Reaktivne boje imaju svijetle boje i potpune kromatograme. Poznat je po jednostavnoj primjeni, niskoj cijeni i izvrsnoj postojanosti. Osobito s razvojem celuloznih vlakana posljednjih godina, reaktivne boje postale su najvažnija vrsta bojila za bojenje tekstila od celuloznih vlakana.

Ali najistaknutiji problem reaktivnih boja je niska stopa iscrpljivanja i stopa fiksacije. U tradicionalnom procesu bojanja celuloznih vlakana, kako bi se poboljšala apsorpcija boje i brzina fiksacije reaktivnih boja, mora se dodati velika količina anorganske soli (natrijev klorid ili natrijev sulfat). Ovisno o strukturi boje i boji, količina soli koja se koristi je općenito 30 do 150 g/L. Iako je postignut velik napredak u obradi organskih spojeva u otpadnim vodama tiskanja i bojanja, dodavanje velike količine anorganskih soli u procesu bojanja ne može se tretirati jednostavnim fizikalnim i biokemijskim metodama.

Istraživanje tehnologije reaktivnih bojila i bezsolnih bojila

S ekološke perspektive, ispuštanje otpadnih voda visokog saliniteta od tiskanja i bojanja izravno mijenja kvalitetu vode rijeka i jezera i uništava ekološki okoliš.
slika
Visoka propusnost soli uzrokovat će salinizaciju tla oko rijeka i jezera, smanjujući prinos usjeva. Ukratko, korištenje velike količine anorganskih soli ne može se niti razgraditi niti reciklirati, a ujedno ima veliki negativan utjecaj na kvalitetu vode i tla. Na temelju toga, ovaj članak daje pregled nedavnog napretka istraživanja tehnologije bojenja bez soli i sustavno raspravlja o strukturnim promjenama boja s niskim udjelom soli, tehnologiji cijepljenja i tehnologiji umrežavanja.

Reaktivne boje za bojanje bez soli

Izvanredna svojstva reaktivnih boja su mala molekularna struktura, dobra hidrofilnost i lako ispiranje plutajuće boje nakon fiksiranja. Ovo je važna inovacija u dizajnu molekula bojila. Ali to također uzrokuje nisku stopu iscrpljenosti boje i stopu fiksacije, a tijekom bojenja potrebno je dodati veliku količinu soli. Dovode do gubitka velike količine slane otpadne vode i bojila, čime se povećavaju troškovi pročišćavanja otpadnih voda. Zagađenje okoliša je ozbiljno. Neke tvrtke za boje počele su obraćati pozornost na pregled i poboljšanje prekursora boja i reaktivnih skupina te razvijati reaktivne boje za bojanje s niskim udjelom soli. CibacronLs koji je lansirala Ciba vrsta je boja za bojanje s niskim udjelom soli koje za kombiniranje koriste različite aktivne skupine. Karakteristika ove boje je da je količina soli koja se koristi u bojenju 1/4 do 1/2 količine soli koja se koristi kod uobičajenih reaktivnih boja. Nije osjetljiv na promjene u omjeru kupke i ima dobru obnovljivost. Ova vrsta boja uglavnom je bojanje potapanjem i može se koristiti zajedno s disperznim bojama za brzo bojenje u jednoj kupki mješavina poliestera/pamuka.

Sumitomo Corporation iz Japana predložila je skup metoda bojanja prikladnih za Sumifux Supra seriju boja. Zove se LETfS metoda bojenja. Količina anorganske soli koja se koristi u ovoj metodi je samo 1/2 do 1/3 tradicionalnog procesa, a omjer kupke može doseći 1:10. I lansirao seriju reaktivnih boja kompatibilnih s procesom. Ova serija boja su heterobi-reaktivne boje sastavljene od monokloros-triazina i B-etilsulfon sulfata. Količina zaostale boje u otpadnoj vodi od bojenja ove serije boja je samo 25%-30% sadržaja boje u općoj reaktivnoj otpadnoj vodi od bojenja. Preporučuje se za bojanje Tencel vlakana. Pokazuje izvrsnu učinkovitost primjene u smislu brzine fiksiranja, lakog pranja i različite postojanosti obojenih proizvoda.

Tvrtka DyStar pokrenula je seriju boja RemazolEF pogodnih za bojanje bez soli, aktivna skupina je uglavnom B-hidroksietil sulfon sulfat, te pokrenula ekološki prihvatljiv postupak bojanja bez soli. Količina anorganske soli koja se koristi je 1/3 konvencionalnog procesa. Proces bojenja je skraćen. Osim toga, sustav pokriva širok raspon kromatograma. Različite tri osnovne boje mogu se kombinirati kako bi se dobile svijetle boje. Tvrtka Clariant (Clariant) lansirala je DrimareneHF seriju reaktivnih boja, uglavnom u 4 varijante: DrimareneBlueHF-RL, 戡ownHF-2RL, NavyHF-G, RedHF-G, koje se koriste za iscrpno bojenje i kontinuirano bojanje celuloznih vlakana, performanse primjene i dobre trajnost. Stopa fiksacije je prilično visoka, nizak omjer soli i niske tekućine. Neutralna fiksacija, dobra perivost.

Neke novorazvijene reaktivne boje mogu povećati izravnost boja povećanjem volumena molekula boje i smanjenjem količine anorganskih soli. Na primjer, uvođenje urea skupina može povećati izravnost aktivnih skupina i smanjiti količinu anorganskih soli. Poboljšati stopu fiksacije; postoje i prekursori poliazo boja (kao što su trisazo, tetraazo) za povećanje izravnosti boje i postizanje svrhe bojenja bez soli. Visok učinak steričke smetnje nekih bojila u strukturi također može značajno promijeniti reaktivnost reaktivnih skupina reaktivnih bojila i količinu soli koja se koristi u bojenju. Ovi učinci steričke smetnje općenito su uvođenje alkilnih supstituenata na različite položaje u matrici boje. Njihove osnovne strukturne značajke znanstvenici su saželi kako slijedi:

Aktivna skupina jedan SO: CH2CH: oS03Na može biti u meta ili para položaju benzenskog prstena;

R3 može biti u orto, inter ili para položaju benzenskog prstena. Strukturna formula je vinil sulfon reaktivna boja.

Različiti supstituenti ili različiti supstitucijski položaji na bojama mogu postići istu vrijednost bojenja pod istim uvjetima bojenja, ali njihove količine soli za bojenje su prilično različite.

Izvrsne boje s malom reaktivnošću soli moraju imati sljedeće karakteristike: 1) Količina soli koja se koristi u bojenju je znatno smanjena; 2) Bojanje u kupki s niskim omjerom kupke, stabilnost kupke za bojenje; 3) Dobra mogućnost pranja. Smanjite vrijeme naknadne obrade; 4) Izvrsna ponovljivost. Što se tiče poboljšanja bojila, uz gore spomenuto poboljšanje strukture matrice bojila i razumnu kombinaciju aktivnih skupina, neki su ljudi sintetizirali takozvane kationske reaktivne boje, koje se mogu bojati bez dodavanja soli. Npr. kationske reaktivne boje sljedeće strukture:

Iz gornje formule se vidi da je tijelo boje povezano s aktivnom skupinom monokloro-triazina. Piridin kvaterna amonijeva skupina također je vezana na s-triazinski prsten. Boja je pozitivno nabijena, a kvaterna amonijeva skupina je skupina topiva u vodi. Budući da ne samo da nema odbijanja naboja između molekula boje i vlakna, već također nema privlačenja pozitivnih i negativnih naboja, boja se lako približava površini vlakna i adsorbira na obojeno vlakno. Prisutnost elektrolita u otopini za bojenje ne samo da neće proizvesti učinak poticanja boje, već će također oslabiti privlačnost između boje i vlakna, tako da se ova vrsta bojenja može bojati bez dodavanja elektrolita za bojanje bez soli. Proces bojenja sličan je običnim reaktivnim bojama. Za monokloros-triazin reaktivne boje još uvijek se dodaje natrijev karbonat kao sredstvo za fiksiranje. Temperatura fiksiranja je oko 85 ℃. Stopa upijanja boje može doseći 90% do 94%, a stopa fiksacije je 80% do 90%. Ima dobru postojanost na svjetlost i postojanost na pranje. Slične kationske reaktivne boje također su prijavile korištenje monofluoro-s-triazina kao aktivne skupine. Aktivnost monofluoro-s-triazina veća je od one monokloro-s-triazina.

Ove se boje također mogu bojati u mješavinama pamuka/akrila, a ostala svojstva boja (kao što su izravnavanje i kompatibilnost, itd.) moraju se dodatno proučiti. Ali pruža novi način da celulozna vlakna obavljaju bojenje bez soli.