Barwniki kwasowe to ogólnie aromatyczne sole sodowe kwasu sulfonowego, zawierające grupy kwasu sulfonowego, grupy hydroksylowe i inne grupy, kilka z nich to sole sodowe kwasu karboksylowego zjonizowane w wodzie z wytworzeniem anionów kwasu pigmentowego, które można łączyć z grupami aminowymi lub amidowymi na włóknie. Dlatego może być stosowany do barwienia i drukowania włókien białkowych, takich jak wełna i jedwab oraz syntetycznych włókien poliamidowych. Barwniki kwasowe mają jasne kolory i dobrą trwałość barwników. Większość z tych barwników jest barwiona w roztworach kwasów, dlatego nazywa się je barwnikami kwasowymi.
Klasyfikacja
Barwniki kwasowe obejmują barwniki kwasowe, kwasowe barwniki zaprawowe i kwasowe barwniki zaprawowe. Do barwienia nylonu i winylu można stosować niektóre barwniki do zapraw do metalu o złożonej strukturze 1:2. Kolor jest ciemniejszy.
Barwienie barwnikami kwasowymi i kwaśnymi barwnikami zaprawowymi 1:2.
Barwienie kwasem
Barwniki kwasowe mają pełne chromatogramy, jasne kolory, a odporność na światło i obróbka na mokro różnią się znacznie w zależności od rodzaju barwnika. W porównaniu z barwnikami bezpośrednimi, barwniki kwasowe mają prostą strukturę, pozbawioną długich sprzężonych wiązań podwójnych i struktur współpłaszczyznowych, a więc nie są bezpośrednie do włókien celulozowych i nie mogą być stosowane do barwienia włókien celulozowych. Różne rodzaje barwników kwasowych mają różne właściwości barwienia i różne metody barwienia ze względu na ich różną strukturę molekularną. W zależności od wydajności barwienia i metody barwienia barwniki kwasowe można podzielić na mocny kwas i słaby kwas.
mocny kwas
Barwniki kwasowe do barwienia kąpielowego mają stosunkowo prostą strukturę molekularną. Grupy kwasu sulfonowego zajmują dużą część całej struktury molekularnej barwnika, dzięki czemu rozpuszczalność barwnika jest stosunkowo wysoka. Występuje w kąpieli barwiącej w formie anionowej. Podczas barwienia włókno musi być dobrze wybarwione w silnie kwasowej kąpieli barwiącej, dlatego nazywane jest mocnym kwasowym barwnikiem. Ten rodzaj barwnika łączy się z włóknem w postaci wiązania jonowego. Ma dobrą wydajność barwienia na poziomie i jasny kolor, dlatego jest również nazywany kwasowym barwnikiem do barwienia na poziomie, ale zarówno odporność na przetwarzanie na mokro, jak i odporność na pot są niskie. Dodatek elektrolitu może spowolnić efekt barwienia.
słaby kwas
Barwniki kwasowe do barwienia kąpielowego Struktura tego typu barwnika jest bardziej złożona, a udział grup kwasu sulfonowego w strukturze cząsteczkowej barwnika jest niewielki, przez co rozpuszczalność barwników jest niska i mają one większą tendencję do agregacji w rozwiązanie. Oprócz wiązania jonowego z włóknami, podczas barwienia tych barwników ważną rolę odgrywają siły międzycząsteczkowe i wiązania wodorowe. Podczas barwienia może być barwiony na marginesie barwienia słabo kwasowego, dlatego nazywa się go barwnikiem słabo kwasowym. Trwałość obróbki na mokro tego typu barwnika jest wyższa niż w przypadku mocnych barwników kwasowych, ale właściwości barwienia na poziomie nie są tak dobre, jak w przypadku mocnych barwników kwasowych. Barwniki te są używane do barwienia wełny, jedwabiu i nylonu.
Wydajność różnych barwników kwasowych Kwas siarkowy Kwas octowy Octan amonu
Wartość pH roztworu barwnika 2~4 4~66~7
Rozpuszczalność barwnika wysoka, średnia i niska
Barwienie na poziomie dobre dostatecznie słabe
Warownia mokra jest słaba, dobra, dobra
Bezpośredniość do włókien Niska Umiarkowanie Wysoka
Tryb wiązania z włóknem Wiązanie jonowe Wiązanie jonowe, siła międzycząsteczkowa i wiązanie wodorowe Siła międzycząsteczkowa i wiązanie wodorowe
Barwienie zaprawą kwasową typu 1:2
Odporność na barwienie materiału głowicy kwaśnego barwnika zaprawowego jest lepsza, operacja barwienia jest prosta, a metoda podobna do barwników kwasowych, ale właściwości rozlewności nie są tak dobre jak barwników kwasowych. Ten rodzaj barwnika powstaje w wyniku kompleksowania związków orto-, orto-dihydroksy i azowych z trójwartościowymi solami chromu kwasów organicznych (takich jak miedź i chrom). W zależności od stosunku kompleksowania barwnika i metalu oraz różnych procesów kompleksowania, kwasowe barwniki zaprawowe można podzielić na typ 1:1 i typ 1:2. Wśród nich kwaśne barwniki zaprawowe 1:1 muszą być barwione w silnie kwaśnej kąpieli. Uszkodzenie, 1:2 kwaśne barwniki zaprawowe w słabym kwaśnym lub obojętnym środowisku, dlatego jest również nazywane barwnikiem neutralnym.
Kwasowy barwnik zaprawowy 1:2 powstaje w wyniku kompleksowania dwóch cząsteczek barwnika i jednego atomu metalu. Barwienie tego rodzaju barwnika jest takie samo jak barwienie kwasowe w kąpieli obojętnej. Może barwić wełnę, jedwab, nylon, winylon w lekko kwaśnym i neutralnym medium. Ponieważ struktura barwnika nie zawiera zjonizowanych grup hydrofilowych, barwnik ma niską hydrofilowość i słabą rozpuszczalność; barwnik ma dużą masę cząsteczkową i słabe właściwości barwiące. Gdy wartość pH jest niska podczas barwienia, połączenie barwnika i włókna białkowego jest zdominowane przez wiązania jonowe, gdy wartość pH jest wysoka, połączenie z włóknem jest zdominowane przez wiązania wodorowe i przyciąganie międzycząsteczkowe.
Barwniki kwasowe do barwienia w kąpieli obojętnej Barwniki te mają mniejszy udział grup kwasu sulfonowego w strukturze molekularnej i mogą barwić włókna w kąpieli barwiącej obojętną, dlatego nazywane są barwnikami obojętnymi kwasami. Kiedy ten rodzaj barwnika jest barwiony, wiązanie między barwnikiem a włóknem jest spowodowane głównie siłami międzycząsteczkowymi i wiązaniami wodorowymi. Sól obojętna, taka jak sól kuchenna i siarczan sodu, nie spowalnia farbowania, ale wspomaga farbowanie. Barwniki te mają słabe właściwości farbiarskie, ale mają dobrą odporność na wilgoć i są również używane do barwienia jedwabiu i wełny.
Ten rodzaj barwnika nie wymaga barwienia w silnie kwaśnym środowisku. Jako barwniki pomocnicze powszechnie stosuje się octan amonu i siarczan amonu. Czas barwienia jest krótki, produkt barwiony ma lepszy połysk i miękkość w dotyku, ale cena jest wyższa, a kolor nie jest tak dobry jak barwniki kwasowe, a barwniki kwasowe typu 1:1 są jasne i ciemne.
Barwienie w temperaturze pokojowej, podgrzewanie do wrzenia w ciągu 30 do 45 minut i gotowanie przez 30 minut. Następnie umyj i wysusz. Szybkość wchłaniania barwnika tego rodzaju barwników różni się znacznie w zależności od temperatury, a temperaturę należy dokładnie kontrolować, aby uzyskać wyższą szybkość wchłaniania barwnika i efekt wyrównywania.
Kwasowe barwniki zaprawowe 1:2 są szeroko stosowane do barwienia winylonu i jego tkanin mieszanych. Ten rodzaj barwnika ma większy bezpośredni wpływ na barwienie winylonu, ale szybkość barwienia jest szybsza i nie jest łatwo wyrównać barwnik. W celu uzyskania równomiernego barwienia, podczas barwienia winylu, pH kąpieli farbiarskiej można regulować w zakresie od 4 do 5. Na przykład barwienie/bawełna może regulować pH kąpieli farbiarskiej w zakresie od 6 do 7,5. Jednocześnie temperatura nie powinna być zbyt szybka. Barwiąc winylon kwasowym barwnikiem zaprawowym 1:2 kolor gotowego produktu jest zbliżony do koloru wełny. Odporność na barwienie jest wyższa, a odporność na światło bardziej widoczna. Inne odporności, takie jak mycie, pocenie się, tarcie i prasowanie, są w zasadzie takie same jak farbowanie. Wyniki dla wełny są podobne.