Os colorantes reactivos teñen cores brillantes e cromatogramas completos. É coñecido pola súa aplicación sinxela, baixo custo e excelente solidez. Especialmente co desenvolvemento das fibras de celulosa nos últimos anos, os colorantes reactivos convertéronse no tipo de colorante máis importante para a tinguidura téxtil de fibras de celulosa.

Pero o problema máis destacado dos colorantes reactivos é a baixa taxa de esgotamento e de fixación. No proceso tradicional de tinguidura da fibra de celulosa, para mellorar a absorción de colorantes e a taxa de fixación dos colorantes reactivos, hai que engadir unha gran cantidade de sal inorgánico (cloruro de sodio ou sulfato de sodio). Dependendo da estrutura e cor do colorante, a cantidade de sal utilizada é xeralmente de 30 a 150 g/L. Aínda que se avanzou moito no tratamento de compostos orgánicos nas augas residuais de impresión e tinguidura, a adición dunha gran cantidade de sales inorgánicas no proceso de tinguidura non se pode tratar mediante métodos físicos e bioquímicos sinxelos.

Investigación sobre a tecnoloxía de colorantes reactivos e colorantes sen sal

Desde unha perspectiva ecolóxica, a descarga de augas residuais de impresión e tinguidura de alta salinidade cambia directamente a calidade da auga dos ríos e lagos e destrúe o medio ambiente ecolóxico.
imaxe
A alta permeabilidade do sal provocará a salinización do solo arredor dos ríos e lagos, reducindo o rendemento dos cultivos. En definitiva, o uso dunha gran cantidade de sales inorgánicas non pode ser degradado nin reciclado, e ao mesmo tempo ten un gran impacto negativo na calidade da auga e do solo. En base a isto, este artigo revisa o progreso recente da investigación da tecnoloxía de tinguidura sen sal e analiza de forma sistemática os cambios estruturais dos colorantes reactivos con baixo contido de sal, a tecnoloxía de enxerto e a tecnoloxía de reticulación.

Colorantes reactivos para tinturas sen sal

As características destacadas dos colorantes reactivos son a estrutura molecular pequena, a boa hidrofilia e o fácil lavado da cor flotante despois da fixación. Esta é unha innovación importante no deseño de moléculas de colorante. Pero isto tamén fai que a taxa de esgotamento do colorante e a taxa de fixación sexan baixas, e hai que engadir unha gran cantidade de sal durante a tinguidura. Levar á perda dunha gran cantidade de augas residuais salgadas e colorantes, aumentando así o custo do tratamento das augas residuais. A contaminación ambiental é grave. Algunhas empresas de colorantes comezaron a prestar atención á selección e mellora de precursores de colorantes e grupos reactivos, e a desenvolver colorantes reactivos para tinguiduras con pouca sal. CibacronLs lanzado por Ciba é un tipo de colorantes de tinguidura de baixo contido de sal que usan diferentes grupos activos para combinar. A característica deste colorante é que a cantidade de sal utilizada na tinguidura é de 1/4 a 1/2 da dos colorantes reactivos xerais. Non é sensible aos cambios na proporción do baño e ten unha boa reproducibilidade. Este tipo de colorantes son principalmente tingimento por inmersión e pódense usar xunto con colorantes dispersos para tingir rápido nun baño de mesturas de poliéster/algodón.

Sumitomo Corporation of Japan propuxo un conxunto de métodos de tinguidura axeitados para os colorantes da serie Sumifux Supra. Chámase método de tinción LETfS. A cantidade de sal inorgánica utilizada neste método é só de 1/2 a 1/3 do proceso tradicional, e a proporción do baño pode chegar a 1:10. E lanzou unha serie de colorantes reactivos compatibles co proceso. Esta serie de colorantes son colorantes heterobi-reactivos compostos por monocloros-triazina e sulfato de B-etilsulfona. A cantidade de colorante residual nas augas residuais de tinguidura desta serie de colorantes é só do 25% ao 30% do contido de colorante nas augas residuais de tinguidura reactiva xeral. Recoméndase para a tinguidura de fibras de Tencel. Mostra un excelente rendemento de aplicación en termos de taxa de fixación, fácil lavado e varias solidez dos produtos tinguidos.

A empresa DyStar lanzou os colorantes da serie RemazolEF axeitados para a tinguidura sen sal, o grupo activo é principalmente sulfato de B-hidroxietil sulfona e lanzou un proceso de tinguidura sen sal ecolóxico. A cantidade de sal inorgánica utilizada é 1/3 do proceso convencional. O proceso de tinguidura acúrtase. Ademais, o sistema abrangue unha ampla gama de cromatogramas. Pódense combinar unha variedade de tres cores primarias para obter cores brillantes. A empresa Clariant (Clariant) lanzou a serie DrimareneHF de colorantes reactivos, principalmente en 4 variedades: DrimareneBlueHF-RL, 戡ownHF-2RL, NavyHF-G, RedHF-G, utilizados para tingimento por esgotamento e tingimento continuo de fibras de celulosa, rendemento de aplicación E bo solidez. A taxa de fixación é bastante alta, baixa sal e baixa proporción de licor. Fixación neutra, boa lavabilidade.

Algúns colorantes reactivos recentemente desenvolvidos poden aumentar a directa dos colorantes aumentando o volume das moléculas de colorante e reducir a cantidade de sales inorgánicas. Por exemplo, a introdución de grupos urea pode aumentar a directa dos grupos activos e reducir a cantidade de sales inorgánicas. Mellorar a taxa de fixación; tamén hai precursores de colorantes poliazoicos (como o trisazo, o tetraazo) para aumentar a directo do colorante e conseguir o propósito de tinguir sen sal. O alto efecto de impedimento estérico dalgúns colorantes na estrutura tamén pode cambiar significativamente a reactividade dos grupos reactivos de colorantes reactivos e a cantidade de sal utilizada na tinguidura. Estes efectos de impedimento estérico son xeralmente a introdución de substituíntes alquilo en diferentes posicións da matriz de colorante. As súas características estruturais básicas son resumidas polos estudosos do seguinte xeito:

Grupo activo un SO: CH2CH: oS03Na pode estar na posición meta ou para do anel bencénico;

R3 pode estar na posición orto, inter ou para do anel bencénico. A fórmula estrutural son colorantes reactivos de vinil sulfona.

Diferentes substituíntes ou diferentes posicións de substitución nos colorantes poden acadar o mesmo valor de tinguidura nas mesmas condicións de tinguidura, pero as súas cantidades de sal de tinguidura son bastante diferentes.

Os excelentes colorantes reactivos con baixo contido de sal deben ter as seguintes características: 1) Redúcese moito a cantidade de sal utilizada na tinguidura; 2) Tintura nun baño de tintura de baixa proporción de baño, estabilidade do baño de tinguidura; 3) Boa lavabilidade. Reducir o tempo de post-procesamento; 4) Excelente reproducibilidade. En canto á mellora do colorante, ademais da mellora mencionada anteriormente da estrutura da matriz do colorante e a combinación razoable de grupos activos, algunhas persoas sintetizaron os chamados colorantes reactivos catiónicos, que se poden tinguir sen engadir sal. Por exemplo, colorantes reactivos catiónicos da seguinte estrutura:

A partir da fórmula anterior pódese ver que o corpo da cor está conectado ao grupo activo da monocloro-triazina. Un grupo de amonio cuaternario piridina tamén está unido ao anel s-triazina. O colorante está cargado positivamente e o grupo amonio cuaternario é un grupo soluble en auga. Dado que non só non hai repulsión de carga entre as moléculas de colorante e a fibra, senón tamén a atracción de cargas positivas e negativas, o colorante é fácil de achegarse á superficie da fibra e adsorber a fibra tinguida. A presenza de electrólitos na solución de tinguidura non só non producirá o efecto de promoción do colorante, senón que tamén debilitará a atracción entre o colorante e a fibra, polo que este tipo de tinguidura pode tinguirse sen engadir electrólitos para o tinguido sen sal. O proceso de tinguidura é similar aos colorantes reactivos comúns. Para os colorantes reactivos monocloros-triazina, aínda se engade carbonato de sodio como axente fixador. A temperatura de fixación é duns 85 ℃. A taxa de absorción do colorante pode chegar ao 90% ao 94% e a taxa de fixación é do 80% ao 90%. Ten boa solidez á luz e ao lavado. Colorantes reactivos catiónicos similares tamén informaron de usar monofluoro-s-triazina como grupo activo. A actividade da monofluoro-s-triazina é maior que a da monocloro-s-triazina.

Estes colorantes tamén se poden tinguir en mesturas de algodón/acrílico, e outras propiedades dos colorantes (como nivelación e compatibilidade, etc.) cómpre estudar máis. Pero proporciona unha nova forma para que a fibra de celulosa realice a tinguidura sen sal.