Framsteg i reaktiva textilfärger

Introduktion

Under den långa historien om tinktorisk konst har färgaren konfronterats med matchning av prestanda för färgämnen så nära som möjligt med tygets livslängd.

Färgning av bomull (cellulosa) med direkta färgämnen, behållare eller azoiska färgämnen beror på adsorptionen av färgämnesmolekyler i fibern, medan behållare och azofärgämnen, färgerna adsorberas först på fibern följt av reaktion för att omvandla dem till en olöslig form sålunda kvar på fibern. Möjligheten att fästa färgämnen till fibrer genom att bilda kovalent bindning har länge varit attraktivt för färgämneskemister, eftersom fästning genom fysisk adsorption och mekanisk retention har nackdelarna med antingen låg våthastighet eller hög kostnad 1 .

En händelse som hade långtgående konsekvenser var upptäckten från Rattee och Stephen (ICI) 1954 av färgämnen som innehöll en diklortriazinylgrupp som kunde appliceras från vattenlösning och orsakade en kovalent bindning med cellulosa genom att öka pH. Denna upptäckt resulterade i första kommersiella reaktiva färgämnen för cellulosa.

Utseendet på reaktiva färgämnen på marknaden gav en stor impuls till undersökningen av andra reaktiva system än s-triazinen och inom några år fanns flera andra serier av kommersiella reaktiva färgämnen tillgängliga. Effekten av reaktiva färgämnen i det syntetiska färgämnesscenariot har varit i en sådan utsträckning att reaktiva färgämnen idag utgör den största gruppen av färgämnen både på monetär och bulkbasis.

Anledningen till en sådan snabb ökning av efterfrågan på reaktiva färgämnen beror främst på de utmärkta egenskaperna hos reaktiva färgämnen. T.ex. Deras lysande nyanser, utmärkt våtfasthet vid döende och enkla färgningsprocesser, vilket alltmer har accepterats inom branschen.

Trots den uppenbara fördelen med reaktiva färgämnen finns det många problem med nuvarande kvalificerade av reaktiva färgämnen har tagits upp nedan:

• I avgasfärgningsgraden är graden av utmattning och fixering låg och färgningen

• Graden av avloppsvatten är hög.

• Problemet uppstår i jämnhet och reproducerbarhet av att dö.

• Mer vatten, energi och lång tid krävs för tvätt.

• När man bär eller tvättar textilvaror med reaktivt färgämne eller tryck kan färgförändring och blödning till vita områden göras, vilket leder till konsumentklagomål att många företag har utvecklat färgämnen för färgningsteorier för sådana problem.

I den enkla färgningsprocessen fixeras appliceringstemperaturen av behovet av att applicera det dispersa färgämnet vid en förhöjd temperatur, och när det valda bomullsfärgämnet är ett reaktivt färgämne begränsar detta valet till de färgämnen som är utformade för värdapplikationen. En omedelbar svårighet uppstår på grund av att de tillfredsställande tillämpningarna av spridningsfärgämne kräver att färgningsprocessen ska drivas antingen i neutralitet eller under surt tillstånd. Eftersom alkaliskt tillstånd sänker dispersionsstabilitet, medan alkalitrycket normalt krävs för applicering av reaktivt färgämne för att jonisera cellulosan och främja färgfiberreaktionen. Många utvecklingar har gjorts i denna aspekt under de senaste åren.

Forskningsaktiviteten i reaktiva färgämnen har huvudsakligen riktats mot att lösa de nämnda bristerna i reaktiva färgämnen. Dessutom har användningen av något nytt kromoforsystem beskrivits i patentlitteraturen.

Kemi av reaktiva färgämnen

Färgningsprincipen baserad på fiberreaktiviteten involverar reaktionen av en funktionell grupp av färgämnet med en plats på fibern för att bilda en kovalent länk mellan färgmolekylerna och substratet. 2

De fyra strukturella egenskaperna hos en typisk reaktiv färgämnesmolekyl är:

• Den kromofora grupperingen, vilket bidrar till färgen mycket av cellulosan.

• Det reaktiva systemet gör det möjligt för dem att färga för att reagera med hydroxylgruppen i cellulosa.

• En överbryggande grupp som länkar det reaktiva systemet till kromoforen

• En eller flera solubiliserande grupp, vanligtvis svavelsyrasubstituent bunden till den kromofora gruppen för deras färg, även om azokromoforen –N = N- är den absolut viktigaste

Alla reaktiva färgämnen innehåller natriumsulfonatgrupp för löslighet och löses i vatten för att ge färgade sulfonatanjoner och natriumkatjoner. De flesta reaktiva färgämnen har från en till fyra av dessa sulfonatgrupp-reaktiva färgmolekyler. Har dock flera specifika strukturella egenskaper.