Reaktyvieji dažai pasižymi ryškiomis spalvomis ir pilnomis chromatogramomis. Jie žinomi dėl paprasto naudojimo, mažos kainos ir puikaus atsparumo. Ypač pastaraisiais metais tobulėjant celiuliozės pluoštams, reaktyvieji dažai tapo svarbiausiu dažiklių tipu celiuliozės pluošto tekstilės dažymui.

Tačiau didžiausia reaktyviųjų dažų problema yra mažas išsekimo ir fiksacijos greitis. Tradiciniame celiuliozės pluošto dažymo procese, siekiant pagerinti dažų įsisavinimą ir reaktyviųjų dažų fiksacijos greitį, reikia pridėti daug neorganinės druskos (natrio chlorido arba natrio sulfato). Priklausomai nuo dažų struktūros ir spalvos, naudojamos druskos kiekis paprastai svyruoja nuo 30 iki 150 g/l. Nors padaryta didelė pažanga valant organinius junginius spausdinimo ir dažymo nuotekose, didelio kiekio neorganinių druskų pridėjimas dažymo procese negali būti apdorojamas paprastais fiziniais ir biocheminiais metodais.

Reaktyviųjų dažų ir druskų neturinčių dažų technologijos tyrimai

Ekologiniu požiūriu, didelio druskingumo spausdinimo ir dažymo nuotekų išleidimas tiesiogiai keičia upių ir ežerų vandens kokybę ir naikina ekologinę aplinką.
vaizdas
Dėl didelio druskos pralaidumo upių ir ežerų apylinkių dirvožemis įdruskėja, todėl sumažėja pasėlių derlius. Trumpai tariant, didelio kiekio neorganinių druskų naudojimas negali būti nei skaidomas, nei perdirbamas, o tuo pačiu metu daro didelį neigiamą poveikį vandens kokybei ir dirvožemiui. Remiantis tuo, šiame straipsnyje apžvelgiama naujausia druskų neturinčios dažymo technologijos tyrimų pažanga ir sistemingai aptariami mažai druskos turinčių reaktyviųjų dažiklių, skiepijimo technologijos ir skersinio sujungimo technologijos struktūriniai pokyčiai.

Reaktyvūs dažai dažymui be druskos

Išskirtinės reaktyviųjų dažų savybės yra maža molekulinė struktūra, geras hidrofiliškumas ir lengvas fiksacijos metu plūduriuojančių dažų nuplovimas. Tai svarbi dažų molekulių konstrukcijos naujovė. Tačiau dėl to dažų išeikvojimo ir fiksacijos greitis yra mažas, todėl dažymo metu reikia pridėti daug druskos. Dėl to prarandamas didelis kiekis sūrių nuotekų ir dažiklių, todėl padidėja nuotekų valymo išlaidos. Aplinkos tarša yra rimta. Kai kurios dažų įmonės pradėjo atkreipti dėmesį į dažų pirmtakų ir reaktyviųjų grupių patikrą ir tobulinimą, taip pat kurti reaktyviuosius dažus, skirtus mažai druskos turinčiam dažymui. „Ciba“ pristatyti „Cibacron“ yra mažai druskos turintys dažymo dažai, kuriuose derinamos skirtingos aktyviosios grupės. Šių dažų savybė yra ta, kad dažymui naudojamos druskos kiekis yra nuo 1/4 iki 1/2 įprastų reaktyviųjų dažiklių kiekio. Jie nėra jautrūs dažų santykio pokyčiams ir pasižymi geru atkuriamumu. Šio tipo dažai daugiausia dažomi panardinant ir gali būti naudojami kartu su dispersiniais dažais greitam poliesterio/medvilnės mišinių dažymui vienu metu.

Japonijos „Sumitomo Corporation“ pasiūlė dažymo metodų rinkinį, tinkantį „Sumifux Supra“ serijos dažams. Jis vadinamas LETfS dažymo metodu. Šiame metode naudojamos neorganinės druskos kiekis sudaro tik 1/2–1/3 tradicinio proceso kiekio, o dažų santykis gali siekti 1:10. Taip pat buvo pristatyta su šiuo procesu suderinamų reaktyviųjų dažiklių serija. Ši dažų serija yra heterobireaktyvūs dažikliai, sudaryti iš monochloros-triazino ir β-etilsulfono sulfato. Šios dažų serijos dažymo nuotekose likusių dažų kiekis sudaro tik 25–30 % dažų kiekio bendrose reaktyviojo dažymo nuotekose. Jis rekomenduojamas Tencel pluošto dažymui. Jis pasižymi puikiomis taikymo savybėmis, tokiomis kaip fiksacijos greitis, lengvas plovimas ir įvairus dažytų gaminių atsparumas.

„DyStar“ kompanija pristatė „RemazolEF“ serijos dažus, tinkamus dažymui be druskos, kurių aktyvioji grupė daugiausia yra B-hidroksietilsulfono sulfatas, ir pradėjo naudoti aplinkai nekenksmingą dažymo procesą be druskos. Naudojamos neorganinės druskos kiekis sudaro 1/3 įprasto proceso. Dažymo procesas yra sutrumpintas. Be to, sistema apima platų chromatogramų spektrą. Galima derinti tris pagrindines spalvas, kad būtų gautos ryškios spalvos. „Clariant“ („Clariant“) kompanija pristatė „DrimareneHF“ reaktyviųjų dažiklių seriją, daugiausia 4 rūšių: „DrimareneBlueHF-RL“, „SownHF-2RL“, „NavyHF-G“, „RedHF-G“, kurie naudojami celiuliozės pluoštų dažymui išsekimo ir nuolatiniu būdu, pasižymi geru panaudojimo našumu ir atsparumu. Fiksacijos greitis yra gana didelis, mažas druskos ir mažas alkoholio santykis. Neutrali fiksacija, geras plovimas.

Kai kurie naujai sukurti reaktyvūs dažikliai gali padidinti dažiklių tiesioginį poveikį, padidindami dažų molekulių tūrį ir sumažindami neorganinių druskų kiekį. Pavyzdžiui, įvedus karbamido grupes, galima padidinti aktyviųjų grupių tiesioginį poveikį ir sumažinti neorganinių druskų kiekį. Pagerinti fiksacijos greitį; taip pat yra poliazodažiklių pirmtakų (pvz., trisazo, tetraazo), kurie padidina dažiklio tiesioginį poveikį ir pasiekia dažymo be druskos tikslą. Kai kurių dažiklių didelis sterinis slopinimo poveikis struktūrai taip pat gali reikšmingai pakeisti reaktyviųjų dažiklių reaktyviųjų grupių reaktyvumą ir dažymui naudojamos druskos kiekį. Šie steriniai slopinimo efektai paprastai atsiranda dėl alkilo pakaitų įvedimo skirtingose ​​dažų matricos pozicijose. Jų pagrindines struktūrines savybes mokslininkai apibendrina taip:

Pirmoji aktyvioji grupė SO: CH2CH: oS03Na gali būti benzeno žiedo meta arba para padėtyje;

R3 gali būti benzeno žiedo orto, inter arba para padėtyje. Struktūrinė formulė yra vinilsulfono reaktyvieji dažikliai.

Skirtingi pakaitai arba skirtingos padėtys dažikliuose gali pasiekti tą pačią dažymo vertę tomis pačiomis dažymo sąlygomis, tačiau jų dažymo druskos kiekis yra gana skirtingas.

Puikūs mažai druskos turintys reaktyvieji dažikliai turi turėti šias savybes: 1) Dažymui naudojamas druskos kiekis yra labai sumažintas; 2) Dažymas mažo druskos kiekio dažymo vonelėje užtikrina dažymo vonios stabilumą; 3) Geras plovimas. Sumažinamas poapdorojimo laikas; 4) Puikus atkuriamumas. Kalbant apie dažų gerinimą, be minėto dažų matricos struktūros gerinimo ir tinkamo aktyviųjų grupių derinio, kai kurie žmonės susintetino vadinamuosius katijoninius reaktyviuosius dažus, kuriuos galima dažyti nepridedant druskos. Pvz., katijoniniai reaktyvieji dažikliai, kurių struktūra tokia:

Iš aukščiau pateiktos formulės matyti, kad dažiklis yra prijungtas prie aktyviosios monochlor-triazino grupės. Prie s-triazino žiedo taip pat prijungta piridino ketvirtinė amonio grupė. Dažiklis yra teigiamai įkrautas, o ketvirtinė amonio grupė yra vandenyje tirpi grupė. Kadangi tarp dažų molekulių ir pluošto ne tik nėra krūvio stūmos, bet ir teigiamų bei neigiamų krūvių traukos, dažiklis lengvai priartėja prie pluošto paviršiaus ir adsorbuojasi prie dažyto pluošto. Elektrolitų buvimas dažymo tirpale ne tik nesukels dažymą skatinančio efekto, bet ir susilpnins dažų ir pluošto trauką, todėl šio tipo dažų dažymą galima dažyti nepridedant elektrolitų, kad būtų galima dažyti be druskos. Dažymo procesas yra panašus į įprastų reaktyviųjų dažiklių. Monochlor-triazino reaktyviųjų dažiklių atveju kaip fiksatorius vis tiek pridedamas natrio karbonatas. Fiksavimo temperatūra yra apie 85 ℃. Dažų įsisavinimo greitis gali siekti 90–94 %, o fiksacijos greitis – 80–90 %. Jis pasižymi geru atsparumu šviesai ir plovimui. Taip pat buvo pranešta apie panašius katijoninius reaktyvius dažus, kuriuose aktyvioji grupė yra monofluoro-s-triazinas. Monofluoro-s-triazino aktyvumas yra didesnis nei monochloro-s-triazino.

Šie dažai taip pat gali būti dažomi medvilnės ir akrilo mišiniuose, todėl reikia toliau tirti kitas dažiklių savybes (pvz., išlyginamumą ir suderinamumą ir kt.). Tačiau tai suteikia naują būdą celiuliozės pluoštui dažyti be druskos.