Рэактыўныя фарбавальнікі маюць яркія колеры і поўныя храматаграмы. Яны вядомыя сваёй прастатой нанясення, нізкай коштам і выдатнай устойлівасцю. Асабліва з развіццём цэлюлозных валокнаў у апошнія гады, рэактыўныя фарбавальнікі сталі найважнейшым тыпам фарбавальнікаў для фарбавання тэкстылю з цэлюлознага валакна.

Але найбольш відавочнай праблемай рэактыўных фарбавальнікаў з'яўляецца нізкая хуткасць высільвання і фіксацыі. У традыцыйным працэсе фарбавання цэлюлознага валакна, каб палепшыць паглынанне фарбавальніка і хуткасць фіксацыі рэактыўных фарбавальнікаў, неабходна дадаваць вялікую колькасць неарганічнай солі (хларыд натрыю або сульфат натрыю). У залежнасці ад структуры і колеру фарбавальніка колькасць выкарыстоўванай солі звычайна складае ад 30 да 150 г/л. Нягледзячы на ​​значны прагрэс у ачыстцы арганічных злучэнняў у сцёкавых водах друку і фарбавання, даданне вялікай колькасці неарганічных соляў у працэс фарбавання немагчыма ачысціць простымі фізічнымі і біяхімічнымі метадамі.

Даследаванні па тэхналогіі рэактыўных фарбавальнікаў і бессалявых фарбавальнікаў

З экалагічнага пункту гледжання, скід высокасалёных сцёкавых вод друку і фарбавання непасрэдна змяняе якасць вады ў рэках і азёрах і разбурае экалагічнае асяроддзе.
выява
Высокая пранікальнасць солі прывядзе да засалення глебы вакол рэк і азёр, што прывядзе да зніжэння ўраджайнасці сельскагаспадарчых культур. Карацей кажучы, выкарыстанне вялікай колькасці неарганічных соляў не можа быць ні раскладзена, ні перапрацавана, і ў той жа час аказвае вялікі негатыўны ўплыў на якасць вады і глебы. Зыходзячы з гэтага, у гэтым артыкуле разглядаецца нядаўні прагрэс у даследаваннях тэхналогіі бессалявога фарбавання і сістэматычна абмяркоўваюцца структурныя змены нізкасолевых рэактыўных фарбавальнікаў, тэхналогіі прышчэпкі і тэхналогіі зшывання.

Рэактыўныя фарбавальнікі для бессалявога фарбавання

Выдатнымі асаблівасцямі рэактыўных фарбавальнікаў з'яўляюцца малая малекулярная структура, добрая гідрафільнасць і лёгкае змыванне плаваючага колеру пасля фіксацыі. Гэта важная інавацыя ў распрацоўцы малекул фарбавальнікаў. Але гэта таксама прыводзіць да нізкай хуткасці высільвання фарбавальніка і хуткасці фіксацыі, і падчас фарбавання неабходна дадаваць вялікую колькасць солі. Гэта прыводзіць да страты вялікай колькасці салёных сцёкавых вод і фарбавальнікаў, што павялічвае кошт ачысткі сцёкавых вод. Забруджванне навакольнага асяроддзя з'яўляецца сур'ёзным. Некаторыя кампаніі па вытворчасці фарбавальнікаў пачалі звяртаць увагу на скрынінг і ўдасканаленне папярэднікаў фарбавальнікаў і рэактыўных груп, а таксама на распрацоўку рэактыўных фарбавальнікаў для фарбавання з нізкім утрыманнем солі. CibacronL, выпушчаны Ciba, - гэта тып фарбавальнікаў з нізкім утрыманнем солі, якія выкарыстоўваюць розныя актыўныя групы для аб'яднання. Характарыстыкай гэтага фарбавальніка з'яўляецца тое, што колькасць солі, якая выкарыстоўваецца пры фарбаванні, складае ад 1/4 да 1/2 ад колькасці звычайных рэактыўных фарбавальнікаў. Ён не адчувальны да зменаў суадносін ванн і мае добрую ўзнаўляльнасць. Гэты тып фарбавальнікаў у асноўным фарбуецца апусканнем і можа выкарыстоўвацца разам з дысперснымі фарбавальнікамі для хуткага аднаваннага фарбавання сумесяў поліэстэру і бавоўны.

Японская карпарацыя Sumitomo прапанавала набор метадаў фарбавання, прыдатных для фарбавальнікаў серыі Sumifux Supra. Ён называецца метадам афарбоўвання LETfS. Колькасць неарганічнай солі, якая выкарыстоўваецца ў гэтым метадзе, складае толькі ад 1/2 да 1/3 ад традыцыйнага працэсу, а суадносіны ванны можа дасягаць 1:10. І выпусціла серыю рэактыўных фарбавальнікаў, сумяшчальных з гэтым працэсам. Гэтая серыя фарбавальнікаў з'яўляецца гетэрабірэактыўнымі фарбавальнікамі, якія складаюцца з монахлортрыазіну і B-этылсульфонсульфату. Колькасць рэшткавага фарбавальніка ў сцёкавых водах ад фарбавання гэтай серыі фарбавальнікаў складае толькі 25%-30% ад утрымання фарбавальніка ў агульных сцёкавых водах ад рэактыўнага фарбавання. Рэкамендуецца для фарбавання валокнаў Tencel. Ён дэманструе выдатныя характарыстыкі нанясення з пункту гледжання хуткасці фіксацыі, лёгкасці мыцця і рознай устойлівасці фарбаваных вырабаў.

Кампанія DyStar выпусціла серыю фарбавальнікаў RemazolEF, прыдатных для бессалявога фарбавання, актыўнай групай якіх з'яўляецца ў асноўным B-гідраксіэтылсульфонсульфат, і запусціла экалагічна чысты бессалявы працэс фарбавання. Колькасць выкарыстоўванай неарганічнай солі складае 1/3 ад звычайнага працэсу. Працэс фарбавання скарочаны. Акрамя таго, сістэма ахоплівае шырокі дыяпазон храматаграм. Для атрымання яркіх колераў можна камбінаваць тры розныя асноўныя колеры. Кампанія Clariant (Clariant) выпусціла серыю рэактыўных фарбавальнікаў DrimareneHF, у асноўным у 4 варыянтах: DrimareneBlueHF-RL, 戡ownHF-2RL, NavyHF-G, RedHF-G, якія выкарыстоўваюцца для фарбавання высільваючым і бесперапынным фарбаваннем цэлюлозных валокнаў, маюць добрую ўстойлівасць да нанясення і высокую хуткасць фіксацыі, нізкае суадносіны солі і лугу. Нейтральная фіксацыя, добрая мыйнасць.

Некаторыя нядаўна распрацаваныя рэактыўныя фарбавальнікі могуць павялічыць прамую фарбавальную здольнасць за кошт павелічэння аб'ёму малекул фарбавальніка і зніжэння колькасці неарганічных соляў. Напрыклад, увядзенне мачавінных груп можа павялічыць прамую фарбавальную здольнасць актыўных груп і знізіць колькасць неарганічных соляў. Паляпшае хуткасць фіксацыі; існуюць таксама папярэднікі поліазафарбавальнікаў (напрыклад, трысаза, тэтрааза) для павышэння прамой фарбавальнай здольнасці і дасягнення мэты фарбавання без солі. Высокі стэрычны перашкодны эфект некаторых фарбавальнікаў у структуры таксама можа значна змяніць рэакцыйную здольнасць рэакцыйных груп рэакцыйных фарбавальнікаў і колькасць солі, якая выкарыстоўваецца пры фарбаванні. Гэтыя стэрычныя перашкодныя эфекты звычайна заключаюцца ў увядзенні алкільных замяшчальнікаў у розных пазіцыях матрыцы фарбавальніка. Іх асноўныя структурныя асаблівасці вучоныя абагульняюць наступным чынам:

Актыўная група адзін SO: CH2CH: oS03Na можа знаходзіцца ў мета- або пара-становішчы бензольнага кольца;

R3 можа знаходзіцца ў орта-, інтэр- або пара-становішчы бензольнага кольца. Структурная формула — вінілсульфонавыя рэактыўныя фарбавальнікі.

Розныя замяшчальнікі або розныя пазіцыі замяшчэння ў фарбавальніках могуць дасягнуць аднолькавага значэння фарбавання пры аднолькавых умовах фарбавання, але колькасць іх фарбуючых соляў істотна адрозніваецца.

Выдатныя рэактыўныя фарбавальнікі з нізкім утрыманнем солі павінны мець наступныя характарыстыкі: 1) значнае зніжэнне колькасці солі, якая выкарыстоўваецца пры фарбаванні; 2) фарбаванне ў ванне з нізкім утрыманнем солі, стабільнасць фарбавальнай ванны; 3) добрая мыйнасць. скарачэнне часу пасляапрацоўкі; 4) выдатная ўзнаўляльнасць. Што тычыцца паляпшэння фарбавальнікаў, акрамя вышэйзгаданага паляпшэння структуры матрыцы фарбавальніка і разумнага спалучэння актыўных груп, некаторыя даследчыкі сінтэзавалі так званыя катыённыя рэактыўныя фарбавальнікі, якія можна фарбаваць без дадання солі. Напрыклад, катыённыя рэактыўныя фарбавальнікі наступнай структуры:

З прыведзенай вышэй формулы відаць, што цела фарбавальніка злучана з актыўнай групай монахлортрыазіну. Да s-трыазінавага кольца таксама далучана чацвярцічная амоніевая група пірыдзіну. Фарбавальнік мае станоўчы зарад, а чацвярцічная амоніевая група з'яўляецца вадарастваральнай. Паколькі паміж малекуламі фарбавальніка і валакном няма не толькі адштурхвання зарадаў, але і прыцягнення станоўчых і адмоўных зарадаў, фарбавальнік лёгка дасягае паверхні валакна і адсарбуецца на афарбаваным валакне. Прысутнасць электралітаў у фарбавальным растворы не толькі не выклікае эфекту стымулявання фарбавання, але і аслабляе прыцягненне паміж фарбавальнікам і валакном, таму гэты тып фарбавання фарбавальнікам можна фарбаваць без дадання электралітаў для фарбавання без солі. Працэс фарбавання падобны да звычайных рэактыўных фарбавальнікаў. Для рэактыўных монахлортрыазінавых фарбавальнікаў у якасці фіксатара ўсё яшчэ дадаецца карбанат натрыю. Тэмпература фіксацыі складае каля 85℃. Хуткасць паглынання фарбавальніка можа дасягаць 90%-94%, а хуткасць фіксацыі - 80%-90%. Ён мае добрую святлаўстойлівасць і ўстойлівасць да мыцця. Паведамлялася таксама пра падобныя катыённыя рэактыўныя фарбавальнікі з выкарыстаннем монафтор-s-трыазіну ў якасці актыўнай групы. Актыўнасць монафтор-s-трыазіну вышэйшая, чым у монахлор-s-трыазіну.

Гэтыя фарбавальнікі таксама можна фарбаваць у сумесях бавоўны і акрылу, і іншыя ўласцівасці фарбавальнікаў (напрыклад, выраўноўванне і сумяшчальнасць і г.д.) патрабуюць дадатковага вывучэння. Але гэта забяспечвае новы спосаб фарбавання цэлюлознага валакна без солі.