Coloranții reactivi au culori strălucitoare și cromatograme complete. Este cunoscut pentru aplicarea sa simplă, costul scăzut și rezistența excelentă. În special odată cu dezvoltarea fibrelor celulozice în ultimii ani, coloranții reactivi au devenit cel mai important tip de colorant pentru vopsirea fibrelor textile din celuloză.

Dar cea mai proeminentă problemă a coloranților reactivi este rata scăzută de epuizare și rata de fixare. În procesul tradițional de vopsire a fibrei celulozice, pentru a îmbunătăți absorbția coloranților și viteza de fixare a coloranților reactivi, trebuie adăugată o cantitate mare de sare anorganică (clorură de sodiu sau sulfat de sodiu). În funcție de structura și culoarea vopselei, cantitatea de sare utilizată este în general de 30 până la 150 g/L. Deși s-au făcut progrese mari în tratarea compușilor organici din apele uzate de tipărire și vopsire, adăugarea unei cantități mari de săruri anorganice în procesul de vopsire nu poate fi tratată prin metode fizice și biochimice simple.

Cercetări privind tehnologia coloranților reactivi și coloranților fără sare

Din punct de vedere ecologic, deversarea apelor uzate de tipărire și vopsire cu salinitate ridicată modifică în mod direct calitatea apei râurilor și lacurilor și distruge mediul ecologic.
imagine
Permeabilitatea ridicată a sării va determina salinizarea solului din jurul râurilor și lacurilor, reducând randamentul culturilor. Pe scurt, utilizarea unei cantități mari de săruri anorganice nu poate fi nici degradată, nici reciclată și, în același timp, are un mare impact negativ asupra calității apei și a solului. Pe baza acestui lucru, acest articol trece în revistă progresul recent al cercetării tehnologiei de vopsire fără sare și discută sistematic schimbările structurale ale coloranților reactivi cu conținut scăzut de sare, tehnologia de altoire și tehnologia de reticulare.

Coloranți reactivi pentru vopsirea fără sare

Caracteristicile remarcabile ale coloranților reactivi sunt structura moleculară mică, hidrofilitatea bună și îndepărtarea ușoară a culorii plutitoare după fixare. Aceasta este o inovație importantă în proiectarea moleculelor de colorant. Dar acest lucru face ca rata de epuizare a colorantului și rata de fixare să fie scăzute și trebuie adăugată o cantitate mare de sare în timpul vopsirii. Conduce la pierderea unei cantități mari de ape uzate sărate și coloranți, crescând astfel costul epurării apelor uzate. Poluarea mediului este gravă. Unele companii de coloranți au început să acorde atenție examinării și îmbunătățirii precursorilor de coloranți și a grupurilor reactive și să dezvolte coloranți reactivi pentru vopsirea cu conținut scăzut de sare. CibacronLs lansat de Ciba este un tip de coloranți cu conținut scăzut de sare care utilizează diferite grupuri active pentru a se combina. Caracteristica acestui colorant este că cantitatea de sare utilizată în vopsire este de 1/4 până la 1/2 din cea a coloranților reactivi generali. Nu este sensibil la modificările raportului de baie și are o reproductibilitate bună. Acest tip de coloranți sunt în principal vopsire prin scufundare și pot fi utilizați împreună cu coloranți dispersi pentru vopsirea rapidă într-o singură baie a amestecurilor de poliester/bumbac.

Sumitomo Corporation din Japonia a propus un set de metode de vopsire potrivite pentru coloranții din seria Sumifux Supra. Se numește metoda de colorare LETfS. Cantitatea de sare anorganică folosită în această metodă este doar 1/2 până la 1/3 din procesul tradițional, iar raportul băii poate ajunge la 1:10. Și a lansat o serie de coloranți reactivi compatibili cu procesul. Această serie de coloranți sunt coloranți heterobi-reactivi compuși din monocloros-triazină și sulfat de B-etilsulfonă. Cantitatea de colorant rezidual din apele uzate de vopsire a acestei serii de coloranți este de numai 25%-30% din conținutul de colorant din apele uzate de vopsire reactivă generală. Este recomandat pentru vopsirea fibrelor Tencel. Prezintă performanțe excelente de aplicare în ceea ce privește viteza de fixare, spălarea ușoară și diferite rezistențe ale produselor vopsite.

Compania DyStar a lansat coloranții din seria RemazolEF potriviti pentru vopsirea fără sare, grupul activ este în principal sulfatul de B-hidroxietil sulfonă și a lansat un proces de vopsire fără sare ecologic. Cantitatea de sare anorganică utilizată este 1/3 din procedeul convențional. Procesul de vopsire este scurtat. În plus, sistemul acoperă o gamă largă de cromatograme. O varietate de trei culori primare pot fi combinate pentru a obține culori strălucitoare. Compania Clariant (Clariant) a lansat seria DrimareneHF de coloranți reactivi, în principal în 4 soiuri: DrimareneBlueHF-RL, 戡ownHF-2RL, NavyHF-G, RedHF-G, utilizate pentru vopsirea la epuizare și vopsirea continuă a fibrelor celulozice, performanță de aplicare Și bună rezistenta. Rata de fixare este destul de mare, sare scăzută și raport scăzut de lichid. Fixare neutră, lavabilitate bună.

Unii coloranți reactivi nou dezvoltați pot crește directitatea coloranților prin creșterea volumului moleculelor de colorant și reducerea cantității de săruri anorganice. De exemplu, introducerea grupărilor uree poate crește directitatea grupelor active și poate reduce cantitatea de săruri anorganice. Îmbunătățiți rata de fixare; există, de asemenea, precursori de coloranți poliazoici (cum ar fi trisazo, tetraazo) pentru a crește directitatea colorantului și a atinge scopul vopsirii fără sare. Efectul de obstacol steric ridicat al unor coloranți din structură poate modifica semnificativ reactivitatea grupurilor reactive ale coloranților reactivi și cantitatea de sare utilizată în vopsire. Aceste efecte de împiedicare sterică sunt, în general, introducerea de substituenți alchil în diferite poziții pe matricea colorantului. Caracteristicile lor structurale de bază sunt rezumate de cercetători după cum urmează:

Grupul activ unu SO: CH2CH: oS03Na poate fi în poziţia meta sau para a inelului benzenic;

R3 poate fi în poziţia orto, inter sau para a inelului benzenic. Formula structurală este coloranții reactivi cu vinil sulfonă.

Substituenți diferiți sau poziții de substituție diferite pe coloranți pot obține aceeași valoare de vopsire în aceleași condiții de vopsire, dar cantitățile lor de sare de vopsire sunt destul de diferite.

Coloranții reactivi excelenți cu conținut scăzut de sare trebuie să aibă următoarele caracteristici: 1) Cantitatea de sare folosită la vopsire este mult redusă; 2) Vopsirea într-o baie de vopsire cu raport scăzut al băii, stabilitatea băii de vopsire; 3) Capacitate bună de spălare. Reduceți timpul de post-procesare; 4) Reproductibilitate excelentă. În ceea ce privește îmbunătățirea coloranților, în plus față de îmbunătățirea menționată mai sus a structurii matricei de colorant și combinația rezonabilă de grupe active, unii oameni au sintetizat așa-numiții coloranți reactivi cationici, care pot fi vopsiți fără adăugarea de sare. De exemplu, coloranți reactivi cationici cu următoarea structură:

Din formula de mai sus se poate observa că corpul de culoare este conectat la grupul activ de monocloro-triazină. O grupare de amoniu cuaternar piridină este, de asemenea, atașată la inelul s-triazin. Colorantul este încărcat pozitiv, iar gruparea cuaternară de amoniu este o grupă solubilă în apă. Deoarece nu numai că nu există nicio repulsie a sarcinii între moleculele de colorant și fibră, ci și atragerea sarcinilor pozitive și negative, colorantul este ușor să se apropie de suprafața fibrei și să se adsorbe pe fibra vopsită. Prezența electroliților în soluția de vopsire nu numai că nu va produce efectul de promovare a colorantului, dar va slăbi și atracția dintre colorant și fibră, astfel încât acest tip de vopsire cu colorant poate fi vopsit fără adăugarea de electroliți pentru vopsirea fără sare. Procesul de vopsire este similar cu coloranții reactivi obișnuiți. Pentru coloranții reactivi monocloros-triazin, carbonatul de sodiu este încă adăugat ca agent de fixare. Temperatura de fixare este de aproximativ 85℃. Rata de absorbție a colorantului poate ajunge la 90% până la 94%, iar rata de fixare este de 80% până la 90%. Are rezistență bună la lumină și rezistență la spălare. Coloranți reactivi cationici similari au raportat, de asemenea, utilizarea monofluor-s-triazinei ca grup activ. Activitatea monofluor-s-triazinei este mai mare decât cea a monocloro-s-triazinei.

Acești coloranți pot fi, de asemenea, vopsiți în amestecuri de bumbac/acrilic, iar alte proprietăți ale coloranților (cum ar fi nivelarea și compatibilitatea etc.) trebuie studiate în continuare. Dar oferă o nouă modalitate prin care fibra de celuloză poate efectua vopsirea fără sare.