საღებავის საფუძვლები: კათიონური საღებავები

კათიონური საღებავები არის სპეციალური საღებავები პოლიაკრილონიტრილის ბოჭკოების შეღებვისთვის და ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას მოდიფიცირებული პოლიესტერის (CDP) შეღებვისთვის.დღეს გაგიზიარებთ კათიონური საღებავების საბაზისო ცოდნას.

კათიონური საღებავების მიმოხილვა

1. ისტორია
კათიონური საღებავები წარმოებული ერთ-ერთი ყველაზე ადრეული სინთეზური საღებავია.1856 წელს შეერთებულ შტატებში WHPerkin-ის მიერ სინთეზირებული ანილინის იისფერი და შემდგომი ბროლის იისფერი და მალაქიტის მწვანე ყველა კათიონური საღებავებია.ეს საღებავები ადრე ცნობილი იყო, როგორც ძირითადი საღებავები, რომლებსაც შეუძლიათ შეღებონ ცილის ბოჭკოები და ცელულოზის ბოჭკოები, რომლებიც დამუშავებულია ტანინითა და ტარტარით.მათ აქვთ ნათელი ფერები, მაგრამ არ არიან მსუბუქად გამძლე და მოგვიანებით განვითარდნენ პირდაპირი საღებავებითა და კვამლის საღებავებით.და მჟავე საღებავები.

1950-იან წლებში აკრილის ბოჭკოების სამრეწველო წარმოების შემდეგ დადგინდა, რომ პოლიაკრილონიტრილის ბოჭკოებზე კატიონურ საღებავებს არა მხოლოდ აქვთ მაღალი პირდაპირობა და ნათელი ფერი, არამედ აქვთ ბევრად უფრო მაღალი ფერის მდგრადობა, ვიდრე ცილოვან ბოჭკოებსა და ცელულოზის ბოჭკოებს.იწვევს ხალხის ინტერესს.აკრილის ბოჭკოების და სხვა სინთეზური ბოჭკოების გამოყენებასთან შემდგომი ადაპტაციის მიზნით, სინთეზირებულია მრავალი ახალი ჯიში მაღალი გამძლეობით, როგორიცაა პოლიმეთინის სტრუქტურა, აზოტის შემცვლელი პოლიმეთინის სტრუქტურა და პერნალაქტამის სტრუქტურა და ა.შ., ასე რომ კატიონური საღებავები ხდება პოლიაკრილონიტრილი.ძირითადი საღებავების კლასი ბოჭკოების შეღებვისთვის.

2. მახასიათებლები:
კატიონური საღებავები წარმოქმნიან დადებითად დამუხტულ ფერად იონებს ხსნარში და ქმნიან მარილებს მჟავა ანიონებთან, როგორიცაა ქლორიდის იონი, აცეტატის ჯგუფი, ფოსფატის ჯგუფი, მეთილის სულფატის ჯგუფი და ა.შ., რითაც ღებავს პოლიაკრილონიტრილის ბოჭკოებს.რეალურ შეღებვაში, ჩვეულებრივ გამოიყენება რამდენიმე კათიონური საღებავი კონკრეტული ფერის შესაქმნელად.თუმცა, კათიონური საღებავების შერეული შეღებვა ხშირად ძნელია თანაბრად შეღებვა იმავე ფერის შუქზე, რის შედეგადაც ხდება ჭრელი და ფენიანი.ამიტომ კათიონური საღებავების წარმოებისას, გარდა ჯიშისა და რაოდენობის გაფართოებისა, ყურადღება უნდა მივაქციოთ საღებავების ჯიშების შესატყვისსაც;შეღებვის თავიდან ასაცილებლად, ყურადღება უნდა მივაქციოთ კარგი დონის მქონე ჯიშების განვითარებას, ასევე ყურადღება მივაქციოთ კათიონური საღებავების ორთქლის გამძლეობის გაუმჯობესებას.და სინათლის სიმტკიცე.

მეორე, კათიონური საღებავების კლასიფიკაცია

კატიონური საღებავის მოლეკულაში დადებითად დამუხტული ჯგუფი გარკვეული გზით უკავშირდება კონიუგირებულ სისტემას და შემდეგ ქმნის მარილს ანიონურ ჯგუფთან.კონიუგირებული სისტემაში დადებითად დამუხტული ჯგუფის პოზიციის მიხედვით კათიონური საღებავები შეიძლება დაიყოს ორ კატეგორიად: იზოლირებულ და კონიუგირებულად.

1. იზოლირებული კათიონური საღებავები
საიზოლაციო კათიონური საღებავის წინამორბედი და დადებითად დამუხტული ჯგუფი დაკავშირებულია საიზოლაციო ჯგუფის მეშვეობით და დადებითი მუხტი ლოკალიზებულია, ისევე როგორც მეოთხეული ამონიუმის ჯგუფის შეყვანა დისპერსიული საღებავების მოლეკულურ ბოლოს.ის შეიძლება წარმოდგენილი იყოს შემდეგი ფორმულით:

დადებითი მუხტების კონცენტრაციის გამო, ადვილად შერწყმულია ბოჭკოებთან, შეღებვის პროცენტი და შეღებვის მაჩვენებელი შედარებით მაღალია, მაგრამ დონე ცუდია.ზოგადად, ჩრდილი მუქია, მოლარის შთანთქმა დაბალია და ჩრდილი არ არის საკმარისად ძლიერი, მაგრამ მას აქვს შესანიშნავი სითბოს წინააღმდეგობა და მსუბუქი სიმტკიცე და მაღალი სისწრაფე.ხშირად გამოიყენება საშუალო და ღია ფერების შეღებვისას.ტიპიური ჯიშებია:

2. კონიუგირებული კათიონური საღებავები
კონიუგირებული კათიონური საღებავის დადებითად დამუხტული ჯგუფი უშუალოდ უკავშირდება საღებავის კონიუგირებულ სისტემას და დადებითი მუხტი დელოკალიზებულია.ამ ტიპის საღებავის ფერი ძალიან ნათელია და მოლარის შთანთქმა მაღალია, მაგრამ ზოგიერთ ჯიშს აქვს ცუდი სინათლის გამძლეობა და სითბოს წინააღმდეგობა.გამოყენებულ ტიპებს შორის კონიუგირებული ტიპი 90%-ზე მეტს შეადგენს.არსებობს კონიუგირებული კათიონური საღებავების მრავალი სახეობა, ძირითადად ტრიარილმეთანის, ოქსაზინის და პოლიმეთინის სტრუქტურების ჩათვლით.

3. ახალი კათიონური საღებავები

1. მიგრაციული კათიონური საღებავები
ეგრეთ წოდებული მიგრირებადი კათიონური საღებავები ეხება საღებავების კლასს შედარებით მარტივი სტრუქტურით, მცირე მოლეკულური წონითა და მოლეკულური მოცულობით, კარგი დიფუზიურობითა და გამათანაბრებელი ეფექტურობით, რომლებიც ახლა კათიონური საღებავების დიდ კატეგორიად იქცა.მისი უპირატესობები შემდეგია:

მას აქვს კარგი მიგრაციული და გამათანაბრებელი თვისებები და არ გააჩნია სელექციურობა აკრილის ბოჭკოების მიმართ.ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა კლასის აკრილის ბოჭკოებზე და უკეთ გადაჭრას აკრილის ბოჭკოების ერთგვაროვანი შეღებვის პრობლემა.რეტარდერის რაოდენობა მცირეა (2-დან 3%-დან 0.1-დან 0.5%-მდე), და შესაძლებელია ერთფეროვანი შეღებვაც კი, დამამშვიდებლის დამატების გარეშე, ამიტომ გამოყენებამ შეიძლება შეამციროს შეღებვის ღირებულება.მას შეუძლია გაამარტივოს შეღებვის პროცესი და მნიშვნელოვნად შეამციროს შეღებვის დრო (პირველი 45-დან 90 წუთამდე 10-დან 25 წუთამდე).

2. კათიონური საღებავები მოდიფიკაციისთვის:
მოდიფიცირებული სინთეზური ბოჭკოების შეღებვასთან ადაპტაციის მიზნით, კათიონური საღებავების ჯგუფის სკრინინგი და სინთეზირება მოხდა.შემდეგი სტრუქტურები შესაფერისია მოდიფიცირებული პოლიესტერის ბოჭკოებისთვის.ყვითელი ძირითადად არის კონიუგირებული მეთინის საღებავები, წითელი არის ტრიაზოლის ან თიაზოლის დაფუძნებული აზოს საღებავები და იზოლირებული აზო საღებავები, ხოლო ლურჯი არის თიაზოლზე დაფუძნებული აზოსაღებავები და აზო საღებავები.ოქსაზინის საღებავები.

3. დისპერსი კათიონური საღებავები:
მოდიფიცირებული სინთეზური ბოჭკოების შეღებვასთან ადაპტაციის მიზნით, კათიონური საღებავების ჯგუფის სკრინინგი და სინთეზირება მოხდა.შემდეგი სტრუქტურები შესაფერისია მოდიფიცირებული პოლიესტერის ბოჭკოებისთვის.ყვითელი ძირითადად არის კონიუგირებული მეთინის საღებავები, წითელი არის ტრიაზოლის ან თიაზოლის დაფუძნებული აზოს საღებავები და იზოლირებული აზო საღებავები, ხოლო ლურჯი არის თიაზოლზე დაფუძნებული აზოსაღებავები და აზო საღებავები.ოქსაზინის საღებავები.

4. რეაქტიული კათიონური საღებავები:
რეაქტიული კათიონური საღებავები კათიონური საღებავების ახალი კლასია.რეაქტიული ჯგუფის შეყვანის შემდეგ კონიუგირებული ან იზოლირებული საღებავის მოლეკულაში, ამ ტიპის საღებავს ენიჭება განსაკუთრებული თვისებები, განსაკუთრებით შერეულ ბოჭკოზე, ის არა მხოლოდ ინარჩუნებს ნათელ ფერს, არამედ შეუძლია სხვადასხვა ბოჭკოების შეღებვა.

მეოთხე, კათიონური საღებავების თვისებები

1. ხსნადობა:
მარილის წარმომქმნელი ალკილის და ანიონური ჯგუფები კათიონური საღებავის მოლეკულაში აღწერილია ზემოთ, რათა გავლენა იქონიოს საღებავის ხსნადობაზე.გარდა ამისა, თუ შეღებვის გარემოში არის ანიონური ნაერთები, როგორიცაა ანიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები და ანიონური საღებავები, ისინი ასევე გაერთიანდებიან კატიონურ საღებავებთან და წარმოქმნიან ნალექებს.მატყლის/ნიტრილის, პოლიესტერის/ნიტრილის და სხვა შერეული ქსოვილების შეღებვა არ შეიძლება ერთ აბაზანაში ჩვეულებრივი კათიონური საღებავებით და მჟავე, რეაქტიული და დისპერსიული საღებავებით, წინააღმდეგ შემთხვევაში წარმოიქმნება ნალექი.ასეთი პრობლემების გადასაჭრელად ჩვეულებრივ ემატება ნალექის საწინააღმდეგო აგენტები.

2. მგრძნობელობა pH-ის მიმართ:
ზოგადად, კათიონური საღებავები სტაბილურია pH-ის დიაპაზონში 2,5-დან 5,5-მდე.როდესაც pH-ის მნიშვნელობა დაბალია, საღებავის მოლეკულაში ამინო ჯგუფი პროტონირებულია, ხოლო ელექტრონის გამცემი ჯგუფი გარდაიქმნება ელექტრონის ამომყვან ჯგუფად, რაც იწვევს საღებავის ფერის შეცვლას;ხდება ნალექი, ფერის შეცვლა ან საღებავის გაქრობა.მაგალითად, ოქსაზინის საღებავები გარდაიქმნება არაკათიონურ საღებავებად ტუტე გარემოში, რომელიც კარგავს აკრილის ბოჭკოებისადმი მიდრეკილებას და მისი შეღებვა შეუძლებელია.

3. თავსებადობა:
კატიონურ საღებავებს აქვთ შედარებით დიდი მიდრეკილება აკრილის ბოჭკოებთან და აქვთ ცუდი მიგრაციის უნარი ბოჭკოებში, რაც ართულებს საღებავის გასწორებას.სხვადასხვა საღებავებს აქვთ განსხვავებული მიდრეკილება ერთიდაიგივე ბოჭკოს მიმართ და ასევე განსხვავებულია მათი დიფუზიის სიჩქარე ბოჭკოს შიგნით.როდესაც ძალიან განსხვავებული შეღებვის სიჩქარის მქონე საღებავები ერთმანეთშია შერეული, შეღებვის პროცესში სავარაუდოდ მოხდება ფერის ცვლილებები და არათანაბარი შეღებვა.როდესაც მსგავსი მაჩვენებლების მქონე საღებავები შერეულია, მათი კონცენტრაციის თანაფარდობა საღებავების აბაზანაში ძირითადად უცვლელია, ასე რომ პროდუქტის ფერი რჩება თანმიმდევრული და შეღებვა უფრო ერთგვაროვანი.ამ საღებავის კომბინაციის შესრულებას ეწოდება საღებავების თავსებადობა.

გამოყენების მოხერხებულობისთვის, ადამიანები იყენებენ ციფრულ მნიშვნელობებს საღებავების თავსებადობის გამოსახატავად, ჩვეულებრივ გამოხატული K მნიშვნელობით.გამოიყენება ყვითელი და ლურჯი სტანდარტული საღებავების ერთი ნაკრები, თითოეული ნაკრები შედგება ხუთი საღებავისგან სხვადასხვა შეღებვის სიჩქარით და არის ხუთი თავსებადობის მნიშვნელობა (1, 2, 3, 4, 5) და საღებავის თავსებადობის მნიშვნელობა. შეღებვის ყველაზე დიდი სიჩქარით Small, საღებავის მიგრაცია და თანაბარობა ცუდია, ხოლო საღებავის მცირე შეღებვის სიჩქარეს აქვს დიდი თავსებადობის მნიშვნელობა და საღებავის მიგრაცია და დონე უკეთესია.შესამოწმებელი საღებავი და სტანდარტული საღებავი სათითაოდ იღებება, შემდეგ კი შეღებვის ეფექტის შეფასება ხდება შესამოწმებელი საღებავის თავსებადობის ღირებულების დასადგენად.

არსებობს გარკვეული კავშირი საღებავების თავსებადობის მნიშვნელობასა და მათ მოლეკულურ სტრუქტურებს შორის.ჰიდროფობიური ჯგუფები შეჰყავთ საღებავის მოლეკულებში, მცირდება წყლის ხსნადობა, მატულობს საღებავის მიდრეკილება ბოჭკოსთან, იზრდება შეღებვის სიჩქარე, მცირდება თავსებადობის მნიშვნელობა, მცირდება მიგრაცია და დონე ბოჭკოზე და იზრდება ფერის მიწოდება.საღებავის მოლეკულაში შემავალი ზოგიერთი ჯგუფი გეომეტრიული კონფიგურაციის გამო იწვევს სტერიულ ბარიერებს, რაც ასევე ამცირებს საღებავის მიახლოებას ბოჭკოებთან და ზრდის თავსებადობის მნიშვნელობას.

4. სინათლის გამძლეობა:

საღებავების სინათლის გამძლეობა დაკავშირებულია მის მოლეკულურ სტრუქტურასთან.კათიონური ჯგუფი კონიუგირებული კათიონური საღებავის მოლეკულაში შედარებით მგრძნობიარე ნაწილია.ის ადვილად აქტიურდება კათიონური ჯგუფის პოზიციიდან სინათლის ენერგიით მოქმედების შემდეგ და შემდეგ გადადის მთელ ქრომოფორულ სისტემაში, რაც იწვევს მის განადგურებას და გაცვეთილს.კონიუგირებული ტრიარილმეთანი ოქსაზინის, პოლიმეთინის და ოქსაზინის სინათლის გამძლეობა არ არის კარგი.კათიონური ჯგუფი იზოლირებულ კათიონური საღებავის მოლეკულაში გამოყოფილია კონიუგირებული სისტემიდან დამაკავშირებელი ჯგუფით.მაშინაც კი, თუ ის გააქტიურებულია სინათლის ენერგიის მოქმედებით, ადვილი არ არის ენერგიის გადატანა ფერის კონიუგირებული სისტემაში, რათა ის კარგად იყოს დაცული.სინათლის გამძლეობა უკეთესია, ვიდრე კონიუგირებული ტიპი.

5. გაფართოებული კითხვა: კათიონური ქსოვილები
კათიონური ქსოვილი არის 100% პოლიესტერის ქსოვილი, რომელიც ნაქსოვია ორი განსხვავებული მთლიანად პოლიესტერი ნედლეულისგან, მაგრამ შეიცავს მოდიფიცირებულ პოლიესტერის ბოჭკოს.ეს მოდიფიცირებული პოლიესტერის ბოჭკო და ჩვეულებრივი პოლიესტერის ბოჭკო შეღებილია სხვადასხვა საღებავებით და ორჯერ შეღებილია.ფერი, ერთჯერადი პოლიესტერის შეღებვა, ერთჯერადი კათიონური შეღებვა, ზოგადად იყენებენ კათიონურ ძაფს დვრილის მიმართულებით და ჩვეულებრივი პოლიესტერის ძაფს ქსოვილის მიმართულებით.შეღებვისას გამოიყენება ორი განსხვავებული საღებავი: ჩვეულებრივი დისპერსიული საღებავები პოლიესტერის ძაფებისთვის და კათიონური საღებავები კათიონური ძაფებისთვის (ასევე ცნობილია როგორც კათიონური საღებავები).შესაძლებელია დისპერსიული კათიონური საღებავების გამოყენება), ქსოვილის ეფექტს ექნება ორფერიანი ეფექტი.


გამოქვეყნების დრო: ივლის-21-2022