Hvarfandi litarefni hafa skæra liti og heill litskiljun. Það er þekkt fyrir einfalda notkun, lágan kostnað og framúrskarandi hraða. Sérstaklega með þróun sellulósatrefja á undanförnum árum hafa hvarfgjörn litarefni orðið mikilvægasta tegund litarefnisins fyrir textíllitun sellulósatrefja.

En mest áberandi vandamál hvarfgjarnra litarefna er lágt útblásturshraði og festingarhraði. Í hefðbundnu litunarferli sellulósatrefja, til að bæta upptöku litarefnis og festingarhraða hvarfgjarnra litarefna, verður að bæta við miklu magni af ólífrænu salti (natríumklóríði eða natríumsúlfati). Það fer eftir uppbyggingu litarefnisins og lit, magn salts sem notað er er yfirleitt 30 til 150 g/L. Þrátt fyrir að miklar framfarir hafi náðst í meðhöndlun lífrænna efnasambanda í prentun og litun frárennslisvatns, er ekki hægt að meðhöndla mikið magn af ólífrænum söltum í litunarferlinu með einföldum eðlis- og lífefnafræðilegum aðferðum.

Rannsóknir á tækni hvarfgjarnra litarefna og saltlausra litarefna

Frá vistfræðilegu sjónarhorni breytir losun prentunar og litunar afrennslisvatns með mikilli seltu beint vatnsgæði áa og stöðuvatna og eyðileggur vistfræðilegt umhverfi.
mynd
Hátt gegndræpi salts mun valda söltun jarðvegsins í kringum árnar og vötnin og draga úr uppskeru ræktunar. Í stuttu máli má segja að notkun á miklu magni af ólífrænum söltum er hvorki hægt að brjóta niður né endurvinna og hefur um leið mikil neikvæð áhrif á vatnsgæði og jarðveg. Á grundvelli þess er í þessari grein farið yfir nýlegar framfarir í rannsóknum á saltlausri litunartækni og kerfisbundið fjallað um byggingarbreytingar lágsalt hvarfgefna litarefna, ígræðslutækni og krosstengingartækni.

Hvarfandi litarefni fyrir saltlausa litun

Framúrskarandi eiginleikar hvarfgjarnra litarefna eru lítil sameindabygging, góð vatnssækni og auðvelt að þvo fljótandi lit af eftir festingu. Þetta er mikilvæg nýjung í hönnun litarefnasameinda. En þetta veldur því einnig að útblásturshraði litarefnisins og festingarhraði er lágur og mikið magn af salti þarf að bæta við við litun. Leiða til taps á miklu magni af saltu afrennsli og litarefnum og auka þannig kostnað við hreinsun skólps. Umhverfismengun er alvarleg. Sum litarefnisfyrirtæki fóru að huga að skimun og endurbótum á forverum litarefna og hvarfgjarnra hópa og þróa viðbragðslitarefni til litunar með lágt salt. CibacronLs sem Ciba hleypti af stokkunum er tegund af litunarlitarefnum með lágt salt sem nota mismunandi virka hópa til að sameina. Einkenni þessa litarefnis er að magn salts sem notað er við litun er 1/4 til 1/2 af því sem almennt hvarfgjarnt litarefni er. Það er ekki viðkvæmt fyrir breytingum á baðhlutfalli og hefur góða endurgerðanleika. Þessi tegund af litarefnum eru aðallega dýfingarlitun og hægt að nota ásamt dreifilitum fyrir hraða litun í einu baði á pólýester/bómullarblöndu.

Sumitomo Corporation í Japan lagði til sett af litunaraðferðum sem henta fyrir Sumifux Supra röð litarefni. Það er kallað LETfS litunaraðferð. Magn ólífræns salts sem notað er í þessari aðferð er aðeins 1/2 til 1/3 af hefðbundnu ferli og baðhlutfallið getur náð 1:10. Og hleypt af stokkunum röð hvarfgjarnra litarefna sem eru samhæfðar ferlinu. Þessi röð af litarefnum eru heteróbí-viðbrögð litarefni sem samanstanda af mónóklór-tríazíni og B-etýlsúlfónsúlfati. Magn afgangslitarefnis í litunarafrennsli þessarar litaröðar er aðeins 25% -30% af litarinnihaldi í almennu hvarfgjarna litunarafrennsli. Mælt er með því að lita Tencel trefjar. Það sýnir framúrskarandi notkunargetu hvað varðar festingarhraða, auðveldan þvott og ýmsa festu litaðra vara.

DyStar fyrirtæki setti af stað RemazolEF röð litarefni sem henta fyrir saltlausa litun, virki hópurinn er aðallega B-hýdroxýetýl súlfónsúlfat, og hóf umhverfisvænt saltlaust litunarferli. Magn ólífræns salts sem notað er er 1/3 af hefðbundnu ferli. Litunarferlið styttist. Auk þess nær kerfið yfir mikið úrval af litskiljum. Hægt er að sameina úrval af þremur grunnlitum til að fá bjarta liti. Clariant (Clariant) fyrirtæki setti á markað DrimareneHF röð hvarfgjarnra litarefna, aðallega í 4 afbrigðum: DrimareneBlueHF-RL, 戡ownHF-2RL, NavyHF-G, RedHF-G, notað til útblásturslitunar og stöðugrar litunar á sellulósatrefjum, notkunarárangur og góður hraða. Festingarhlutfallið er nokkuð hátt, lítið salt og lágt áfengishlutfall. Hlutlaus festing, góður þvottur.

Sum nýþróuð hvarfgjörn litarefni geta aukið beinleika litarefna með því að auka rúmmál litarefnasameinda og minnka magn ólífrænna salta. Til dæmis getur innleiðing þvagefnishópa aukið beinvirkni virkra hópa og dregið úr magni ólífrænna salta. Bættu festingarhlutfallið; það eru líka forefni fyrir pólýazó litarefni (eins og trisazo, tetraazo) til að auka beinleika litarins og ná þeim tilgangi að lita án salts. Mikil sterísk hindrunaráhrif sumra litarefna í uppbyggingu geta einnig verulega breytt hvarfgirni hvarfgjarnra hópa hvarfgjarnra litarefna og magn salts sem notað er við litun. Þessi sterísku hindrunaráhrif eru almennt innleiðing alkýlsetuhópa á mismunandi stöðum á litarefninu. Grunnbyggingareiginleikar þeirra eru teknir saman af fræðimönnum sem hér segir:

Virkur hópur eitt SO: CH2CH: oS03Na getur verið í meta eða para stöðu bensenhringsins;

R3 getur verið í réttstöðu, milli eða para stöðu bensenhringsins. Byggingarformúlan er vinylsúlfón hvarfgjörn litarefni.

Mismunandi skiptihópar eða mismunandi staðsetningarstöður á litarefnum geta náð sama litunargildi við sömu litunarskilyrði, en magn litunarsalts þeirra er nokkuð mismunandi.

Framúrskarandi lág-salt hvarfgjörn litarefni verða að hafa eftirfarandi eiginleika: 1) Magn salts sem notað er við litun er mjög minnkað; 2) Litun í litlu baðhlutfalli litunarbaði, litunarbaðstöðugleiki; 3) Góð þvottahæfni. Draga úr eftirvinnslutíma; 4) Frábær endurgerðanleiki. Hvað varðar endurbætur á litarefnum, auk ofangreindrar endurbóta á uppbyggingu litarefnisins og hæfilega samsetningu virkra hópa, hafa sumir framleitt svokölluð katjónísk hvarfefni litarefni sem hægt er að lita án þess að bæta við salti. Td katjónísk hvarfgjörn litarefni með eftirfarandi uppbyggingu:

Það má sjá af formúlunni hér að ofan að litarhlutinn er tengdur virka hópnum af mónóklór-tríazíni. Pýridín fjórðungur ammóníumhópur er einnig tengdur við s-tríasín hringinn. Litarefnið er jákvætt hlaðið og fjórðungur ammóníumhópurinn er vatnsleysanlegur hópur. Þar sem það er ekki aðeins hleðslufráhrinding milli litarefnissameindanna og trefjanna, heldur einnig aðdráttarafl jákvæðra og neikvæða hleðslu, er auðvelt að nálgast litarefnið að trefjayfirborðinu og aðsogast við lituðu trefjarnar. Tilvist raflausna í litunarlausninni mun ekki aðeins framleiða litarhvetjandi áhrif, heldur einnig veikja aðdráttarafl milli litarefnisins og trefjanna, þannig að hægt er að lita þessa tegund af litarefnislitun án þess að bæta við raflausnum til saltlausrar litunar. Litunarferlið er svipað og venjuleg viðbrögð litarefni. Fyrir mónóklór-tríasín hvarfgjörn litarefni er natríumkarbónati enn bætt við sem bindiefni. Festingarhitastigið er um 85 ℃. Upptökuhraði litarefnisins getur náð 90% til 94% og festingarhlutfallið er 80% til 90%. Það hefur góða ljóshraða og þvottaþol. Svipuð katjónísk hvarfgjörn litarefni hafa einnig greint frá því að nota monofluoro-s-tríazín sem virka hópinn. Virkni mónóflúor-s-tríazíns er meiri en mónóklór-s-tríazíns.

Einnig er hægt að lita þessi litarefni í bómull/akrýlblöndum og þarf að rannsaka aðra eiginleika litarefnanna (svo sem efnistöku og samhæfni osfrv.) frekar. En það býður upp á nýja leið fyrir sellulósa trefjar til að framkvæma saltlausa litun.