Реактивните багрила имат ярки цветове и пълни хроматограми. Известен е със своето просто приложение, ниска цена и отлична устойчивост. Особено с развитието на целулозните влакна през последните години, реактивните багрила се превърнаха в най-важния вид багрило за текстилно боядисване на целулозни влакна.

Но най-важният проблем на реактивните багрила е ниската степен на изчерпване и скорост на фиксиране. В традиционния процес на боядисване на целулозни влакна, за да се подобри поглъщането на багрилото и скоростта на фиксиране на реактивните багрила, трябва да се добави голямо количество неорганична сол (натриев хлорид или натриев сулфат). В зависимост от структурата и цвета на багрилото, количеството използвана сол обикновено е 30 до 150 g/L. Въпреки че е постигнат голям напредък в обработката на органични съединения в отпадъчните води при печатане и боядисване, добавянето на голямо количество неорганични соли в процеса на боядисване не може да се третира с прости физични и биохимични методи.

Изследване на технологията на реактивни багрила и безсолни багрила

От екологична гледна точка изхвърлянето на отпадъчни води от печат и боядисване с висока соленост директно променя качеството на водата в реките и езерата и разрушава екологичната среда.
изображение
Високата пропускливост на солта ще доведе до засоляване на почвата около реките и езерата, намалявайки добива на културите. Накратко, използването на голямо количество неорганични соли не може нито да бъде разградено, нито рециклирано и в същото време има голямо отрицателно въздействие върху качеството на водата и почвата. Въз основа на това, тази статия прави преглед на скорошния напредък в изследванията на технологията за боядисване без сол и систематично обсъжда структурните промени на реактивните багрила с ниско съдържание на сол, технологията за присаждане и технологията за омрежване.

Реактивни багрила за безсолно боядисване

Изключителните характеристики на реактивните багрила са малка молекулярна структура, добра хидрофилност и лесно отмиване на плаващия цвят след фиксиране. Това е важна иновация в дизайна на молекулите на багрилото. Но това също води до ниска степен на изчерпване на багрилото и скорост на фиксиране и трябва да се добави голямо количество сол по време на боядисването. Водят до загуба на голямо количество солени отпадъчни води и багрила, като по този начин увеличават разходите за пречистване на отпадъчни води. Замърсяването на околната среда е сериозно. Някои компании за багрила започнаха да обръщат внимание на скрининга и подобряването на прекурсорите на багрилата и реактивните групи и да разработват реактивни багрила за боядисване с ниско съдържание на сол. CibacronLs, лансиран от Ciba, е вид бои за боядисване с ниско съдържание на сол, които използват различни активни групи за комбиниране. Характерното за това багрило е, че количеството сол, използвано при боядисването, е 1/4 до 1/2 от това на обикновените реактивни багрила. Не е чувствителен към промени в съотношението на банята и има добра възпроизводимост. Този тип багрила са основно за боядисване с потапяне и могат да се използват заедно с дисперсни багрила за бързо боядисване в една вана на смеси от полиестер/памук.

Sumitomo Corporation от Япония предложи набор от методи за боядисване, подходящи за боите от серията Sumifux Supra. Нарича се LETfS метод на оцветяване. Количеството неорганична сол, използвано при този метод, е само 1/2 до 1/3 от традиционния процес, а съотношението на банята може да достигне 1:10. И пусна серия от реактивни багрила, съвместими с процеса. Тази серия от багрила са хетероби-реактивни багрила, съставени от монохлоро-триазин и В-етилсулфон сулфат. Количеството остатъчно багрило в отпадъчните води от боядисването на тази серия багрила е само 25%-30% от съдържанието на багрило в общата реактивна отпадъчна вода от боядисването. Препоръчва се за боядисване на влакна Tencel. Той показва отлична производителност при нанасяне по отношение на степен на фиксиране, лесно измиване и различна устойчивост на боядисани продукти.

Компанията DyStar пусна серията бои RemazolEF, подходящи за боядисване без сол, активната група е главно В-хидроксиетил сулфон сулфат, и пусна екологичен процес на боядисване без сол. Използваното количество неорганична сол е 1/3 от конвенционалния процес. Процесът на боядисване е съкратен. Освен това системата покрива широк диапазон от хроматограми. Разнообразие от три основни цвята може да се комбинира, за да се получат ярки цветове. Компанията Clariant (Clariant) пусна серията реактивни багрила DrimareneHF, основно в 4 разновидности: DrimareneBlueHF-RL, 戡ownHF-2RL, NavyHF-G, RedHF-G, използвани за изтощително боядисване и непрекъснато боядисване на целулозни влакна, производителност и добро бързина. Степента на фиксиране е доста висока, ниско съотношение на сол и ниско съдържание на алкохол. Неутрална фиксация, добра възможност за пране.

Някои новоразработени реактивни багрила могат да увеличат директността на багрилата чрез увеличаване на обема на молекулите на багрилото и намаляване на количеството на неорганичните соли. Например, въвеждането на карбамидни групи може да увеличи директността на активните групи и да намали количеството на неорганичните соли. Подобрете скоростта на фиксиране; има и прекурсори на полиазо багрило (като трисазо, тетраазо) за увеличаване на директността на багрилото и постигане на целта на боядисване без сол. Силният ефект на пространствено препятствие на някои багрила в структурата може също така значително да промени реактивността на реактивните групи на реактивните багрила и количеството сол, използвано при боядисването. Тези пространствени възпрепятстващи ефекти обикновено са въвеждането на алкилови заместители на различни позиции в матрицата на багрилото. Техните основни структурни характеристики са обобщени от учените, както следва:

Първа активна група SO: CH2CH: oS03Na може да бъде в мета или пара позиция на бензеновия пръстен;

R3 може да бъде в орто, интер или пара позиция на бензеновия пръстен. Структурната формула е винилсулфон реактивни багрила.

Различни заместители или различни позиции на заместване в багрилата могат да постигнат една и съща стойност на боядисване при едни и същи условия на боядисване, но количествата им на сол за боядисване са доста различни.

Отличните багрила с ниско съдържание на сол трябва да имат следните характеристики: 1) Количеството сол, използвано при боядисването, е значително намалено; 2) Боядисване в баня с ниско съотношение на багрила, стабилност на багрилната баня; 3) Добра възможност за пране. Намалете времето за последваща обработка; 4) Отлична възпроизводимост. По отношение на подобряването на багрилото, в допълнение към гореспоменатото подобрение на структурата на матрицата на багрилото и разумната комбинация от активни групи, някои хора са синтезирали така наречените катионни реактивни багрила, които могат да бъдат боядисани без добавяне на сол. Например катионни реактивни багрила със следната структура:

От горната формула може да се види, че цветното тяло е свързано с активната група на монохлоро-триазина. Пиридинова кватернерна амониева група също е прикрепена към s-триазиновия пръстен. Багрилото е положително заредено и кватернерната амониева група е водоразтворима група. Тъй като не само няма отблъскване на заряда между молекулите на багрилото и влакното, но също така и привличането на положителни и отрицателни заряди, багрилото лесно се доближава до повърхността на влакното и се адсорбира към боядисаното влакно. Наличието на електролити в разтвора за боядисване не само няма да доведе до стимулиращ боята ефект, но също така ще отслаби привличането между багрилото и влакното, така че този тип боядисване с багрило може да се боядисва без добавяне на електролити за боядисване без сол. Процесът на боядисване е подобен на обикновените реактивни багрила. За монохлоро-триазин реактивни багрила все още се добавя натриев карбонат като фиксиращ агент. Температурата на фиксиране е около 85 ℃. Степента на усвояване на багрилото може да достигне 90% до 94%, а степента на фиксиране е 80% до 90%. Има добра светлоустойчивост и устойчивост на пране. Подобни катионни реактивни багрила също съобщават за използване на монофлуоро-s-триазин като активна група. Активността на монофлуоро-s-триазина е по-висока от тази на монохлоро-s-триазина.

Тези багрила могат също да бъдат боядисани в смеси от памук/акрил и други свойства на багрилата (като изравняване и съвместимост и т.н.) трябва да бъдат допълнително проучени. Но той предоставя нов начин за целулозните влакна да извършват безсолно боядисване.