Reaktif boyalar parlak renklere ve tam kromatogramlara sahiptir. Basit uygulaması, düşük maliyeti ve mükemmel haslığıyla tanınır. Özellikle son yıllarda selüloz elyaflarının gelişmesiyle birlikte reaktif boyalar, selüloz elyaf tekstil boyamasında en önemli boya türü haline gelmiştir.

Ancak reaktif boyaların en belirgin sorunu tükenme hızının ve fiksasyon oranının düşük olmasıdır. Selüloz elyafının geleneksel boyama prosesinde, reaktif boyaların boya alımını ve fiksasyon hızını arttırmak için büyük miktarda inorganik tuzun (sodyum klorür veya sodyum sülfat) eklenmesi gerekir. Boyanın yapısına ve rengine bağlı olarak kullanılan tuz miktarı genellikle 30 ila 150 g/L arasındadır. Baskı ve boyama atıksularındaki organik bileşiklerin arıtılmasında büyük ilerleme kaydedilmesine rağmen, boyama prosesinde eklenen büyük miktarda inorganik tuzlar basit fiziksel ve biyokimyasal yöntemlerle arıtılamaz.

Reaktif boyalar ve tuzsuz boya teknolojisi üzerine araştırma

Ekolojik açıdan bakıldığında yüksek tuzluluktaki baskı ve boyama atık sularının deşarjı nehir ve göllerin su kalitesini doğrudan değiştirerek ekolojik çevreyi tahrip etmektedir.
görüntü
Tuzun yüksek geçirgenliği, nehir ve göl çevresindeki toprağın tuzlanmasına neden olarak mahsul verimini azaltacaktır. Kısacası, büyük miktarda inorganik tuzların kullanımı ne parçalanabilir ne de geri dönüştürülebilir, aynı zamanda su kalitesi ve toprak üzerinde büyük olumsuz etkiye sahiptir. Buna dayanarak, bu makale tuzsuz boyama teknolojisine ilişkin son araştırma ilerlemelerini gözden geçirmekte ve düşük tuzlu reaktif boyaların, aşılama teknolojisinin ve çapraz bağlama teknolojisinin yapısal değişikliklerini sistematik olarak tartışmaktadır.

Tuzsuz boyama için reaktif boyalar

Reaktif boyaların öne çıkan özellikleri, küçük moleküler yapı, iyi hidrofiliklik ve sabitlendikten sonra yüzen rengin kolayca yıkanabilmesidir. Bu, boya moleküllerinin tasarımında önemli bir yeniliktir. Ancak bu durum aynı zamanda boyanın tükenme hızının ve fiksasyon oranının düşük olmasına ve boyama sırasında çok miktarda tuz eklenmesi gerekmesine de neden olur. Büyük miktarda tuzlu atık su ve boya kaybına yol açarak atık su arıtma maliyetini artırır. Çevre kirliliği ciddi boyutlarda. Bazı boya firmaları, boya öncüllerinin ve reaktif gruplarının taranması ve iyileştirilmesine önem vermeye ve düşük tuzlu boyama için reaktif boyalar geliştirmeye başladı. Ciba tarafından piyasaya sürülen CibacronL'ler, birleştirmek için farklı aktif grupları kullanan bir tür düşük tuzlu boyama boyasıdır. Bu boyanın özelliği, boyamada kullanılan tuz miktarının genel reaktif boyaların 1/4 ila 1/2'si kadar olmasıdır. Banyo oranındaki değişikliklere duyarlı değildir ve iyi tekrarlanabilirliğe sahiptir. Bu tip boyalar çoğunlukla daldırmalı boyamadır ve polyester/pamuk karışımlarının hızlı tek banyoda boyanması için dispers boyalarla birlikte kullanılabilir.

Japonya'daki Sumitomo Corporation, Sumifux Supra serisi boyalara uygun bir dizi boyama yöntemi önerdi. LETfS boyama yöntemi denir. Bu yöntemde kullanılan inorganik tuz miktarı geleneksel işlemin yalnızca 1/2 ila 1/3'ü kadardır ve banyo oranı 1:10'a ulaşabilmektedir. Ve süreçle uyumlu bir dizi reaktif boyayı piyasaya sürdü. Bu boya serisi, monokloros-triazin ve B-etilsülfon sülfattan oluşan heterobi-reaktif boyalardır. Bu boya serisinin boyama atık suyundaki artık boya miktarı, genel reaktif boyama atık suyundaki boya içeriğinin yalnızca %25-30'udur. Tencel elyaflarının boyanması için tavsiye edilir. Boyanan ürünlerin fiksaj oranı, kolay yıkanması ve çeşitli haslık değerleri açısından mükemmel uygulama performansı gösterir.

DyStar şirketi, aktif grubu esas olarak B-hidroksietil sülfon sülfat olan, tuzsuz boyamaya uygun RemazolEF serisi boyaları piyasaya sürdü ve çevre dostu, tuzsuz bir boyama sürecini başlattı. Kullanılan inorganik tuz miktarı geleneksel prosesin 1/3'ü kadardır. Boyama işlemi kısalır. Ayrıca sistem geniş bir kromatogram yelpazesini kapsamaktadır. Parlak renkler elde etmek için çeşitli üç ana renk birleştirilebilir. Clariant (Clariant) şirketi, esas olarak 4 çeşitte DrimareneHF serisi reaktif boyaları piyasaya sürdü: DrimareneBlueHF-RL, 戡ownHF-2RL, NavyHF-G, RedHF-G, selüloz elyafların çektirme boyaması ve sürekli boyanması için kullanılır, uygulama performansı Ve iyi haslık. Fiksasyon oranı oldukça yüksek, tuz ve likör oranı düşüktür. Nötr sabitleme, iyi yıkanabilirlik.

Yeni geliştirilen bazı reaktif boyalar, boya moleküllerinin hacmini artırarak ve inorganik tuzların miktarını azaltarak boyaların doğrudanlığını arttırabilmektedir. Örneğin, üre gruplarının eklenmesi aktif grupların doğrudanlığını arttırabilir ve inorganik tuzların miktarını azaltabilir. Sabitleme oranını iyileştirin; Ayrıca boyanın direktliğini arttırmak ve tuzsuz boyama amacına ulaşmak için poliazo boya öncüleri (trisazo, tetraazo gibi) vardır. Bazı boyaların yapıdaki yüksek sterik engelleme etkisi, reaktif boyaların reaktif gruplarının reaktivitesini ve boyamada kullanılan tuz miktarını da önemli ölçüde değiştirebilmektedir. Bu sterik engelleme etkileri genellikle alkil ikame edicilerinin boya matrisi üzerinde farklı pozisyonlara dahil edilmesidir. Temel yapısal özellikleri bilim adamları tarafından şu şekilde özetlenmektedir:

Aktif grup bir SO: CH2CH: oS03Na, benzen halkasının meta veya para pozisyonunda olabilir;

R3 benzen halkasının orto, inter veya para pozisyonunda olabilir. Yapısal formül vinil sülfon reaktif boyalardır.

Boyalar üzerindeki farklı ikame maddeleri veya farklı ikame konumları, aynı boyama koşullarında aynı boyama değerini elde edebilir ancak bunların boyama tuzu miktarları oldukça farklıdır.

Mükemmel düşük tuzlu reaktif boyalar aşağıdaki özelliklere sahip olmalıdır: 1) Boyamada kullanılan tuz miktarı büyük ölçüde azalır; 2) Düşük banyo oranlı bir boya banyosunda boyama, boyama banyosu stabilitesi; 3) İyi yıkanabilirlik. İşlem sonrası süreyi azaltın; 4) Mükemmel tekrarlanabilirlik. Boya iyileştirme açısından, yukarıda bahsedilen boya matris yapısının iyileştirilmesine ve aktif grupların makul kombinasyonuna ek olarak, bazı kişiler tuz eklenmeden boyanabilen katyonik reaktif boyalar olarak adlandırılan boyaları sentezlemiştir. Örneğin aşağıdaki yapıya sahip katyonik reaktif boyalar:

Yukarıdaki formülden renk gövdesinin monokloro-triazinin aktif grubuna bağlı olduğu görülebilir. S-triazin halkasına bir piridin kuaterner amonyum grubu da bağlanır. Boya pozitif yüklüdür ve kuaterner amonyum grubu suda çözünür bir gruptur. Boya molekülleri ile elyaf arasında yük itmesinin yanı sıra pozitif ve negatif yüklerin çekimi de olmadığından, boyanın elyaf yüzeyine yaklaşması ve boyalı elyafa adsorbe edilmesi kolaydır. Boyama çözeltisinde elektrolitlerin varlığı, yalnızca boyayı teşvik edici etki yaratmakla kalmayacak, aynı zamanda boya ile elyaf arasındaki çekiciliği de zayıflatacaktır, dolayısıyla bu tip boya boyama, tuzsuz boyama için elektrolitler eklenmeden boyanabilir. Boyama işlemi sıradan reaktif boyalara benzer. Monokloro-triazin reaktif boyalar için, sabitleme maddesi olarak hala sodyum karbonat eklenmektedir. Sabitleme sıcaklığı 85°C civarındadır. Boya alım oranı %90 ila %94'e ulaşabilir ve fiksasyon oranı %80 ila %90'dır. Işık haslığı ve yıkama haslığı iyidir. Benzer katyonik reaktif boyalarda aktif grup olarak monofloro-s-triazinin kullanıldığı da rapor edilmiştir. Monofloro-s-triazinin aktivitesi monokloro-s-triazininkinden daha yüksektir.

Bu boyalar aynı zamanda pamuk/akrilik karışımları halinde de boyanabilir ve boyaların diğer özelliklerinin (egalizasyon ve uyumluluk gibi) daha fazla araştırılması gerekmektedir. Ancak selüloz elyafının tuzsuz boyama yapması için yeni bir yol sağlıyor.