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

Lakin reaktiv boyaların ən çox rast gəlinən problemi aşağı tükənmə sürəti və fiksasiya sürətidir. Sellüloza lifinin ənənəvi boyama prosesində reaktiv boyaların boyanın mənimsənilməsini və fiksasiya sürətini yaxşılaşdırmaq üçün çoxlu miqdarda qeyri-üzvi duz (natrium xlorid və ya natrium sulfat) əlavə edilməlidir. Boyanın quruluşundan və rəngindən asılı olaraq istifadə olunan duzun miqdarı ümumiyyətlə 30 ilə 150 ​​q/L arasında dəyişir. Çirkab sularının çapı və boyanmasında üzvi birləşmələrin təmizlənməsində böyük irəliləyişlər olsa da, boyama prosesində çoxlu miqdarda qeyri-üzvi duzların əlavə edilməsi sadə fiziki və biokimyəvi üsullarla müalicə edilə bilməz.

Reaktiv boyalar və duzsuz boya texnologiyası üzrə tədqiqatlar

Ekoloji baxımdan, yüksək duzluluqlu çap və boyama çirkab sularının axıdılması çayların və göllərin suyunun keyfiyyətini birbaşa dəyişdirir və ekoloji mühiti məhv edir.
şəkil
Duzun yüksək keçiriciliyi çaylar və göllər ətrafındakı torpağın şoranlaşmasına səbəb olacaq və məhsuldarlığı azaldacaq. Bir sözlə, çox miqdarda qeyri-üzvi duzların istifadəsi nə parçalana, nə də təkrar emal edilə bilər, eyni zamanda suyun keyfiyyətinə və torpağa böyük mənfi təsir göstərir. Buna əsaslanaraq, bu məqalədə duzsuz boyama texnologiyasının son tədqiqat irəliləyişləri nəzərdən keçirilir və az duzlu reaktiv boyaların, peyvənd texnologiyasının və çarpaz birləşdirmə texnologiyasının struktur dəyişiklikləri sistematik şəkildə müzakirə olunur.

Duzsuz boyama üçün reaktiv boyalar

Reaktiv boyaların görkəmli xüsusiyyətləri kiçik molekulyar quruluş, yaxşı hidrofillik və fiksasiyadan sonra üzən rəngin asanlıqla yuyulmasıdır. Bu, boya molekullarının dizaynında mühüm bir yenilikdir. Lakin bu, həm də boyanın tükənmə sürətinin və fiksasiya sürətinin aşağı olmasına və boyama zamanı çox miqdarda duz əlavə edilməsinə səbəb olur. Bu, çox miqdarda duzlu çirkab sularının və boyaların itirilməsinə səbəb olur və beləliklə, çirkab sularının təmizlənməsinin dəyərini artırır. Ətraf mühitin çirklənməsi ciddidir. Bəzi boya şirkətləri boya prekursorlarının və reaktiv qrupların skrininqinə və təkmilləşdirilməsinə diqqət yetirməyə və az duzlu boyama üçün reaktiv boyalar hazırlamağa başladılar. Ciba tərəfindən istehsal edilən CibacronLs, müxtəlif aktiv qrupları birləşdirmək üçün istifadə edən az duzlu boyama boyaları növüdür. Bu boyanın xüsusiyyəti, boyamada istifadə olunan duz miqdarının ümumi reaktiv boyaların miqdarının 1/4 ilə 1/2 olmasıdır. Hamam nisbətindəki dəyişikliklərə həssas deyil və yaxşı təkrar istehsal qabiliyyətinə malikdir. Bu tip boyalar əsasən batırma boyamadır və poliester/pambıq qarışıqlarının sürətli bir vannada boyanması üçün dispers boyalarla birlikdə istifadə edilə bilər.

Yaponiyanın Sumitomo Korporasiyası Sumifux Supra seriyalı boyalar üçün uyğun bir sıra boyama üsulları təklif etdi. Buna LETfS boyama üsulu deyilir. Bu üsulda istifadə olunan qeyri-üzvi duzun miqdarı ənənəvi prosesin yalnız 1/2-dən 1/3-ə qədərdir və vanna nisbəti 1:10-a çata bilər. Və prosesə uyğun bir sıra reaktiv boyalar istehsal etdi. Bu boyalar seriyası monoxlor-triazin və B-etilsulfon sulfatdan ibarət heterobi-reaktiv boyalardır. Bu seriyalı boyaların boyama çirkab sularındakı qalıq boyanın miqdarı ümumi reaktiv boyama çirkab sularındakı boya tərkibinin yalnız 25%-30%-ni təşkil edir. Tencel liflərinin boyanması üçün tövsiyə olunur. Fiksasiya sürəti, asan yuyulma və boyanmış məhsulların müxtəlif möhkəmlikləri baxımından əla tətbiq performansı göstərir.

DyStar şirkəti duzsuz boyama üçün uyğun olan RemazolEF seriyalı boyaları təqdim etdi, aktiv qrup əsasən B-hidroksietil sulfon sulfatdır və ekoloji cəhətdən təmiz duzsuz boyama prosesini başlatdı. İstifadə olunan qeyri-üzvi duzun miqdarı ənənəvi prosesin 1/3 hissəsini təşkil edir. Boyama prosesi qısaldılmışdır. Bundan əlavə, sistem geniş çeşidli xromatoqramları əhatə edir. Parlaq rənglər əldə etmək üçün üç əsas rəng birləşdirilə bilər. Clariant (Clariant) şirkəti əsasən 4 çeşiddə olan DrimareneHF reaktiv boyalar seriyasını təqdim etdi: DrimareneBlueHF-RL, 戡ownHF-2RL, NavyHF-G, RedHF-G, tükənmə boyama və sellüloza liflərinin davamlı boyanması üçün istifadə olunur, tətbiq performansı və yaxşı möhkəmlik. Fiksasiya sürəti olduqca yüksəkdir, duz və maye nisbəti azdır. Neytral fiksasiya, yaxşı yuyulma qabiliyyəti.

Yeni hazırlanmış bəzi reaktiv boyalar boya molekullarının həcmini artırmaqla boyaların birbaşa təsirini artıra və qeyri-üzvi duzların miqdarını azalda bilər. Məsələn, karbamid qruplarının daxil edilməsi aktiv qrupların birbaşa təsirini artıra və qeyri-üzvi duzların miqdarını azalda bilər. Fiksasiya sürətini yaxşılaşdırın; boyanın birbaşa təsirini artırmaq və duzsuz boyama məqsədinə çatmaq üçün poliazo boya sələfləri (məsələn, trisazo, tetraazo) da mövcuddur. Bəzi boyaların strukturdakı yüksək sterik maneə təsiri reaktiv boyaların reaktiv qruplarının reaktivliyini və boyamada istifadə olunan duz miqdarını da əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdirə bilər. Bu sterik maneə təsirləri ümumiyyətlə boya matrisində müxtəlif mövqelərdə alkil əvəzedicilərinin daxil edilməsidir. Onların əsas struktur xüsusiyyətləri alimlər tərəfindən aşağıdakı kimi ümumiləşdirilir:

Birinci aktiv qrup SO: CH2CH: oS03Na benzol halqasının meta və ya para vəziyyətində ola bilər;

R3 benzol halqasının orto, inter və ya para mövqeyində ola bilər. Struktur formulu vinil sulfon reaktiv boyalarıdır.

Boyalardakı fərqli əvəzedicilər və ya fərqli əvəzetmə mövqeləri eyni boyama şərtləri altında eyni boyama dəyərinə nail ola bilər, lakin onların boyama duzunun miqdarı olduqca fərqlidir.

Əla az duzlu reaktiv boyalar aşağıdakı xüsusiyyətlərə malik olmalıdır: 1) Boyamada istifadə olunan duz miqdarı xeyli azalır; 2) Aşağı vanna nisbətli boya vannasında boyama, boyama vannasının stabilliyi; 3) Yaxşı yuyulma. Emaldan sonrakı müddəti azaldır; 4) Əla təkrar istehsal qabiliyyəti. Boyanın yaxşılaşdırılması baxımından, yuxarıda qeyd olunan boya matrisi strukturunun yaxşılaşdırılması və aktiv qrupların ağlabatan kombinasiyasına əlavə olaraq, bəzi insanlar duz əlavə etmədən boyanan sözdə kation reaktiv boyaları sintez ediblər. Məsələn, aşağıdakı strukturlu kation reaktiv boyalar:

Yuxarıdakı düsturdan görünür ki, rəng gövdəsi monoxlor-triazinin aktiv qrupuna bağlıdır. Piridin dördüncülü ammonium qrupu da s-triazin halqasına bağlıdır. Boya müsbət yüklüdür və dördüncülü ammonium qrupu suda həll olan qrupdur. Boya molekulları ilə lif arasında təkcə yük itələməsi deyil, həm də müsbət və mənfi yüklərin cazibəsi olmadığı üçün boyanın lif səthinə yaxınlaşması və boyanmış lifə adsorbsiyası asandır. Boyama məhlulunda elektrolitlərin olması nəinki boyanı təşviq edən təsir göstərəcək, həm də boya ilə lif arasındakı cazibəni zəiflədəcək, buna görə də bu tip boya boyama duzsuz boyama üçün elektrolit əlavə etmədən boyanmaq olar. Boyama prosesi adi reaktiv boyalara bənzəyir. Monoxlor-triazin reaktiv boyaları üçün fiksasiyaedici maddə kimi natrium karbonat əlavə olunur. Fiksasiya temperaturu təxminən 85℃-dir. Boyanın udma sürəti 90%-dən 94%-ə, fiksasiya sürəti isə 80%-dən 90%-ə çata bilər. Yaxşı işığa davamlılığa və yuma qabiliyyətinə malikdir. Oxşar kationik reaktiv boyalar da aktiv qrup kimi monofluor-s-triazindən istifadə etdiklərini bildirmişdir. Monofluor-s-triazinin aktivliyi monoxlor-s-triazinin aktivliyindən daha yüksəkdir.

Bu boyalar həmçinin pambıq/akril qarışıqlarında da boyana bilər və boyaların digər xüsusiyyətləri (məsələn, hamarlaşdırma və uyğunluq və s.) daha da öyrənilməlidir. Lakin bu, sellüloza lifinin duzsuz boyama aparması üçün yeni bir yol təqdim edir.