Pewarna reaktif disebut juga dengan pewarna reaktif. Suatu jenis pewarna yang bereaksi secara kimia dengan serat selama pewarnaan. Molekul pewarna jenis ini mengandung gugus yang dapat bereaksi secara kimia dengan serat, dan ketika pewarnaan, pewarna bereaksi dengan serat, membentuk ikatan kovalen antara keduanya dan menjadi satu kesatuan, yang meningkatkan ketahanan pencucian dan tahan luntur gesekan. Pewarna reaktif adalah jenis pewarna baru. Pada tahun 1956, Inggris pertama kali memproduksi pewarna reaktif Procion. Molekul pewarna reaktif terdiri dari dua komponen utama yaitu pewarna induk dan gugus reaktif, dan gugus yang dapat bereaksi dengan serat disebut gugus reaktif.
Sifat-sifat zat warna reaktif adalah sebagai berikut:
Pertama, kelarutan
Kualitas pewarna reaktif yang digunakan dalam aplikasi komersial baik untuk kelarutan dalam air. Kelarutan dan konsentrasi larutan pewarna berhubungan dengan rasio rendaman yang dipilih, jumlah elektrolit yang ditambahkan, suhu pencelupan dan jumlah urea. Kelarutan pewarna reaktif sangat bervariasi, lihat monografi, dan kelarutan yang tercantum mengacu pada kisaran penerapan pewarna yang diizinkan. Pewarna reaktif yang digunakan pada pencetakan atau pencelupan pad harus dipilih dengan kelarutan sekitar 100 g/l, sehingga pewarna harus larut sempurna, tanpa kekeruhan dan tanpa bintik warna. Air panas dapat mempercepat pelarutan, urea memiliki efek pelarutan, garam, bubuk natrium dan elektrolit lainnya akan mengurangi kelarutan pewarna. Agen alkali tidak boleh ditambahkan bersamaan dengan pembubaran pewarna reaktif untuk mencegah hidrolisis pewarna.
Metode penentuan kelarutan zat warna reaktif antara lain filtrasi vakum, spektrofotometri, dan metode spot kertas saring. Metode titik kertas saring mudah dioperasikan dan cocok untuk penggunaan praktis di pabrik. Dalam penentuannya, serangkaian larutan pewarna dengan konsentrasi berbeda disiapkan dan diaduk pada suhu kamar (20 derajat C) selama 10 menit untuk melarutkan pewarna sepenuhnya. Gunakan tabung pengisap skala 1ml untuk menjangkau bagian tengah cairan uji, lalu isap dan keluarkan tiga kali sambil diaduk. Kemudian ambil 0,5 ml larutan uji, teteskan secara vertikal pada kertas saring tepat pada mulut gelas kimia, dan ulangi. Setelah kering, mata menguji lingkaran infiltrasi cairan, dan konsentrasi langkah pertama tanpa bintik jelas pada kertas saring digunakan sebagai kelarutan pewarna, dinyatakan dalam gram/liter. Larutan beberapa pewarna reaktif, setelah didinginkan, menghasilkan larutan koloid yang keruh, dan tetesan pada kertas saring dapat meresap secara merata, tanpa noda, dan tidak menghalangi penggunaan normal.
Kedua, difusivitas
Difusivitas mengacu pada kemampuan pewarna untuk berpindah ke bagian dalam serat, difusi molekul pewarna pada suhu tertentu. Pewarna dengan koefisien difusi besar memiliki laju reaksi dan efisiensi pengikatan yang tinggi, serta tingkat kemerataan dan penetrasi yang baik. Kinerja difusi bergantung pada struktur dan ukuran pewarna, dan semakin besar molekulnya, semakin sulit untuk berdifusi. Pewarna dengan afinitas besar terhadap serat sangat teradsorpsi oleh serat, dan difusi menjadi sulit, biasanya dengan menaikkan suhu untuk mempercepat difusi pewarna. Koefisien difusi pewarna menurun ketika elektrolit ditambahkan ke larutan pewarna.
Sifat difusi pewarna biasanya ditentukan dengan metode film tipis. Rendam film viscose (cellophane) dalam air suling dengan ketebalan 2,4 sutera sebelum perendaman dan 4,5 sutera setelah perendaman 24 jam. Saat mengukur, film ditumpuk dengan ketebalan tertentu sesuai kebutuhan, dan ditekan di bawah pelat kaca untuk menghilangkan gelembung. Kemudian di tengah kedua belat tersebut diapit dengan gasket karet, salah satunya terdapat lubang bundar di tengah belat hanya dapat disebarkan ke lapisan film melalui lubang ini, film belat direndam dalam larutan pewarna 20 derajat C singkatan dari 1 jam, lalu keluarkan airnya untuk dibilas, amati jumlah lapisan film dan setiap lapisan pewarna warna gandum. Ada korelasi tertentu antara jumlah lapisan difusi dan waktu setengah pencelupan. Waktu setengah pencelupan singkat dan jumlah lapisan difusi banyak.
Ketiga, keterusterangan
Keterusterangan mengacu pada kemampuan pewarna reaktif untuk diserap oleh serat dalam larutan pewarna. Pewarna reaktif dengan kelarutan tinggi seringkali memiliki keterusterangan yang rendah, dan varietas dengan keterusterangan rendah harus dipilih untuk pencelupan dan pencetakan bantalan kontinyu. Peralatan pencelupan dengan rasio rendaman yang besar, seperti pencelupan tali dan pencelupan Hank, sebaiknya menggunakan pewarna dengan keterusterangan tinggi. Metode pewarnaan rolling (cold rolling tumpukan), pewarna dipindahkan ke serat dengan cara dicelupkan, dan mudah untuk mendapatkan pewarnaan yang merata dengan pewarna dengan kelurusan yang sedikit lebih rendah, perbedaan warna sebelum dan sesudah lebih sedikit, dan pewarna terhidrolisis mudah dicuci.
Keterusterangan pewarna reaktif dinyatakan dengan persentase pewarna kesetimbangan (yaitu laju warna) atau nilai Rf dari analisis kromatografi.
Cara penentuan (1): Bahan serat dengan kapas poplin mercerized 40X40 yang diputihkan kemasan 2 gram. Konsentrasi larutan pencelupan adalah 0,2g/l, rasio rendaman adalah 20:1, dan suhu pencelupan dibagi menjadi 30 derajat dan 80 derajat. Selama penentuan, 2 gram kain yang dipotong-potong dimasukkan ke dalam botol berleher tiga yang telah mencapai suhu pencelupan yang ditentukan (untuk menghindari penguapan air), dan pada interval tertentu, 2 ml larutan pewarna diserap dalam pengadukan. (pada saat yang sama, 2 ml air ditambahkan) untuk menentukan kepadatan optik larutan pewarna. Dengan bertambahnya waktu pencelupan, adsorpsi mencapai kesetimbangan, dan kerapatan optik larutan pewarna tidak berubah. Pada saat ini, persentase pencelupan menunjukkan keterusterangan pewarna.
Cara penentuan (2): kromatografi kertas (kertas saring Xinhua #3), amati perbedaan ketinggian setiap kenaikan titik pewarna, yaitu nilai Rf yang berbeda. Semakin besar nilai Rf maka semakin tidak langsung zat warna tersebut dengan bahan selulosa. Semakin kecil nilai Rf maka keterusterangannya semakin besar. Larutan pewarna 0.2g/l disiapkan, dan sampel diambil pada kertas saring dengan tabung kapiler. Setelah kering, dijenuhkan dalam silinder kromatografi tertutup yang berisi air suling selama 30 menit. Kemudian, salah satu ujung sampel kertas saring dikontakkan dengan air untuk memulai analisis kromatografi. Kromatografi kertas merupakan metode sederhana untuk menentukan kelurusan zat warna, namun nilai Rf tidak sepenuhnya sesuai dengan sifat zat warna yang sebenarnya.
Keempat, aktivitas reaksi
Reaktivitas pewarna reaktif biasanya mengacu pada kekuatan kemampuan reaksi pewarna dan gugus hidroksil selulosa, pewarna reaktif dapat menyelesaikan fiksasi pada suhu kamar dan kondisi basa lemah, namun stabilitas pewarna dalam reaksi ini relatif buruk, mudah menjadi dihidrolisis sehingga kehilangan kemampuan pewarnaannya. Pewarna reaktif yang lemah perlu berikatan dengan selulosa pada suhu yang lebih tinggi, atau menggunakan alkali kuat untuk mengaktifkan gugus hidroksil pada benang serat, sehingga memicu reaksi pewarna yang menempel pada serat.
Reaktivitas dari jenis pewarna reaktif yang sama kira-kira sama, dan kekuatan reaktivitas bergantung pada struktur kimia gugus reaktif pewarna, diikuti oleh gugus penghubung antara badan pewarna dan gugus aktif, yang juga memiliki dampak tertentu pada reaktivitas pewarna. Selain itu juga dipengaruhi oleh nilai pH, nilai pH umum meningkat, dan kecepatan reaksi meningkat. Sedangkan suhu juga merupakan faktor yang mempengaruhi kecepatan reaksi, dan kecepatan reaksi semakin cepat seiring dengan kenaikan suhu. Setiap kenaikan suhu 10 derajat, kecepatan reaksi dapat ditingkatkan 2 hingga 3 kali lipat. Oleh karena itu, setelah dicetak, setelah dikeringkan atau dikukus, dapat meningkatkan reaksi antara pewarna dan serat.