Reaktiv boyalar parlaq rənglərə və tam xromatoqramlara malikdir. Sadə tətbiqi, aşağı qiyməti və əla davamlılığı ilə tanınır. Xüsusilə son illərdə sellüloz liflərinin inkişafı ilə reaktiv boyalar selüloz lifinin tekstil boyanması üçün ən vacib boya növünə çevrilmişdir.

Lakin reaktiv boyaların ən görkəmli problemi aşağı tükənmə dərəcəsi və fiksasiya dərəcəsidir. Sellüloza lifinin ənənəvi boyanma prosesində, boyanın qəbulunu və reaktiv boyaların fiksasiya sürətini yaxşılaşdırmaq üçün çox miqdarda qeyri-üzvi duz (natrium xlorid və ya natrium sulfat) əlavə edilməlidir. Boya quruluşundan və rəngindən asılı olaraq istifadə edilən duzun miqdarı ümumiyyətlə 30-150 q/L-dir. Poliqrafiya və boyama tullantı sularında üzvi birləşmələrin təmizlənməsində böyük irəliləyiş əldə olunsa da, boyama prosesində çoxlu miqdarda qeyri-üzvi duzların əlavə edilməsi sadə fiziki və biokimyəvi üsullarla təmizlənə bilməz.

Reaktiv boyalar və duzsuz boyalar texnologiyası üzrə tədqiqatlar

Ekoloji nöqteyi-nəzərdən yüksək duzluluqlu çap və boyama çirkab sularının axıdılması birbaşa çayların və göllərin suyun keyfiyyətini dəyişir və ekoloji mühiti məhv edir.
şəkil
Duzun yüksək keçiriciliyi çayların və göllərin ətrafındakı torpağın şoranlaşmasına səbəb olacaq, əkinlərin məhsuldarlığını aşağı salacaq. Bir sözlə, böyük miqdarda qeyri-üzvi duzların istifadəsi nə parçalana bilər, nə də təkrar emal edilə bilər və eyni zamanda suyun keyfiyyətinə və torpağa böyük mənfi təsir göstərir. Buna əsaslanaraq, bu məqalə duzsuz boyama texnologiyasının son tədqiqat tərəqqisini nəzərdən keçirir və az duzlu reaktiv boyaların struktur dəyişiklikləri, peyvənd texnologiyası və çarpaz bağlama texnologiyasını sistematik şəkildə müzakirə edir.

Duzsuz boyama üçün reaktiv boyalar

Reaktiv boyaların üstün xüsusiyyətləri kiçik molekulyar quruluş, yaxşı hidrofillik və bərkidildikdən sonra üzən rəngin asanlıqla yuyulmasıdır. Bu, boya molekullarının dizaynında mühüm yenilikdir. Amma bu həm də boyanın tükənmə sürətinin və fiksasiya sürətinin aşağı olmasına səbəb olur və boyama zamanı çoxlu miqdarda duz əlavə etmək lazımdır. Böyük miqdarda duzlu çirkab suların və boyaların itkisinə gətirib çıxarır, beləliklə çirkab suların təmizlənməsi xərclərini artırır. Ətraf mühitin çirklənməsi ciddidir. Bəzi boya şirkətləri boya prekursorlarının və reaktiv qrupların süzülməsinə və təkmilləşdirilməsinə diqqət yetirməyə, az duzlu boyama üçün reaktiv boyalar hazırlamağa başladılar. Ciba tərəfindən buraxılan CibacronLs birləşmək üçün müxtəlif aktiv qruplardan istifadə edən az duzlu boyama boyaları növüdür. Bu boyanın xarakterik cəhəti ondan ibarətdir ki, boyama zamanı istifadə olunan duzun miqdarı ümumi reaktiv boyaların 1/4-1/2 hissəsidir. Hamam nisbətindəki dəyişikliklərə həssas deyil və yaxşı təkrarlanma qabiliyyətinə malikdir. Bu növ boyalar əsasən daldırma boyasıdır və poliester/pambıq qarışıqlarının bir vannada sürətli rənglənməsi üçün dispers boyalarla birlikdə istifadə edilə bilər.

Yaponiyanın Sumitomo korporasiyası Sumifux Supra seriyalı boyalar üçün uyğun bir sıra boyama üsulları təklif etmişdir. Buna LETfS boyanma üsulu deyilir. Bu üsulda istifadə edilən qeyri-üzvi duzun miqdarı ənənəvi prosesin yalnız 1/2-dən 1/3-ə qədərdir və hamam nisbəti 1:10-a çata bilər. Və prosesə uyğun bir sıra reaktiv boyalar buraxdı. Bu boyalar seriyası monoxlor-triazin və B-etilsulfon sulfatdan ibarət heterobi-reaktiv boyalardır. Bu boyalar seriyasının boyama tullantı sularında qalıq boyanın miqdarı ümumi reaktiv boyama tullantı sularında boya tərkibinin cəmi 25%-30%-ni təşkil edir. Tencel liflərinin boyanması üçün tövsiyə olunur. Fiksasiya sürəti, asan yuyulma və boyalı məhsulların müxtəlif möhkəmlikləri baxımından mükəmməl tətbiq performansını göstərir.

DyStar şirkəti duzsuz boyama üçün uyğun olan RemazolEF seriyalı boyaları istifadəyə verdi, aktiv qrup əsasən B-hidroksietil sulfon sulfatdan ibarətdir və ekoloji cəhətdən təmiz, duzsuz boyama prosesini başlatdı. İstifadə olunan qeyri-üzvi duzun miqdarı şərti prosesin 1/3 hissəsidir. Boyama prosesi qısaldılır. Bundan əlavə, sistem xromatoqramların geniş spektrini əhatə edir. Parlaq rənglər əldə etmək üçün müxtəlif üç əsas rəng birləşdirilə bilər. Clariant (Clariant) şirkəti əsasən 4 çeşiddə reaktiv boyaların DrimareneHF seriyasını təqdim etdi: DrimareneBlueHF-RL, 戡ownHF-2RL, NavyHF-G, RedHF-G, tükənmə boyama və davamlı selüloz liflərinin rənglənməsi üçün istifadə olunur, tətbiqi yaxşı möhkəmlik. Fiksasiya dərəcəsi olduqca yüksək, aşağı duz və aşağı içki nisbətidir. Neytral fiksasiya, yaxşı yuyulma qabiliyyəti.

Bəzi yeni işlənmiş reaktiv boyalar boya molekullarının həcmini artırmaqla boyaların birbaşalığını artıra və qeyri-üzvi duzların miqdarını azalda bilər. Məsələn, karbamid qruplarının tətbiqi aktiv qrupların birbaşalığını artıra və qeyri-üzvi duzların miqdarını azalda bilər. fiksasiya dərəcəsini yaxşılaşdırmaq; boyanın birbaşalığını artırmaq və duzsuz boyama məqsədinə nail olmaq üçün poliazo boya prekursorları da var (məsələn, trisazo, tetraazo). Quruluşdakı bəzi boyaların yüksək sterik maneə təsiri də reaktiv boyaların reaktiv qruplarının reaktivliyini və boyama zamanı istifadə olunan duzun miqdarını əhəmiyyətli dərəcədə dəyişə bilər. Bu sterik maneə təsirləri ümumiyyətlə boya matrisi üzərində müxtəlif mövqelərdə alkil əvəzedicilərinin daxil edilməsidir. Onların əsas struktur xüsusiyyətləri alimlər tərəfindən aşağıdakı kimi ümumiləşdirilir:

Aktiv qrup birinci SO: CH2CH: oS03Na benzol halqasının meta və ya para mövqeyində ola bilər;

R3 benzol halqasının orto, inter və ya para mövqeyində ola bilər. Struktur formul vinilsulfon reaktiv boyalardır.

Müxtəlif əvəzedicilər və ya boyalar üzərində fərqli əvəzetmə mövqeləri eyni boyama şəraitində eyni boyama dəyərinə nail ola bilər, lakin onların boyama duzunun miqdarı tamamilə fərqlidir.

Əla az duzlu reaktiv boyalar aşağıdakı xüsusiyyətlərə malik olmalıdırlar: 1) Boyamada istifadə olunan duzun miqdarı xeyli azalır; 2) aşağı vanna nisbəti boya banyosunda boyama, boyama hamamının sabitliyi; 3) Yaxşı yuyulma qabiliyyəti. Post-processing vaxtını azaltmaq; 4) Əla reproduktivlik. Boyanın yaxşılaşdırılması baxımından, boya matrisinin strukturunun yuxarıda qeyd olunan təkmilləşdirilməsi və aktiv qrupların ağlabatan birləşməsi ilə yanaşı, bəzi insanlar duz əlavə etmədən rənglənə bilən sözdə kationik reaktiv boyaları sintez etdilər. Məsələn, aşağıdakı strukturun katyonik reaktiv boyaları:

Yuxarıdakı düsturdan görünür ki, rəng gövdəsi monokloro-triazinin aktiv qrupuna bağlıdır. Piridin dördüncü ammonium qrupu da s-triazin halqasına bağlanır. Boya müsbət yüklüdür və dördüncü ammonium qrupu suda həll olunan bir qrupdur. Boya molekulları ilə lif arasında təkcə yük itələməsi deyil, həm də müsbət və mənfi yüklərin cəlb edilməsi olmadığı üçün boyanın lif səthinə yaxınlaşması və boyalı lifə adsorbsiya edilməsi asandır. Boyama məhlulunda elektrolitlərin olması nəinki boyanın təşviqedici təsirini yaratmayacaq, həm də boya ilə lif arasındakı cazibəni zəiflədəcək, buna görə də bu növ boyaq boyama duzsuz boyama üçün elektrolitlər əlavə edilmədən rənglənə bilər. Boyama prosesi adi reaktiv boyalara bənzəyir. Monoklor-triazin reaktiv boyalar üçün natrium karbonat hələ də fiksasiya vasitəsi kimi əlavə edilir. Sabitləmə temperaturu təxminən 85 ° C-dir. Boya qəbulu dərəcəsi 90% -dən 94% -ə çata bilər və fiksasiya dərəcəsi 80% -dən 90% -ə qədərdir. Yaxşı işıq davamlılığına və yuyulma sürətinə malikdir. Oxşar kationik reaktiv boyalar da aktiv qrup kimi monofluoro-s-triazinin istifadə edildiyini bildirmişdir. Monofluoro-s-triazinin aktivliyi monokloro-s-triazindən daha yüksəkdir.

Bu boyalar pambıq/akril qarışımlarında da rənglənə bilər və boyaların digər xassələri (məsələn, hamarlanma və uyğunluq və s.) daha çox öyrənilməlidir. Lakin bu, selüloz lifi üçün duzsuz boyama aparmaq üçün yeni bir yol təqdim edir.