалдандыру керек, әсіресе C және D бояғыштары үшін. Бояғыштың бұл түрі сілтілі агенттерге бояуды көтермелейтін агенттердің қатысуымен өте сезімтал болғандықтан, сілтілі агенттердің ерігіштігі салыстырмалы түрде жоғары (60°С-та сода күлінің ерігіштігі 450 г/л). Сілті агентін еріту үшін қажет таза судың тым көп болуы қажет емес, бірақ сілті ерітіндісін қосу жылдамдығы процестің талаптарына сәйкес болуы керек және оны әдетте қосымша әдіспен қосқан дұрыс.

4. А санатындағы дивинилсульфонды бояғыштар үшін реакция жылдамдығы салыстырмалы түрде жоғары, өйткені олар 60°C температурада сілтілі агенттерге ерекше сезімтал. Түстің тез бекітілуін және біркелкі емес түсті болдырмау үшін төмен температурада сілті агентінің 1/4 бөлігін алдын ала қосуға болады.

Трансферттік бояу процесінде азықтандыру жылдамдығын бақылау үшін тек сілті агенті қажет. Трансферттік бояу процесі тек қыздыру әдісіне ғана емес, сонымен қатар тұрақты температура әдісіне де қолданылады. Тұрақты температура әдісі бояғыштың ерігіштігін арттырып, бояғыштың диффузиясы мен енуін тездетуі мүмкін. Талшықтың аморфты аймағының ісіну жылдамдығы 60 ° C-та 30 ° C-қа қарағанда шамамен екі есе жоғары. Сондықтан, тұрақты температура процесі ірімшік, hank үшін неғұрлым қолайлы. Кесетін арқалықтар жоғары ену мен диффузияны немесе салыстырмалы түрде жоғары бояғыш концентрациясын қажет ететін жигпен бояу сияқты сұйықтық қатынасы төмен бояу әдістерін қамтиды.

Қазіргі уақытта нарықта қол жетімді натрий сульфаты кейде салыстырмалы түрде сілтілі және оның PH мәні 9-10 жетуі мүмкін екенін ескеріңіз. Бұл өте қауіпті. Егер таза натрий сульфатын таза тұзбен салыстырсаңыз, натрий сульфатына қарағанда тұздың бояудың агрегациясына әсері жоғары. Себебі ас тұзындағы натрий иондарының эквиваленті сол салмақтағы натрий сульфатына қарағанда жоғары.

Бояғыштарды біріктіру судың сапасына айтарлықтай байланысты. Әдетте, 150 ppm төмен кальций мен магний иондары бояғыштардың агрегациясына көп әсер етпейді. Дегенмен, судағы ауыр металл иондары, мысалы, темір иондары және алюминий иондары, соның ішінде кейбір балдыр микроорганизмдері бояғыштардың агрегациясын тездетеді. Мысалы, судағы темір иондарының концентрациясы 20 ppm-ден асса, бояғыштың антикогезиялық қабілеті айтарлықтай төмендеуі мүмкін, ал балдырлардың әсері әлдеқайда ауыр.

Бояғыштың агломерацияға және тұздануға төзімділік сынағымен қоса:

1-анықтау: 0,5 г бояғышты, 25 г натрий сульфаты немесе тұзды өлшеп алып, оны 100 мл тазартылған суда 25°C температурада шамамен 5 минут ерітіңіз. Ерітіндіні сору үшін тамшылататын түтікшені пайдаланыңыз және сүзгі қағазына бірдей позицияға үздіксіз 2 тамшы тамызыңыз.

2-анықтау: 0,5 г бояғышты, 8 г натрий сульфаты немесе тұзды және 8 г сода күлін өлшеп, оны 100 мл тазартылған суда шамамен 25 ° C температурада 5 минуттай ерітіңіз. Сүзгі қағазындағы ерітіндіні үздіксіз сору үшін тамызғышты пайдаланыңыз. 2 тамшы.

Жоғарыда аталған әдісті бояғыштың агломерацияға қарсы және тұздану қабілетін анықтау үшін қолдануға болады және негізінен қандай бояу процесін қолдану керектігін анықтауға болады.