ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับสีย้อม: สีย้อมประจุบวก

สีย้อมประจุบวกเป็นสีย้อมพิเศษสำหรับการย้อมเส้นใยโพลีอะคริโลไนไตรล์ และยังสามารถใช้สำหรับการย้อมสีโพลีเอสเตอร์ดัดแปลง (CDP)วันนี้ผมจะมาแบ่งปันความรู้พื้นฐานของสีย้อมประจุบวก

ภาพรวมของสีย้อมประจุบวก

1. ประวัติศาสตร์
สีย้อม Cationic เป็นหนึ่งในสีย้อมสังเคราะห์แรกสุดที่ผลิตอนิลีนไวโอเลตสังเคราะห์โดย WHPerkin ในสหรัฐอเมริกาในปี พ.ศ. 2399 และคริสตัลไวโอเล็ตและสีเขียวมาลาไคต์ในเวลาต่อมาล้วนเป็นสีย้อมที่มีประจุบวกสีย้อมเหล่านี้เดิมเรียกว่าสีย้อมพื้นฐาน ซึ่งสามารถย้อมเส้นใยโปรตีนและเส้นใยเซลลูโลสที่บำบัดด้วยแทนนินและทาร์ทาร์พวกมันมีสีสดใส แต่ไม่ไวต่อแสง และต่อมาได้รับการพัฒนาโดยสีย้อมโดยตรงและสีย้อมภาษีมูลค่าเพิ่มและสีที่เป็นกรด

หลังจากอุตสาหกรรมการผลิตเส้นใยอะคริลิกในทศวรรษ 1950 พบว่าในเส้นใยโพลีอะคริโลไนไทรล์ สีย้อมประจุบวกไม่เพียงแต่มีความตรงสูงและสีสดใสเท่านั้น แต่ยังมีความคงทนของสีที่สูงกว่าเส้นใยโปรตีนและเส้นใยเซลลูโลสอย่างมากกระตุ้นความสนใจของผู้คนเพื่อปรับให้เข้ากับการใช้เส้นใยอะคริลิกและเส้นใยสังเคราะห์อื่นๆ เพิ่มเติม มีการสังเคราะห์พันธุ์ใหม่จำนวนมากที่มีความคงทนสูง เช่น โครงสร้างโพลีเมไทน์ โครงสร้างพอลิเมไทน์แทนที่ไนโตรเจน และโครงสร้างเพอร์นาแลคตัม เป็นต้น เพื่อให้สีย้อมประจุบวกกลายเป็นโพลีอะคริโลไนไตรล์คลาสของสีย้อมหลักสำหรับการย้อมด้วยไฟเบอร์

2. คุณสมบัติ:
สีย้อมประจุบวกจะสร้างไอออนสีที่มีประจุบวกในสารละลาย และสร้างเกลือที่มีแอนไอออนที่เป็นกรด เช่น คลอไรด์ไอออน หมู่อะซิเตต หมู่ฟอสเฟต กลุ่มเมทิลซัลเฟต เป็นต้น ดังนั้นการย้อมเส้นใยโพลีอะคริโลไนไตรล์ในการย้อมจริงมักใช้สีย้อมประจุบวกหลายชนิดเพื่อสร้างสีเฉพาะอย่างไรก็ตาม การย้อมแบบผสมของสีย้อมประจุบวกมักจะยากต่อการย้อมสีให้เท่ากันในแสงสีเดียวกัน ส่งผลให้มีจุดด่างและเป็นชั้นๆดังนั้นในการผลิตสีย้อมประจุบวก นอกจากการขยายความหลากหลายและปริมาณแล้ว เรายังต้องใส่ใจกับการจับคู่สีย้อมด้วยเพื่อป้องกันการย้อมเราต้องให้ความสนใจกับการพัฒนาพันธุ์ที่มีระดับดีและให้ความสนใจกับการปรับปรุงความคงทนของไอน้ำของสีย้อมประจุบวกและความคงทนต่อแสง

ประการที่สอง การจำแนกประเภทของสีย้อมประจุบวก

กลุ่มที่มีประจุบวกในโมเลกุลของสีย้อมประจุบวกนั้นเชื่อมต่อกับระบบคอนจูเกตด้วยวิธีใดวิธีหนึ่ง จากนั้นจะสร้างเกลือกับกลุ่มประจุลบตามตำแหน่งของกลุ่มประจุบวกในระบบคอนจูเกต สีย้อมประจุบวกสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: แบบแยกเดี่ยวและแบบคอนจูเกต

1. สีย้อมประจุบวกที่แยกได้
สารตั้งต้นของสีย้อมประจุบวกที่แยกได้และกลุ่มที่มีประจุบวกเชื่อมต่อกันผ่านกลุ่มการแยก และประจุบวกจะถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่น คล้ายกับการแนะนำของกลุ่มแอมโมเนียมควอเทอร์นารีที่ปลายโมเลกุลของสีย้อมแบบกระจายสามารถแสดงโดยสูตรต่อไปนี้:

เนื่องจากความเข้มข้นของประจุบวก จึงง่ายต่อการรวมเข้ากับเส้นใย และเปอร์เซ็นต์การย้อมและอัตราการย้อมสีค่อนข้างสูง แต่ความสม่ำเสมอไม่ดีโดยทั่วไปแล้ว เฉดสีจะเข้ม การดูดกลืนแสงของฟันกรามต่ำ และเฉดสีไม่แรงพอ แต่มีความทนทานต่อความร้อนและความคงทนต่อแสงได้ดีเยี่ยม และความคงทนสูงมักใช้ในการย้อมสีสื่อและสีอ่อนพันธุ์ทั่วไปคือ:

2. สีย้อมประจุบวกคอนจูเกต
กลุ่มที่มีประจุบวกของสีย้อมประจุบวกคอนจูเกตเชื่อมต่อโดยตรงกับระบบคอนจูเกตของสีย้อม และประจุบวกจะถูกแยกออกสีของสีย้อมชนิดนี้จะสว่างมากและการดูดกลืนแสงของฟันกรามสูง แต่บางพันธุ์มีความคงทนต่อแสงต่ำและทนความร้อนได้ไม่ดีในบรรดาประเภทที่ใช้ ประเภทคอนจูเกตมีสัดส่วนมากกว่า 90%สีย้อมคอนจูเกตมีหลายแบบ ส่วนใหญ่รวมถึงโครงสร้างไตรเอริลมีเทน ออกซาซีน และโพลีเมไทน์

3. สีย้อมประจุบวกใหม่

1. การย้ายถิ่นสีย้อมประจุบวก
สีย้อมประจุบวกที่เรียกว่าการอพยพหมายถึงชั้นของสีย้อมที่มีโครงสร้างค่อนข้างง่าย น้ำหนักโมเลกุลน้อยและปริมาตรโมเลกุล และความสามารถในการแพร่และการปรับระดับที่ดี ซึ่งตอนนี้กลายเป็นสีย้อมประจุบวกประเภทใหญ่ข้อดีของมันมีดังนี้:

มีคุณสมบัติการย้ายถิ่นและการปรับระดับที่ดี และไม่มีการเลือกเส้นใยอะคริลิกสามารถใช้กับเส้นใยอะคริลิกเกรดต่างๆ และแก้ปัญหาการย้อมสีเส้นใยอะคริลิกสม่ำเสมอได้ดียิ่งขึ้นปริมาณสารหน่วงไฟมีน้อย (ตั้งแต่ 2 ถึง 3% ถึง 0.1 ถึง 0.5%) และสามารถย้อมสีเดียวได้โดยไม่ต้องเติมสารหน่วง ดังนั้นการใช้จึงสามารถลดต้นทุนการย้อมได้สามารถลดความซับซ้อนของกระบวนการย้อมและลดระยะเวลาการย้อมจากเดิม (45 ถึง 90 นาทีเป็น 10 ถึง 25 นาที)

2. สีย้อม Cationic สำหรับการดัดแปลง:
เพื่อปรับให้เข้ากับการย้อมของเส้นใยสังเคราะห์ดัดแปลง ได้มีการคัดเลือกและสังเคราะห์สีย้อมที่มีประจุบวกเป็นชุดโครงสร้างต่อไปนี้เหมาะสำหรับเส้นใยโพลีเอสเตอร์ดัดแปลงสีเหลืองส่วนใหญ่เป็นสีย้อมมีไทน์คอนจูเกต สีแดงคือสีย้อมเอโซที่ใช้ไตรอะโซลหรือไทอาโซล และสีย้อมเอโซที่แยกออกมา และสีน้ำเงินคือสีย้อมเอโซและสีย้อมเอโซที่ใช้ไทอาโซลสีย้อมออกซาซีน

3. แยกย้ายกันไปสีย้อมประจุบวก:
เพื่อปรับให้เข้ากับการย้อมของเส้นใยสังเคราะห์ดัดแปลง ได้มีการคัดเลือกและสังเคราะห์สีย้อมที่มีประจุบวกเป็นชุดโครงสร้างต่อไปนี้เหมาะสำหรับเส้นใยโพลีเอสเตอร์ดัดแปลงสีเหลืองส่วนใหญ่เป็นสีย้อมมีไทน์คอนจูเกต สีแดงคือสีย้อมเอโซที่ใช้ไตรอะโซลหรือไทอาโซล และสีย้อมเอโซที่แยกออกมา และสีน้ำเงินคือสีย้อมเอโซและสีย้อมเอโซที่ใช้ไทอาโซลสีย้อมออกซาซีน

4. สีย้อมติดปฏิกิริยา:
สีย้อมติดปฏิกิริยาเป็นสีย้อมประจุบวกชนิดใหม่หลังจากที่นำกลุ่มรีแอกทีฟเข้าสู่โมเลกุลของสีย้อมแบบคอนจูเกตหรือแบบแยกเดี่ยว สีย้อมชนิดนี้จะได้รับคุณสมบัติพิเศษ โดยเฉพาะอย่างยิ่งบนเส้นใยผสม ไม่เพียงรักษาสีที่สดใสเท่านั้น แต่ยังสามารถย้อมเส้นใยได้หลากหลายอีกด้วย

ประการที่สี่คุณสมบัติของสีย้อมประจุบวก

1. ความสามารถในการละลาย:
หมู่อัลคิลที่สร้างเกลือและหมู่ประจุลบในโมเลกุลของสีย้อมประจุบวกได้รับการอธิบายไว้ข้างต้นเพื่อส่งผลต่อความสามารถในการละลายของสีย้อมนอกจากนี้ หากมีสารประกอบประจุลบในตัวกลางในการย้อม เช่น สารลดแรงตึงผิวที่มีประจุลบและสีย้อมที่มีประจุลบ พวกมันก็จะรวมกับสีย้อมประจุบวกเพื่อสร้างตะกอนผ้าขนสัตว์/ไนไตรล์ โพลีเอสเตอร์/ไนไตรล์ และผ้าผสมอื่นๆ ไม่สามารถย้อมในอ่างเดียวกันกับสีย้อมและกรดทั่วไป สีย้อมติดปฏิกิริยาและสีกระจาย มิฉะนั้นจะเกิดการตกตะกอนโดยทั่วไปจะมีการเพิ่มสารป้องกันการตกตะกอนเพื่อแก้ปัญหาดังกล่าว

2. ความไวต่อ pH:
โดยทั่วไป สีย้อมประจุบวกจะคงตัวในช่วง pH 2.5 ถึง 5.5เมื่อค่า pH ต่ำ กลุ่มอะมิโนในโมเลกุลของสีย้อมจะถูกโปรตอน และกลุ่มที่บริจาคอิเล็กตรอนจะถูกแปลงเป็นกลุ่มที่ดึงอิเล็กตรอนออกมา ทำให้สีของสีย้อมเปลี่ยนไปการตกตะกอน การเปลี่ยนสี หรือสีซีดจางเกิดขึ้นตัวอย่างเช่น สีย้อมออกซาซีนจะถูกแปลงเป็นสีย้อมที่ไม่มีประจุบวกในตัวกลางที่เป็นด่าง ซึ่งสูญเสียความใกล้ชิดกับเส้นใยอะคริลิกและไม่สามารถย้อมได้

3. ความเข้ากันได้:
สีย้อมประจุบวกมีความสัมพันธ์กับเส้นใยอะคริลิกค่อนข้างมาก และมีประสิทธิภาพการย้ายถิ่นต่ำในเส้นใย ทำให้สีย้อมปรับระดับได้ยากสีย้อมที่แตกต่างกันมีความสัมพันธ์ที่แตกต่างกันสำหรับเส้นใยเดียวกัน และอัตราการแพร่ของพวกมันภายในเส้นใยก็ต่างกันด้วยเมื่อสีย้อมที่มีอัตราการย้อมสีต่างกันมากถูกผสมเข้าด้วยกัน การเปลี่ยนแปลงของสีและการย้อมสีที่ไม่สม่ำเสมอมักจะเกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการย้อมเมื่อสีย้อมที่มีอัตราใกล้เคียงกันถูกผสมกัน อัตราส่วนความเข้มข้นของสีในอ่างย้อมนั้นโดยทั่วไปจะไม่เปลี่ยนแปลง เพื่อให้สีของผลิตภัณฑ์ยังคงความสม่ำเสมอและการย้อมจะมีความสม่ำเสมอมากขึ้นประสิทธิภาพของการผสมสีย้อมนี้เรียกว่าความเข้ากันได้ของสีย้อม

เพื่อความสะดวกในการใช้งาน ผู้คนใช้ค่าตัวเลขเพื่อแสดงความเข้ากันได้ของสีย้อม ซึ่งมักจะแสดงเป็นค่า Kใช้สีย้อมมาตรฐานสีเหลืองและสีน้ำเงินหนึ่งชุด แต่ละชุดประกอบด้วยสีย้อมห้าสีที่มีอัตราการย้อมสีต่างกัน และมีค่าความเข้ากันได้ห้าค่า (1, 2, 3, 4, 5) และค่าความเข้ากันได้ของสีย้อม ด้วยอัตราการย้อมที่ใหญ่ที่สุด ขนาดเล็ก การเคลื่อนตัวและความสม่ำเสมอของสีย้อมนั้นไม่ดี และสีย้อมที่มีอัตราการย้อมน้อยนั้นมีค่าความเข้ากันได้ที่มาก และการโยกย้ายและระดับของสีย้อมนั้นดีกว่าสีย้อมที่จะทดสอบและสีย้อมมาตรฐานจะถูกย้อมทีละสี จากนั้นจึงประเมินผลการย้อมเพื่อกำหนดค่าความเข้ากันได้ของสีย้อมที่จะทำการทดสอบ

มีความสัมพันธ์บางอย่างระหว่างค่าความเข้ากันได้ของสีย้อมกับโครงสร้างโมเลกุลของสีกลุ่ม Hydrophobic ถูกนำมาใช้ในโมเลกุลของสีย้อม ความสามารถในการละลายน้ำลดลง ความสัมพันธ์ของสีย้อมกับเส้นใยเพิ่มขึ้น อัตราการย้อมสีเพิ่มขึ้น ค่าความเข้ากันได้ลดลง การเคลื่อนตัวและความสม่ำเสมอของเส้นใยลดลง และปริมาณสีเพิ่มขึ้นบางกลุ่มในโมเลกุลของสีย้อมทำให้เกิดอุปสรรค steric เนื่องจากการกำหนดค่าทางเรขาคณิต ซึ่งยังช่วยลดความสัมพันธ์ของสีย้อมกับเส้นใยและเพิ่มค่าความเข้ากันได้

4. ความคงทนต่อแสง:

ความคงทนต่อแสงของสีย้อมนั้นสัมพันธ์กับโครงสร้างโมเลกุลกลุ่มประจุบวกในโมเลกุลของสีย้อมประจุบวกคอนจูเกตเป็นส่วนที่ค่อนข้างไวมันถูกเปิดใช้งานอย่างง่ายดายจากตำแหน่งของหมู่ประจุบวกหลังจากถูกกระทำโดยพลังงานแสง จากนั้นจึงถ่ายโอนไปยังระบบโครโมฟอร์ทั้งหมด ทำให้ถูกทำลายและจางลงconjugated triarylmethane ความคงทนต่อแสงของ oxazine, polymethine และ oxazine ไม่ดีหมู่ประจุบวกในโมเลกุลของสีย้อมประจุบวกที่แยกได้จะถูกแยกออกจากระบบคอนจูเกตโดยกลุ่มเชื่อมต่อแม้ว่ามันจะถูกกระตุ้นภายใต้การกระทำของพลังงานแสง มันไม่ง่ายเลยที่จะถ่ายโอนพลังงานไปยังระบบคอนจูเกตของสี เพื่อที่จะได้รักษาไว้อย่างดีความคงทนต่อแสงดีกว่าชนิดคอนจูเกต

5. การอ่านเพิ่มเติม: ผ้าประจุบวก
ผ้าประจุบวกเป็นผ้าโพลีเอสเตอร์ 100% ซึ่งทอจากวัตถุดิบโพลีเอสเตอร์ทั้งหมด 2 ชนิดที่แตกต่างกัน แต่มีเส้นใยโพลีเอสเตอร์ดัดแปลงเส้นใยโพลีเอสเตอร์ดัดแปลงและเส้นใยโพลีเอสเตอร์ธรรมดานี้ทำสีด้วยสีย้อมที่แตกต่างกันและย้อมสองครั้งสี การย้อมโพลีเอสเตอร์ครั้งเดียว การย้อมด้วยประจุบวกครั้งเดียว โดยทั่วไปใช้เส้นด้ายประจุบวกในทิศทางวิปริต และเส้นด้ายโพลีเอสเตอร์ธรรมดาในทิศทางด้านซ้ายมีการใช้สีย้อมที่แตกต่างกันสองสี: สีย้อมกระจายทั่วไปสำหรับเส้นด้ายโพลีเอสเตอร์ และสีย้อมประจุบวกสำหรับเส้นด้ายประจุบวก (หรือที่เรียกว่าสีย้อมประจุบวก)สามารถใช้สีย้อมประจุบวกกระจายได้) เอฟเฟกต์ผ้าจะมีเอฟเฟกต์สองสี


เวลาโพสต์: 21 ก.ค. 2565