Koloratzaile erreaktiboek kolore biziak eta kromatograma osoak dituzte. Aplikazio erraza, kostu baxua eta iraunkortasun bikaina direla eta da ezaguna. Azken urteotan zelulosa-zuntzen garapenarekin batera, batez ere zelulosa-zuntzezko ehunen tindaketarako koloratzaile mota garrantzitsuena bihurtu dira koloratzaile erreaktiboak.

Baina koloratzaile erreaktiboen arazo nabarmenena agortze-tasa eta finkapen-tasa baxuak dira. Zelulosa-zuntzaren tindaketa-prozesu tradizionalean, koloratzaile erreaktiboen xurgapen- eta finkapen-tasa hobetzeko, gatz inorganiko kopuru handia (sodio kloruroa edo sodio sulfatoa) gehitu behar da. Tindatzailearen egituraren eta kolorearen arabera, erabilitako gatz kopurua, oro har, 30 eta 150 g/L artekoa da. Inprimatzeko eta tindatzeko hondakin-uretan konposatu organikoen tratamenduan aurrerapen handiak egin diren arren, tindaketa-prozesuan gatz inorganiko kopuru handia gehitzea ezin da metodo fisiko eta biokimiko sinpleen bidez tratatu.

Tindagai erreaktiboen eta gatzik gabeko tindagaien teknologiari buruzko ikerketa

Ikuspegi ekologiko batetik, gazitasun handiko inprimaketa eta tindaketa hondakin-uren isurketak zuzenean aldatzen du ibaien eta lakuen uraren kalitatea eta ingurune ekologikoa suntsitzen du.
irudi
Gatzaren iragazkortasun handiak ibaien eta lakuen inguruko lurzoruaren gazitzea eragingo du, laboreen etekina murriztuz. Laburbilduz, gatz ez-organiko kopuru handia erabiltzeak ezin du ez degradatu ez birziklatu, eta, aldi berean, eragin negatibo handia du uraren kalitatean eta lurzoruan. Horretan oinarrituta, artikulu honek gatzik gabeko tindaketa-teknologiaren azken ikerketa-aurrerapenak aztertzen ditu, eta modu sistematikoan aztertzen ditu gatz gutxiko tindaketa erreaktiboen, txertaketa-teknologiaren eta gurutzadura-teknologiaren egitura-aldaketak.

Gatzik gabeko tindaketarako koloratzaile erreaktiboak

Tindagai erreaktiboen ezaugarri nabarmenak hauek dira: egitura molekular txikia, hidrofilitate ona eta finkatu ondoren kolore flotatzailea erraz kentzen dute. Berrikuntza garrantzitsua da hau tindagai molekulen diseinuan. Baina horrek tindagaiaren agortze-tasa eta finkapen-tasa baxuak izatea ere eragiten du, eta gatz kantitate handia gehitu behar da tindaketa bitartean. Horrek hondakin-uren eta tindagai gazien galera dakar, eta, beraz, hondakin-uren tratamenduaren kostua handitzen du. Ingurumen-kutsadura larria da. Tindagai-enpresa batzuek tindagaien aitzindarien eta talde erreaktiboen baheketari eta hobekuntzari erreparatzen hasi ziren, eta gatz gutxiko tindaketarako tindagai erreaktiboak garatzen hasi ziren. Cibak abian jarritako Cibacron gatz gutxiko tindaketa-tindagai mota bat da, talde aktibo desberdinak erabiltzen dituena konbinatzeko. Tindagai honen ezaugarria da tindaketan erabiltzen den gatz kopurua tindagai erreaktibo orokorren gatz kopuruaren 1/4 eta 1/2 artekoa dela. Ez da bainu-erlazioaren aldaketekiko sentikorra eta erreproduzigarritasun ona du. Tindu mota hau batez ere murgiltze bidezko tindaketa da eta koloratzaile sakabanatuekin batera erabil daiteke poliester/kotoi nahasketen bainu bakarreko tindaketa azkarra egiteko.

Japoniako Sumitomo Korporazioak Sumifux Supra serieko tindagaietarako egokiak diren tindaketa metodo multzo bat proposatu zuen. LETfS tindaketa metodoa deitzen zaio. Metodo honetan erabiltzen den gatz ez-organikoaren kantitatea prozesu tradizionalaren 1/2tik 1/3ra bitartekoa baino ez da, eta bainuaren proportzioa 1:10era irits daiteke. Eta prozesuarekin bateragarriak diren tindagai erreaktiboen serie bat merkaturatu zuen. Tindagai serie hau monokloros-triazina eta B-etilsulfona sulfatoz osatutako heterobi-erreaktiboen tindagaiak dira. Tindagai serie honetako hondakin-uretan geratzen den tindagai kopurua erreaktiboen tindaketa orokorreko hondakin-uretan dagoen tindagai edukiaren % 25-30 baino ez da. Tencel zuntzak tindatzeko gomendatzen da. Aplikazio-errendimendu bikaina erakusten du finkapen-tasari, garbiketa erraztasunari eta tindatutako produktuen iraunkortasun desberdinei dagokienez.

DyStar enpresak RemazolEF serieko tindagaiak merkaturatu zituen, gatzik gabeko tindaketarako egokiak, talde aktiboa batez ere B-hidroxietil sulfona sulfatoa dena, eta ingurumena errespetatzen duen gatzik gabeko tindaketa prozesu bat abiarazi zuen. Erabilitako gatz ez-organiko kopurua prozesu konbentzionalaren 1/3 da. Tindaketa prozesua laburtzen da. Gainera, sistemak kromatograma sorta zabala hartzen du. Hiru kolore primarioren barietatea konbinatu daiteke kolore biziak lortzeko. Clariant (Clariant) enpresak DrimareneHF serieko tindagai erreaktiboen merkaturatu zuen, batez ere 4 barietatetan: DrimareneBlueHF-RL, 戡ownHF-2RL, NavyHF-G, RedHF-G, zelulosa zuntzen neke-tindaketarako eta tindaketa jarraiturako erabiltzen dena, aplikazio-errendimendua eta iraunkortasun ona duena. Finkapen-tasa nahiko altua da, gatz-erlazio baxua eta likore-erlazio baxua. Finkapen neutroa, garbigarritasun ona.

Garapen berriko zenbait koloratzaile erreaktibok koloratzaileen zuzentasuna handitu dezakete koloratzaile molekulen bolumena handituz eta gatz ez-organikoen kopurua murriztuz. Adibidez, urea taldeen sarrerak talde aktiboen zuzentasuna handitu eta gatz ez-organikoen kopurua murriztu dezake. Finkapen-tasa hobetu; poliazo koloratzaileen aitzindariak ere badaude (trisazoa, tetraazoa bezalakoak) koloratzailearen zuzentasuna handitzeko eta gatzik gabeko tindaketaren helburua lortzeko. Egituran koloratzaile batzuek duten oztopo esteriko altuaren efektuak koloratzaile erreaktiboen talde erreaktiboen erreaktibotasuna eta tindaketan erabiltzen den gatz kopurua ere nabarmen alda ditzake. Oztopo esteriko efektu hauek, oro har, alkilo ordezkatzaileak koloratzaile matrizearen posizio desberdinetan sartzea dira. Adituek haien oinarrizko ezaugarri estrukturalak honela laburbiltzen dituzte:

SO: CH2CH: oS03Na talde aktiboa bentzeno eraztunaren meta edo para posizioan egon daiteke;

R3 bentzeno eraztunaren orto, inter edo para posizioan egon daiteke. Egitura-formula binil sulfona erreaktiboa duten koloratzaileak dira.

Tindagaien ordezkatzaile edo ordezkapen-posizio desberdinek tindaketa-balio bera lor dezakete tindaketa-baldintza berdinetan, baina haien tindaketa-gatz kantitateak oso desberdinak dira.

Gatz gutxiko erreaktibo-koloratzaile bikainek ezaugarri hauek izan behar dituzte: 1) Tindaketan erabiltzen den gatz kopurua asko murrizten da; 2) Bainu-erlazio baxuko tindaketa-bainu batean tindatzeak tindaketa-bainuaren egonkortasuna eragiten du; 3) Garbigarritasun ona. Prozesatzeko ondorengo denbora murrizten da; 4) Erreproduzigarritasun bikaina. Tindaketaren hobekuntzari dagokionez, tindaketaren matrizearen egituraren hobekuntza aipatuaz eta talde aktiboen konbinazio arrazoizkoaz gain, batzuek tindatzaile erreaktibo kationikoak sintetizatu dituzte, gatzik gehitu gabe tinda daitezkeenak. Adibidez, egitura honetako tindatzaile erreaktibo kationikoak:

Goiko formulatik ikus daiteke kolore-gorputza monokloro-triazinaren talde aktiboari lotuta dagoela. Piridina amonio kuaternario talde bat ere s-triazina eraztunari lotuta dago. Tindagaia positiboki kargatuta dago eta amonio kuaternario taldea uretan disolbagarria den taldea da. Tindagai molekulen eta zuntzaren artean karga-aldaerarik ez dagoenez, baita karga positibo eta negatiboen erakarpena ere, tindagaia erraz hurbiltzen da zuntz gainazalera eta tindatutako zuntzari atxikitzen zaio. Tindaketa-soluzioan elektrolitoen presentziak ez du tindagaia sustatzeko efektua sortuko bakarrik, baita tindagaiaren eta zuntzaren arteko erakarpena ahulduko ere, beraz, tindagai mota hau tindatu daiteke elektrolitoak gehitu gabe gatzik gabeko tindaketa lortzeko. Tindaketa-prozesua ohiko tindagai erreaktiboen antzekoa da. Monokloro-triazina tindagai erreaktiboetarako, sodio karbonatoa gehitzen da oraindik finkatzaile gisa. Finkatze-tenperatura 85 ℃ ingurukoa da. Tindagaiaren xurgapen-tasa % 90etik % 94ra irits daiteke, eta finkapen-tasa % 80tik % 90era. Argiarekiko eta garbiketarako iraunkortasun ona du. Antzeko koloratzaile kationiko erreaktiboek ere monofluoro-s-triazina talde aktibo gisa erabiltzen dutela jakinarazi da. Monofluoro-s-triazinaren jarduera monokloro-s-triazinarena baino handiagoa da.

Koloratzaile hauek kotoi/akriliko nahasketetan ere tinda daitezke, eta koloregatzaileen beste propietate batzuk (berdintzea eta bateragarritasuna, etab.) gehiago aztertu behar dira. Baina zelulosa-zuntzak gatzik gabeko tindaketa egiteko modu berri bat eskaintzen du.