Propjetajiet kimiċi u mekkaniżmu taż-żebgħa tal-ħjut akriliċi

1. Struttura molekulari tal-ħjut akriliċi

Akriliku, magħruf xjentifikament bħala polyacrylonitrile (PAN), huwa polimeru sintetiku ffurmat minn monomeri ta 'acrylonitrile permezz ta' polimerizzazzjoni radikali ħielsa.

Il-katina molekulari ewlenija tagħha tikkonsisti minn struttura tal-bond tal-karbonju tal-karbonju-, bi gruppi nitrili polari ħafna (- cn) imwaħħlin mal-ktajjen tal-ġnub.

Dan il-grupp funzjonali uniku jagħti reżistenza kimika eċċellenti u stabbiltà għal aċidi, ossidanti, u solventi organiċi.

Barra minn hekk, il-gruppi - CN jassorbu b'mod effettiv id-dawl UV, li jirriżulta f'livell ta 'dawl eċċellenti u reżistenza għall-fading anke wara l-użu fit-tul - fit-terminu ta' barra.

Barra minn hekk, forzi intermolekulari qawwija, orjentazzjoni għolja, u kristallinità għolja jikkontribwixxu għar-reżistenza għas-saħħa u l-brix tal-akriliku.

Madankollu, il-kristallinità għolja u n-natura idrofobika jagħmluha diffiċli għall-ilma tradizzjonali - żebgħat li jinħallu (bħal żebgħat diretti u aċidi) biex jippenetraw il-fibra, li jirriżulta f'affinità baxxa taż-żebgħa, ostaklu maġġuri għaż-żebgħa.

Biex tingħeleb din il-limitazzjoni, ħjut akriliċi prodotti b'mod industrijali huma tipikament modifikati permezz ta 'kopolimerizzazzjoni.

Bl-introduzzjoni ta 'monomeru sekondarju jew terzjarju, bħal methyl acrylate, sodju metakrilat sulfonat, jew vinil piridina, ir-regolarità tal-katina makromolekulari tista' tiġi mħarbta b'mod effettiv, u tnaqqas il-kristallinità.

Barra minn hekk, gruppi polari jew joniċi (bħal karbossiliku, aċidu sulfoniku, jew piridil) li kapaċi jorbtu żebgħat huma introdotti fil-fibra, li jtejbu b'mod sinifikanti l-adsorbiment taż-żebgħa u jtejbu t-tixrid tagħha fil-fibra, li jipprovdu bażi strutturali għal żebgħa sussegwenti.

2. Mekkaniżmu taż-żebgħa

Iż-żebgħa tal-ħjut akriliċi hija proċess fiżikokimiku ddominat minn twaħħil joniku.

Fibri akriliċi modifikati tipikament fihom ċertu numru ta 'gruppi anjoniċi (bħal gruppi ta' aċidu sulfoniku - so₃h).

Dawn il-gruppi jonizzaw fl-ilma biex jiffurmaw - SO₃⁻, li jiffurmaw siti taż-żebgħa ċċarġjati b'mod negattiv.

Għalhekk, żebgħat katjoniċi (li qabel kienu magħrufa bħala żebgħat bażiċi) jintużaw primarjament fiż-żebgħa attwali.

Dawn iż-żebgħat jiddisassoċjaw fl-ilma biex jiffurmaw katjoni ta 'pigment iċċarġjati b'mod pożittiv.

Waqt iż-żebgħa, taħt kundizzjonijiet ta 'temperatura u pH xierqa, il-katjoni taż-żebgħa jemigraw lejn il-wiċċ tal-fibra permezz ta' attrazzjoni ta 'Coulomb u jgħaddu minn adsorbiment elettrostatiku qawwi għal siti anjoniċi bħal {- SO₃⁻.

Dan il-proċess jikkonforma mal-mudell ta 'adsorbiment ta' l-isoterm Langmuir.

Il-molekuli taż-żebgħa mbagħad ixxerrdu aktar fir-reġjuni amorfu tal-fibra, li fl-aħħar jiffurmaw bond joniku qawwi u jimlew il-proċess taż-żebgħa.

Il-proċess taż-żebgħa kollu huwa estremament temperatura - sensittiva u ħafna drabi għandha titwettaq 'il fuq mit-temperatura ta' transizzjoni tal-ħġieġ (TG) biex tippromwovi l-moviment tal-katina tal-fibra u t-tixrid taż-żebgħa.

Iż-żieda ta 'elettroliti (bħal Na₂so₄) tista' wkoll tnaqqas iż-żebgħa, li tipprevjeni żebgħa irregolari kkawżata minn żebgħa eċċessiva permezz ta 'adsorbiment kompetittiv.

Għalhekk, minħabba l-mekkaniżmu taż-żebgħa tagħhom, iż-żebgħat katjoniċi huma l-għażla preferuta għaż-żebgħa tal-fibri akriliċi.

Fil-produzzjoni attwali, il-kontroll sistematiku tal-pH taż-żebgħa tal-likur, it-temperatura inizjali taż-żebgħa, l-iskeda tat-tisħin, u d-doża awżiljarja hija meħtieġa biex tinkiseb assorbiment għoli taż-żebgħa, riżultati uniformi taż-żebgħa, u tiżgura l-veloċità tajba tal-kulur.