1. Estructura y clasificación de los tintes de tina
Los tintes de tina se pueden dividir en dos categorías: tintes índigo y tintes de antraquinona. El índigo es uno de los tintes índigo que más tiempo existe. El tinte índigo también pertenece a sus derivados halógenos, isómeros y derivados de tioíndigo con esqueleto de tioindano. El sistema de color del tinte índigo es un par de donador y aceptor de electrones conectados por el mismo grupo vinilo. Este sistema de cromóforo de yugo cruzado se llama cromóforo tipo H. Hay muchos tipos de colorantes de tina de antraquinona, los más simples de los cuales son los derivados de aminoantraquinona. La antraquinona en sí es de color amarillo claro. Después de la introducción de grupos amino, se forma un sistema de color que dona y acepta electrones, lo que produce un efecto oscuro, como el rojo reductor 5GK. La estructura de los tintes de cetona policíclica entre los tintes de reducción de antraquinona es relativamente compleja. Hay aproximadamente dos tipos: tintes de anillos fusionados a base de antraquinona (dos o más anillos de antraquinona se fusionan mediante heterociclos de nitrógeno, como la producción de RSN azul de tina). velocidad) y colorantes condensados a base de antraceno (como naranja dorado reducido G con estructura de pirenantrona, G amarillo reducido con estructura de antraquinona, FFB verde brillante reducido con esqueleto de antrona violeta, violeta brillante reducido 3B con esqueleto de antrona isovioleta, etc.). los colorantes pertenecen a cromóforos de polieno cíclicos. Para muchos tintes, la reducción del grupo carbonilo para formar un cuerpo leuco no afecta la longitud del enlace de yugo del cromóforo, pero algunos tintes producen un efecto de color oscuro debido al suministro de energía del grupo hidroxilo, como el La solución de cuerpo leuco de G amarillo reducido es azul, la solución de cuerpo leuco de G naranja dorado reducido es azul-rojo, la solución de cuerpo leuco de tinte RSN azul reducido es azul-rojo y la solución alcalina de cuerpo leuco es azul.
2. Características y mecanismo de teñido
Los colorantes IVA no contienen grupos solubles en agua en sus moléculas, por lo que son insolubles en agua y tienen grandes estructuras moleculares y buen anillo aromático; la planaridad, que es buena para la celulosa, la afinidad de la fibra es alta, por lo que la tasa de teñido inicial es alta, la migración es pobre y es probable que se produzca un teñido desigual. Se utiliza principalmente para teñir algodón, viscosa y otras fibras. Los principales métodos de teñido incluyen el teñido incoloro (teñido por inmersión) y el teñido en suspensión (teñido en almohadilla). La solidez al tratamiento húmedo de las telas teñidas es muy buena y la mayoría de los tintes tienen una alta solidez a la luz. Son tintes de alta gama que se utilizan ampliamente en varios tintes comerciales en la actualidad. La molécula de tinte de tina contiene al menos dos grupos carbonilo en el sistema de yugo y se reduce a un leucoácido con una estructura enólica bajo la acción de un agente reductor. El leucoácido es soluble en una solución alcalina y es absorbido por la fibra; ácido leuco adsorbido en la fibra El cuerpo de color (sal sódica soluble del tinte) vuelve a su estado original de carbonilo (quinona o cetona) insoluble en agua bajo la acción del ácido y el agente oxidante, y se fija en la fibra. Las fibras de celulosa teñidas con leucosomas de tinte de tina se adsorben en la superficie de las fibras en forma de aniones a través de fuerzas de van der Waals y enlaces de hidrógeno con las fibras, y luego se difunden hacia el interior de las fibras.
3. Condiciones de reducción
Los colorantes de tina se reducen bajo la acción de agentes reductores. Cuando la solución es alcalina, se produce un cuerpo leuco; cuando la solución es ácida, es ácido criptocrómico; producido. La solubilidad del ácido leuco en agua es muy baja, por lo que la producción de ácido leuco no favorece el teñido, por lo que la reducción debe realizarse en condiciones alcalinas. El polvo de seguro es un agente reductor de uso común en el teñido en tina. El polvo de seguro tiene una fuerte capacidad reductora en álcali cáustico (NaOH), y casi todos los tintes de tina pueden reducirse con el polvo de seguro. La sosa cáustica reduce el tinte para formar un tinte incoloro y neutraliza las sustancias ácidas producidas durante la reducción del polvo de seguro.
En condiciones alcalinas, el polvo seguro libera electrones según la siguiente reacción, y el tinte acepta electrones y se reduce a incoloro:
S2O4 2- + 4OH— → 2SO32— + 2H2O + 2e
Fenómeno de reducción anormal:
A. Fenómeno de sobrereducción: en circunstancias normales, no todos los grupos carbonilo en la estructura molecular de los tintes de tina se reducen. Si la temperatura de la solución reductora es demasiado alta o la concentración de polvo de seguridad de sosa cáustica es demasiado alta, se producirá una reducción excesiva. Una reducción excesiva reducirá la franqueza del cuerpo del tinte leuco y cambiará el color de la luz. Cuando la base es insuficiente y continúa la reducción excesiva, el tinte perderá afinidad.
B. Deshalogenación: Los colorantes que contienen grupos halógenos en sus moléculas son fáciles de deshalogenar cuando se reducen a altas temperaturas. Cambiando así el color y la luz y reduciendo la solidez de la resistencia al cloro.
C. Fenómeno de reordenamiento molecular: después de reducir el tinte, si la cantidad de sosa cáustica es insuficiente, parte del tinte se reorganizará. Una vez reorganizadas las moléculas, es difícil volver a la incoloridad normal incluso si se añade soda cáustica.
D. Fenómeno de hidrólisis: los tintes de tina con estructura de amida se someten a hidrólisis en condiciones de temperatura elevada y alta concentración de álcali, cambiando el tono, el rendimiento del teñido y la solidez del tinte.
E. Cristalización: Si la solubilidad del colorante leucocuerpo es baja y la concentración es demasiado alta, puede ocurrir precipitación de cristales de leucocuerpo, imposibilitando el teñido normal.
Nota: Si la disolución es mala, se puede aumentar la cantidad de agua o elevar adecuadamente la temperatura para redisolver el sedimento o los cristales. Cuando los leucosomas encuentran iones de calcio y magnesio, generarán sales insolubles de calcio y magnesio, por lo que se debe utilizar agua blanda para el teñido reductor.
3. Métodos para reducir la incoloridad de los tintes
Cuando los tintes de tina tiñen los cuerpos leuco, el grado de asociación del tinte, la afinidad, el rendimiento de la difusión y las propiedades del cuerpo leuco durante el proceso de teñido deben determinarse. Dependiendo de factores como la estabilidad (temperatura de teñido, diferentes cantidades de NaOH y polvo seguro), los métodos de teñido se pueden dividir en tres métodos: A, B y C.
Método A: También llamado método de teñido en caliente y en método. Adecuado para tintes con estructuras complejas. Las sustancias incoloras tienden a agregarse, tienen alta afinidad y poca difusividad. Se debe teñir a una temperatura de teñido más alta (aproximadamente 600 °C) y se puede usar una concentración más alta de soda cáustica. Se puede usar un retardador en lugar de un acelerador de teñido.
Método B: también llamado método cálido y método IW. El rendimiento de este tipo de tinte se encuentra entre los tintes del método A y el método C, y tiñe a temperaturas más bajas (45-500°C) y concentraciones más bajas de soda cáustica. Al teñir colores medios a oscuros, agregue una cantidad adecuada de agente auxiliar de tinte.
Método C: También llamado método de teñido en frío y método IK. Adecuado para tintes con estructuras moleculares simples (como la amidoantraquinona, que se hidroliza fácilmente en medios alcalinos fuertes y de alta temperatura), baja afinidad y buena difusividad. Se puede teñir a baja temperatura (25-300 °C) y se deben agregar ayudas de teñido durante el teñido.
4. Método de teñido en suspensión
El método de teñido en suspensión consiste en teñir uniformemente un tinte en tina en estado de polvo ultrafino sobre la superficie de la fibra y luego teñir en almohadilla la fibra. Agente reductor alcalino para adherirse a la fibra. El tinte en la superficie y difundido en la fibra se reduce y se disuelve, y el color se fija dentro de la fibra. El teñido en suspensión puede hacer que el tinte penetre más profundamente y tenga un mejor nivel de teñido, y no se ve afectado por las diferentes tasas de absorción de tinte. Puede mejorar el fenómeno de teñido en anillo y es especialmente adecuado para teñir telas originales. Pero requiere que el tinte de tina se muele muy finamente hasta obtener el estado de polvo ultrafino (básicamente, no hay partículas grandes de más de 2 μm de tamaño, la mayoría de ellas entre 0,5 y 1 μm), de lo contrario se producirán manchas fácilmente.
5. Método de reducción de colorantes en tina
A. Se refiere a la preparación previa de tintes en tina con penetrante, polvo seguro y sosa cáustica en una solución concentrada a 50-60 °C en un recipiente pequeño, filtrándola en la tina de tinte y usándola durante el teñido. Es adecuado para tintes con reducción lenta. velocidad y alta solubilidad.
B.Método del baño completo. Se refiere al método actual de reducción de tintes en baños de tinte y es adecuado para tintes de tina que son inestables y tienen baja solubilidad en soluciones reductoras alcalinas concentradas.
3. Principales instrumentos experimentales y colorantes
Vaso para teñir, probeta medidora, termómetro, pipeta graduada, baño María a temperatura constante, horno eléctrico, horno o máquina termofijadora, balanza electrónica, color gris. Tarjeta de muestra, pequeño laminador, película de PVC.
RSN azul reducido, R en polvo reducido, RK en oro reducido, FFB verde brillante reducido, aceite de arquea, hidróxido de sodio, cloruro de sodio y agente difusor NNO.
Pasos de la operación:
(1) Teñido por inmersión incoloro con tintes en tina
1 Fórmula experimental y condiciones del proceso
Método de teñido metilo. Etileno Propileno
Nombre del tinte Vat Blue RSN Vat Powder Vat Gold RK
Tinte (peso de la tela)/% 2 2
4-5 gotas de aceite rojo ( Aceite de alambre) 4-5 gotas 4-5 gotas.
¿NaOH/g? L- 15 9 7.5
85% polvo seguro/g? L- 15 12 10
NaCl/g? L- 10 20
Temperatura de reducción/0C baño completo 50-60 cilindro secador 80 cilindro secador 45
Temperatura de teñido/0c60 2 50 2 30 2
Teñido Tiempo/minuto 45 45 45
Relación de baño 1:50 1:50 1:50.
2. Preparación de la solución de tinte:
Método del cilindro seco: pesar el tinte → agregarlo al vaso de precipitados → agregar aceite de Taikoo → mezclar → agregar una pequeña cantidad de agua → mezclar → agregue 2/3 de NaoH y polvo seguro → agregue 1/3 de agua → restablezca el cilindro seco a la temperatura especificada durante 10 a 15 minutos → agregue el 1/3 restante de NaoH y polvo seguro.
Método de baño completo: pesar el tinte → agregarlo al vaso de precipitados → agregar aceite de Taikoo → mezclar → agregar una pequeña cantidad de agua → mezclar → agregar polvo seguro y NaoH → agregar el agua especificada → completar el baño a la temperatura especificada se reduce durante 10-15 minutos el baño de tintura.
3. Pasos de teñido:
Ajustar la solución de tinte a la temperatura de teñido → poner en la tela → teñir durante 10-15 min → añadir 1/2 NacL → teñir nuevamente durante 10 -15 min → agregue el 1/2 NacL restante → Tinte continuo durante 10-15 min → Saque la tela → Exprima uniformemente → Extienda para secar para oxidación 65433
Nota: Todos los tintes de tina deben enjabonarse después de teñir . El remojo tiene dos propósitos. Una es eliminar los colores flotantes acumulados en la superficie de la fibra para aumentar la resistencia a la fricción y la solidez del color al lavado. El segundo es obtener el color de luz requerido. Después de que se oxida el leucosoma, el tinte se dispone aleatoriamente en la fibra simplemente mediante la interacción entre sus moléculas individuales y las moléculas de celulosa. Después del enjabonado, las moléculas de tinte cristalizan entre sí y el color y la luz son estables.
(2) Teñido en almohadilla con suspensión de tinte en tina
1 Fórmula experimental y condiciones del proceso
Suspensión:
Restaura el verde brillante. FFB 20 gramos litro -
Agente de difusión nno1,5 gramos -
Solución reductora:
Sosa cáustica al 30% 50 ml. I-85% polvo seguro 24g/L-
2. Flujo del proceso
Paño seco → solución reductora de relleno (dos baños, dos almohadillas, disolución de relleno) tasa 70%) → Secado (90 ℃, 3 min) → Reducción del acolchado con vapor (inmediatamente después del remojo, sacar y colocar entre dos piezas de película plástica, cocinar al vapor en el horno a 130 ℃ durante 2 min) → 15 min de oxidación con aire → Lavado con agua fría →
Observaciones: El objetivo del vaporizado es proporcionar una determinada temperatura y humedad para que el tinte pueda reducirse y penetrar en la fibra en un corto periodo de tiempo.
(3) Notas:
1. Antes de teñir incoloro, la muestra debe humedecerse completamente y exprimirse para secarse antes de teñir. Preste atención al girar al teñir, pero no lo haga con demasiada violencia para evitar que el polvo de seguro se descomponga en grandes cantidades.
2. Al teñir, la tela no debe exponerse a la superficie del líquido para evitar la oxidación.
3. Si encuentras que el baño de tinte tiene tendencia a oxidarse, puedes añadir una pequeña cantidad de polvo seguro de forma adecuada.
4. Cuando la suspensión se tiñe en almohadilla, se debe teñir en almohadilla con un paño seco.
Verbo (abreviatura de verbo) resultados experimentales, análisis y discusión
(1) Muestra de pegado
(2) Análisis y discusión
1.¿La uniformidad del tejido? ¿Cuál es el nivel de penetración?
2. ¿Por qué la dosis real de polvo seguro y soda cáustica es mayor que la dosis teórica al reducir el tinte en tina?
3. ¿Por qué los leucocuerpos colorantes en cuba son generalmente adecuados para la oxidación en condiciones alcalinas?
4. ¿Analizar las características de teñido de los leucosomas, defectos comunes y soluciones?
5. Describa los factores que afectan la tasa de conversión de los tintes en tina y las medidas que se pueden tomar para mejorar la tasa de reducción de los tintes en tina.
6. ¿Cuáles son los métodos de reducción de los tintes en tina? ¿Cómo elegir?
7. ¿El color del cuerpo leuco después de la reducción con tinte en tina es consistente con el color del tinte?
8. Analizar las características de la tinción leuco y la tinción en suspensión a partir de los resultados de la tinción.
9. A partir de los resultados experimentales de las propiedades del teñido con tinte en tina, se analizó la relación entre la estructura del tinte y el teñido primario, el teñido nivelado y el teñido por migración.
10. ¿Cuáles son las consecuencias si la concentración de polvo seguro en el licor de tinte es demasiado alta?