Ang cationic dyes ay mga espesyal na tina para sa polyacrylonitrile fiber dyeing, at maaari ding gamitin para sa pagtitina ng modified polyester (CDP).Ngayon, ibabahagi ko ang pangunahing kaalaman sa cationic dyes.
Isang pangkalahatang-ideya ng cationic dyes
1. Kasaysayan
Ang cationic dyes ay isa sa mga pinakaunang synthetic dyes na ginawa.Ang aniline violet na synthesize ng WHPerkin sa United States noong 1856 at ang kasunod na crystal violet at malachite green ay pawang mga cationic dyes.Ang mga tina na ito ay dating kilala bilang mga pangunahing tina, na maaaring magkulay ng mga hibla ng protina at mga hibla ng selulusa na ginagamot ng tannin at tartar.Ang mga ito ay may maliliwanag na kulay, ngunit hindi lightfast, at kalaunan ay binuo ng mga direktang tina at vat dyes.at acid dyes.
Matapos ang pang-industriya na produksyon ng mga acrylic fibers noong 1950s, natagpuan na sa polyacrylonitrile fibers, ang cationic dyes ay hindi lamang may mataas na direktang at maliwanag na kulay, ngunit mayroon ding mas mataas na bilis ng kulay kaysa sa mga hibla ng protina at mga hibla ng selulusa.pukawin ang interes ng mga tao.Upang higit pang umangkop sa paggamit ng mga acrylic fibers at iba pang mga synthetic fibers, maraming mga bagong varieties na may mataas na fastness ang na-synthesize, tulad ng polymethine structure, nitrogen-substituted polymethine structure at pernalactam structure, atbp., upang ang cationic dyes ay maging polyacrylonitrile.Isang klase ng mga pangunahing tina para sa fiber dyeing.
2. Mga Tampok:
Ang mga cationic dyes ay bumubuo ng mga positibong sisingilin na may kulay na mga ion sa solusyon, at bumubuo ng mga asing-gamot na may mga acid anion tulad ng chloride ion, acetate group, phosphate group, methyl sulfate group, atbp., sa gayon ay nagtitina ng mga polyacrylonitrile fibers.Sa aktwal na pagtitina, maraming cationic dyes ang karaniwang ginagamit upang bumuo ng isang tiyak na kulay.Gayunpaman, ang halo-halong pagtitina ng cationic dyes ay kadalasang mahirap na pantay-pantay na kulayan sa parehong kulay na liwanag, na nagreresulta sa mottled at layered.Samakatuwid, sa paggawa ng mga cationic dyes, bilang karagdagan sa pagpapalawak ng iba't at dami, dapat din nating bigyang pansin ang pagtutugma ng mga varieties ng dye;upang maiwasan ang pagtitina, dapat nating bigyang-pansin ang pagbuo ng mga varieties na may mahusay na levelness, at bigyang-pansin din ang pagpapabuti ng steam fastness ng cationic dyes.at light fastness.
Pangalawa, ang pag-uuri ng cationic dyes
Ang positibong sisingilin na grupo sa cationic dye molecule ay konektado sa conjugated system sa isang tiyak na paraan, at pagkatapos ay bumubuo ng asin kasama ang anionic group.Ayon sa posisyon ng positibong sisingilin na grupo sa conjugated system, ang cationic dyes ay maaaring nahahati sa dalawang kategorya: isolated at conjugated.
1. Isolated cationic dyes
Ang isolating cationic dye precursor at ang positively charged group ay konektado sa pamamagitan ng isolating group, at ang positive charge ay naisalokal, katulad ng pagpapakilala ng quaternary ammonium group sa molecular end ng disperse dyes.Maaari itong katawanin ng sumusunod na formula:
Dahil sa konsentrasyon ng mga positibong singil, madaling pagsamahin sa mga hibla, at ang porsyento ng pagtitina at rate ng pagtitina ay medyo mataas, ngunit ang antas ay hindi maganda.Sa pangkalahatan, ang lilim ay madilim, ang molar absorbance ay mababa, at ang lilim ay hindi sapat na malakas, ngunit ito ay may mahusay na paglaban sa init at light fastness, at mataas na fastness.Madalas itong ginagamit sa pagtitina ng medium at light na kulay.Ang mga tipikal na varieties ay:
2. Conjugated cationic dyes
Ang positibong sisingilin na grupo ng conjugated cationic dye ay direktang konektado sa conjugated system ng dye, at ang positibong singil ay na-delocalize.Ang kulay ng ganitong uri ng tina ay napakaliwanag at ang molar absorbance ay mataas, ngunit ang ilang mga varieties ay may mahinang light fastness at heat resistance.Sa mga uri na ginamit, ang conjugated type ay higit sa 90%.Mayroong maraming mga uri ng conjugated cationic dyes, pangunahin kasama ang triarylmethane, oxazine at polymethine na mga istruktura.
3. Bagong cationic dyes
1. Migration cationic dyes
Ang tinatawag na migratory cationic dyes ay tumutukoy sa isang klase ng mga tina na may medyo simpleng istraktura, maliit na molekular na timbang at molekular na volume, at mahusay na diffusivity at leveling performance, na ngayon ay naging isang malaking kategorya ng mga cationic dyes.Ang mga pakinabang nito ay ang mga sumusunod:
Ito ay may magandang migration at leveling properties, at walang selectivity sa acrylic fibers.Maaari itong ilapat sa iba't ibang grado ng acrylic fibers at mas mahusay na malutas ang problema ng pare-parehong pagtitina ng acrylic fibers.Ang halaga ng retarder ay maliit (mula 2 hanggang 3% hanggang 0.1 hanggang 0.5%), at posible pa ring magkulay ng solong kulay nang walang pagdaragdag ng retarder, kaya ang paggamit ay maaaring mabawasan ang gastos ng pagtitina.Maaari nitong gawing simple ang proseso ng pagtitina at lubos na paikliin ang oras ng pagtitina mula sa (ang orihinal na 45 hanggang 90 minuto hanggang 10 hanggang 25 minuto).
2. Cationic dyes para sa pagbabago:
Upang umangkop sa pagtitina ng binagong synthetic fibers, isang batch ng cationic dyes ang na-screen at na-synthesize.Ang mga sumusunod na istruktura ay angkop para sa binagong polyester fibers.Ang dilaw ay pangunahing conjugated methine dyes, ang pula ay triazole-based o thiazole-based na azo dyes at isolating azo dyes, at ang blue ay thiazole-based na azo dyes at azo dyes.Mga tina ng oxazine.
3. Ikalat ang cationic dyes:
Upang umangkop sa pagtitina ng binagong synthetic fibers, isang batch ng cationic dyes ang na-screen at na-synthesize.Ang mga sumusunod na istruktura ay angkop para sa binagong polyester fibers.Ang dilaw ay pangunahing conjugated methine dyes, ang pula ay triazole-based o thiazole-based na azo dyes at isolating azo dyes, at ang blue ay thiazole-based na azo dyes at azo dyes.Mga tina ng oxazine.
4. Mga reaktibong cationic dyes:
Ang reactive cationic dyes ay isang bagong klase ng cationic dyes.Matapos maipasok ang reaktibong grupo sa conjugated o isolated dye molecule, ang ganitong uri ng dye ay binibigyan ng mga espesyal na katangian, lalo na sa pinaghalo na hibla, hindi lamang nito pinapanatili ang maliwanag na kulay, ngunit maaari ring magkulay ng iba't ibang mga hibla.
Ikaapat, ang mga katangian ng cationic dyes
1. Solubility:
Ang mga alkyl na bumubuo ng asin at mga anionic na grupo sa cationic dye molecule ay inilarawan sa itaas upang maapektuhan ang solubility ng dye.Bilang karagdagan, kung mayroong mga anionic compound sa daluyan ng pagtitina, tulad ng mga anionic surfactant at anionic dyes, sila ay magsasama rin sa mga cationic dyes upang bumuo ng mga precipitates.Ang wol/nitrile, polyester/nitrile at iba pang pinaghalo na tela ay hindi maaaring makulayan sa parehong paliguan na may mga karaniwang cationic dyes at acid, reactive at disperse dyes, kung hindi ay magkakaroon ng precipitation.Ang mga ahente ng anti-precipitation ay karaniwang idinaragdag upang malutas ang mga naturang problema.
2. Sensitibo sa pH:
Sa pangkalahatan, ang mga cationic dyes ay matatag sa hanay ng pH na 2.5 hanggang 5.5.Kapag ang halaga ng pH ay mababa, ang amino group sa dye molecule ay protonated, at ang electron-donate group ay na-convert sa isang electron-withdrawing group, na nagiging sanhi ng pagbabago ng kulay ng dye;Ang pag-ulan, pagkawalan ng kulay, o pagkupas ng tina ay nangyayari.Halimbawa, ang mga oxazine dyes ay binago sa non-cationic dyes sa isang alkaline medium, na nawawala ang kanilang pagkakaugnay para sa mga acrylic fibers at hindi maaaring makulayan.
3. Pagkakatugma:
Ang mga cationic dyes ay may medyo malaking affinity para sa mga acrylic fibers, at may mahinang pagganap sa paglipat sa mga fibers, na nagpapahirap sa pag-level ng dye.Ang iba't ibang mga tina ay may iba't ibang affinity para sa parehong hibla, at ang kanilang mga rate ng pagsasabog sa loob ng hibla ay iba rin.Kapag pinaghalo ang mga tina na may lubhang magkaibang mga rate ng pagtitina, ang mga pagbabago sa kulay at hindi pantay na pagtitina ay malamang na mangyari sa panahon ng proseso ng pagtitina.Kapag ang mga tina na may katulad na mga rate ay pinaghalo, ang kanilang ratio ng konsentrasyon sa dye bath ay karaniwang hindi nagbabago, upang ang kulay ng produkto ay mananatiling pare-pareho at ang pagtitina ay mas pare-pareho.Ang pagganap ng kumbinasyong pangkulay na ito ay tinatawag na pagiging tugma ng mga tina.
Para sa kaginhawaan ng paggamit, ang mga tao ay gumagamit ng mga numerical na halaga upang ipahayag ang pagiging tugma ng mga tina, kadalasang ipinahayag bilang K na halaga.Isang hanay ng mga dilaw at asul na karaniwang tina ang ginagamit, ang bawat hanay ay binubuo ng limang tina na may iba't ibang mga rate ng pagtitina, at mayroong limang halaga ng compatibility (1, 2, 3, 4, 5), at ang compatibility value ng dye. na may pinakamalaking rate ng pagtitina Maliit, ang paglipat at levelness ng dye ay mahirap, at ang dye na may maliit na rate ng pagtitina ay may malaking halaga ng compatibility, at ang migration at levelness ng dye ay mas mahusay.Ang pangulay na susuriin at ang karaniwang pangulay ay kinulayan ng isa-isa, at pagkatapos ay susuriin ang epekto ng pagtitina upang matukoy ang halaga ng pagkakatugma ng pangulay na susuriin.
Mayroong isang tiyak na kaugnayan sa pagitan ng halaga ng pagiging tugma ng mga tina at ang kanilang mga istrukturang molekular.Ang mga hydrophobic group ay ipinapasok sa mga molekula ng pangulay, bumababa ang solubility ng tubig, tumataas ang affinity ng dye sa fiber, tumataas ang rate ng pagtitina, bumababa ang halaga ng compatibility, bumababa ang migration at levelness sa fiber, at tumataas ang supply ng kulay.Ang ilang mga grupo sa dye molecule ay nagdudulot ng mga steric na hadlang dahil sa geometric na configuration, na binabawasan din ang affinity ng dye sa mga fibers at pinatataas ang halaga ng compatibility.
4. Lightfastness:
Ang light fastness ng dyes ay nauugnay sa molecular structure nito.Ang cationic group sa conjugated cationic dye molecule ay medyo sensitibong bahagi.Madali itong naisaaktibo mula sa posisyon ng pangkat ng cationic pagkatapos na kumilos sa pamamagitan ng liwanag na enerhiya, at pagkatapos ay inilipat sa buong sistema ng chromophore, na nagiging sanhi upang ito ay masira at kumupas.Conjugated triarylmethane Ang light fastness ng oxazine, polymethine at oxazine ay hindi maganda.Ang cationic group sa nakahiwalay na cationic dye molecule ay pinaghihiwalay mula sa conjugated system ng linking group.Kahit na ito ay isinaaktibo sa ilalim ng pagkilos ng liwanag na enerhiya, hindi madaling ilipat ang enerhiya sa conjugated system ng kulay, upang ito ay mahusay na napanatili.Ang light fastness ay mas mahusay kaysa sa conjugated type.
5. Pinalawak na pagbabasa: Mga telang cationic
Ang cationic na tela ay 100% polyester na tela, na hinabi mula sa dalawang magkaibang all-polyester na hilaw na materyales, ngunit naglalaman ng binagong polyester fiber.Ang binagong polyester fiber na ito at ordinaryong polyester fiber ay kinulayan ng iba't ibang tina at kinulayan ng dalawang beses.Kulay, isang beses na pagtitina ng polyester, isang beses na pagtitina ng cationic, karaniwang gumagamit ng cationic na sinulid sa direksyon ng warp, at ordinaryong polyester na sinulid sa direksyon ng weft.Dalawang magkaibang tina ang ginagamit sa pagtitina: ordinaryong disperse dyes para sa polyester yarns, at cationic dyes para sa cationic yarns (kilala rin bilang cationic dyes).Maaaring gumamit ng disperse cationic dyes), ang epekto ng tela ay magkakaroon ng dalawang kulay na epekto.
Oras ng post: Hul-21-2022