Reactieve kleurstoffen hebben heldere kleuren en volledige chromatogrammen. Het staat bekend om zijn eenvoudige toepassing, lage kosten en uitstekende snelheid. Vooral met de ontwikkeling van cellulosevezels in de afgelopen jaren zijn reactieve kleurstoffen het belangrijkste type kleurstof geworden voor het verven van cellulosevezeltextiel.

Maar het meest prominente probleem van reactieve kleurstoffen is de lage uitputtings- en fixatiesnelheid. Bij het traditionele verfproces van cellulosevezels moet, om de kleuropname en fixatiesnelheid van reactieve kleurstoffen te verbeteren, een grote hoeveelheid anorganisch zout (natriumchloride of natriumsulfaat) worden toegevoegd. Afhankelijk van de kleurstofstructuur en kleur bedraagt ​​de gebruikte hoeveelheid zout doorgaans 30 tot 150 g/L. Hoewel grote vooruitgang is geboekt bij de behandeling van organische verbindingen bij het printen en verven van afvalwater, kan de toevoeging van een grote hoeveelheid anorganische zouten in het verfproces niet worden behandeld met eenvoudige fysische en biochemische methoden.

Onderzoek naar de technologie van reactieve kleurstoffen en zoutvrije kleurstoffen

Vanuit ecologisch perspectief verandert de lozing van afvalwater met een hoog zoutgehalte bij het printen en verven rechtstreeks de waterkwaliteit van rivieren en meren en vernietigt het de ecologische omgeving.
afbeelding
De hoge doorlaatbaarheid van zout zal de verzilting van de bodem rond de rivieren en meren veroorzaken, waardoor de opbrengst van gewassen afneemt. Kortom: het gebruik van een grote hoeveelheid anorganische zouten kan niet worden afgebroken of gerecycled, en heeft tegelijkertijd een grote negatieve impact op de waterkwaliteit en de bodem. Op basis hiervan geeft dit artikel een overzicht van de recente onderzoeksvoortgang van de zoutvrije verftechnologie, en bespreekt het systematisch de structurele veranderingen van zoutarme reactieve kleurstoffen, enttechnologie en verknopingstechnologie.

Reactieve kleurstoffen voor zoutvrij verven

De opvallende kenmerken van reactieve kleurstoffen zijn een kleine moleculaire structuur, goede hydrofiliciteit en het gemakkelijk afwassen van zwevende kleuren na fixatie. Dit is een belangrijke innovatie in het ontwerp van kleurstofmoleculen. Maar dit zorgt er ook voor dat de kleuruitputtingssnelheid en de fixatiesnelheid laag zijn, en dat er tijdens het verven een grote hoeveelheid zout moet worden toegevoegd. Dit leidt tot het verlies van een grote hoeveelheid zout afvalwater en kleurstoffen, waardoor de kosten van de afvalwaterzuivering stijgen. De milieuvervuiling is ernstig. Sommige kleurstofbedrijven begonnen aandacht te besteden aan het screenen en verbeteren van kleurstofvoorlopers en reactieve groepen, en begonnen reactieve kleurstoffen te ontwikkelen voor zoutarm verven. CibacronLs, gelanceerd door Ciba, is een soort zoutarme kleurstoffen die verschillende actieve groepen gebruiken om te combineren. Het kenmerk van deze kleurstof is dat de hoeveelheid zout die bij het verven wordt gebruikt 1/4 tot 1/2 is van die van algemene reactieve kleurstoffen. Het is niet gevoelig voor veranderingen in de badverhouding en heeft een goede reproduceerbaarheid. Dit type kleurstoffen is voornamelijk dompelverven en kan samen met dispersiekleurstoffen worden gebruikt voor het snel verven in één bad van polyester/katoenmengsels.

Sumitomo Corporation uit Japan stelde een reeks verfmethoden voor die geschikt zijn voor kleurstoffen uit de Sumifux Supra-serie. Het wordt de LETfS-kleuringsmethode genoemd. De hoeveelheid anorganisch zout die bij deze methode wordt gebruikt, is slechts 1/2 tot 1/3 van het traditionele proces, en de badverhouding kan 1:10 bereiken. En lanceerde een reeks reactieve kleurstoffen die compatibel zijn met het proces. Deze reeks kleurstoffen zijn heterobi-reactieve kleurstoffen bestaande uit monochloortriazine en B-ethylsulfonsulfaat. De hoeveelheid resterende kleurstof in het verfafvalwater van deze serie kleurstoffen bedraagt ​​slechts 25% -30% van het kleurstofgehalte in het algemene reactieve verfafvalwater. Het wordt aanbevolen voor het verven van Tencel-vezels. Het vertoont uitstekende applicatieprestaties in termen van fixatiesnelheid, gemakkelijk wassen en verschillende echtheden van geverfde producten.

Het bedrijf DyStar lanceerde de kleurstoffen uit de RemazolEF-serie die geschikt zijn voor zoutvrij verven, de actieve groep bestaat voornamelijk uit B-hydroxyethylsulfonsulfaat, en lanceerde een milieuvriendelijk zoutvrij verfproces. De gebruikte hoeveelheid anorganisch zout is 1/3 van het conventionele proces. Het verfproces wordt verkort. Bovendien bestrijkt het systeem een ​​breed scala aan chromatogrammen. Een verscheidenheid van drie primaire kleuren kan worden gecombineerd om heldere kleuren te verkrijgen. Het bedrijf Clariant (Clariant) lanceerde de DrimareneHF-serie reactieve kleurstoffen, voornamelijk in 4 varianten: DrimareneBlueHF-RL, 戡ownHF-2RL, NavyHF-G, RedHF-G, gebruikt voor uitputtingsverven en continu verven van cellulosevezels, applicatieprestaties En goed snelheid. De fixatiesnelheid is vrij hoog, lage zout- en lage vloeistofverhouding. Neutrale fixatie, goede wasbaarheid.

Sommige nieuw ontwikkelde reactieve kleurstoffen kunnen de directheid van kleurstoffen vergroten door het volume van kleurstofmoleculen te vergroten en de hoeveelheid anorganische zouten te verminderen. De introductie van ureumgroepen kan bijvoorbeeld de directheid van actieve groepen vergroten en de hoeveelheid anorganische zouten verminderen. Verbeter het fixatiepercentage; er zijn ook polyazokleurstofvoorlopers (zoals trisazo, tetraazo) om de directheid van de kleurstof te vergroten en het doel van zoutvrij verven te bereiken. Het hoge sterische hinderende effect van sommige kleurstoffen in de structuur kan ook de reactiviteit van de reactieve groepen van reactieve kleurstoffen en de hoeveelheid zout die bij het verven wordt gebruikt aanzienlijk veranderen. Deze sterische hindereffecten zijn doorgaans de introductie van alkylsubstituenten op verschillende posities op de kleurstofmatrix. Hun fundamentele structurele kenmerken worden door geleerden als volgt samengevat:

Actieve groep één SO: CH2CH: oS03Na kan zich in de meta- of para-positie van de benzeenring bevinden;

R3 kan zich in de ortho-, inter- of para-positie van de benzeenring bevinden. De structuurformule is vinylsulfon-reactieve kleurstoffen.

Verschillende substituenten of verschillende substitutieposities op de kleurstoffen kunnen onder dezelfde verfomstandigheden dezelfde verfwaarde bereiken, maar hun hoeveelheden verfzout zijn behoorlijk verschillend.

Uitstekende reactieve kleurstoffen met een laag zoutgehalte moeten de volgende kenmerken hebben: 1) De hoeveelheid zout die bij het verven wordt gebruikt, is sterk verminderd; 2) Verven in een verfbad met een lage badverhouding, stabiliteit van het verfbad; 3) Goede wasbaarheid. Verkort de nabewerkingstijd; 4) Uitstekende reproduceerbaarheid. In termen van kleurverbetering hebben sommige mensen, naast de bovengenoemde verbetering van de kleurstofmatrixstructuur en een redelijke combinatie van actieve groepen, de zogenaamde kationische reactieve kleurstoffen gesynthetiseerd, die kunnen worden geverfd zonder toevoeging van zout. Bijvoorbeeld kationische reactieve kleurstoffen met de volgende structuur:

Uit de bovenstaande formule blijkt dat het kleurlichaam verbonden is met de actieve groep monochloortriazine. Een quaternaire pyridineammoniumgroep is ook aan de s-triazinering gebonden. De kleurstof is positief geladen en de quaternaire ammoniumgroep is een in water oplosbare groep. Omdat er niet alleen geen ladingsafstoting is tussen de kleurstofmoleculen en de vezel, maar ook de aantrekking van positieve en negatieve ladingen, kan de kleurstof gemakkelijk het vezeloppervlak benaderen en aan de geverfde vezel adsorberen. De aanwezigheid van elektrolyten in de verfoplossing zal niet alleen niet het kleurbevorderende effect veroorzaken, maar ook de aantrekkingskracht tussen de kleurstof en de vezel verzwakken, zodat dit type kleurstofverven kan worden geverfd zonder toevoeging van elektrolyten voor zoutvrij verven. Het verfproces is vergelijkbaar met gewone reactieve kleurstoffen. Voor monochloor-triazine-reactieve kleurstoffen wordt nog steeds natriumcarbonaat toegevoegd als fixeermiddel. De bevestigingstemperatuur ligt rond de 85℃. De opnamesnelheid van de kleurstof kan 90% tot 94% bedragen en de fixatiegraad is 80% tot 90%. Het heeft een goede lichtechtheid en wasechtheid. Soortgelijke kationische reactieve kleurstoffen hebben ook melding gemaakt van het gebruik van monofluor-s-triazine als de actieve groep. De activiteit van monofluor-s-triazine is hoger dan die van monochloor-s-triazine.

Deze kleurstoffen kunnen ook worden geverfd in mengsels van katoen en acryl, en andere eigenschappen van de kleurstoffen (zoals egaliteit en compatibiliteit, enz.) moeten verder worden bestudeerd. Maar het biedt een nieuwe manier voor cellulosevezels om zoutvrij te verven.