Reaktivne boje imaju svijetle boje i potpune kromatograme. Poznat je po jednostavnoj primeni, niskoj ceni i odličnoj postojanosti. Posebno s razvojem celuloznih vlakana posljednjih godina, reaktivne boje su postale najvažniji tip boja za bojenje tekstila celuloznih vlakana.

Ali najistaknutiji problem reaktivnih boja je niska stopa iscrpljenosti i stopa fiksacije. U tradicionalnom procesu bojenja celuloznih vlakana, kako bi se poboljšala apsorpcija boje i brzina fiksacije reaktivnih boja, mora se dodati velika količina anorganske soli (natrijum klorid ili natrijum sulfat). U zavisnosti od strukture boje i boje, količina soli koja se koristi je uglavnom 30 do 150 g/L. Iako je postignut veliki napredak u tretmanu organskih spojeva u otpadnim vodama štampanja i bojenja, dodavanje velike količine anorganskih soli u procesu bojenja ne može se tretirati jednostavnim fizičkim i biohemijskim metodama.

Istraživanje tehnologije reaktivnih boja i boja bez soli

Iz ekološke perspektive, ispuštanje otpadnih voda visokog saliniteta za štampanje i bojenje direktno mijenja kvalitet vode rijeka i jezera i uništava ekološku okolinu.
slika
Visoka propusnost soli će uzrokovati zaslanjivanje tla oko rijeka i jezera, smanjujući prinos usjeva. Ukratko, upotreba velike količine anorganskih soli ne može se ni razgraditi ni reciklirati, a istovremeno ima veliki negativan utjecaj na kvalitetu vode i tla. Na osnovu toga, ovaj članak daje pregled nedavnih istraživanja tehnologije bojenja bez soli i sistematski raspravlja o strukturnim promjenama reaktivnih boja s malo soli, tehnologiji cijepljenja i tehnologiji unakrsnog povezivanja.

Reaktivne boje za bojenje bez soli

Izvanredne karakteristike reaktivnih boja su mala molekularna struktura, dobra hidrofilnost i lako ispiranje plutajuće boje nakon fiksiranja. Ovo je važna inovacija u dizajnu molekula boja. Ali to također uzrokuje nisku stopu iscrpljivanja boje i stopu fiksacije, te je potrebno dodati veliku količinu soli tokom bojenja. Dovode do gubitka velike količine slanih otpadnih voda i boja, čime se povećavaju troškovi tretmana otpadnih voda. Zagađenje životne sredine je ozbiljno. Neke kompanije za bojenje počele su da obraćaju pažnju na skrining i poboljšanje prekursora boja i reaktivnih grupa, i da razvijaju reaktivne boje za bojenje sa malo soli. CibacronLs koje je lansirala Ciba je vrsta boja za bojenje s niskim udjelom soli koje koriste različite aktivne grupe za kombiniranje. Karakteristika ove boje je da je količina soli koja se koristi za bojenje 1/4 do 1/2 količine soli koja se koristi u općim reaktivnim bojama. Nije osjetljiv na promjene u omjeru kade i ima dobru ponovljivost. Ova vrsta boja se uglavnom boji potapanjem i može se koristiti zajedno s disperznim bojama za brzo bojenje mješavine poliestera/pamuka u jednom kupatilu.

Sumitomo Corporation of Japan predložila je set metoda bojenja prikladnih za Sumifux Supra seriju boja. To se zove 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 ovim procesom. Ova serija boja su heterobi-reaktivne boje sastavljene od monokloros-triazina i B-etilsulfon sulfata. Količina preostale boje u otpadnoj vodi za bojenje ove serije boja je samo 25%-30% sadržaja boje u općoj reaktivnoj otpadnoj vodi za bojenje. Preporučuje se za bojenje Tencel vlakana. Pokazuje odlične performanse nanošenja u smislu brzine fiksacije, lakog pranja i različite postojanosti obojenih proizvoda.

Kompanija DyStar lansirala je RemazolEF seriju boja pogodnih za bojenje bez soli, aktivna grupa je uglavnom B-hidroksietil sulfon sulfat, i pokrenula je ekološki prihvatljiv proces bojenja bez soli. Količina anorganske soli koja se koristi je 1/3 konvencionalnog procesa. Proces bojenja je skraćen. Pored toga, sistem pokriva širok spektar hromatograma. Različite tri osnovne boje mogu se kombinovati da bi se dobile svetle boje. Kompanija 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 iscrpljujuće bojenje i kontinuirano bojenje nanošenja celuloznih vlakana i dobara postojanost. Stopa fiksacije je prilično visoka, malo soli i nizak omjer tečnosti. Neutralna fiksacija, dobra perivost.

Neke novorazvijene reaktivne boje mogu povećati direktnost boja povećanjem volumena molekula boje i smanjenjem količine anorganskih soli. Na primjer, uvođenje urea grupa može povećati direktnost aktivnih grupa i smanjiti količinu anorganskih soli. Poboljšati stopu fiksacije; postoje i prekursori poliazo boja (kao što su trisazo, tetraazo) za povećanje direktnosti boje i postizanje svrhe bojenja bez soli. Visok efekat steričke smetnje nekih boja u strukturi također može značajno promijeniti reaktivnost reaktivnih grupa reaktivnih boja i količinu soli koja se koristi za bojenje. Ovi sterički efekti smetnje su općenito uvođenje alkil supstituenata na različitim pozicijama na matrici boje. Njihove osnovne strukturne karakteristike naučnici su sumirali na sljedeći način:

Aktivna grupa 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 su vinil sulfon reaktivne boje.

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

Odlične reaktivne boje sa niskim sadržajem soli moraju imati sljedeće karakteristike: 1) Količina soli koja se koristi za bojenje je znatno smanjena; 2) Bojenje u kupki s niskim omjerom bojenja, stabilnost kupke za bojenje; 3) Dobra mogućnost pranja. Smanjite vrijeme naknadne obrade; 4) Odlična reproduktivnost. Što se tiče poboljšanja boje, pored gore navedenog poboljšanja strukture matrice boja i razumne kombinacije aktivnih grupa, neki ljudi su sintetizirali takozvane kationske reaktivne boje, koje se mogu bojati bez dodavanja soli. Npr. kationske reaktivne boje sljedeće strukture:

Iz gornje formule se može vidjeti da je tijelo boje povezano s aktivnom grupom monokloro-triazina. Piridin kvaternarna amonijum grupa je takođe vezana za s-triazinski prsten. Boja je pozitivno nabijena i kvarterna amonijumska grupa je grupa rastvorljiva u vodi. Budući da ne postoji samo odbijanje naboja između molekula boje i vlakna, već i privlačenje 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 efekt poticanja boje, već će i oslabiti privlačnost između boje i vlakna, tako da se ova vrsta bojenja može bojati bez dodavanja elektrolita za bojenje bez soli. Proces bojenja je sličan običnim reaktivnim bojama. Za monohloros-triazin reaktivne boje, natrijum karbonat se i dalje dodaje kao sredstvo za fiksiranje. Temperatura fiksiranja je oko 85℃. Stopa uzimanja boje može doseći 90% do 94%, a stopa fiksacije je 80% do 90%. Ima dobru svjetlosnu postojanost i postojanost na pranje. Slične kationske reaktivne boje su također prijavile korištenje monofluoro-s-triazina kao aktivne grupe. Aktivnost monofluor-s-triazina je veća od aktivnosti monokloro-s-triazina.

Ove boje se također mogu bojiti u mješavinama pamuka/akrila, a druga svojstva boja (kao što su izravnavanje i kompatibilnost, itd.) treba dalje proučiti. Ali on pruža novi način na koji celulozna vlakna mogu izvršiti bojenje bez soli.