A reaktív festékek élénk színekkel és teljes kromatogrammal rendelkeznek. Egyszerű alkalmazásáról, alacsony költségéről és kiváló gyorsaságáról ismert. Különösen a cellulózszálak elmúlt évekbeli fejlődésével a reaktív színezékek váltak a cellulózszálak textilfestésének legfontosabb színezékévé.

A reaktív színezékek legszembetűnőbb problémája azonban az alacsony kimerülési és rögzítési arány. A cellulózszálak hagyományos festési eljárása során a reaktív színezékek festékfelvételének és rögzítési sebességének javítása érdekében nagy mennyiségű szervetlen sót (nátrium-kloridot vagy nátrium-szulfátot) kell hozzáadni. A festék szerkezetétől és színétől függően a felhasznált só mennyisége általában 30-150 g/l. Bár nagy előrelépés történt a nyomdai és festési szennyvizekben található szerves vegyületek kezelésében, a festési folyamat során nagy mennyiségű szervetlen sók hozzáadása egyszerű fizikai és biokémiai módszerekkel nem kezelhető.

Reaktív színezékek és sómentes festékek technológiájának kutatása

Ökológiai szempontból a magas sótartalmú nyomdai és festő szennyvíz kibocsátása közvetlenül megváltoztatja a folyók és tavak vízminőségét, és tönkreteszi az ökológiai környezetet.
kép
A nagy sóáteresztő képesség a folyók és tavak körüli talaj szikesedését okozza, ami csökkenti a terméshozamot. Röviden: a nagy mennyiségű szervetlen sók felhasználása nem bontható le és nem hasznosítható újra, ugyanakkor nagy negatív hatással van a vízminőségre és a talajra. Ez a cikk ennek alapján tekinti át a sómentes festési technológia legújabb kutatási eredményeit, és szisztematikusan tárgyalja az alacsony sótartalmú reaktív festékek szerkezeti változásait, az ojtási technológiát és a térhálósítási technológiát.

Reaktív színezékek sómentes festéshez

A reaktív színezékek kiemelkedő tulajdonságai a kis molekulaszerkezet, a jó hidrofilitás és a rögzítés utáni lebegő szín könnyű lemosása. Ez egy fontos újítás a festékmolekulák tervezésében. De ez azt is okozza, hogy a festék kimerülési és rögzítési aránya alacsony, és a festés során nagy mennyiségű sót kell hozzáadni. Nagy mennyiségű sós szennyvíz és színezék elvesztéséhez vezethet, ami növeli a szennyvízkezelés költségeit. A környezetszennyezés súlyos. Néhány festékgyártó cég elkezdett figyelmet fordítani a színezékprekurzorok és reaktív csoportok szűrésére és javítására, valamint reaktív festékek kifejlesztésére az alacsony sótartalmú festéshez. A Ciba által piacra dobott CibacronLs egyfajta alacsony sótartalmú festőfesték, amely különböző aktív csoportokat használ a kombináláshoz. Ennek a festéknek az a jellemzője, hogy a festéshez használt só mennyisége az általános reaktív színezékek 1/4-1/2-e. Nem érzékeny a fürdőarány változásaira és jó a reprodukálhatósága. Az ilyen típusú festékek főként mártással festhetők, és diszperz festékekkel együtt használhatók a poliészter/pamut keverékek gyors egyfürdős festésére.

A japán Sumitomo Corporation a Sumifux Supra sorozatú festékekhez megfelelő festési módszereket javasolt. Ezt LETfS festési módszernek hívják. Ennél a módszernél a felhasznált szervetlen só mennyisége a hagyományos eljárás 1/2-1/3-a, a fürdő aránya pedig elérheti az 1:10-et. És elindított egy sor reaktív festéket, amely kompatibilis a folyamattal. Ez a színezéksorozat heterobireaktív színezék, amely monoklór-triazinból és B-etil-szulfon-szulfátból áll. Ennek a színezéksorozatnak a festési szennyvízében a maradék festék mennyisége az általános reaktív festési szennyvíz festéktartalmának mindössze 25-30%-a. Tencel szálak festésére ajánlott. Kiváló alkalmazási teljesítményt mutat a rögzítési arány, a könnyű mosás és a festett termékek különböző tartóssága tekintetében.

A DyStar cég piacra dobta a sómentes festésre alkalmas RemazolEF sorozatú festékeket, amelyek aktív csoportja elsősorban a B-hidroxi-etil-szulfon-szulfát, valamint környezetbarát sómentes festési eljárást indított. A felhasznált szervetlen só mennyisége a hagyományos eljárás 1/3-a. A festési folyamat lerövidül. Ezenkívül a rendszer a kromatogramok széles skáláját fedi le. Háromféle alapszín kombinálható élénk színek eléréséhez. A Clariant (Clariant) cég elindította a DrimareneHF reaktív színezékek sorozatát, főként 4 változatban: DrimareneBlueHF-RL, 戡ownHF-2RL, NavyHF-G, RedHF-G, kifárasztó festéshez és cellulózszálak folyamatos festéséhez, alkalmazási teljesítmény És jó gyorsaság. A rögzítési arány meglehetősen magas, alacsony a só- és alacsony lúg arány. Semleges rögzítés, jó moshatóság.

Egyes újonnan kifejlesztett reaktív színezékek növelhetik a festékek közvetlenségét a festékmolekulák térfogatának növelésével és a szervetlen sók mennyiségének csökkentésével. Például a karbamidcsoportok bevezetése növelheti az aktív csoportok közvetlenségét és csökkentheti a szervetlen sók mennyiségét. A rögzítési arány javítása; poliazo színezék prekurzorok (például trisazo, tetraazo) is vannak a festék közvetlenségének növelésére, és a sómentes festés céljának elérésére. A szerkezetben egyes színezékek nagy sztérikus gátlása is jelentősen megváltoztathatja a reaktív színezékek reaktív csoportjainak reakciókészségét és a festéshez felhasznált só mennyiségét. Ezek a sztérikus akadályozó hatások általában az alkil-szubsztituensek bevitele a festékmátrix különböző helyein. Alapvető szerkezeti jellemzőit a tudósok a következőkben foglalják össze:

Az első aktív csoport SO: CH2CH: oS03Na lehet a benzolgyűrű meta- vagy para-helyzetében;

R3 a benzolgyűrű orto-, inter- vagy para-helyzetében lehet. A szerkezeti képlet vinil-szulfon reaktív színezékek.

A színezékeken a különböző szubsztituensek vagy különböző szubsztitúciós helyzetek ugyanazt a festési értéket érhetik el azonos festési körülmények között, de a színezősó mennyisége meglehetősen eltérő.

A kiváló, alacsony sótartalmú reaktív festékeknek a következő jellemzőkkel kell rendelkezniük: 1) A festéshez használt só mennyisége jelentősen csökken; 2) Festés alacsony fürdőarányú festékfürdőben, festőfürdő stabilitása; 3) Jó moshatóság. Csökkentse az utófeldolgozási időt; 4) Kiváló reprodukálhatóság. A festékjavítás szempontjából a festékmátrix szerkezetének fent említett javítása és az aktív csoportok ésszerű kombinációja mellett egyesek az úgynevezett kationos reaktív színezékeket szintetizálták, amelyek só hozzáadása nélkül is festhetők. Pl. a következő szerkezetű kationos reaktív festékek:

A fenti képletből látható, hogy a színtest a monoklór-triazin aktív csoportjához kapcsolódik. Az s-triazingyűrűhöz egy piridin kvaterner ammóniumcsoport is kapcsolódik. A festék pozitív töltésű, a kvaterner ammóniumcsoport vízoldható csoport. Mivel a festékmolekulák és a szál között nem csak nincs töltés taszítás, hanem a pozitív és negatív töltések vonzása is, a festék könnyen megközelíthető a szál felületén és adszorbeálódik a festett szálon. Az elektrolitok jelenléte a festőoldatban nemcsak hogy nem váltja ki a színezéket elősegítő hatást, hanem gyengíti a festék és a szál közötti vonzást is, így ez a fajta festékfestés elektrolit hozzáadása nélkül is festhető a sómentes festéshez. A festési folyamat hasonló a hagyományos reaktív festékekhez. A monoklór-triazin reaktív színezékek esetében továbbra is nátrium-karbonátot adnak hozzá fixálószerként. A rögzítési hőmérséklet 85 ℃ körül van. A festékfelvétel mértéke elérheti a 90-94%-ot, a rögzítési arány pedig 80-90%. Jó fény- és mosásállósággal rendelkezik. Hasonló kationos reaktív festékek monofluor-s-triazint is használnak aktív csoportként. A monofluor-s-triazin aktivitása magasabb, mint a monoklór-s-triaziné.

Ezek a színezékek pamut/akril keverékben is festhetők, és a festékek egyéb tulajdonságait (például kiegyenlítés és kompatibilitás stb.) tovább kell vizsgálni. De ez egy új módot biztosít a cellulózrost számára a sómentes festés végrehajtására.