Reaktivní barviva mají jasné barvy a kompletní chromatogramy. Je známý pro svou jednoduchou aplikaci, nízkou cenu a vynikající stálost. Zejména s rozvojem celulózových vláken v posledních letech se reaktivní barviva stávají nejdůležitějším typem barviv pro barvení textilií z celulózových vláken.

Ale nejvýraznějším problémem reaktivních barviv je nízká míra vyčerpání a míra fixace. Při tradičním procesu barvení celulózových vláken se pro zlepšení příjmu barviva a rychlosti fixace reaktivních barviv musí přidat velké množství anorganické soli (chlorid sodný nebo síran sodný). V závislosti na struktuře a barvě barviva je množství použité soli obecně 30 až 150 g/l. Přestože došlo k velkému pokroku v úpravě organických sloučenin v tiskařských a barvicích odpadních vodách, přidání velkého množství anorganických solí v procesu barvení nelze ošetřit jednoduchými fyzikálními a biochemickými metodami.

Výzkum technologie reaktivních barviv a barviva bez obsahu solí

Z ekologického hlediska vypouštění vysoce slaných tiskařských a barvicích odpadních vod přímo mění kvalitu vody řek a jezer a ničí ekologické prostředí.
obraz
Vysoká propustnost soli způsobí zasolování půdy kolem řek a jezer, čímž se sníží výnos plodin. Stručně řečeno, použití velkého množství anorganických solí nelze ani degradovat, ani recyklovat a zároveň má velký negativní dopad na kvalitu vody a půdy. Na základě toho tento článek shrnuje nedávný výzkumný pokrok technologie bezsolného barvení a systematicky pojednává o strukturálních změnách reaktivních barviv s nízkým obsahem soli, technologii roubování a technologii síťování.

Reaktivní barviva pro barvení bez soli

Vynikající vlastnosti reaktivních barviv jsou malá molekulární struktura, dobrá hydrofilita a snadné smývání plovoucí barvy po fixaci. Toto je důležitá inovace v designu molekul barviva. Ale to také způsobuje, že rychlost vyčerpání barviva a rychlost fixace je nízká a během barvení je třeba přidat velké množství soli. Vedou ke ztrátě velkého množství slané odpadní vody a barviv, čímž se zvyšují náklady na čištění odpadních vod. Znečištění životního prostředí je vážné. Některé barvířské společnosti začaly věnovat pozornost screeningu a zlepšování prekurzorů barviv a reaktivních skupin a vyvíjet reaktivní barviva pro barvení s nízkým obsahem soli. CibacronLs uvedený na trh společností Ciba je typ barviv s nízkým obsahem soli, které ke kombinaci používají různé aktivní skupiny. Charakteristické pro toto barvivo je, že množství soli použité při barvení je 1/4 až 1/2 množství obecných reaktivních barviv. Není citlivý na změny poměru lázně a má dobrou reprodukovatelnost. Tento typ barviv je převážně ponorný a lze jej použít společně s disperzními barvivy pro rychlé jednolázňové barvení směsí polyester/bavlna.

Společnost Sumitomo Corporation of Japan navrhla sadu metod barvení vhodných pro barviva řady Sumifux Supra. Říká se tomu metoda barvení LETfS. Množství anorganické soli použité v této metodě je pouze 1/2 až 1/3 tradičního procesu a poměr lázně může dosáhnout 1:10. A uvedla na trh řadu reaktivních barviv kompatibilních s tímto procesem. Tato řada barviv jsou heterobi-reaktivní barviva složená z monochlors-triazinu a B-ethylsulfonsulfátu. Množství zbytkového barviva v odpadní vodě z barvení této řady barviv je pouze 25 % až 30 % obsahu barviva v obecné reaktivní odpadní vodě z barvení. Doporučuje se pro barvení vláken Tencel. Vykazuje vynikající aplikační vlastnosti z hlediska rychlosti fixace, snadného praní a různé stálosti barvených produktů.

Společnost DyStar uvedla na trh barviva řady RemazolEF vhodná pro bezsolné barvení, aktivní skupinou je především B-hydroxyethylsulfonsulfát, a zahájila ekologický proces bezsolného barvení. Množství použité anorganické soli je 1/3 konvenčního způsobu. Proces barvení je zkrácen. Systém navíc pokrývá širokou škálu chromatogramů. Pro získání jasných barev lze kombinovat různé tři základní barvy. Společnost Clariant (Clariant) uvedla na trh řadu reaktivních barviv DrimareneHF, hlavně ve 4 variantách: DrimareneBlueHF-RL, 戡ownHF-2RL, NavyHF-G, RedHF-G, používané pro vyčerpávající barvení a kontinuální barvení celulózových vláken, aplikační výkon A dobrý stálost. Míra fixace je poměrně vysoká, poměr soli a alkoholu je nízký. Neutrální fixace, dobrá omyvatelnost.

Některá nově vyvinutá reaktivní barviva mohou zvýšit přímost barviv zvětšením objemu molekul barviva a snížit množství anorganických solí. Například zavedení močovinových skupin může zvýšit přímost aktivních skupin a snížit množství anorganických solí. Zlepšit fixační sazbu; existují také prekurzory polyazobarviv (jako je trisazo, tetraazo) pro zvýšení přímosti barviva a dosažení účelu barvení bez obsahu solí. Vysoký sterický zábranný účinek některých barviv ve struktuře může také významně změnit reaktivitu reaktivních skupin reaktivních barviv a množství soli použité při barvení. Tyto efekty sterické zábrany jsou obecně zavádění alkylových substituentů do různých poloh na matrici barviva. Jejich základní strukturální rysy shrnují vědci takto:

Aktivní skupina jedna SO: CH2CH: oS03Na může být v meta nebo para poloze benzenového kruhu;

R3 může být v ortho, inter nebo para poloze benzenového kruhu. Strukturním vzorcem jsou vinylsulfonová reaktivní barviva.

Různé substituenty nebo různé substituční polohy na barvivech mohou dosáhnout stejné hodnoty barvení za stejných podmínek barvení, ale množství jejich barvicích solí jsou zcela odlišné.

Vynikající reaktivní barviva s nízkým obsahem soli musí mít následující vlastnosti: 1) Množství soli použité při barvení je značně sníženo; 2) Barvení v barvicí lázni s nízkým poměrem lázně, stabilita barvicí lázně; 3) Dobrá omyvatelnost. Snižte dobu následného zpracování; 4) Vynikající reprodukovatelnost. Pokud jde o vylepšení barviv, kromě výše uvedeného zlepšení struktury matrice barviva a rozumné kombinace aktivních skupin, někteří lidé syntetizovali tzv. kationtová reaktivní barviva, která lze barvit bez přidání soli. Např. kationtová reaktivní barviva následující struktury:

Z výše uvedeného vzorce je patrné, že barevné tělo je spojeno s aktivní skupinou monochlortriazinu. K s-triazinovému kruhu je také připojena pyridinová kvartérní amoniová skupina. Barvivo je kladně nabité a kvartérní amoniová skupina je ve vodě rozpustná skupina. Protože mezi molekulami barviva a vláknem nedochází nejen k žádnému odpuzování náboje, ale také k přitahování kladných a záporných nábojů, barvivo se snadno přiblíží k povrchu vlákna a adsorbuje se na obarvené vlákno. Přítomnost elektrolytů v barvicím roztoku nejenže nevyvolá efekt podporující barvivo, ale také oslabí přitažlivost mezi barvivem a vláknem, takže tento typ barvení barviv lze barvit bez přidání elektrolytů pro barvení bez obsahu solí. Proces barvení je podobný jako u běžných reaktivních barviv. U monochlors-triazinových reaktivních barviv se stále přidává uhličitan sodný jako fixační činidlo. Teplota fixace je kolem 85℃. Míra příjmu barviva může dosáhnout 90 % až 94 % a míra fixace je 80 % až 90 %. Má dobrou světlostálost a stálost při praní. U podobných kationtových reaktivních barviv bylo také popsáno použití monofluor-s-triazinu jako aktivní skupiny. Aktivita monofluor-s-triazinu je vyšší než aktivita monochlor-s-triazinu.

Tato barviva lze také barvit ve směsích bavlna/akryl a další vlastnosti barviv (jako je nivelizace a kompatibilita atd.) je třeba dále studovat. Ale poskytuje nový způsob, jak celulózové vlákno provádět barvení bez soli.