Reaktiivvärvid on puuvillavärvimisel enim kasutatavad värvained, mille tarbimine on samuti tõusuteel ning see trend peaks püsima ka lähiaastatel. Reaktiivvärvid on populaarsed nende mõõduka hinna, suure värvisaagise ja sobiva värvipüsivuse tõttu. Selle ainus puudus on värvainete hüdrolüüs
Hüdrolüüsi tähendus
Tavaliselt kinnitatakse värvained puuvillale leeliselistes tingimustes ja see aluselisus soodustab värvaine reaktsiooni veega, põhjustades selle deaktiveerumise. Deaktiveeritud ehk hüdrolüüsitud värvained ei saa puuvillaga reageerida, mille tulemuseks on märkimisväärne värvaine kadu. Hüdrolüüsitud värvained kleepuvad füüsiliselt aluspinnale, kuni need pesuprotsessi käigus eemaldatakse, põhjustades seega pesupüsivusprobleeme. Lisaks voolavad hüdrolüüsitud värvained ka jäätmevedelikesse, mille tulemuseks on suurenenud saastekoormus.
Reaktiivvärvid värvivad tsellulooskiudsubstraate kolmes etapis:
Värvimine neutraalses keskkonnas soola või Yuanmingi pulbriga.
Värvimisvärv fikseeritakse pärast leelise lisamist ning värvi ja kiu vahele tekib kovalentne side.
Peske kangastel või sees lõdvalt kleepuvad värvained põhjalikult ära.
Ülalmainitud kolmas etapp on väga vajalik. Selle põhjuseks on asjaolu, et enamik värvivannis olevatest reaktiivsetest värvainetest on värvitud kiududega ja mõned neist reageerivad leeliselistes tingimustes veega, kaotades oma reaktiivsuse kiududega ja seega on neil madal afiinsus kiududega. Kui seda etappi ei teostata korralikult, on hüdrolüüsitud värvainete olemasolu tõttu värvitud toote pesukindlus halb; samas kui kiududega reageerivatel värvainetel on kõrge pesukindlus.
Reaktiivsete värvainete reaktsioon veega ei ole ainus värvimise saagist mõjutav tegur. Värvi pealekandmise jõudlus on samuti tihedalt seotud järgmiste teguritega, nagu näiteks värvi stabiilsus säilivus, polsterduslahuse või trükipasta stabiilsus ja reaktiivse värvaine kontsentratsiooni muutus värvaine koostises termilise lahustumise ajal.
Värvainete hüdrolüütiline lagunemine toimub valmistamise hetkest ning jätkub kuivatamise ja jahvatamise ajal. Värvaine hüdrolüüsi aste sõltub selle molekulis olevatest reaktiivsetest rühmadest ja kromofooridest.
Hüdrolüüsitud värvained on ainult ebastabiilsed aatomid või rühmad algsetes reaktiivsetes värvides, mis on asendatud hüdroksüülrühmadega ning nende difusiooni- ja adsorptsiooniomadused on väga sarnased algsete reaktiivsete värvainetega, nii et neid on lihtne kiududesse difundeeruda ja selle pinnale adsorbeeruda.
Leeliselise värvimise etapi lõpus, kui reaktiivvärvid reageerivad vee või kiududega ja on täielikult ära kasutatud, tekib uus tasakaal, st hüdrolüüsitud värvainete jaotusbilanss kius ja värvivannis. Reaktiivsete värvainete jaotumine neutraalsetes lahustes on sarnane. Selles etapis sisaldavad kiud suures koguses keemiliselt seotud värvaineid.
Kõrge niiskuskindlusega värvitud toodete saamiseks tuleb lõplikul vesipesul eemaldada kiududest hüdrolüüsitud värvained. Reaktiivvärvide värvimisel kinnitub kiududele keskmiselt umbes 70% värvainetest ja ülejäänu läheb hüdrolüüsil raisku ning sellest värvide osast kasutatakse ära vähemalt 30%.
Tegelikus reaktsioonisüsteemis on palju tegureid, mis mõjutavad reaktiivsete värvainete hüdrolüüsi kiirust, näiteks värvivanni pH, temperatuur, värvi kontsentratsioon ja elektrolüütide kontsentratsioon.
(1) Värvivanni pH-väärtuse mõju Söötme pH väärtuse ja tselluloosi dissotsiatsiooniastme vahelist seost uurides leiti, et leelise kontsentratsiooni ei saa suurendada, nii et lahuse pH-väärtust ei saa tõsta. lahendus ületas 10-11. Kuna sel ajal on tselluloosis kõik ligipääsetavad hüdroksüülrühmad ioniseeritud ja pH väärtuse tõstmine viib ainult selle hüdrolüüsini.
(2) Temperatuuri mõju Temperatuuri tõstmine toob kaasa reaktiivsete värvainete suurenenud hüdrolüüsi.
(3) Värvaine kontsentratsiooni mõju Reaktiivse värvaine kontsentratsiooni suurendamine lahuses soodustab selle koagulatsiooni, vähendades seeläbi hüdrolüüsi kiirust.
(4) Elektrolüüdi kontsentratsiooni mõju Mida kõrgem on elektrolüüdi kontsentratsioon värvivannis, seda rohkem värvaineid hüdrolüüsitakse.
"Uuring näitas, et reaktiivsete värvainete reaktsioonivõime veega on seotud ka värvimolekulis oleva kromofooriga, sest kromofoor hakkab mõjutama reaktsioonikeskuse elektronpilvede tihedust. Kui kromofoorses süsteemis tekib anioonrühm, tekib reaktsioon. keskuse elektronpilvede tihedus suureneb, vähendades seeläbi reaktiivsete värvainete reaktsioonivõimet veega.