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La solubilità in acqua del colorante è legata alla presenza di uno o più gruppi idrofili alla parte idrocarburica cromogena; la natura del gruppo idrofilo e il loro numero, presenti in una struttura cromogena, genera diversi gradi di solubilità. Si hanno infatti coloranti da molto a poco solubili, che tendono a dare di tipo colloidale, fino a coloranti insolubili, quando nella loro molecola sono totalmente assenti i gruppi idrofili. I coloranti ionici in acqua possono trovarsi in soluzione allo stato molecolare oppure, in relazione alla concentrazione, a temperatura ambiente allo stato di aggregati, ossia sotto forma di particelle di piccole dimensioni in equilibrio tra loro. Il numero di molecole che si aggregano dipende dalla struttura geometrica del colorante e dal numero di gruppi idrofili in esso presenti. L 'aggregazione tra le molecole di colorante avviene per sovrapposizione delle parti idrofobe delle stesse, con i gruppi ionici disposti in posizione opposta, rendere minima la repulsione elettrica. Inizialmente si formano dei dimeri e questi, a loro volta, si legano per formare grossi aggregati o micelle. Al crescere della concentrazione del colorante in soluzione aumenta . tendenza all'aggregazione. Essa, oltre a dipendere dalla struttura del colorante viene influenzata dalla temperatura, dall'agitazione del bagno e dalla presenza di elettroliti (sali o acidi). L 'aumento della temperatura si oppone all'aggregazione e favorisce le soluzioni di tipo monomolecolare o debolmente aggregate. L 'azione della temperatura e degli elettroliti è stata studiata, ad esempio, sul colorante diretto (blu diretto 1 ) ed è mostrata dalle curve della Fig. n. 1.
Le curve mostrano che a temperatura costante lo stato di aggregazione colorante cresce all'aumentare della concentrazione dell'elettrolita, perché diminuita la ionizzazione del colorante in soluzione ed inoltre mostrano che, ad una data concentrazione di elettrolita, lo stato di aggregazione diminuisce al crescere della temperatura della soluzione. L 'agitazione del bagno si oppone all'aggregazione. La tendenza all'aggregazione del colorante dipende, a parità di gruppi idrofili presenti nella struttura, dalla complessità della molecola, nel senso che al crescere di questa, essa aumenta. Anche se l'aggregazione del colorante non è il solo fattore a determinare il suo comportamento tintoriale, si ritiene di non poterla trascurare. Secondo Lenher e Smith, una soluzione contenente il colorante allo stato aggregato ha particelle di varie dimensioni in equilibrio dinamico tra loro anche col colorante allo stato molecolare, così quando nel processo di tintura le particelle più piccole passano sulla fibra (ed è probabile che qui si aggreghino), altre particelle si aggregano o disaggregano, per ristabilire l'equilibrio caratteristico di quella soluzione, in quelle determinate condizioni. L 'aggiunta di sostanze tensioattive alle soluzioni di coloranti ionici porta alla formazione di "micelle tensioattive" contenenti delle molecole di colorante e anche di "complessi" nei quali gli ioni di colorante sono associati con un numero modesto di ioni o di molecole della sostanza tensioattiva. Ciò influenza in modo notevole l'adsorbimento del colorante da parte della fibra.
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Ultimo aggiornamento: 17-06-09
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