A reaktív festékek élénk színekkel és teljes kromatogramokkal rendelkeznek. Ismertek egyszerű alkalmazásukról, alacsony költségükről és kiváló színtartósságukról. Különösen az elmúlt években a cellulózszálak fejlődésével a reaktív festékek váltak a cellulózszálak textilfestésének legfontosabb festéktípusává.

A reaktív festékek legkiemelkedőbb problémája azonban az alacsony kimerülési sebesség és fixációs sebesség. A cellulózrost hagyományos festési eljárásában a reaktív festékek festékfelvételének és fixációs 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 nyomdaipari és festőszennyvíz szerves vegyületeinek kezelésében, a festési folyamat során hozzáadott nagy mennyiségű szervetlen só nem kezelhető egyszerű fizikai és biokémiai módszerekkel.

A reaktív festékek és a sómentes festékek technológiájának kutatása

Ökológiai szempontból a magas sótartalmú nyomtatási és festési szennyvíz kibocsátása közvetlenül megváltoztatja a folyók és tavak vízminőségét, és tönkreteszi az ökológiai környezetet.
kép
A só magas áteresztőképessége a folyók és tavak körüli talaj szikesedéséhez vezet, ami csökkenti a terméshozamot. Röviden, a nagy mennyiségű szervetlen só használata sem lebontható, sem újrahasznosítható, ugyanakkor nagy negatív hatással van a vízminőségre és a talajra. Ennek alapján ez a cikk áttekintést nyújt a sómentes festési technológia legújabb kutatási eredményeiről, és szisztematikusan tárgyalja az alacsony sótartalmú reaktív festékek, az oltási technológia és a térhálósítási technológia szerkezeti változásait.

Reaktív festékek sómentes festéshez

A reaktív festékek kiemelkedő tulajdonságai a kis molekulaszerkezet, a jó hidrofilitás és a fixálás utáni lebegő szín könnyű lemosása. Ez fontos újítás a festékmolekulák tervezésében. Ez azonban alacsony festékkimerülési és fixációs sebességet is eredményez, és a festés során nagy mennyiségű sót kell hozzáadni. Ez nagy mennyiségű sós szennyvíz és festék veszteségéhez vezet, ezáltal növelve a szennyvízkezelés költségeit. A környezetszennyezés komoly. Egyes festékgyártó cégek elkezdtek figyelmet fordítani a festékprekurzorok és a reaktív csoportok szűrésére és fejlesztésére, valamint reaktív festékeket fejlesztettek ki alacsony sótartalmú festéshez. A Ciba által piacra dobott Cibacron egy olyan alacsony sótartalmú festékfajta, amely különböző aktív csoportokat kombinál. Ennek a festéknek a jellemzője, hogy a festéshez felhasznált só mennyisége az általános reaktív festékek mennyiségének 1/4-e és 1/2-e között van. Nem érzékeny a fürdőarány változásaira, és jó reprodukálhatósággal rendelkezik. Az ilyen típusú festékek főként mártással festenek, és diszperziós festékekkel együtt használhatók poliészter/pamut keverékek gyors, egyfürdős festésére.

A japán Sumitomo Corporation egy sor festési módszert javasolt, amelyek alkalmasak a Sumifux Supra sorozatú festékekhez. Ezt LETfS festési módszernek nevezik. Az ebben a módszerben felhasznált szervetlen só mennyisége a hagyományos eljárásnak mindössze 1/2-1/3-a, és a fürdőarány elérheti az 1:10-et. És piacra dobott egy sor reaktív festéket, amelyek kompatibilisek az eljárással. Ez a festéksorozat heterobireaktív festék, amely monoklór-triazinból és béta-etilszulfon-szulfátból áll. A festéksorozat festővizében maradt festék mennyisége az általános reaktív festővíz festéktartalmának mindössze 25-30%-a. Tencel szálak festésére ajánlott. Kiváló alkalmazási teljesítményt mutat a fixációs sebesség, a könnyű moshatóság és a festett termékek különböző tartóssága tekintetében.

A DyStar cég piacra dobta a sómentes festésre alkalmas RemazolEF sorozatú festékeket, amelyek aktív csoportja főként B-hidroxietil-szulfon-szulfát, és környezetbarát sómentes festési eljárást indított el. 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 az élénk színek eléréséhez. A Clariant (Clariant) cég piacra dobta a DrimareneHF reaktív festékek sorozatát, főként 4 változatban: DrimareneBlueHF-RL, 戡ownHF-2RL, NavyHF-G, RedHF-G, amelyeket cellulózszálak kimerüléses festésére és folyamatos festésére használnak, felhordási teljesítményük és jó tartósságuk van. A fixációs sebesség meglehetősen magas, alacsony só- és alacsony lúgtartalommal. Semleges fixáció, jó moshatóság.

Néhány újonnan kifejlesztett reaktív festék növelheti 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. Javítja a fixációs sebességet; léteznek poliazo festékprekurzorok (például trisazo, tetraazo) is a festék közvetlenségének növelésére, és a sómentes festés céljának elérésére. Egyes festékek szerkezetben lévő magas sztérikus gátló hatása jelentősen megváltoztathatja a reaktív festékek reaktív csoportjainak reakcióképességét és a festés során használt só mennyiségét is. Ezek a sztérikus gátló hatások általában alkil-szubsztituensek bevezetését jelentik a festékmátrix különböző pozícióiban. Alapvető szerkezeti jellemzőiket a tudósok a következőképpen foglalják össze:

Az egyes számú aktív csoport, az SO: CH2CH: oS03Na a benzolgyűrű meta- vagy para-helyzetében lehet;

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

A festékekben lévő különböző szubsztituensek vagy különböző szubsztitúciós pozíciók azonos festési értéket érhetnek el azonos festési körülmények között, de a festősó mennyisége meglehetősen eltérő.

A kiváló, alacsony sótartalmú reaktív festékeknek a következő tulajdonságokkal kell rendelkezniük: 1) A festés során felhasznált só mennyisége jelentősen csökken; 2) Alacsony fürdőarányú festékfürdőben festés, a festékfürdő stabilitása; 3) Jó moshatóság. Csökkenti az utófeldolgozási időt; 4) Kiváló reprodukálhatóság. A festékminőség javítása tekintetében a fent említett festékmátrix-szerkezet javítása és az aktív csoportok ésszerű kombinációja mellett egyesek szintetizálták az úgynevezett kationos reaktív festékeket, amelyek só hozzáadása nélkül festhetők. Pl. A következő szerkezetű kationos reaktív festékek:

A fenti képletből látható, hogy a színtest a monoklór-triazin aktív csoportjához kapcsolódik. Az s-triazin gyűrűhöz egy piridin kvaterner ammóniumcsoport is kapcsolódik. A festék pozitív töltésű, és a kvaterner ammóniumcsoport vízben oldódó csoport. Mivel a festékmolekulák és a szál között nemcsak nincs töltéstaszítás, hanem a pozitív és negatív töltések vonzása is fennáll, a festék könnyen megközelíti a szál felületét és adszorbeálódik a festett szálon. Az elektrolitok jelenléte a festőoldatban nemcsak nem hozza létre a festéket elősegítő hatást, hanem gyengíti a festék és a szál közötti vonzerőt is, így ez a fajta festékfestés elektrolitok hozzáadása nélkül is festhető a sómentes festéshez. A festési folyamat hasonló a hagyományos reaktív festékekhez. A monoklór-triazin reaktív festékek esetében továbbra is nátrium-karbonátot adnak hozzá fixálószerként. A fixálási hőmérséklet körülbelül 85 ℃. A festékfelvételi arány elérheti a 90-94%-ot, a fixálási arány pedig 80-90%. Jó fényállósággal és mosási tartóssággal rendelkezik. Hasonló kationos reaktív festékekről is beszámoltak, amelyekben monofluor-s-triazint használtak aktív csoportként. A monofluor-s-triazin aktivitása magasabb, mint a monoklór-s-triaziné.

Ezek a festékek pamut/akril keverékekben is festhetők, és a festékek egyéb tulajdonságait (például a kiegyenlíthetőséget és a kompatibilitást stb.) tovább kell vizsgálni. De ez egy új módszert kínál a cellulózrostok sómentes festésére.