Реактивті бояғыштардың ашық түстері және толық хроматограммалары бар. Ол қолданудың қарапайымдылығымен, арзан бағасымен және тамаша беріктігімен танымал. Әсіресе, соңғы жылдары целлюлоза талшықтарының дамуымен реактивті бояғыштар целлюлоза талшықтарымен тоқыма бояу үшін ең маңызды бояғыш түріне айналды.

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

Реактивті бояғыштар мен тұзсыз бояғыш технологиясын зерттеу

Экологиялық тұрғыдан алғанда, жоғары тұзды баспа және бояу ағынды суларының төгілуі өзендер мен көлдердің су сапасын тікелей өзгертеді және экологиялық ортаны бұзады.
сурет
Тұздың жоғары өткізгіштігі өзендер мен көлдердің айналасындағы топырақтың тұздануына әкеліп соғады, бұл дақылдардың өнімділігін төмендетеді. Қысқасы, бейорганикалық тұздардың көп мөлшерін пайдалану ыдырауға да, қайта өңдеуге де келмейді, сонымен бірге су сапасы мен топыраққа үлкен теріс әсер етеді. Осыған сүйене отырып, бұл мақалада тұзсыз бояу технологиясының соңғы зерттеулерінің жетістіктері қарастырылады және тұзы аз реактивті бояғыштардың, егу технологиясының және көлденең байланыстыру технологиясының құрылымдық өзгерістері жүйелі түрде талқыланады.

Тұзсыз бояуға арналған реактивті бояғыштар

Реактивті бояғыштардың ерекше ерекшеліктері - шағын молекулалық құрылым, жақсы гидрофильділік және бекітілгеннен кейін қалқымалы түсті оңай жуу. Бұл бояғыш молекулаларын жобалаудағы маңызды инновация. Бірақ бұл сонымен қатар бояғыштың сарқылу жылдамдығы мен бекіту жылдамдығының төмен болуына әкеледі және бояу кезінде көп мөлшерде тұз қосуды қажет етеді. Бұл тұзды ағынды сулар мен бояғыштардың көп мөлшерін жоғалтуға әкеледі, осылайша ағынды суларды тазарту құнын арттырады. Қоршаған ортаның ластануы өте маңызды. Кейбір бояғыш компаниялары бояғыш прекурсорлары мен реактивті топтарды скринингке және жақсартуға назар аудара бастады және тұзы аз бояуға арналған реактивті бояғыштарды әзірледі. Ciba шығарған CibacronLs - әртүрлі белсенді топтарды біріктіру үшін пайдаланатын тұзы аз бояу бояғыштарының бір түрі. Бұл бояғыштың ерекшелігі - бояуда қолданылатын тұз мөлшері жалпы реактивті бояғыштардың 1/4-тен 1/2-ге дейін. Ол ванна қатынасының өзгеруіне сезімтал емес және жақсы қайталанымдылыққа ие. Бұл бояғыштар негізінен батырылған бояу болып табылады және полиэстер/мақта қоспаларын тез бір ваннада бояу үшін дисперсті бояғыштармен бірге қолданыла алады.

Жапонияның Sumitomo корпорациясы Sumifux Supra сериялы бояғыштарға жарамды бояу әдістерінің жиынтығын ұсынды. Ол LETfS бояу әдісі деп аталады. Бұл әдісте қолданылатын бейорганикалық тұз мөлшері дәстүрлі процестің тек 1/2-ден 1/3-ке дейін, ал ванна қатынасы 1:10-ға жетуі мүмкін. Және процеске сәйкес келетін реактивті бояғыштар сериясын шығарды. Бұл бояғыштар сериясы монохлор-триазин және B-этилсульфон сульфатынан тұратын гетеробиоактивті бояғыштар болып табылады. Бұл бояғыштар сериясының бояу ағынды суларындағы қалдық бояғыш мөлшері жалпы реактивті бояу ағынды суларындағы бояғыш мөлшерінің тек 25%-30%-ын құрайды. Ол Tencel талшықтарын бояуға ұсынылады. Ол бекіту жылдамдығы, оңай жуу және боялған өнімдердің әртүрлі беріктігі тұрғысынан тамаша қолдану өнімділігін көрсетеді.

DyStar компаниясы тұзсыз бояуға жарамды RemazolEF сериялы бояғыштарды шығарды, белсенді тобы негізінен B-гидроксиэтилсульфон сульфаты болып табылады және экологиялық таза тұзсыз бояу процесін іске қосты. Пайдаланылатын бейорганикалық тұз мөлшері дәстүрлі процестің 1/3 бөлігін құрайды. Бояу процесі қысқартылған. Сонымен қатар, жүйе хроматограммалардың кең ауқымын қамтиды. Ашық түстер алу үшін үш негізгі түстің әртүрлілігін біріктіруге болады. Clariant (Clariant) компаниясы DrimareneHF реактивті бояғыштар сериясын шығарды, негізінен 4 түрде: DrimareneBlueHF-RL, 戡ownHF-2RL, NavyHF-G, RedHF-G, целлюлоза талшықтарын сарқылу бояуы және үздіксіз бояу үшін қолданылады, қолдану өнімділігі және жақсы беріктігі бар. Бекіту жылдамдығы өте жоғары, тұзы аз және сұйықтық қатынасы төмен. Бейтарап бекіту, жақсы жууға жарамды.

Кейбір жаңадан жасалған реактивті бояғыштар бояғыш молекулаларының көлемін арттыру және бейорганикалық тұздардың мөлшерін азайту арқылы бояғыштардың тікелей әсерін арттыра алады. Мысалы, мочевина топтарын енгізу белсенді топтардың тікелей әсерін арттырып, бейорганикалық тұздардың мөлшерін азайта алады. Бекіту жылдамдығын жақсартады; бояғыштың тікелей әсерін арттыру және тұзсыз бояу мақсатына жету үшін полиазо бояғыш прекурсорлары (мысалы, трисазо, тетраазо) да бар. Құрылымдағы кейбір бояғыштардың жоғары стериялық кедергі әсері реактивті бояғыштардың реактивті топтарының реактивтілігін және бояуда қолданылатын тұз мөлшерін айтарлықтай өзгерте алады. Бұл стериялық кедергі әсерлері, әдетте, бояғыш матрицасындағы әртүрлі позицияларда алкил алмастырғыштарын енгізу болып табылады. Олардың негізгі құрылымдық ерекшеліктерін ғалымдар келесідей қорытындылайды:

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

R3 бензол сақинасының орто, интер немесе пара позициясында болуы мүмкін. Құрылымдық формуласы - винилсульфон реактивті бояғыштары.

Бояғыштардағы әртүрлі алмастырғыштар немесе әртүрлі алмастыру позициялары бірдей бояу жағдайында бірдей бояу мәніне қол жеткізе алады, бірақ олардың бояғыш тұзының мөлшері айтарлықтай ерекшеленеді.

Тамаша тұзы аз реактивті бояғыштар келесі сипаттамаларға ие болуы керек: 1) Бояуда қолданылатын тұз мөлшері айтарлықтай азаяды; 2) Төмен ванна қатынасы бар бояғыш ваннада бояу, бояу ваннасының тұрақтылығы; 3) Жақсы жууға жарамдылық. Өңдеуден кейінгі уақытты қысқартады; 4) Тамаша қайталану. Бояғышты жақсарту тұрғысынан, жоғарыда аталған бояғыш матрицасының құрылымын жақсартудан және белсенді топтардың ақылға қонымды үйлесімінен басқа, кейбір адамдар тұз қоспай бояуға болатын катионды реактивті бояғыштар деп аталатындарды синтездеді. Мысалы, келесі құрылымдағы катионды реактивті бояғыштар:

Жоғарыдағы формуладан түс денесінің монохлор-триазиннің белсенді тобымен байланысқанын көруге болады. s-триазин сақинасына пиридин төрттік аммоний тобы да қосылған. Бояғыш оң зарядталған, ал төрттік аммоний тобы суда еритін топ болып табылады. Бояғыш молекулалары мен талшық арасында зарядты тебу ғана емес, сонымен қатар оң және теріс зарядтардың тартылуы болғандықтан, бояғыш талшық бетіне оңай жақындап, боялған талшыққа адсорбцияланады. Бояу ерітіндісінде электролиттердің болуы бояғышты күшейтетін әсер беріп қана қоймай, сонымен қатар бояғыш пен талшық арасындағы тартылысты әлсіретеді, сондықтан бояғыштың бұл түрін тұзсыз бояу үшін электролиттерді қоспай бояуға болады. Бояу процесі кәдімгі реактивті бояғыштарға ұқсас. Монохлор-триазин реактивті бояғыштары үшін бекітуші агент ретінде натрий карбонаты қосылады. Бекіту температурасы шамамен 85℃. Бояғыштың сіңу жылдамдығы 90%-дан 94%-ға дейін жетуі мүмкін, ал бекіту жылдамдығы 80%-дан 90%-ға дейін. Оның жарыққа төзімділігі және жууға төзімділігі жақсы. Ұқсас катионды реактивті бояғыштар да белсенді топ ретінде монофтор-s-триазинді қолданғаны туралы хабарлады. Монофтор-s-триазиннің белсенділігі монохлор-s-триазинге қарағанда жоғары.

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