Akrüüllõnga keemilised omadused ja värvimismehhanism

1. akrüüllõnga molekulaarstruktuur

Akrüül, teaduslikult tuntud kui polüakrüülonitriil (PAN), on sünteetiline polümeer, mis on moodustatud akrüülonitriili monomeeridest vabade radikaalse polümerisatsiooni kaudu.

Selle peamine molekuliahela koosneb süsinikust - süsiniku sideme struktuurist, külgahelate külge kinnitatud väga polaarsete nitriilirühmadega (- CN).

See ainulaadne funktsionaalne rühm annab suurepärase keemilise vastupidavuse ja stabiilsuse hapete, oksüdentide ja orgaaniliste lahustite suhtes.

Lisaks neelavad {- CN -rühmad tõhusalt UV -valgust, mille tulemuseks on suurepärane kergus ja vastupidavus tuhmumisele isegi pärast pikka - terminit õues kasutamine.

Lisaks aitavad akrüüli tugevuse ja hõõrdumiskindluse tõttu kaasa tugevad molekulidevahelised jõud, kõrge orientatsioon ja kõrge kristallilisus.

Kuid kõrge kristallilisus ja hüdrofoobne olemus raskendavad traditsioonilise vee - lahustuvate värvainete (näiteks otse- ja happelisi värvaineid) kiudainete tungimise, mille tulemuseks on madala värvaine afiinsus, mis on värvimise peamine takistus.

Selle piirangu ületamiseks muudetakse tööstuslikult toodetud akrüüllõngaid tavaliselt kopolümerisatsiooni abil.

Tutvustades sekundaarset või tertsiaarset monomeeri, näiteks metüülakrülaat, naatriummetakrülaatsulfonaadi või vinüülpüridiini, saab makromolekulaarse ahela regulaarsuse tõhusalt häirida, vähendades kristallilisust.

Lisaks sisestatakse kiudainetesse siduvateks värvaineteks võimelised polaar- või ioonrühmad (näiteks karboksüül, sulfoonhape või püridüül), suurendades märkimisväärselt värvaine adsorptsiooni ja parandades selle difusiooni kiudainetes, pakkudes järgneva värvainete struktuurset alust.

2. värvimismehhanism

Akrüüllõnga värvimine on füüsikalis -keemiline protsess, kus domineerib ioonside.

Modifitseeritud akrüülkiud sisaldavad tavaliselt teatud arvu anioonseid rühmi (näiteks sulfoonhappe rühmad - so₃h).

Need rühmad ioniseerivad vees, moodustades - so₃⁻, moodustades negatiivselt laetud värvaine saidid.

Seetõttu kasutatakse katioonseid värvaineid (varem tuntud kui põhivärvid) peamiselt tegelikus värvimisel.

Need värvained dissotsieeruvad vees, moodustades positiivselt laetud pigmendi katioonid.

Värvimise ajal, sobivate temperatuuri ja pH tingimustes, rändavad värvainekatioonid kiudude pinnale Coulombi atraktsiooni kaudu ja läbivad tugeva elektrostaatilise adsorptsiooni anioonsetesse saitidesse nagu - so₃⁻.

See protsess vastab Langmuiri isotermi adsorptsioonimudelile.

Seejärel difundeeruvad värvainemolekulid kiudainete amorfsetesse piirkondadesse, moodustades lõpuks tugeva ioonse sideme ja lõpetades värvimisprotsessi.

Kogu värvimisprotsess on äärmiselt temperatuur - tundlik ja seda tuleb sageli läbi viia klaasist üleminekutemperatuurist (TG), et soodustada kiudaine ahela liikumist ja värvaine difusiooni.

Elektrolüütide (näiteks Na₂So₄) lisamine võib ka aeglustada värvimist, takistades ebaühtlast värvimist, mis on põhjustatud liigsest värvimisest konkureeriva adsorptsiooni kaudu.

Seetõttu on nende värvimismehhanismi tõttu katioonsed värvained akrüülkiudude värvimiseks eelistatud.

Tegeliku tootmise korral on vaja värvainete likööri pH süstemaatilist kontrolli, esialgset temperatuuri, küttegraafikut ja lisas annust, et saavutada kõrge värvaine omastamine, ühtlased värvainete tulemused ja hea värvikindluse tagamiseks.