Reaktiv boyalar suda çox yaxşı həll olur. Reaktiv boyalar əsasən boya molekulundakı sulfon turşusu qrupundan suda həll olur. Vinilsulfon qrupları olan mezotemperaturlu reaktiv boyalar üçün sulfon turşusu qrupuna əlavə olaraq, β-Etilsulfonil sulfat da çox yaxşı həll olan bir qrupdur.

Sulu məhlulda, sulfon turşusu qrupundakı və -etilsulfon sulfat qrupundakı natrium ionları hidratasiya reaksiyasına girərək boyanın anion əmələ gətirməsinə və suda həll olmasına səbəb olur. Reaktiv boyanın rənglənməsi boyanacaq boyanın lifə anionundan asılıdır.

Reaktiv boyaların həllolma qabiliyyəti 100 q/L-dən çoxdur, boyaların əksəriyyətinin həllolma qabiliyyəti 200-400 q/L, bəzi boyalar isə hətta 450 q/L-ə çata bilər. Lakin, boyama prosesi zamanı boyanın həllolma qabiliyyəti müxtəlif səbəblərə görə (və ya hətta tamamilə həll olunmayan) azalacaq. Boyanın həllolma qabiliyyəti azaldıqda, hissəciklər arasındakı böyük yük itələməsi səbəbindən boyanın bir hissəsi tək bir sərbəst aniondan hissəciklərə çevriləcək. Azaldıqda, hissəciklər və hissəciklər bir-birini cəlb edərək aqlomerasiya yaradacaq. Bu cür aqlomerasiya əvvəlcə boya hissəciklərini aqlomeratlara toplayır, sonra aqlomeratlara çevrilir və nəhayət floklara çevrilir. Floklar bir növ boş birləşmə olsa da, müsbət və mənfi yüklərdən əmələ gələn ətrafdakı elektrik ikiqat təbəqəsinin boya mayesi dövr edərkən kəsmə qüvvəsi ilə parçalanması ümumiyyətlə çətindir və flokların parça üzərində çökməsi asandır və bu da səthin boyanmasına və ya ləkələnməsinə səbəb olur.

Boya bu cür yığılmaya məruz qaldıqdan sonra rəngin davamlılığı əhəmiyyətli dərəcədə azalacaq və eyni zamanda müxtəlif dərəcəli ləkələrə, ləkələrə və ləkələrə səbəb olacaq. Bəzi boyalar üçün flokulyasiya boya məhlulunun kəsmə qüvvəsi altında yığılmanı daha da sürətləndirəcək, susuzlaşmaya və duzlanmaya səbəb olacaq. Duzlanma baş verdikdən sonra boyanmış rəng son dərəcə açıq olacaq və ya hətta boyanmayacaq, hətta boyansa belə, ciddi rəng ləkələri və ləkələri olacaq.

Boyanın aqreqasiyasının səbəbləri

Əsas səbəb elektrolitdir. Boyama prosesində əsas elektrolit boya sürətləndiricisidir (natrium duzu və duz). Boya sürətləndiricisi natrium ionlarını ehtiva edir və boya molekulundakı natrium ionlarının ekvivalenti boya sürətləndiricisininkindən xeyli aşağıdır. Natrium ionlarının ekvivalent sayı, normal boyama prosesində boya sürətləndiricisinin normal konsentrasiyası boyanın boya vannasında həllolma qabiliyyətinə çox təsir göstərməyəcək.

Lakin, boya sürətləndiricisinin miqdarı artdıqda, məhluldakı natrium ionlarının konsentrasiyası da müvafiq olaraq artır. Artıq natrium ionları boya molekulunun həll olunan qrupunda natrium ionlarının ionlaşmasını maneə törədəcək və bununla da boyanın həllolma qabiliyyətini azaldacaq. 200 q/L-dən çox olduqda, boyaların əksəriyyətində müxtəlif aqreqasiya dərəcələri olacaq. Boya sürətləndiricisinin konsentrasiyası 250 q/L-dən çox olduqda, aqreqasiya dərəcəsi güclənəcək, əvvəlcə aqlomeratlar, sonra isə boya məhlulunda əmələ gələcək. Aqlomeratlar və flokullar tez əmələ gəlir və aşağı həllolma qabiliyyətinə malik bəzi boyalar qismən duzsuzlaşdırılır və ya hətta susuzlaşdırılır. Fərqli molekulyar quruluşa malik boyalar fərqli aqlomerasiya əleyhinə və duzsuzlaşmaya qarşı müqavimət xüsusiyyətlərinə malikdir. Həllolma nə qədər aşağı olarsa, aqlomerasiya əleyhinə və duza davamlı xüsusiyyətlər də bir o qədər yüksəkdir. Analitik göstəricilər bir o qədər pisdir.

Boyanın həllolma qabiliyyəti əsasən boya molekulundakı sulfon turşusu qruplarının sayı və β-etilsulfon sulfatların sayı ilə müəyyən edilir. Eyni zamanda, boya molekulunun hidrofilliyi nə qədər yüksəkdirsə, həllolma qabiliyyəti bir o qədər yüksək, hidrofilliyi isə bir o qədər aşağı olur. Həllolma qabiliyyəti bir o qədər aşağı olur. (Məsələn, azo quruluşlu boyalar heterosiklik quruluşlu boyalara nisbətən daha hidrofildir.) Bundan əlavə, boyanın molekulyar quruluşu nə qədər böyükdürsə, həllolma qabiliyyəti bir o qədər aşağı, molekulyar quruluş nə qədər kiçikdirsə, həllolma qabiliyyəti bir o qədər yüksəkdir.

Reaktiv boyaların həllolma qabiliyyəti
Bunu təxminən dörd kateqoriyaya bölmək olar:

A sinfi, dietilsulfon sulfat (yəni vinil sulfon) və üç reaktiv qrup (monoxloros-triazin + divinil sulfon) ehtiva edən boyalar, məsələn, Yuan Qing B, Navy GG, Navy RGB, Golden: RNL, Yuanqing B, ED tipli, Ciba s tipli və s. kimi üç reaktiv qrup boyalarının qarışdırılması ilə əldə edilən bütün reaktiv qaralar ən yüksək həllolma qabiliyyətinə malikdir. Bu boyaların həllolma qabiliyyəti əsasən 400 q/L civarındadır.

B sinfi, sarı 3RS, qırmızı 3BS, qırmızı 6B, qırmızı GWF, RR üç əsas rəng, RGB üç əsas rəng və s. kimi heterobireaktiv qruplar (monoxloros-triazin+vinilsulfon) ehtiva edən boyalar. Onların həllolma qabiliyyəti 200-300 qrama əsaslanır. Meta-esterin həllolma qabiliyyəti para-esterin həllolma qabiliyyətindən daha yüksəkdir.

C növü: Daha az sulfon turşusu qrupları və ya daha böyük molekulyar çəkisi səbəbindən tünd göy mavi: BF, tünd göy 3GF, tünd göy 2GFN, qırmızı RBN, qırmızı F2B və s., həllolma qabiliyyəti də aşağıdır, cəmi 100-200 q/Artır. D sinfi: Ən aşağı həllolma qabiliyyətinə malik monovinilsulfon qrupu və heterosiklik quruluşa malik boyalar, məsələn, Parlaq Mavi KN-R, Firuzəyi Mavi G, Parlaq Sarı 4GL, Bənövşəyi 5R, Mavi BRF, Parlaq Narıncı F2R, Parlaq Qırmızı F2G və s. Bu tip boyanın həllolma qabiliyyəti cəmi 100 q/L-dir. Bu tip boya elektrolitlərə xüsusilə həssasdır. Bu tip boya aqlomerasiya olunduqdan sonra, flokulyasiya prosesindən keçməyə belə ehtiyac yoxdur, birbaşa duzlanır.

Normal boyama prosesində boya sürətləndiricisinin maksimum miqdarı 80 q/L-dir. Yalnız tünd rənglər üçün belə yüksək konsentrasiyalı boya sürətləndiricisi tələb olunur. Boyama vannasındakı boya konsentrasiyası 10 q/L-dən az olduqda, əksər reaktiv boyalar bu konsentrasiyada yaxşı həll olur və aqreqasiya olunmur. Lakin problem çəlləkdədir. Normal boyama prosesinə görə, əvvəlcə boya əlavə olunur və boya boya vannasında vahidliyə qədər tam durulaşdırıldıqdan sonra boya sürətləndiricisi əlavə olunur. Boya sürətləndiricisi əsasən çəlləkdəki həll prosesini tamamlayır.

Aşağıdakı prosesə uyğun olaraq işləyin

Fərziyyə: boyama konsentrasiyası 5%, maye nisbəti 1:10, parça çəkisi 350 kq (iki borulu maye axını), suyun səviyyəsi 3,5 ton, natrium sulfat 60 q/litr, natrium sulfatın ümumi miqdarı 200 kq (50 kq/paket cəmi 4 paket)) (Material çəninin tutumu ümumiyyətlə təxminən 450 litrdir). Natrium sulfatın həll edilməsi prosesində boya çəninin reflüks mayesi tez-tez istifadə olunur. Reflüks mayesi əvvəllər əlavə edilmiş boya ehtiva edir. Ümumiyyətlə, əvvəlcə material çəninə 300 litr reflüks mayesi qoyulur və sonra iki paket natrium sulfat (100 kq) tökülür.

Problem buradadır ki, əksər boyalar bu natrium sulfat konsentrasiyasında müxtəlif dərəcələrdə toplanacaq. Bunların arasında C tipli boyalar ciddi şəkildə toplanacaq və D tipli boyalar nəinki toplanacaq, hətta duzlanacaq. Baxmayaraq ki, ümumi operator material çənindəki natrium sulfat məhlulunu əsas sirkulyasiya nasosu vasitəsilə boya çəninə yavaş-yavaş doldurmaq üçün proseduru yerinə yetirəcək. Lakin 300 litrlik natrium sulfat məhlulundakı boya flok əmələ gətirmiş və hətta duzlanmışdır.

Material qabındakı bütün məhlul boya qabına doldurulduqda, qabın divarında və qabın dibində yağlı boya hissəcikləri təbəqəsinin olduğu aydın görünür. Bu boya hissəcikləri qaşıyılıb təmiz suya salınarsa, ümumiyyətlə çətindir. Yenidən həll olunmalıdır. Əslində, boya qabına daxil olan 300 litr məhlulun hamısı belədir.

Unutmayın ki, iki paket Yuanming tozu da var və onlar da bu şəkildə həll olunacaq və boya qabına doldurulacaq. Bu baş verdikdən sonra ləkələr, ləkələr və daha çox ləkələr əmələ gələcək və səth boyama səbəbindən rəngin davamlılığı ciddi şəkildə azalacaq, hətta aşkar flokulyasiya və ya duzlanma olmasa belə. Daha yüksək həllolma qabiliyyətinə malik A və B sinifləri üçün boyaların aqreqasiyası da baş verəcək. Bu boyalar hələ flokulyasiya əmələ gətirməsə də, boyaların ən azı bir hissəsi artıq aqlomeratlar əmələ gətirib.

Bu aqreqatların lifə nüfuz etməsi çətindir. Çünki pambıq lifinin amorf sahəsi yalnız mono-ion boyalarının nüfuz etməsinə və yayılmasına imkan verir. Heç bir aqreqat lifin amorf zonasına daxil ola bilməz. O, yalnız lifin səthində adsorbsiya oluna bilər. Rəng davamlılığı da əhəmiyyətli dərəcədə azalacaq və ciddi hallarda rəng ləkələri və ləkələr də yaranacaq.

Reaktiv boyaların məhlul dərəcəsi qələvi maddələrlə əlaqəlidir

Qələvi agent əlavə edildikdə, reaktiv boyanın β-etilsulfon sulfatı genlərdə çox həll olan əsl vinil sulfonunu əmələ gətirmək üçün eliminasiya reaksiyasına məruz qalacaq. Eliminasiya reaksiyası çox az qələvi agent tələb etdiyindən (çox vaxt proses dozasının yalnız 1/10 hissəsindən azını təşkil edir), nə qədər çox qələvi dozası əlavə edilərsə, reaksiyanı aradan qaldıran daha çox boya əlavə olunur. Eliminasiya reaksiyası baş verdikdən sonra boyanın həllolma qabiliyyəti də azalacaq.

Eyni qələvi agent də güclü bir elektrolitdir və tərkibində natrium ionları var. Buna görə də, həddindən artıq qələvi agent konsentrasiyası vinil sulfon əmələ gətirən boyanın aqlomerasiyasına və ya hətta duzlanmasına səbəb olacaq. Eyni problem material çənində də baş verir. Qələvi agent həll edildikdə (məsələn, soda külü götürün), əgər reflüks məhlulu istifadə olunursa. Bu zaman reflüks mayesi artıq normal proses konsentrasiyasında boyanı sürətləndirən agenti və boyanı ehtiva edir. Boyanın bir hissəsi lif tərəfindən tükənmiş ola bilsə də, qalan boyanın ən azı 40%-dən çoxu boya mayesindədir. Tutaq ki, əməliyyat zamanı bir paket soda külü tökülür və çəndəki soda külünün konsentrasiyası 80 q/L-dən çox olur. Reflüks mayesindəki boya sürətləndiricisi bu zaman 80 q/L olsa belə, çəndəki boya da kondensasiya olunacaq. C və D boyaları, xüsusən də D boyaları üçün duzlana bilər, hətta soda külünün konsentrasiyası 20 q/l-ə düşsə belə, yerli duzlanma baş verəcək. Bunların arasında Brilliant Blue KN.R, Turquoise Blue G və Supervisor BRF ən həssas rənglərdir.

Boyanın yığılması və ya duzlanması boyanın tamamilə hidrolizə uğradığı anlamına gəlmir. Əgər bu, boya sürətləndiricisinin səbəb olduğu yığılma və ya duzlanmadırsa, yenidən həll oluna bildiyi müddətcə boya hələ də rənglənə bilər. Lakin yenidən həll olması üçün kifayət qədər miqdarda boya köməkçisi (məsələn, 20 q/l və ya daha çox karbamid) əlavə etmək və kifayət qədər qarışdırmaqla temperaturu 90°C və ya daha çoxa qaldırmaq lazımdır. Aydındır ki, bu, faktiki proses əməliyyatında çox çətindir.
Boyaların qabda yığılmasının və ya duzlanmasının qarşısını almaq üçün, aşağı həllolma qabiliyyətinə malik C və D boyaları, eləcə də A və B boyaları üçün dərin və qatı rənglər hazırlayarkən transfer boyama prosesindən istifadə edilməlidir.

Proses əməliyyatı və təhlili

1. Boya sürətləndiricisini geri qaytarmaq üçün boya qabından istifadə edin və onu həll etmək üçün qabda qızdırın (60～80℃). Təmiz suda boya olmadığı üçün boya sürətləndiricisinin parça ilə heç bir əlaqəsi yoxdur. Həll olmuş boya sürətləndiricisini mümkün qədər tez boya qabına doldurmaq olar.

2. Duzlu məhlul 5 dəqiqə dövriyyəyə buraxıldıqdan sonra boya sürətləndiricisi əsasən tamamilə vahid olur və sonra əvvəlcədən həll edilmiş boya məhlulu əlavə olunur. Boya məhlulu reflüks məhlulu ilə seyreltilməlidir, çünki reflüks məhlulundakı boya sürətləndiricisinin konsentrasiyası cəmi 80 qram/L olduğundan, boya aqlomerasiya olunmayacaq. Eyni zamanda, boyaya (nisbətən aşağı konsentrasiyalı) boya sürətləndiricisi təsir etmədiyi üçün boyama problemi yaranacaq. Bu zaman boyama qabını doldurmaq üçün boya məhlulunun zamanla idarə olunmasına ehtiyac yoxdur və adətən 10-15 dəqiqə ərzində tamamlanır.

3. Qələvi maddələr, xüsusən də C və D boyaları üçün mümkün qədər nəmləndirilməlidir. Bu tip boya, boya təşviq edən maddələrin iştirakı ilə qələvi maddələrə çox həssas olduğundan, qələvi maddələrin həll olma qabiliyyəti nisbətən yüksəkdir (soda külünün 60°C-də həll olma qabiliyyəti 450 q/L-dir). Qələvi maddəni həll etmək üçün lazım olan təmiz suyun çox olmasına ehtiyac yoxdur, lakin qələvi məhlulunun əlavə edilmə sürəti prosesin tələblərinə uyğun olmalıdır və ümumiyyətlə onu artan üsulla əlavə etmək daha yaxşıdır.

4. A kateqoriyasındakı divinil sulfon boyaları üçün reaksiya sürəti nisbətən yüksəkdir, çünki onlar 60°C-də qələvi maddələrə xüsusilə həssasdırlar. Ani rəng fiksasiyasının və qeyri-bərabər rəngin qarşısını almaq üçün qələvi maddənin 1/4 hissəsini aşağı temperaturda əvvəlcədən əlavə edə bilərsiniz.

Transfer boyama prosesində qidalanma sürətini yalnız qələvi agenti idarə etməlidir. Transfer boyama prosesi yalnız qızdırma metoduna deyil, həm də sabit temperatur metoduna da tətbiq olunur. Sabit temperatur metodu boyanın həllolma qabiliyyətini artıra və boyanın diffuziyasını və nüfuz etməsini sürətləndirə bilər. Lifin amorf sahəsinin 60°C-də şişmə sürəti 30°C-dəkindən təxminən iki dəfə yüksəkdir. Buna görə də, sabit temperatur prosesi pendir, yun üçün daha uyğundur. Çubuq şüalarına yüksək nüfuzetmə və diffuziya və ya nisbətən yüksək boya konsentrasiyası tələb edən jig boyama kimi aşağı maye nisbətləri olan boyama üsulları daxildir.

Qeyd edək ki, hazırda bazarda mövcud olan natrium sulfat bəzən nisbətən qələvi olur və onun pH dəyəri 9-10-a çata bilər. Bu, çox təhlükəlidir. Təmiz natrium sulfatı təmiz duzla müqayisə etsəniz, duzun boyanın aqreqasiyasına natrium sulfatdan daha yüksək təsiri var. Çünki süfrə duzundakı natrium ionlarının ekvivalenti eyni çəkidə natrium sulfatdakından daha yüksəkdir.

Boyaların aqreqasiyası suyun keyfiyyəti ilə çox əlaqəlidir. Ümumiyyətlə, 150ppm-dən aşağı kalsium və maqnezium ionları boyaların aqreqasiyasına o qədər də təsir göstərməyəcək. Lakin, suda olan dəmir ionları və alüminium ionları kimi ağır metal ionları, o cümlədən bəzi yosun mikroorqanizmləri, boyanın aqreqasiyasını sürətləndirəcək. Məsələn, suda dəmir ionlarının konsentrasiyası 20ppm-dən çox olarsa, boyanın antikoheziya qabiliyyəti əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər və yosunların təsiri daha ciddidir.

Boya əleyhinə aqlomerasiya və duzlanmaya qarşı müqavimət testi ilə birləşdirilmişdir:

Təyinat 1: 0,5 q boya, 25 q natrium sulfat və ya duz çəkin və 100 ml təmizlənmiş suda 25°C-də təxminən 5 dəqiqə həll edin. Məhlulu sormaq üçün damcı borusundan istifadə edin və filtr kağızına eyni mövqedə davamlı olaraq 2 damcı damlayın.

Təyinat 2: 0,5 q boya, 8 q natrium sulfat və ya duz və 8 q soda külü çəkin və təxminən 25°C-də 100 ml təmizlənmiş suda təxminən 5 dəqiqə həll edin. Məhlulu fasiləsiz olaraq filtr kağızına çəkmək üçün damcılatıcıdan istifadə edin. 2 damcı.

Yuxarıda göstərilən metod boyanın antiaqlomerasiya və duzlama qabiliyyətini sadəcə olaraq qiymətləndirmək üçün istifadə edilə bilər və əsasən hansı boyama prosesindən istifadə edilməli olduğunu müəyyən edə bilər.