Реактивті бояғыштар ашық түстерге және толық хроматограммаларға ие. Ол өзінің қарапайым қолданылуымен, төмен құнымен және тамаша беріктігімен танымал. Әсіресе соңғы жылдары целлюлоза талшықтарының дамуымен реактивті бояғыштар целлюлоза талшықтарын тоқыма бояуы үшін ең маңызды бояу түріне айналды.

Бірақ реактивті бояғыштардың ең көрнекті мәселесі - төмен сарқылу жылдамдығы мен бекіту жылдамдығы. Целлюлоза талшығын дәстүрлі бояу процесінде реактивті бояғыштардың бояуды сіңіру және бекіту жылдамдығын жақсарту үшін көп мөлшерде бейорганикалық тұзды (натрий хлориді немесе натрий сульфаты) қосу керек. Бояғыштың құрылымы мен түсіне байланысты пайдаланылатын тұз мөлшері әдетте 30-дан 150 г/л-ге дейін болады. Баспа және бояу ағынды суларында органикалық қосылыстарды тазалауда үлкен жетістіктерге жеткенімен, бояу процесінде бейорганикалық тұздардың көп мөлшерін қосуды қарапайым физикалық және биохимиялық әдістермен өңдеу мүмкін емес.

Реактивті бояғыштар мен тұзсыз бояғыштар технологиясын зерттеу

Экологиялық тұрғыдан алғанда тұздылығы жоғары баспа және бояу ағынды суларының ағуы өзендер мен көлдердің су сапасын тікелей өзгертіп, экологиялық ортаны бұзады.
сурет
Тұздың жоғары өткізгіштігі өзен-көлдердің айналасындағы топырақтың тұздануын туғызып, ауылшаруашылық дақылдарының өнімділігін төмендетеді. Бір сөзбен айтқанда, бейорганикалық тұздардың көп мөлшерін пайдалану ыдырауға да, қайта өңдеуге де болмайды, сонымен қатар судың сапасы мен топыраққа үлкен кері әсерін тигізеді. Осыған сүйене отырып, бұл мақалада тұзсыз бояу технологиясын зерттеудің соңғы жетістіктері қарастырылады және аз тұзды реактивті бояғыштардың құрылымдық өзгерістері, егу технологиясы және кросс-байланыс технологиясы жүйелі түрде қарастырылады.

Тұзсыз бояуға арналған реактивті бояғыштар

Реактивті бояғыштардың көрнекті ерекшеліктері шағын молекулалық құрылым, жақсы гидрофильділік және бекітілгеннен кейін қалқымалы түсті оңай жуу болып табылады. Бұл бояғыш молекулаларын жобалаудағы маңызды жаңалық. Бірақ бұл сонымен қатар бояудың сарқылу жылдамдығы мен бекіту жылдамдығының төмен болуына әкеледі, бояу кезінде көп мөлшерде тұз қосу керек. Тұзды ағынды сулардың және бояғыштардың көп мөлшерін жоғалтуға әкеледі, осылайша ағынды суларды тазарту құнын арттырады. Қоршаған ортаның ластануы ауыр. Кейбір бояғыш компаниялар бояғыш прекурсорлары мен реактивті топтарды скринингке және жетілдіруге көңіл бөле бастады, сондай-ақ аз тұзды бояу үшін реактивті бояғыштарды жасай бастады. Ciba компаниясы шығарған CibacronLs - біріктіру үшін әртүрлі белсенді топтарды пайдаланатын аз тұзды бояғыштардың бір түрі. Бұл бояғыштың ерекшелігі бояуда қолданылатын тұз мөлшері жалпы реактивті бояғыштардың 1/4-1/2 бөлігін құрайды. Ол ванна қатынасының өзгеруіне сезімтал емес және жақсы қайталану мүмкіндігіне ие. Бояғыштардың бұл түрі негізінен бояумен бояу болып табылады және полиэфир/мақта қоспаларын бір ваннада жылдам бояу үшін дисперстік бояғыштармен бірге пайдалануға болады.

Жапонияның Sumitomo корпорациясы Sumifux Supra сериялы бояғыштарға қолайлы бояу әдістерінің жиынтығын ұсынды. Ол LETfS бояу әдісі деп аталады. Бұл әдісте қолданылатын бейорганикалық тұздың мөлшері дәстүрлі процестің тек 1/2-ден 1/3 бөлігін құрайды, ал ваннаның қатынасы 1:10 жетуі мүмкін. Және процесспен үйлесімді реактивті бояғыштар сериясын іске қосты. Бояғыштардың бұл сериясы монохлор-триазин мен В-этилсульфонсульфаттан тұратын гетероби-реактивті бояғыштар. Бояғыштардың осы сериясының бояу ағынды суларындағы қалдық бояғыштың мөлшері жалпы реактивті бояудың ағынды суларындағы бояу мөлшерінің 25%-30% ғана құрайды. Tencel талшықтарын бояу үшін ұсынылады. Ол бекіту жылдамдығы, оңай жуу және боялған өнімдердің әртүрлі беріктігі бойынша тамаша қолдану өнімділігін көрсетеді.

DyStar компаниясы тұзсыз бояуға жарамды RemazolEF сериялы бояғыштарды шығарды, белсенді топ негізінен В-гидроксиэтилсульфон сульфаты болып табылады және экологиялық таза тұзсыз бояу процесін іске қосты. Қолданылатын бейорганикалық тұз мөлшері әдеттегі процестің 1/3 бөлігін құрайды. Бояу процесі қысқарады. Сонымен қатар, жүйе хроматограммалардың кең ауқымын қамтиды. Ашық түстерді алу үшін әртүрлі үш негізгі түсті біріктіруге болады. Clariant (Clariant) компаниясы DrimareneHF реактивті бояғыштар сериясын, негізінен, 4 сортты шығарды: DrimareneBlueHF-RL, 戡ownHF-2RL, NavyHF-G, RedHF-G, сарқылумен бояу және целлюлоза талшықтарын үздіксіз бояу үшін қолданылады, қолдану өнімділігі жақсы. беріктік. Бекіту жылдамдығы айтарлықтай жоғары, аз тұз және төмен сұйықтық қатынасы. Бейтарап бекіту, жақсы жуу.

Кейбір жаңадан жасалған реактивті бояғыштар бояғыш молекулаларының көлемін ұлғайту арқылы бояғыштардың туралығын арттырып, бейорганикалық тұздардың мөлшерін азайта алады. Мысалы, мочевина топтарын енгізу белсенді топтардың тікелейлігін арттыруға және бейорганикалық тұздардың мөлшерін азайтуға болады. Бекіту жылдамдығын жақсарту; сонымен қатар бояғыштың туралығын арттыру және тұзсыз бояу мақсатына жету үшін полиазо бояғыш прекурсорлары (мысалы, трисазо, тетраазо) бар. Құрылымдағы кейбір бояғыштардың жоғары стерикалық кедергі әсері де реактивті бояғыштардың реактивті топтарының реактивтілігін және бояуда қолданылатын тұз мөлшерін айтарлықтай өзгертуі мүмкін. Бұл стерикалық кедергі әсерлері әдетте бояғыш матрицасына әртүрлі позицияларда алкил алмастырғыштарды енгізу болып табылады. Олардың негізгі құрылымдық белгілерін ғалымдар былайша қорытындылайды:

Бірінші белсенді топ SO: CH2CH: oS03Na бензол сақинасының мета немесе пара позициясында болуы мүмкін;

R3 бензол сақинасының орто, интер немесе пара позициясында болуы мүмкін. Құрылымдық формуласы винилсульфонды реактивті бояғыштар.

Бояғыштардағы әртүрлі алмастырғыштар немесе әртүрлі алмастыру позициялары бірдей бояу жағдайында бірдей бояу мәніне қол жеткізе алады, бірақ олардың бояу тұзының мөлшері мүлдем басқаша.

Өте жақсы төмен тұзды реактивті бояғыштар келесі сипаттамаларға ие болуы керек: 1) Бояуда қолданылатын тұз мөлшері өте азаяды; 2) Ваннаның төмен қатынасында бояу ваннасында бояу, бояу ваннасының тұрақтылығы; 3) Жақсы жууға болады. Кейінгі өңдеу уақытын қысқарту; 4) Өте жақсы қайталану мүмкіндігі. Бояғышты жақсарту тұрғысынан жоғарыда аталған бояғыш матрица құрылымын жақсарту және белсенді топтардың ақылға қонымды үйлесімімен қатар, кейбір адамдар тұз қоспай боялатын катионды реактивті бояғыштарды синтездеді. Мысалы, келесі құрылымдағы катиондық реактивті бояғыштар:

Жоғарыда келтірілген формуладан түс денесі монохлоро-триазиннің белсенді тобына қосылғанын көруге болады. s-триазин сақинасына пиридинді төрттік аммоний тобы да бекітілген. Бояғыш оң зарядты және төрттік аммоний тобы суда еритін топ болып табылады. Бояғыш молекулалары мен талшық арасында зарядтың ығысуы ғана емес, сонымен қатар оң және теріс зарядтардың тартылуы болмағандықтан, бояғыш талшық бетіне жақындап, боялған талшыққа адсорбцияланады. Бояғыш ерітіндіде электролиттердің болуы бояуды көтермелеу әсерін тудырып қана қоймайды, сонымен қатар бояғыш пен талшық арасындағы тартымдылықты әлсіретеді, сондықтан бояудың бұл түрін тұзсыз бояу үшін электролиттерді қоспай-ақ бояуға болады. Бояу процесі қарапайым реактивті бояғыштарға ұқсас. Монохлор-триазин реактивті бояғыштар үшін натрий карбонаты бұрынғысынша бекітуші агент ретінде қосылады. Бекіту температурасы шамамен 85℃. Бояғышты сіңіру жылдамдығы 90% -дан 94% -ға дейін жетуі мүмкін, ал фиксация жылдамдығы 80% -дан 90% -ға дейін. Оның жарыққа төзімділігі және жууға төзімділігі жақсы. Ұқсас катиондық реактивті бояғыштар белсенді топ ретінде монофтор-с-триазинді қолдану туралы хабарлады. Монофтор-с-триазиннің белсенділігі монохлоро-с-триазинге қарағанда жоғары.

Бұл бояғыштарды мақта/акрил қоспаларында да бояуға болады және бояғыштардың басқа қасиеттерін (мысалы, тегістеу және үйлесімділік және т.б.) әрі қарай зерттеу қажет. Бірақ бұл целлюлоза талшығына тұзсыз бояуды жүзеге асырудың жаңа әдісін ұсынады.