Krótkie wprowadzenie do barwników reaktywnych
Już ponad sto lat temu ludzie mieli nadzieję wyprodukować barwniki, które będą mogły tworzyć wiązania kowalencyjne z włóknami, poprawiając w ten sposób odporność barwionych tkanin na pranie.Do 1954 roku Raitee i Stephen z Bnemen Company odkryli, że barwniki zawierające grupę dichloro-s-triazynową mogą kowalencyjnie wiązać się z pierwszorzędowymi grupami hydroksylowymi celulozy w warunkach zasadowych. Razem, a następnie mocno zabarwione na włóknie, istnieje klasa barwników reaktywnych, które mogą tworzą wiązania kowalencyjne z włóknem w wyniku reakcji chemicznej, zwanej również barwnikami reaktywnymi.Pojawienie się barwników reaktywnych otworzyło zupełnie nową kartę w historii rozwoju barwników.
Od czasu pojawienia się barwników reaktywnych w 1956 roku, jego rozwój zajmuje wiodącą pozycję.Obecnie roczna produkcja barwników reaktywnych do włókien celulozowych na świecie stanowi ponad 20% rocznej produkcji wszystkich barwników.Barwienie reaktywne może rozwijać się szybko ze względu na następujące cechy:
1. Barwnik może reagować z włóknem, tworząc wiązanie kowalencyjne.W normalnych warunkach takie wiązanie nie ulegnie dysocjacji, więc po zabarwieniu reaktywnego barwnika na włóknie ma on dobrą odporność na barwienie, szczególnie podczas obróbki na mokro.Ponadto po farbowaniu włókno nie wykazuje lekkiej kruchości, jak w przypadku niektórych barwników kadziowych.
2. Ma doskonałe właściwości niwelacyjne, jasny kolor, dobrą jasność, wygodne użytkowanie, pełną chromatografię i niski koszt.
3. Może być już produkowany masowo w Chinach i może w pełni zaspokoić potrzeby przemysłu poligraficznego i farbiarskiego;dzięki szerokiemu zastosowaniu może być stosowany nie tylko do barwienia włókien celulozowych, ale także do barwienia włókien białkowych i niektórych tkanin mieszanych.
Historia barwników reaktywnych
Od lat dwudziestych XX wieku Ciba rozpoczęła badania nad barwnikami cyjanurowymi, które mają lepsze działanie niż wszystkie barwniki bezpośrednie, zwłaszcza Chloratine Fast Blue 8G.Jest to połączenie wewnętrznej cząsteczki składającej się z niebieskiego barwnika zawierającego grupę aminową i żółtego barwnika z cyjanurowym pierścieniem w odcień zielony, czyli barwnik ma niepodstawiony atom chloru i pod pewnymi warunkami może pierwiastek reakcja utworzyła wiązanie kowalencyjne, ale wówczas nie zostało to rozpoznane.
W 1923 roku Ciba odkrył, że kwasowe barwniki monochlorotriazynowe barwią wełnę, dzięki czemu w 1953 roku wynalazł barwnik typu Cibalan Brill.W tym samym czasie, w 1952 roku, Hearst wyprodukował także Remalan, reaktywny barwnik do wełny, na podstawie badań grup winylosulfonowych.Jednak te dwa rodzaje barwników nie cieszyły się wówczas dużym powodzeniem.W 1956 roku Bu Neimen w końcu wyprodukował pierwszy komercyjny barwnik reaktywny do bawełny, zwany Procion, który obecnie jest barwnikiem dichlorotriazynowym.
W 1957 roku Benemen opracował inny reaktywny barwnik monochlorotriazynowy, nazwany Procion H.
W 1958 roku firma Hearst Corporation z powodzeniem zastosowała do barwienia włókien celulozowych barwniki reaktywne na bazie sulfonu winylowego, znane jako barwniki Remazol.
W 1959 roku firmy Sandoz i Cargill oficjalnie wyprodukowały inny reaktywny barwnik grupowy, a mianowicie trichloropirymidynę.Na tej podstawie w 1971 roku opracowano lepsze działanie barwników reaktywnych z difluorochloropirymidyną.W 1966 roku firma Ciba opracowała reaktywny barwnik na bazie a-bromoakryloamidu, który dobrze radzi sobie z barwieniem wełny, co położyło podwaliny pod przyszłe stosowanie do wełny barwników o wysokiej trwałości.
W 1972 roku w Baidu Benemen opracował barwnik z podwójnymi grupami reaktywnymi, a mianowicie Procion HE, na bazie barwnika reaktywnego typu monochlorotriazyny.Ten typ barwnika uległ dalszej poprawie pod względem reaktywności z włóknami bawełny, szybkości utrwalania i innych właściwości.
W 1976 roku Buneimen wyprodukował klasę barwników z grupami kwasu fosfonowego jako grupą aktywną.Może tworzyć kowalencyjne wiązanie z włóknami celulozowymi w warunkach niealkalicznych, szczególnie nadaje się do barwienia barwnikami dyspersyjnymi w tej samej kąpieli. Ta sama pasta drukowana, nazwa handlowa to Pushian T. W 1980 r. na bazie winylosulfonowego barwnika Sumifix, Sumitomo Firma Japan opracowała barwniki z grupami podwójnie reaktywnymi, sulfonami winylowymi i monochlorotriazyną.
W 1984 roku firma Nippon Kayaku Corporation opracowała reaktywny barwnik o nazwie Kayasalon, który dodał podstawnik kwasu nikotynowego do pierścienia triazynowego.Może kowalencyjnie reagować z włóknami celulozowymi w wysokiej temperaturze i w warunkach neutralnych, dlatego szczególnie nadaje się do barwienia tkanin z domieszką poliestru i bawełny metodą barwienia w jednej kąpieli w wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem dla barwników dyspersyjnych / reaktywnych.
Barwienie reaktywne
Struktura barwników reaktywnych
Dostawca farb reaktywnych uważa, że największą różnicą między barwnikami reaktywnymi a innymi rodzajami barwników jest to, że ich cząsteczki zawierają grupy reaktywne, które mogą kowalencyjnie wiązać się z pewnymi grupami włókna (hydroksylowymi, aminowymi) w drodze reakcji chemicznej zwanej grupą reaktywną).Strukturę barwników reaktywnych można wyrazić następującym wzorem ogólnym: S－D－B－Re
We wzorze: grupa S-rozpuszczalna w wodzie, taka jak grupa kwasu sulfonowego;
D —— Matryca barwnikowa;
B — — Grupa łącząca między barwnikiem macierzystym a grupą aktywną;
Grupa reaktywna.
Ogólnie rzecz biorąc, nakładanie barwników reaktywnych na włókna tekstylne powinno spełniać co najmniej następujące warunki:
Wysoka rozpuszczalność w wodzie, wysoka stabilność podczas przechowywania, niełatwa do hydrolizy;
Ma wysoką reaktywność na włókno i wysoką szybkość utrwalania;
Wiązanie chemiczne pomiędzy barwnikiem a włóknem ma wysoką stabilność chemiczną, to znaczy, że wiązanie nie jest łatwe do zaniku podczas użytkowania;
Dobra dyfuzja, dobry poziom wybarwienia i dobra penetracja barwnika;
Różna trwałość barwienia, taka jak światło słoneczne, klimat, pranie, tarcie, odporność na wybielanie chlorem itp. są dobre;
Barwniki nieprzereagowane i hydrolizowane są łatwe do zmycia po barwieniu, nie powodują plam;
Barwienie jest dobre, można je farbować głęboko i ciemno;
Powyższe warunki są ściśle związane z grupami reaktywnymi, prekursorami barwników, grupami rozpuszczalnymi w wodzie itp. Wśród nich grupy reaktywne stanowią rdzeń barwników reaktywnych, co odzwierciedla główne kategorie i właściwości barwników reaktywnych.
Czas publikacji: 23 maja 2020 r