خصوصیات شیمیایی و مکانیسم رنگ آمیزی نخ اکریلیک

1 ساختار مولکولی نخ اکریلیک

اکریلیک ، از نظر علمی به عنوان پلی آکریلونیتریل (PAN) شناخته می شود ، یک پلیمر مصنوعی است که از مونومرهای اکریلونیتریل از طریق پلیمریزاسیون رادیکال آزاد تشکیل شده است.

زنجیره مولکولی اصلی آن شامل یک ساختار پیوند کربن کربن- ، با گروه های نیتریل بسیار قطبی ({1}} cn) است که به زنجیره های جانبی وصل شده است.

این گروه عملکردی منحصر به فرد مقاومت شیمیایی عالی و پایداری در برابر اسیدها ، اکسیدان ها و حلال های آلی را نشان می دهد.

علاوه بر این ، گروه های- CN به طور مؤثر نور UV را جذب می کنند ، و در نتیجه نور و مقاومت بسیار خوبی در برابر محو شدن حتی پس از استفاده طولانی مدت- استفاده در فضای باز وجود دارد.

علاوه بر این ، نیروهای بین مولکولی قوی ، جهت گیری زیاد و تبلور بالا به مقاومت و مقاومت در برابر سایش اکریلیک کمک می کند.

با این حال ، تبلور بالا و طبیعت آبگریز باعث می شود آب سنتی-}} رنگهای محلول (مانند رنگهای مستقیم و اسیدی) نفوذ به فیبر ، و در نتیجه میل کم رنگ ، یک مانع اساسی برای رنگ آمیزی باشد.

برای غلبه بر این محدودیت ، نخهای اکریلیک تولید شده به طور معمول از طریق کوپلیمریزاسیون اصلاح می شوند.

با معرفی یک مونومر ثانویه یا سوم ، مانند متیل آکریلات ، سولفونات متاکریلات سدیم یا وینیل پیریدین ، ​​منظم بودن زنجیره ماکرومولکولی می تواند به طور مؤثر مختل شود و تبلور را کاهش می دهد.

علاوه بر این ، گروه های قطبی یا یونی (مانند کربوکسیل ، اسید سولفونیک یا پیریدیل) قادر به اتصال رنگ ها به فیبر وارد می شوند ، به طور قابل توجهی جذب رنگ را تقویت می کنند و انتشار آن را در فیبر بهبود می بخشند و پایه و اساس ساختاری برای رنگ آمیزی بعدی را فراهم می کنند.

2. مکانیسم رنگ آمیزی

رنگ آمیزی نخ اکریلیک یک فرآیند فیزیکوشیمیایی است که تحت تأثیر پیوند یونی قرار دارد.

الیاف اکریلیک اصلاح شده به طور معمول حاوی تعداد مشخصی از گروه های آنیونی (مانند گروه های اسید سولفونیک - So₃h) است.

این گروه ها در آب یونیزه می شوند تا - so₃⁻ تشکیل دهند و سایت های رنگی با بار منفی را تشکیل دهند.

بنابراین ، رنگهای کاتیونی (که قبلاً به عنوان رنگهای اساسی شناخته می شدند) در درجه اول در رنگ آمیزی واقعی استفاده می شوند.

این رنگها در آب جدا می شوند تا کاتیونهای رنگی با بار مثبت تشکیل دهند.

در حین رنگ آمیزی ، در شرایط مناسب و در شرایط pH ، کاتیونهای رنگ از طریق جذب کولوم به سطح فیبر مهاجرت می کنند و جذب الکترواستاتیک قوی به سایتهای آنیونی مانند - so₃⁻ می شوند.

این فرآیند با مدل جذب ایزوترم لانگمویر مطابقت دارد.

مولکول های رنگ سپس بیشتر به مناطق آمورف فیبر پراکنده می شوند و در نهایت یک پیوند یونی قوی تشکیل می دهند و فرآیند رنگرزی را تکمیل می کنند.

کل فرآیند رنگ آمیزی بسیار دما است - حساس است و اغلب باید در بالای دمای انتقال شیشه (TG) انجام شود تا حرکت زنجیره فیبر و انتشار رنگ را ترویج کند.

افزودن الکترولیت ها (مانند Na₂so₄) همچنین می تواند رنگ آمیزی کند و از رنگ آمیزی ناهموار ناشی از رنگ آمیزی بیش از حد از طریق جذب رقابتی جلوگیری کند.

بنابراین ، به دلیل مکانیسم رنگ آمیزی آنها ، رنگهای کاتیونی انتخاب ارجح برای رنگ آمیزی الیاف اکریلیک هستند.

در تولید واقعی ، کنترل سیستماتیک pH مشروبات الکلی رنگ ، دمای رنگ آمیزی اولیه ، برنامه گرمایشی و دوز کمکی برای دستیابی به جذب رنگ بالا ، نتایج رنگ آمیزی یکنواخت و اطمینان از سرعت خوب رنگ مورد نیاز است.