Reaktive farvestoffer har lyse farver og komplette kromatogrammer. Den er kendt for sin enkle anvendelse, lave omkostninger og fremragende holdbarhed. Især med udviklingen af ​​cellulosefibre i de senere år er reaktive farvestoffer blevet den vigtigste farvetype til cellulosefibertekstilfarvning.

Men det mest fremtrædende problem med reaktive farvestoffer er den lave udmattelseshastighed og fikseringshastighed. I den traditionelle farvningsproces af cellulosefibre skal der tilsættes en stor mængde uorganisk salt (natriumchlorid eller natriumsulfat) for at forbedre farveoptagelsen og fikseringshastigheden af ​​reaktive farvestoffer. Afhængigt af farvestoffets struktur og farve er mængden af ​​brugt salt generelt 30 til 150 g/L. Selvom der er sket store fremskridt i behandlingen af ​​organiske forbindelser i tryk- og farvningsspildevand, kan tilsætning af en stor mængde uorganiske salte i farvningsprocessen ikke behandles med simple fysiske og biokemiske metoder.

Forskning i teknologien for reaktive farvestoffer og saltfrit farvestof

Fra et økologisk perspektiv ændrer udledning af højsaltholdigt tryk- og farvespildevand direkte vandkvaliteten i floder og søer og ødelægger det økologiske miljø.
billede
Den høje permeabilitet af salt vil forårsage tilsaltning af jorden omkring floderne og søerne, hvilket reducerer udbyttet af afgrøder. Kort sagt kan brugen af ​​en stor mængde uorganiske salte hverken nedbrydes eller genanvendes, og det har samtidig stor negativ indflydelse på vandkvalitet og jordbund. Baseret på dette gennemgår denne artikel de seneste forskningsfremskridt inden for saltfri farvningsteknologi og diskuterer systematisk de strukturelle ændringer af lavsaltreaktive farvestoffer, podningsteknologi og tværbindingsteknologi.

Reaktive farvestoffer til saltfri farvning

De fremragende egenskaber ved reaktive farvestoffer er lille molekylær struktur, god hydrofilicitet og nem afvaskning af flydende farve efter fiksering. Dette er en vigtig innovation i designet af farvestofmolekyler. Men dette medfører også, at farveudmattelseshastigheden og fikseringshastigheden er lav, og der skal tilsættes en stor mængde salt under farvningen. Føre til tab af en stor mængde salt spildevand og farvestoffer, hvilket øger omkostningerne ved spildevandsrensning. Miljøforurening er alvorlig. Nogle farvestoffirmaer begyndte at være opmærksomme på screening og forbedring af farvestofprækursorer og reaktive grupper og at udvikle reaktive farvestoffer til lavsaltfarvning. CibacronLs lanceret af Ciba er en type lav-salt farvestoffer, der bruger forskellige aktive grupper til at kombinere. Det karakteristiske ved dette farvestof er, at mængden af ​​salt brugt til farvning er 1/4 til 1/2 af mængden af ​​almindelige reaktive farvestoffer. Det er ikke følsomt over for ændringer i badforhold og har god reproducerbarhed. Denne type farvestoffer er hovedsageligt dyppefarvning og kan bruges sammen med disperse farvestoffer til hurtig et-badsfarvning af polyester/bomuldsblandinger.

Sumitomo Corporation i Japan foreslog et sæt farvningsmetoder, der er egnede til farvestoffer i Sumifux Supra-serien. Det kaldes LETfS farvningsmetode. Mængden af ​​uorganisk salt anvendt i denne metode er kun 1/2 til 1/3 af den traditionelle proces, og badforholdet kan nå 1:10. Og lancerede en række reaktive farvestoffer, der er kompatible med processen. Denne serie af farvestoffer er heterobi-reaktive farvestoffer sammensat af monochlortriazin og B-ethylsulfonsulfat. Mængden af ​​resterende farvestof i farvningsspildevandet i denne serie af farvestoffer er kun 25%-30% af farvestofindholdet i det generelle reaktive farvningsspildevand. Det anbefales til farvning af Tencel-fibre. Den viser fremragende påføringsevne med hensyn til fikseringsgrad, nem vask og forskellige ægthed af farvede produkter.

DyStar-virksomheden lancerede RemazolEF-seriens farvestoffer egnet til saltfri farvning, den aktive gruppe er hovedsageligt B-hydroxyethylsulfonsulfat, og lancerede en miljøvenlig saltfri farvningsproces. Mængden af ​​anvendt uorganisk salt er 1/3 af den konventionelle proces. Farvningsprocessen forkortes. Derudover dækker systemet en lang række kromatogrammer. En række af tre primære farver kan kombineres for at opnå lyse farver. Clariant (Clariant) selskab lancerede DrimareneHF serien af ​​reaktive farvestoffer, hovedsageligt i 4 varianter: DrimareneBlueHF-RL, 戡ownHF-2RL, NavyHF-G, RedHF-G, brugt til udmattelsesfarvning og kontinuerlig farvning af cellulosefibre, påføringsydelse og god hurtighed. Fikseringshastigheden er ret høj, lav salt og lavt væskeforhold. Neutral fiksering, god vaskbarhed.

Nogle nyudviklede reaktive farvestoffer kan øge farvestoffernes direktehed ved at øge mængden af ​​farvestofmolekyler og reducere mængden af ​​uorganiske salte. For eksempel kan introduktionen af ​​urinstofgrupper øge direkteheden af ​​aktive grupper og reducere mængden af ​​uorganiske salte. Forbedre fikseringshastigheden; der er også polyazofarvestofforstadier (såsom trisazo, tetraazo) for at øge farvestoffets direktehed og opnå formålet med saltfri farvning. Den høje steriske hindringseffekt af nogle farvestoffer i strukturen kan også væsentligt ændre reaktiviteten af ​​de reaktive grupper af reaktive farvestoffer og mængden af ​​salt, der bruges til farvning. Disse steriske hindringsvirkninger er generelt indførelsen af ​​alkylsubstituenter i forskellige positioner på farvestofmatrixen. Deres grundlæggende strukturelle træk er opsummeret af forskere som følger:

Aktiv gruppe et SO: CH2CH: oS03Na kan være i benzenringens meta- eller paraposition;

R3 kan være i ortho-, inter- eller para-positionen af ​​benzenringen. Strukturformlen er vinylsulfon-reaktive farvestoffer.

Forskellige substituenter eller forskellige substitutionspositioner på farvestofferne kan opnå den samme farveværdi under de samme farvningsbetingelser, men deres farvesaltmængder er ret forskellige.

Fremragende reaktive farvestoffer med lavt saltindhold skal have følgende egenskaber: 1) Mængden af ​​salt, der anvendes til farvning, er stærkt reduceret; 2) Farvning i et farvebad med lavt badforhold, farvningsbadets stabilitet; 3) God vaskbarhed. Reducer efterbehandlingstiden; 4) Fremragende reproducerbarhed. Med hensyn til farveforbedring har nogle mennesker ud over den ovennævnte forbedring af farvestofmatrixstrukturen og en rimelig kombination af aktive grupper syntetiseret de såkaldte kationiske reaktive farvestoffer, som kan farves uden tilsætning af salt. F.eks. kationiske reaktive farvestoffer med følgende struktur:

Det kan ses fra ovenstående formel, at farvelegemet er forbundet med den aktive gruppe af monochlortriazin. En kvaternær pyridinammoniumgruppe er også knyttet til s-triazinringen. Farvestoffet er positivt ladet, og den kvaternære ammoniumgruppe er en vandopløselig gruppe. Da der ikke kun er nogen ladningsfrastødning mellem farvestofmolekylerne og fiberen, men også tiltrækningen af ​​positive og negative ladninger, er farvestoffet let at nærme sig fiberoverfladen og adsorbere til den farvede fiber. Tilstedeværelsen af ​​elektrolytter i farveopløsningen vil ikke kun give den farvefremmende effekt, men også svække tiltrækningen mellem farvestoffet og fiberen, så denne type farvestoffarvning kan farves uden tilsætning af elektrolytter til saltfri farvning. Farveprocessen ligner almindelige reaktive farvestoffer. For monochlor-triazin-reaktive farvestoffer tilsættes natriumcarbonat stadig som fikseringsmiddel. Fikseringstemperaturen er omkring 85 ℃. Farvestofoptagelseshastigheden kan nå 90% til 94%, og fikseringshastigheden er 80% til 90%. Den har god lysægthed og vaskeægthed. Lignende kationiske reaktive farvestoffer har også rapporteret anvendelse af monofluor-s-triazin som den aktive gruppe. Aktiviteten af ​​monofluor-s-triazin er højere end aktiviteten af ​​monochlor-s-triazin.

Disse farvestoffer kan også farves i bomuld/akrylblandinger, og andre egenskaber ved farvestofferne (såsom udjævning og kompatibilitet osv.) skal undersøges nærmere. Men det giver en ny måde for cellulosefibre at udføre saltfri farvning på.