Els colorants reactius tenen colors brillants i cromatogrames complets. És conegut per la seva senzilla aplicació, baix cost i excel·lent solidesa. Especialment amb el desenvolupament de fibres de cel·lulosa en els últims anys, els colorants reactius s'han convertit en el tipus de colorant més important per a la tintura tèxtil de fibra de cel·lulosa.

Però el problema més destacat dels colorants reactius és la baixa taxa d'esgotament i la taxa de fixació. En el procés tradicional de tenyit de fibra de cel·lulosa, per millorar l'absorció del colorant i la taxa de fixació dels colorants reactius, s'ha d'afegir una gran quantitat de sal inorgànica (clorur de sodi o sulfat de sodi). Depenent de l'estructura i el color del colorant, la quantitat de sal utilitzada és generalment de 30 a 150 g/L. Tot i que s'han fet grans avenços en el tractament de compostos orgànics en aigües residuals d'impressió i tenyit, l'addició d'una gran quantitat de sals inorgàniques en el procés de tintura no es pot tractar amb mètodes físics i bioquímics simples.

Recerca sobre la tecnologia de colorants reactius i colorant sense sal

Des d'una perspectiva ecològica, l'abocament d'aigües residuals d'impressió i tenyit d'alta salinitat canvia directament la qualitat de l'aigua dels rius i llacs i destrueix l'entorn ecològic.
imatge
L'alta permeabilitat de la sal provocarà la salinització del sòl al voltant dels rius i llacs, reduint el rendiment dels cultius. En definitiva, l'ús d'una gran quantitat de sals inorgàniques no es poden degradar ni reciclar, i al mateix temps té un gran impacte negatiu en la qualitat de l'aigua i el sòl. A partir d'això, aquest article revisa el recent progrés de la investigació de la tecnologia de tenyit sense sal i analitza sistemàticament els canvis estructurals dels colorants reactius amb poca sal, la tecnologia d'empelt i la tecnologia de reticulació.

Colorants reactius per a la tintura sense sal

Les característiques destacades dels colorants reactius són una petita estructura molecular, una bona hidrofilicitat i un fàcil rentat del color flotant després de la fixació. Aquesta és una innovació important en el disseny de molècules de colorant. Però això també fa que la taxa d'esgotament del colorant i la taxa de fixació siguin baixes i s'ha d'afegir una gran quantitat de sal durant la tintura. Conduir a la pèrdua d'una gran quantitat d'aigües residuals salades i colorants, augmentant així el cost del tractament d'aigües residuals. La contaminació ambiental és greu. Algunes empreses de colorants van començar a prestar atenció a la selecció i millora de precursors de colorants i grups reactius, i a desenvolupar colorants reactius per a la tintura baixa en sal. CibacronLs llançat per Ciba és un tipus de colorants tenyits amb poca sal que utilitzen diferents grups actius per combinar-se. La característica d'aquest colorant és que la quantitat de sal utilitzada en la tintura és d'1/4 a 1/2 de la dels colorants reactius generals. No és sensible als canvis en la proporció del bany i té una bona reproductibilitat. Aquest tipus de colorants són principalment tenyits per immersió i es poden utilitzar juntament amb tints dispersos per a la tintura ràpida d'un bany de barreges de polièster/cotó.

Sumitomo Corporation del Japó va proposar un conjunt de mètodes de tenyit adequats per als colorants de la sèrie Sumifux Supra. S'anomena mètode de tinció LETfS. La quantitat de sal inorgànica utilitzada en aquest mètode és només 1/2 a 1/3 del procés tradicional i la proporció de bany pot arribar a 1:10. I va llançar una sèrie de colorants reactius compatibles amb el procés. Aquesta sèrie de colorants són colorants heterobi-reactius composts per monocloros-triazina i sulfat de B-etilsulfona. La quantitat de colorant residual a les aigües residuals de tintura d'aquesta sèrie de colorants és només del 25% al ​​30% del contingut de colorant a les aigües residuals de tintura reactiva general. Es recomana per a la tintura de fibres de Tencel. Mostra un excel·lent rendiment d'aplicació en termes de taxa de fixació, fàcil rentat i diverses solideces dels productes tenyits.

L'empresa DyStar va llançar els colorants de la sèrie RemazolEF adequats per a la tintura sense sal, el grup actiu és principalment el sulfat de B-hidroxietil sulfona i va llançar un procés de tenyit sense sal respectuós amb el medi ambient. La quantitat de sal inorgànica utilitzada és 1/3 del procés convencional. El procés de tenyit s'escurça. A més, el sistema cobreix una àmplia gamma de cromatogrames. Es poden combinar una varietat de tres colors primaris per obtenir colors brillants. L'empresa Clariant (Clariant) va llançar la sèrie de colorants reactius DrimareneHF, principalment en 4 varietats: DrimareneBlueHF-RL, 戡ownHF-2RL, NavyHF-G, RedHF-G, utilitzats per a la tintura per esgotament i tenyit continu de fibres de cel·lulosa, rendiment d'aplicació i bons resultats. solidesa. La taxa de fixació és força alta, baixa proporció de sal i baixa proporció de licor. Fixació neutra, bona rentabilitat.

Alguns colorants reactius recentment desenvolupats poden augmentar la franquesa dels colorants augmentant el volum de molècules de colorant i reduir la quantitat de sals inorgàniques. Per exemple, la introducció de grups urea pot augmentar la franquesa dels grups actius i reduir la quantitat de sals inorgàniques. Millorar la taxa de fixació; també hi ha precursors de colorants de poliazo (com el trisazo, el tetraazo) per augmentar la franquesa del colorant i aconseguir el propòsit de la tintura sense sal. L'alt efecte d'obstacles estèrics d'alguns colorants a l'estructura també pot canviar significativament la reactivitat dels grups reactius de colorants reactius i la quantitat de sal utilitzada en la tintura. Aquests efectes d'obstacles estèrics són generalment la introducció de substituents alquils en diferents posicions de la matriu del colorant. Els estudiosos resumeixen les seves característiques estructurals bàsiques de la següent manera:

Grup actiu un SO: CH2CH: oS03Na pot estar en la posició meta o para de l'anell de benzè;

R3 pot estar en la posició orto, inter o para de l'anell de benzè. La fórmula estructural són colorants reactius a vinilsulfones.

Diferents substituents o diferents posicions de substitució als colorants poden aconseguir el mateix valor de tintura en les mateixes condicions de tintura, però les seves quantitats de sal de tintura són força diferents.

Els excel·lents colorants reactius baixos en sal han de tenir les característiques següents: 1) La quantitat de sal utilitzada en la tintura es redueix molt; 2) Tintura en un bany de tintura amb una proporció de bany baixa, estabilitat del bany de tenyit; 3) Bona rentabilitat. Reduir el temps de postprocessament; 4) Excel·lent reproductibilitat. Pel que fa a la millora del colorant, a més de la millora esmentada anteriorment de l'estructura de la matriu del colorant i la combinació raonable de grups actius, algunes persones han sintetitzat els anomenats colorants reactius catiònics, que es poden tenyir sense afegir sal. Per exemple, colorants reactius catiònics de l'estructura següent:

A la fórmula anterior es pot veure que el cos del color està connectat al grup actiu de la monoclorotriazina. Un grup d'amoni quaternari piridina també està unit a l'anell s-triazina. El colorant està carregat positivament i el grup amoni quaternari és un grup soluble en aigua. Com que no només no hi ha repulsió de càrrega entre les molècules de colorant i la fibra, sinó també l'atracció de càrregues positives i negatives, el colorant és fàcil d'apropar-se a la superfície de la fibra i adsorbir-se a la fibra tenyida. La presència d'electròlits a la solució de tintura no només no produirà l'efecte de promoció del colorant, sinó que també debilitarà l'atracció entre el colorant i la fibra, de manera que aquest tipus de tintura de colorant es pot tenyir sense afegir electròlits per a la tintura sense sal. El procés de tenyit és similar als colorants reactius normals. Per als colorants reactius monocloros-triazina, encara s'afegeix carbonat de sodi com a agent fixador. La temperatura de fixació és d'uns 85 ℃. La taxa d'absorció del colorant pot arribar al 90% al 94% i la taxa de fixació és del 80% al 90%. Té una bona resistència a la llum i al rentat. També s'han informat colorants reactius catiònics similars que utilitzen monofluoro-s-triazina com a grup actiu. L'activitat de la monofluoro-s-triazina és superior a la de la monocloro-s-triazina.

Aquests colorants també es poden tenyir amb barreges de cotó/acrílic, i cal estudiar més a fons altres propietats dels colorants (com ara l'anivellament i la compatibilitat, etc.). Però proporciona una nova manera per a que la fibra de cel·lulosa realitzi un tint sense sal.