Реактивні барвники мають яскраве забарвлення та повні хроматограми. Він відомий своїм простим нанесенням, низькою ціною та відмінною швидкістю. Особливо з розвитком целюлозних волокон в останні роки, реактивні барвники стали найважливішим типом барвників для фарбування текстильних целюлозних волокон.

Але найпомітнішою проблемою реактивних барвників є низька швидкість виснаження та швидкість фіксації. У традиційному процесі фарбування целюлозного волокна, щоб покращити поглинання барвника та швидкість фіксації реактивних барвників, необхідно додати велику кількість неорганічної солі (хлориду натрію або сульфату натрію). Залежно від структури барвника та кольору, кількість солі, яка використовується, зазвичай становить від 30 до 150 г/л. Незважаючи на великий прогрес у обробці органічних сполук у стічних водах друку та фарбування, додавання великої кількості неорганічних солей у процесі фарбування не може бути оброблено простими фізичними та біохімічними методами.

Дослідження технології реактивних барвників та безсольового барвника

З екологічної точки зору, скидання стічних вод із високою мінералізацією при друку та фарбуванні безпосередньо змінює якість води в річках і озерах і руйнує екологічне середовище.
зображення
Висока водопроникність спричинить засолення ґрунту навколо річок і озер, зниження врожайності сільськогосподарських культур. Коротше кажучи, використання великої кількості неорганічних солей не може ні розкладатися, ні перероблятися, і в той же час має великий негативний вплив на якість води та ґрунту. Виходячи з цього, у цій статті розглядається останній прогрес у дослідженнях технології безсольового фарбування та систематично обговорюються структурні зміни барвників із низьким вмістом солі, технологія щеплення та технологія зшивання.

Реактивні барвники для безсольового фарбування

Видатними властивостями реактивних барвників є мала молекулярна структура, хороша гідрофільність і легке змивання плаваючого кольору після фіксації. Це важлива інновація в дизайні молекул барвника. Але це також призводить до низької швидкості виснаження барвника та швидкості фіксації, і під час фарбування потрібно додавати велику кількість солі. Призводять до втрати великої кількості солоних стічних вод і барвників, таким чином збільшуючи витрати на очищення стічних вод. Забруднення навколишнього середовища серйозне. Деякі компанії, що займаються виробництвом барвників, почали приділяти увагу скринінгу та вдосконаленню попередників барвників і реактивних груп, а також розробляти реактивні барвники для фарбування з низьким вмістом солі. CibacronLs, випущений компанією Ciba, — це тип барвників із низьким вмістом солі, які використовують різні активні групи для поєднання. Особливістю цього барвника є те, що кількість солі, яка використовується для фарбування, становить від 1/4 до 1/2 від кількості звичайних реактивних барвників. Він не чутливий до змін співвідношення ванн і має хорошу відтворюваність. Цей тип барвників в основному призначений для фарбування зануренням і може використовуватися разом з дисперсними барвниками для швидкого фарбування сумішей поліестер/бавовна за одну ванну.

Японська корпорація Sumitomo запропонувала набір методів фарбування, придатних для барвників серії Sumifux Supra. Він називається методом фарбування LETfS. Кількість неорганічної солі, яка використовується в цьому методі, становить лише від 1/2 до 1/3 від традиційного процесу, а співвідношення ванни може досягати 1:10. І запустив серію реактивних барвників, сумісних із процесом. Ця серія барвників є гетероби-реактивними барвниками, що складаються з монохлортриазина та В-етилсульфонсульфату. Кількість залишкового барвника у стічних водах фарбування цієї серії барвників становить лише 25%-30% від вмісту барвника в загальних реактивних стічних водах фарбування. Рекомендується для фарбування волокон тенсел. Показує відмінну ефективність нанесення з точки зору швидкості фіксації, легкого прання та різної стійкості пофарбованих виробів.

Компанія DyStar випустила серію барвників RemazolEF, придатних для безсольового фарбування, активна група в основному B-гідроксіетилсульфонсульфат, і запустила екологічно чистий процес безсольового фарбування. Кількість використовуваної неорганічної солі становить 1/3 від традиційного процесу. Процес фарбування скорочується. Крім того, система охоплює широкий діапазон хроматограм. Різноманітність трьох основних кольорів можна комбінувати для отримання яскравих кольорів. Компанія Clariant (Кларіант) випустила серію реактивних барвників DrimareneHF, в основному в 4-х різновидах: DrimareneBlueHF-RL, 戡ownHF-2RL, NavyHF-G, RedHF-G, які використовуються для виснажливого фарбування та безперервного фарбування целюлозних волокон, ефективність нанесення І хороша стійкість. Швидкість фіксації досить висока, низька кількість солі та низький коефіцієнт розчину. Нейтральна фіксація, добре миється.

Деякі нещодавно розроблені реактивні барвники можуть підвищити прямоту барвників за рахунок збільшення об’єму молекул барвника та зменшення кількості неорганічних солей. Наприклад, введення груп сечовини може збільшити прямолінійність активних груп і зменшити кількість неорганічних солей. Поліпшити швидкість фіксації; існують також прекурсори поліазобарвників (такі як трисазо, тетраазо) для підвищення прямолінійності барвника та досягнення мети безсольового фарбування. Високий стеричний ефект перешкод деяких барвників у структурі також може значно змінити реакційну здатність реакційноздатних груп реакційноздатних барвників і кількість солі, що використовується для фарбування. Ці ефекти просторової перешкоди, як правило, є введенням алкільних замісників у різних положеннях на матриці барвника. Їх основні структурні особливості науковці підсумовують таким чином:

Перша активна група SO: CH2CH: oS03Na може перебувати в мета- або пара-положенні бензольного кільця;

R3 може перебувати в орто-, інтер- або пара-положенні бензольного кільця. Структурна формула — вінілсульфонові реактивні барвники.

Різні замісники або різні позиції заміщень у барвниках можуть досягти однакового значення фарбування за тих самих умов фарбування, але їх кількість фарбувальних солей є досить різною.

Чудові барвники з низьким вмістом солі повинні мати такі характеристики: 1) кількість солі, яка використовується для фарбування, значно зменшена; 2) Фарбування у ванні з низьким коефіцієнтом фарбування, стабільність фарбування у ванні; 3) Добре миється. Скоротіть час постобробки; 4) Відмінна відтворюваність. З точки зору вдосконалення барвника, на додаток до вищезгаданого вдосконалення структури матриці барвника та розумної комбінації активних груп, деякі люди синтезували так звані катіонні реактивні барвники, які можна фарбувати без додавання солі. Наприклад, катіонні реактивні барвники наступної структури:

З наведеної вище формули видно, що колірне тіло пов'язане з активною групою монохлортриазина. Піридинова група четвертинного амонію також приєднана до s-триазинового кільця. Барвник має позитивний заряд, а група четвертинного амонію є водорозчинною групою. Оскільки між молекулами барвника та волокном немає не тільки відштовхування заряду, а й притягання позитивних і негативних зарядів, барвник легко наближається до поверхні волокна та адсорбується на пофарбованому волокні. Наявність електролітів у розчині для фарбування не тільки не спричиняє ефекту стимуляції барвника, але й послаблює притягання між барвником і волокном, тому цей тип фарбування можна фарбувати без додавання електролітів для безсольового фарбування. Процес фарбування схожий на звичайні реактивні барвники. Для монохлортриазинових реакційних барвників карбонат натрію все ще додають як фіксатор. Температура фіксації становить близько 85 ℃. Швидкість поглинання барвника може досягати від 90% до 94%, а швидкість фіксації становить від 80% до 90%. Має хорошу світлостійкість і стійкість до прання. Подібні катіонні реакційноздатні барвники також повідомляють про використання монофтор-s-триазина як активної групи. Активність монофтор-s-триазина вища, ніж монохлор-s-триазина.

Ці барвники також можна фарбувати у суміші бавовна/акрил, і інші властивості барвників (такі як вирівнювання та сумісність тощо) потребують подальшого вивчення. Але це забезпечує новий спосіб для целюлозного волокна здійснювати безсольове фарбування.