Los colorantes catiónicos son colorantes especiales para el teñido de fibras de poliacrilonitrilo y también se pueden utilizar para teñir poliéster modificado (CDP).Hoy compartiré los conocimientos básicos de los tintes catiónicos.
Una descripción general de los tintes catiónicos
1. Historia
Los tintes catiónicos son uno de los primeros tintes sintéticos producidos.El violeta de anilina sintetizado por WHPerkin en los Estados Unidos en 1856 y el cristal violeta y el verde de malaquita subsiguientes son todos colorantes catiónicos.Estos tintes se conocían anteriormente como tintes básicos, que pueden teñir fibras proteicas y fibras de celulosa tratadas con tanino y sarro.Tienen colores brillantes, pero no son resistentes a la luz, y luego se desarrollaron mediante tintes directos y tintes de cuba.y colorantes ácidos.
Después de la producción industrial de fibras acrílicas en la década de 1950, se descubrió que en las fibras de poliacrilonitrilo, los tintes catiónicos no solo tienen una alta franqueza y un color brillante, sino que también tienen una solidez del color mucho mayor que las fibras de proteína y las fibras de celulosa.despertar el interés de la gente.Para adaptarse aún más a la aplicación de fibras acrílicas y otras fibras sintéticas, se han sintetizado muchas variedades nuevas con alta solidez, como la estructura de polimetina, la estructura de polimetina sustituida con nitrógeno y la estructura de pernalactama, etc., de modo que los colorantes catiónicos se convierten en poliacrilonitrilo.Una clase de colorantes principales para el teñido de fibras.
2. Características:
Los tintes catiónicos generan iones coloreados cargados positivamente en solución y forman sales con aniones ácidos tales como iones de cloruro, grupos de acetato, grupos de fosfato, grupos de sulfato de metilo, etc., tiñendo así las fibras de poliacrilonitrilo.En el teñido real, se utilizan comúnmente varios tintes catiónicos para formar un color específico.Sin embargo, el teñido mixto de tintes catiónicos a menudo es difícil de teñir uniformemente en la misma luz de color, lo que resulta en moteado y en capas.Por lo tanto, en la producción de colorantes catiónicos, además de ampliar la variedad y la cantidad, también debemos prestar atención a la combinación de variedades de colorantes;Para evitar el teñido, debemos prestar atención al desarrollo de variedades con buena uniformidad y también prestar atención a mejorar la solidez al vapor de los tintes catiónicos.y solidez a la luz.
En segundo lugar, la clasificación de los colorantes catiónicos.
El grupo con carga positiva en la molécula de colorante catiónico se conecta con el sistema conjugado de cierta manera y luego forma una sal con el grupo aniónico.Según la posición del grupo cargado positivamente en el sistema conjugado, los colorantes catiónicos se pueden dividir en dos categorías: aislados y conjugados.
1. Tintes catiónicos aislados
El precursor del tinte catiónico aislante y el grupo cargado positivamente están conectados a través del grupo aislante, y la carga positiva está localizada, de forma similar a la introducción del grupo amonio cuaternario en el extremo molecular de los tintes dispersos.Se puede representar mediante la siguiente fórmula:
Debido a la concentración de cargas positivas, es fácil de combinar con fibras, y el porcentaje de teñido y la tasa de teñido son relativamente altos, pero la uniformidad es pobre.Generalmente, el tono es oscuro, la absorbancia molar es baja y el tono no es lo suficientemente fuerte, pero tiene una excelente resistencia al calor y solidez a la luz, y alta solidez.A menudo se utiliza para teñir colores medios y claros.Las variedades típicas son:
2. Tintes catiónicos conjugados
El grupo cargado positivamente del tinte catiónico conjugado está directamente conectado al sistema conjugado del tinte y la carga positiva está deslocalizada.El color de este tipo de tinte es muy brillante y la absorbancia molar es alta, pero algunas variedades tienen poca solidez a la luz y resistencia al calor.Entre los tipos utilizados, el tipo conjugado representa más del 90%.Hay muchas variedades de colorantes catiónicos conjugados, que incluyen principalmente estructuras de triarilmetano, oxazina y polimetino.
3. Nuevos colorantes catiónicos
1. Tintes catiónicos de migración
Los llamados colorantes catiónicos migratorios se refieren a una clase de colorantes con estructura relativamente simple, peso molecular y volumen molecular pequeños, y buena difusividad y rendimiento de nivelación, que ahora se han convertido en una gran categoría de colorantes catiónicos.Sus ventajas son las siguientes:
Tiene buenas propiedades de migración y nivelación, y no tiene selectividad a las fibras acrílicas.Se puede aplicar a diferentes grados de fibras acrílicas y resolver mejor el problema del teñido uniforme de las fibras acrílicas.La cantidad de retardador es pequeña (del 2 al 3% al 0,1 al 0,5%), e incluso es posible teñir un solo color sin agregar retardador, por lo que el uso puede reducir el costo del teñido.Puede simplificar el proceso de teñido y acortar en gran medida el tiempo de teñido (el original de 45 a 90 minutos a 10 a 25 minutos).
2. Colorantes catiónicos para modificación:
Para adaptarse al teñido de fibras sintéticas modificadas, se tamizó y sintetizó un lote de tintes catiónicos.Las siguientes estructuras son adecuadas para fibras de poliéster modificadas.El amarillo es principalmente colorantes de metina conjugados, el rojo es colorantes azoicos a base de triazol o tiazol y colorantes azoicos aislantes, y el azul es colorantes azoicos a base de tiazol y colorantes azoicos.Colorantes de oxazina.
3. Dispersar colorantes catiónicos:
Para adaptarse al teñido de fibras sintéticas modificadas, se tamizó y sintetizó un lote de tintes catiónicos.Las siguientes estructuras son adecuadas para fibras de poliéster modificadas.El amarillo es principalmente colorantes de metina conjugados, el rojo es colorantes azoicos a base de triazol o tiazol y colorantes azoicos aislantes, y el azul es colorantes azoicos a base de tiazol y colorantes azoicos.Colorantes de oxazina.
4. Tintes catiónicos reactivos:
Los colorantes catiónicos reactivos son una nueva clase de colorantes catiónicos.Después de que el grupo reactivo se introduce en la molécula de tinte conjugada o aislada, este tipo de tinte adquiere propiedades especiales, especialmente en la fibra mezclada, no solo mantiene el color brillante, sino que también puede teñir una variedad de fibras.
En cuarto lugar, las propiedades de los tintes catiónicos.
1. Solubilidad:
Los grupos alquilo y aniónicos formadores de sal en la molécula de tinte catiónico se han descrito anteriormente para afectar la solubilidad del tinte.Además, si hay compuestos aniónicos en el medio de teñido, como tensioactivos aniónicos y tintes aniónicos, también se combinarán con tintes catiónicos para formar precipitados.La lana/nitrilo, poliéster/nitrilo y otras telas mezcladas no se pueden teñir en el mismo baño con colorantes catiónicos comunes y colorantes ácidos, reactivos y dispersos, de lo contrario se producirá la precipitación.Los agentes antiprecipitación generalmente se agregan para resolver tales problemas.
2. Sensibilidad al pH:
Generalmente, los tintes catiónicos son estables en el rango de pH de 2,5 a 5,5.Cuando el valor de pH es bajo, el grupo amino en la molécula del tinte se protona y el grupo donador de electrones se convierte en un grupo aceptor de electrones, lo que hace que cambie el color del tinte;Se produce precipitación, decoloración o decoloración del tinte.Por ejemplo, los colorantes de oxazina se convierten en colorantes no catiónicos en un medio alcalino, que pierde su afinidad por las fibras acrílicas y no se pueden teñir.
3. Compatibilidad:
Los tintes catiónicos tienen una afinidad relativamente grande por las fibras acrílicas y tienen un rendimiento de migración deficiente en las fibras, lo que dificulta la nivelación del tinte.Diferentes tintes tienen diferentes afinidades por la misma fibra y sus tasas de difusión dentro de la fibra también son diferentes.Cuando se mezclan tintes con tasas de teñido muy diferentes, es probable que se produzcan cambios de color y un teñido desigual durante el proceso de teñido.Cuando se mezclan tintes con proporciones similares, su relación de concentración en el baño de tinte básicamente no cambia, de modo que el color del producto se mantiene constante y el teñido es más uniforme.El rendimiento de esta combinación de colorantes se denomina compatibilidad de colorantes.
Por conveniencia de uso, las personas usan valores numéricos para expresar la compatibilidad de los tintes, generalmente expresados como valor K.Se utiliza un conjunto de tintes estándar amarillo y azul, cada conjunto se compone de cinco tintes con diferentes tasas de teñido, y hay cinco valores de compatibilidad (1, 2, 3, 4, 5) y el valor de compatibilidad del tinte con la tasa de teñido más grande Pequeña, la migración y la nivelación del tinte son deficientes, y el tinte con una tasa de teñido pequeña tiene un gran valor de compatibilidad, y la migración y la nivelación del tinte son mejores.El tinte a probar y el tinte estándar se tiñen uno por uno, y luego se evalúa el efecto de teñido para determinar el valor de compatibilidad del tinte a probar.
Existe una cierta relación entre el valor de compatibilidad de los colorantes y sus estructuras moleculares.Los grupos hidrófobos se introducen en las moléculas del tinte, la solubilidad en agua disminuye, la afinidad del tinte por la fibra aumenta, la tasa de teñido aumenta, el valor de compatibilidad disminuye, la migración y la uniformidad en la fibra disminuyen y el suministro de color aumenta.Algunos grupos en la molécula del tinte causan barreras estéricas debido a la configuración geométrica, lo que también reduce la afinidad del tinte por las fibras y aumenta el valor de compatibilidad.
4. Resistencia a la luz:
La solidez a la luz de los colorantes está relacionada con su estructura molecular.El grupo catiónico en la molécula de colorante catiónico conjugado es una parte relativamente sensible.Se activa fácilmente desde la posición del grupo catiónico después de que la energía de la luz actúe sobre él, y luego se transfiere a todo el sistema cromóforo, lo que hace que se destruya y se desvanezca.Triarilmetano conjugado La solidez a la luz de la oxazina, la polimetina y la oxazina no es buena.El grupo catiónico en la molécula de colorante catiónica aislada se separa del sistema conjugado por el grupo de enlace.Incluso si se activa bajo la acción de la energía luminosa, no es fácil transferir la energía al sistema conjugado del color, para que se conserve bien.La solidez a la luz es mejor que el tipo conjugado.
5. Lectura ampliada: Tejidos catiónicos
La tela catiónica es una tela 100% poliéster, que se teje a partir de dos materias primas de poliéster diferentes, pero contiene fibra de poliéster modificada.Esta fibra de poliéster modificada y la fibra de poliéster ordinaria se tiñen con diferentes tintes y se tiñen dos veces.Color, teñido de poliéster de una sola vez, teñido catiónico de una sola vez, generalmente usa hilo catiónico en la dirección de la urdimbre e hilo de poliéster común en la dirección de la trama.Se utilizan dos tintes diferentes al teñir: tintes dispersos ordinarios para hilos de poliéster y tintes catiónicos para hilos catiónicos (también conocidos como tintes catiónicos).Se pueden utilizar colorantes catiónicos dispersos), el efecto tela tendrá un efecto bicolor.
Hora de publicación: 21-jul-2022