Pewarna reaktif mempunyai warna terang dan kromatogram yang lengkap. Ia terkenal dengan aplikasinya yang mudah, kos rendah, dan kelajuan yang sangat baik. Terutama dengan perkembangan gentian selulosa dalam beberapa tahun kebelakangan ini, pewarna reaktif telah menjadi jenis pewarna terpenting untuk pencelupan tekstil gentian selulosa.

Tetapi masalah yang paling menonjol bagi pewarna reaktif ialah kadar keletihan dan kadar penetapan yang rendah. Dalam proses pencelupan tradisional serat selulosa, untuk meningkatkan pengambilan pewarna dan kadar penetapan pewarna reaktif, sejumlah besar garam bukan organik (natrium klorida atau natrium sulfat) mesti ditambah. Bergantung pada struktur pewarna dan warna, jumlah garam yang digunakan biasanya 30 hingga 150 g/L. Walaupun kemajuan besar telah dicapai dalam rawatan sebatian organik dalam pencetakan dan pencelupan air sisa, penambahan sejumlah besar garam tak organik dalam proses pencelupan tidak boleh dirawat dengan kaedah fizikal dan biokimia yang mudah.

Penyelidikan tentang teknologi pewarna reaktif dan pewarna bebas garam

Dari perspektif ekologi, pelepasan air sisa percetakan dan pencelupan dengan kemasinan tinggi secara langsung mengubah kualiti air sungai dan tasik serta memusnahkan persekitaran ekologi.
imej
Kebolehtelapan garam yang tinggi akan menyebabkan salinisasi tanah di sekitar sungai dan tasik, mengurangkan hasil tanaman. Ringkasnya, penggunaan sejumlah besar garam tak organik tidak boleh terdegradasi atau dikitar semula, dan pada masa yang sama mempunyai kesan negatif yang besar terhadap kualiti air dan tanah. Berdasarkan ini, artikel ini menyemak kemajuan penyelidikan terkini teknologi pencelupan bebas garam, dan membincangkan secara sistematik perubahan struktur pewarna reaktif rendah garam, teknologi cantuman dan teknologi silang silang.

Pewarna reaktif untuk pencelupan tanpa garam

Ciri-ciri cemerlang pewarna reaktif ialah struktur molekul yang kecil, hidrofilisiti yang baik, dan mudah dicuci daripada warna terapung selepas ditetapkan. Ini merupakan satu inovasi penting dalam reka bentuk molekul pewarna. Tetapi ini juga menyebabkan kadar keletihan pewarna dan kadar penetapan menjadi rendah, dan sejumlah besar garam perlu ditambah semasa pencelupan. Membawa kepada kehilangan sejumlah besar air sisa masin dan pewarna, sekali gus meningkatkan kos rawatan air sisa. Pencemaran alam sekitar adalah serius. Beberapa syarikat pewarna mula memberi perhatian kepada penyaringan dan penambahbaikan prekursor pewarna dan kumpulan reaktif, dan untuk membangunkan pewarna reaktif untuk pencelupan garam rendah. CibacronLs yang dilancarkan oleh Ciba ialah sejenis pewarna pencelupan rendah garam yang menggunakan kumpulan aktif yang berbeza untuk digabungkan. Ciri pewarna ini ialah jumlah garam yang digunakan dalam pencelupan adalah 1/4 hingga 1/2 daripada pewarna reaktif am. Ia tidak sensitif kepada perubahan dalam nisbah mandi dan mempunyai kebolehulangan yang baik. Jenis pewarna ini kebanyakannya adalah pencelupan celup dan boleh digunakan bersama pewarna berserakan untuk pencelupan cepat satu mandi campuran poliester/kapas.

Sumitomo Corporation of Japan mencadangkan satu set kaedah pencelupan yang sesuai untuk pewarna siri Sumifux Supra. Ia dipanggil kaedah pewarnaan LETfS. Jumlah garam bukan organik yang digunakan dalam kaedah ini hanya 1/2 hingga 1/3 daripada proses tradisional, dan nisbah mandi boleh mencapai 1:10. Dan melancarkan satu siri pewarna reaktif yang serasi dengan proses tersebut. Siri pewarna ini ialah pewarna heterobi-reaktif yang terdiri daripada monochloros-triazine dan B-ethylsulfone sulfate. Jumlah sisa pewarna dalam air sisa pencelupan siri pewarna ini hanya 25%-30% daripada kandungan pewarna dalam air sisa pencelupan reaktif am. Ia disyorkan untuk pencelupan gentian Tencel. Ia menunjukkan prestasi aplikasi yang sangat baik dari segi kadar penetapan, pencucian yang mudah, dan pelbagai kekukuhan produk yang dicelup.

Syarikat DyStar melancarkan pewarna siri RemazolEF yang sesuai untuk pencelupan bebas garam, kumpulan aktif terutamanya B-hydroxyethyl sulfone sulfate, dan melancarkan proses pencelupan bebas garam yang mesra alam. Jumlah garam tak organik yang digunakan adalah 1/3 daripada proses konvensional. Proses pencelupan dipendekkan. Selain itu, sistem ini meliputi pelbagai jenis kromatogram. Pelbagai tiga warna asas boleh digabungkan untuk mendapatkan warna-warna terang. Syarikat Clariant (Clariant) melancarkan siri DrimareneHF pewarna reaktif, terutamanya dalam 4 jenis: DrimareneBlueHF-RL, 戡ownHF-2RL, NavyHF-G, RedHF-G, digunakan untuk pencelupan keletihan dan pencelupan berterusan gentian selulosa, prestasi aplikasi Dan baik kelajuan. Kadar penetapan agak tinggi, nisbah garam rendah dan minuman keras yang rendah. Penetapan neutral, kebolehbasuh yang baik.

Sesetengah pewarna reaktif yang baru dibangunkan boleh meningkatkan keterusterangan pewarna dengan meningkatkan isipadu molekul pewarna dan mengurangkan jumlah garam tak organik. Sebagai contoh, pengenalan kumpulan urea boleh meningkatkan keterusterangan kumpulan aktif dan mengurangkan jumlah garam bukan organik. Meningkatkan kadar penetapan; terdapat juga prekursor pewarna polyazo (seperti trisazo, tetraazo) untuk meningkatkan keteraturan pewarna, dan mencapai tujuan pencelupan tanpa garam. Kesan halangan sterik yang tinggi bagi sesetengah pewarna dalam struktur juga boleh mengubah kereaktifan kumpulan reaktif pewarna reaktif dan jumlah garam yang digunakan dalam pencelupan dengan ketara. Kesan halangan sterik ini secara amnya ialah pengenalan substituen alkil pada kedudukan yang berbeza pada matriks pewarna. Ciri-ciri struktur asas mereka diringkaskan oleh ulama seperti berikut:

Kumpulan aktif satu SO: CH2CH: oS03Na boleh berada dalam kedudukan meta atau para bagi gelang benzena;

R3 boleh berada dalam kedudukan orto, antara, atau para bagi gelang benzena. Formula struktur ialah pewarna reaktif vinil sulfon.

Substituen yang berbeza atau kedudukan penggantian yang berbeza pada pewarna boleh mencapai nilai pencelupan yang sama di bawah keadaan pencelupan yang sama, tetapi jumlah garam pencelupannya agak berbeza.

Pewarna reaktif rendah garam yang sangat baik mesti mempunyai ciri-ciri berikut: 1) Jumlah garam yang digunakan dalam pencelupan sangat berkurangan; 2) Mencelup dalam mandi pewarna nisbah mandi yang rendah, mencelup kestabilan mandi; 3) Kebolehbasuh yang baik. Kurangkan masa pasca pemprosesan; 4) Kebolehulangan yang sangat baik. Dari segi penambahbaikan pewarna, sebagai tambahan kepada peningkatan struktur matriks pewarna yang disebutkan di atas dan gabungan kumpulan aktif yang munasabah, sesetengah orang telah mensintesis apa yang dipanggil pewarna reaktif kationik, yang boleh dicelup tanpa menambah garam. Cth. Pewarna reaktif kationik bagi struktur berikut:

Dari formula di atas dapat dilihat bahawa badan warna disambungkan kepada kumpulan aktif monochloro-triazine. Kumpulan ammonium kuaterner piridin juga dilekatkan pada cincin s-triazine. Pewarna bercas positif dan kumpulan ammonium kuaterner ialah kumpulan larut air. Oleh kerana bukan sahaja tiada tolakan cas antara molekul pewarna dan gentian, tetapi juga tarikan cas positif dan negatif, pewarna mudah mendekati permukaan gentian dan menjerap ke gentian yang dicelup. Kehadiran elektrolit dalam larutan pencelupan bukan sahaja tidak akan menghasilkan kesan penggalak pewarna, tetapi juga melemahkan daya tarikan antara pewarna dan serat, jadi pencelupan jenis ini boleh dicelup tanpa menambah elektrolit untuk pencelupan tanpa garam. Proses pencelupan adalah serupa dengan pewarna reaktif biasa. Untuk pewarna reaktif monochloros-triazine, natrium karbonat masih ditambah sebagai agen penetapan. Suhu penetapan adalah sekitar 85 ℃. Kadar pengambilan pewarna boleh mencapai 90% hingga 94%, dan kadar penetapan adalah 80% hingga 90%. Ia mempunyai ketahan cahaya yang baik dan kepantasan mencuci. Pewarna reaktif kationik yang serupa juga telah melaporkan menggunakan monofluoro-s-triazine sebagai kumpulan aktif. Aktiviti monofluoro-s-triazine adalah lebih tinggi daripada monochloro-s-triazine.

Pewarna ini juga boleh dicelup dalam adunan kapas/akrilik, dan sifat pewarna lain (seperti meratakan dan keserasian, dsb.) perlu dikaji lebih lanjut. Tetapi ia menyediakan cara baharu untuk serat selulosa untuk melakukan pencelupan tanpa garam.