I coloranti reattivi hanno colori brillanti e cromatogrammi completi. È noto per la sua semplice applicazione, il basso costo e l'eccellente solidità. Soprattutto con lo sviluppo delle fibre di cellulosa negli ultimi anni, i coloranti reattivi sono diventati il ​​tipo di colorante più importante per la tintura tessile delle fibre di cellulosa.

Ma il problema più importante dei coloranti reattivi è il basso tasso di esaurimento e di fissazione. Nel tradizionale processo di tintura della fibra di cellulosa, per migliorare l'assorbimento del colorante e il tasso di fissazione dei coloranti reattivi, è necessario aggiungere una grande quantità di sale inorganico (cloruro di sodio o solfato di sodio). A seconda della struttura e del colore del colorante, la quantità di sale utilizzata è generalmente compresa tra 30 e 150 g/L. Sebbene siano stati compiuti grandi progressi nel trattamento dei composti organici nelle acque reflue di stampa e tintura, l'aggiunta di una grande quantità di sali inorganici nel processo di tintura non può essere trattata con semplici metodi fisici e biochimici.

Ricerca sulla tecnologia dei coloranti reattivi e coloranti senza sale

Da un punto di vista ecologico, lo scarico delle acque reflue di stampa e tintura ad alta salinità modifica direttamente la qualità dell’acqua di fiumi e laghi e distrugge l’ambiente ecologico.
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L’elevata permeabilità del sale causerà la salinizzazione del terreno attorno ai fiumi e ai laghi, riducendo la resa dei raccolti. In breve, l’utilizzo di una grande quantità di sali inorganici non può essere né degradato né riciclato, e allo stesso tempo ha un grande impatto negativo sulla qualità dell’acqua e del suolo. Sulla base di ciò, questo articolo esamina i recenti progressi della ricerca sulla tecnologia di tintura senza sale e discute sistematicamente i cambiamenti strutturali dei coloranti reattivi a basso contenuto di sale, della tecnologia di innesto e della tecnologia di reticolazione.

Coloranti reattivi per tintura senza sale

Le caratteristiche eccezionali dei coloranti reattivi sono la piccola struttura molecolare, la buona idrofilia e la facile rimozione del colore galleggiante dopo il fissaggio. Si tratta di un'importante innovazione nella progettazione delle molecole coloranti. Ma questo fa sì che anche il tasso di esaurimento del colorante e il tasso di fissazione siano bassi e che durante la tintura sia necessario aggiungere una grande quantità di sale. Portano alla perdita di una grande quantità di acque reflue salate e coloranti, aumentando così il costo del trattamento delle acque reflue. L’inquinamento ambientale è grave. Alcune aziende di tintura iniziarono a prestare attenzione allo screening e al miglioramento dei precursori dei coloranti e dei gruppi reattivi e a sviluppare coloranti reattivi per la tintura a basso contenuto di sale. CibacronLs lanciato da Ciba è una tipologia di coloranti a basso contenuto di sale che utilizzano diversi gruppi attivi da combinare. La caratteristica di questo colorante è che la quantità di sale utilizzata nella tintura è da 1/4 a 1/2 di quella dei coloranti reattivi generali. Non è sensibile ai cambiamenti nel rapporto del bagno e ha una buona riproducibilità. Questo tipo di coloranti è principalmente tintura per immersione e può essere utilizzato insieme a coloranti dispersi per la tintura rapida in un solo bagno di miste poliestere/cotone.

La Sumitomo Corporation del Giappone ha proposto una serie di metodi di tintura adatti ai coloranti della serie Sumifux Supra. Si chiama metodo di colorazione LETfS. La quantità di sale inorganico utilizzato in questo metodo è solo da 1/2 a 1/3 rispetto al processo tradizionale e il rapporto del bagno può raggiungere 1:10. E ha lanciato una serie di coloranti reattivi compatibili con il processo. Questa serie di coloranti sono coloranti eterobi-reattivi composti da monocloros-triazina e B-etilsulfone solfato. La quantità di colorante residuo nelle acque reflue di tintura di questa serie di coloranti è solo il 25%-30% del contenuto di colorante nelle acque reflue di tintura reattive generali. È consigliato per la tintura delle fibre Tencel. Mostra eccellenti prestazioni applicative in termini di velocità di fissaggio, facilità di lavaggio e varie solidità dei prodotti tinti.

La società DyStar ha lanciato la serie di coloranti RemazolEF adatti alla tintura senza sale, il gruppo attivo è principalmente B-idrossietil solfone solfato e ha lanciato un processo di tintura ecologico senza sale. La quantità di sale inorganico utilizzata è 1/3 del processo convenzionale. Il processo di tintura viene abbreviato. Inoltre, il sistema copre un'ampia gamma di cromatogrammi. È possibile combinare una varietà di tre colori primari per ottenere colori brillanti. L'azienda Clariant (Clariant) ha lanciato la serie DrimareneHF di coloranti reattivi, principalmente in 4 varietà: DrimareneBlueHF-RL, 戡ownHF-2RL, NavyHF-G, RedHF-G, utilizzati per la tintura ad esaurimento e la tintura continua di fibre di cellulosa, prestazioni applicative E buone solidità. Il tasso di fissazione è piuttosto elevato, il sale basso e il rapporto bagno basso. Fissaggio neutro, buona lavabilità.

Alcuni coloranti reattivi di nuova concezione possono aumentare l'immediatezza dei coloranti aumentando il volume delle molecole di colorante e riducendo la quantità di sali inorganici. Ad esempio, l'introduzione di gruppi urea può aumentare l'immediatezza dei gruppi attivi e ridurre la quantità di sali inorganici. Migliorare il tasso di fissazione; ci sono anche precursori del colorante poliazoico (come trisazo, tetraazo) per aumentare l'immediatezza del colorante e raggiungere lo scopo della tintura senza sale. L'elevato effetto di ingombro sterico di alcuni coloranti nella struttura può anche modificare in modo significativo la reattività dei gruppi reattivi dei coloranti reattivi e la quantità di sale utilizzata nella tintura. Questi effetti di ostacolo sterico consistono generalmente nell'introduzione di sostituenti alchilici in diverse posizioni sulla matrice del colorante. Le loro caratteristiche strutturali di base sono riassunte dagli studiosi come segue:

Gruppo attivo uno SO: CH2CH: oS03Na può trovarsi nella posizione meta o para dell'anello benzenico;

R3 può trovarsi nella posizione orto, inter o para dell'anello benzenico. La formula strutturale è coloranti reattivi al vinil solfone.

Sostituenti diversi o posizioni di sostituzione diverse sui coloranti possono ottenere lo stesso valore colorante nelle stesse condizioni di tintura, ma le quantità dei loro sali coloranti sono piuttosto diverse.

Ottimi coloranti reattivi a basso contenuto di sale devono avere le seguenti caratteristiche: 1) La quantità di sale utilizzata in tintura è molto ridotta; 2) Tintura in un bagno di tintura a basso rapporto di bagno, stabilità del bagno di tintura; 3) Buona lavabilità. Ridurre i tempi di post-elaborazione; 4) Eccellente riproducibilità. In termini di miglioramento del colorante, oltre al già citato miglioramento della struttura della matrice colorante e alla ragionevole combinazione di gruppi attivi, alcune persone hanno sintetizzato i cosiddetti coloranti reattivi cationici, che possono essere tinti senza aggiunta di sale. Ad esempio, coloranti reattivi cationici della seguente struttura:

Dalla formula sopra si vede che il corpo colorante è collegato al gruppo attivo della monoclorotriazina. All'anello s-triazina è anche attaccato un gruppo piridina ammonio quaternario. Il colorante è caricato positivamente e il gruppo ammonio quaternario è un gruppo solubile in acqua. Poiché non solo non esiste repulsione di carica tra le molecole del colorante e la fibra, ma anche attrazione di cariche positive e negative, è facile che il colorante si avvicini alla superficie della fibra e venga assorbito dalla fibra tinta. La presenza di elettroliti nella soluzione colorante non solo non produrrà l'effetto di promozione della tintura, ma indebolirà anche l'attrazione tra la tintura e la fibra, quindi questo tipo di tintura può essere tinta senza aggiungere elettroliti per la tintura senza sale. Il processo di tintura è simile ai normali coloranti reattivi. Per i coloranti reattivi alla monoclorostriazina, il carbonato di sodio viene ancora aggiunto come agente fissante. La temperatura di fissaggio è di circa 85 ℃. Il tasso di assorbimento del colorante può raggiungere dal 90% al 94% e il tasso di fissazione va dall'80% al 90%. Ha una buona solidità alla luce e al lavaggio. Coloranti reattivi cationici simili hanno anche riportato l'uso della monofluoro-s-triazina come gruppo attivo. L'attività della monofluoro-s-triazina è superiore a quella della monocloro-s-triazina.

Questi coloranti possono essere tinti anche in miscele di cotone/acrilico e altre proprietà dei coloranti (come livellamento e compatibilità, ecc.) devono essere ulteriormente studiate. Ma fornisce un nuovo modo per la fibra di cellulosa di eseguire la tintura senza sale.