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

Ancak reaktif boyaların en belirgin sorunu, düşük tükenme oranı ve fiksasyon oranıdır.Selüloz elyafının geleneksel boyama işleminde, reaktif boyaların boya alımını ve fiksasyon hızını iyileştirmek için büyük miktarda inorganik tuz (sodyum klorür veya sodyum sülfat) eklenmelidir.Boya yapısı ve rengine bağlı olarak kullanılan tuz miktarı genellikle 30 ile 150 g/L arasındadır.Baskı ve boyama atık sularında organik bileşiklerin arıtımında büyük ilerlemeler kaydedilmesine rağmen, boyama işlemine büyük miktarda inorganik tuzların eklenmesi basit fiziksel ve biyokimyasal yöntemlerle arıtılamaz.

Reaktif boyalar ve tuzsuz boya teknolojisi üzerine araştırmalar

Ekolojik açıdan bakıldığında, yüksek tuzluluktaki baskı ve boyama atık sularının deşarjı, nehirlerin ve göllerin su kalitesini doğrudan değiştirmekte ve ekolojik çevreyi tahrip etmektedir.
görüntü
Tuzun yüksek geçirgenliği, nehir ve göllerin etrafındaki toprağın tuzlanmasına neden olarak mahsul verimini azaltacaktır.Kısacası, büyük miktarda inorganik tuz kullanımı ne bozunabilir ne de geri dönüştürülebilir ve aynı zamanda su kalitesi ve toprak üzerinde büyük olumsuz bir etkiye sahiptir.Buna dayanarak, bu makale tuzsuz boyama teknolojisindeki son araştırma ilerlemesini 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 yıkanmasıdır.Bu, boya moleküllerinin tasarımında önemli bir yeniliktir.Fakat bu aynı zamanda boya tükenme oranının ve fiksasyon oranının düşük olmasına ve boyama sırasında çok miktarda tuz eklenmesi gerekmesine neden olur.Büyük miktarda tuzlu atık su ve boya kaybına yol açarak atık su arıtma maliyetini arttırır.Çevre kirliliği ciddi.Bazı boya şirketleri, boya öncüllerinin ve reaktif grupların taranması ve iyileştirilmesine ve düşük tuzlu boyama için reaktif boyalar geliştirmeye önem vermeye başladılar.Ciba tarafından piyasaya sürülen CibacronL'ler, birleştirmek için farklı aktif grupları kullanan bir tür düşük tuzlu boyama boyalarıdır.Bu boyanın özelliği, boyamada kullanılan tuz miktarının genel reaktif boyaların 1/4'ü ile 1/2'si kadar olmasıdır.Banyo oranındaki değişikliklere duyarlı değildir ve iyi tekrarlanabilirliğe sahiptir.Bu tip boyalar esas olarak daldırma boyamadır ve polyester/pamuk karışımlarının tek banyoda hızlı boyanması için dispers boyalarla birlikte kullanılabilir.

Japon Sumitomo Corporation, Sumifux Supra serisi boyalar için uygun bir dizi boyama yöntemi önerdi.LETfS boyama yöntemi olarak adlandırılır.Bu yöntemde kullanılan inorganik tuz miktarı geleneksel işlemin sadece 1/2 ila 1/3'ü kadardır ve banyo oranı 1:10'a ulaşabilir.Ve süreçle uyumlu bir dizi reaktif boya piyasaya sürdü.Bu boya serisi, monokloros-triazin ve B-etilsülfon sülfattan oluşan heterobi-reaktif boyalardır.Bu boya serisinin boyama atık suyundaki kalıntı boya miktarı, genel reaktif boyama atıksuyundaki boya içeriğinin sadece %25-%30'u kadardır.Tencel elyaflarının boyanmasında tavsiye edilir.Boyalı ürünlerde fiksasyon oranı, kolay yıkama ve çeşitli haslıklar açısından mükemmel uygulama performansı gösterir.

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

Yeni geliştirilen bazı reaktif boyalar, boya moleküllerinin hacmini artırarak boyaların direktliğini artırabilir ve inorganik tuzların miktarını azaltabilir.Örneğin, üre gruplarının dahil edilmesi, aktif grupların doğrudanlığını artırabilir ve inorganik tuzların miktarını azaltabilir.Sabitleme oranını iyileştirin;boyanın direktliğini arttırmak ve tuzsuz boyama amacına ulaşmak için poliazo boya öncüleri de (trisazo, tetraazo gibi) bulunmaktadır.Yapısında bulunan bazı boyaların yüksek sterik engelleme etkisi de reaktif boyaların reaktif gruplarının reaktivitesini ve boyamada kullanılan tuz miktarını önemli ölçüde değiştirebilmektedir.Bu sterik engelleme etkileri, genellikle alkil sübstitüentlerinin boya matrisi üzerinde farklı konumlara sokulmasıdır.Temel yapısal özellikleri bilim adamları tarafından şu şekilde özetlenmiştir:

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

R3, benzen halkasının orto, ara veya para konumunda olabilir.Yapısal formül, vinil sülfon reaktif boyalardır.

Boyalar üzerindeki farklı sübstitüentler veya farklı sübstitüsyon pozisyonları, aynı boyama koşullarında aynı boyama değerini elde edebilir ancak bunların boyama tuzu miktarları oldukça farklıdır.

Mükemmel düşük tuz reaktif boyalar aşağıdaki özelliklere sahip olmalıdır: 1) Boyamada kullanılan tuz miktarı büyük ölçüde azalır;2) Düşük banyo oranlı boya banyosunda boyama, boyama banyosu stabilitesi;3) İyi yıkanabilirlik.İşlem sonrası süresini azaltın;4) Mükemmel yeniden üretilebilirlik.Boya geliştirme açısından, boya matris yapısının ve aktif grupların makul kombinasyonunun yukarıda belirtilen gelişimine ek olarak, bazı kişiler tuz eklenmeden boyanabilen katyonik reaktif boyaları sentezlediler.Örneğin, aşağıdaki yapıya sahip katyonik reaktif boyalar:

Renk gövdesinin aktif monokloro-triazin grubuna bağlı olduğu yukarıdaki formülden görülebilir.Bir piridin kuaterner amonyum grubu da s-triazin halkasına bağlıdır.Boya pozitif yüklüdür ve kuaterner amonyum grubu suda çözünür bir gruptur.Boya molekülleri ve elyaf arasında sadece yük itme olmadığından değil, aynı zamanda pozitif ve negatif yüklerin çekiminden dolayı, boyanın elyaf yüzeyine yaklaşması ve boyalı elyafta adsorbe edilmesi kolaydır.Boyama solüsyonunda elektrolitlerin bulunması sadece boyayı teşvik edici etkiyi üretmekle kalmayacak, aynı zamanda boya ile elyaf arasındaki çekimi de zayıflatacaktır, bu nedenle bu tip boya boyama, tuzsuz boyama için elektrolit eklenmeden boyanabilir.Boyama işlemi sıradan reaktif boyalara benzer.Monokloros-triazin reaktif boyalar için, sabitleme maddesi olarak yine sodyum karbonat eklenir.Sabitleme sıcaklığı yaklaşık 85 ℃'dir.Boya tutma oranı %90 ila %94'e ulaşabilir ve fiksasyon oranı %80 ila %90'dır.İyi ışık haslığı ve yıkama haslığına sahiptir.Benzer katyonik reaktif boyalar da aktif grup olarak monofloro-s-triazin kullandığını bildirmiştir.Monofloro-s-triazinin aktivitesi, monokloro-s-triazininkinden daha yüksektir.

Bu boyalar ayrıca pamuk/akrilik karışımlarında boyanabilir ve boyaların diğer özelliklerinin (tesviye ve uyumluluk vb.) daha fazla çalışılması gerekir.Ancak selüloz elyafının tuzsuz boyama yapması için yeni bir yol sağlar.