эко

Научные отчеты, том 12, Номер статьи: 22339 (2022) Цитировать эту статью

Доступы 1893 г.

1 Цитаты

9 Альтметрика

Подробности о метриках

Влажный процесс обработки текстиля потребляет огромное количество воды и химикатов, поэтому растет осведомленность о более чистом производстве, направленном на защиту окружающей среды от промышленных сточных вод. В этом контексте реактивное крашение целлюлозных материалов, таких как хлопчатобумажные ткани, является основным сектором окраски текстиля, что требует использования большого количества сульфата натрия или хлорида натрия и щелочи для истощения и фиксации молекул красителя с помощью целлюлозных макромолекул соответственно. Однако остающиеся в стоках соли и щелочи плохо влияют на окружающую среду. С этой целью было высказано предположение, что использование нитрилотриацетата тринатрия (ТНА) при реактивном крашении хлопчатобумажных тканей имеет двойную пользу: одну в качестве истощающего агента (органическая соль), а вторую - в качестве фиксирующего агента (органическая основа). Таким образом, характеристики крашения хлопчатобумажных тканей с использованием CI Reactive Yellow 145 (RY145) были оптимизированы при различных условиях концентрации TNA, концентрации щелочи, температуры и времени крашения. Интенсивность цвета, а также значения первичного и вторичного истощения также были исследованы с учетом значений, полученных с использованием обычного метода окрашивания. Характеристика образцов сточных вод с RY 145, взятых после окрашивания с использованием TNA, по сравнению с обычным окрашиванием, показала эффективное снижение значений ХПК, БПК и TDS на 99, 97 и 97% соответственно. Новый метод окрашивания был реализован с использованием CI Reactive Black 5 (RB5), CI Reactive Blue 160 (RB160) и CI Reactive Red 24 (RR24), чтобы выявить хорошие свойства окрашивания и стойкости, сравнимые с теми, которые получены с использованием традиционного метода. Полученные общие результаты позволяют предположить пригодность ТНА в качестве экологически чистого агента, пригодного в качестве вытягивающего и закрепляющего агента целлюлозных тканей.

Целлюлозные волокна относятся к основным культурам, которые широко используются в текстильной промышленности. Текстильные ткани из таких волокон превосходны по комфорту и экологичности. Окраска целлюлозных тканей в основном зависит от превосходных характеристик окрашивания, получаемых с помощью реактивных красителей. Этот класс красителей закрепляется в ткани путем образования ковалентных связей путем нуклеофильного замещения или нуклеофильного присоединения молекул красителя к гидроксильным группам целлюлозы в щелочных условиях1,2,3. Однако целлюлозные ткани в воде приобретают отрицательные поверхностные заряды 4, что требует использования большого количества неорганической соли (т.е. хлорида натрия или сульфата натрия) для нейтрализации поверхностных зарядов и ускорения истощения красителя из красильной ванны в ткани. Кроме того, необходимо использование неорганической щелочи (т.е. карбоната натрия) для осуществления процесса крашения с удовлетворительным уровнем фиксации связи красителя с волокном и улучшенными свойствами устойчивости к мокрому воздействию.

Требуемые количества неорганических солей и щелочей необходимы для улучшения истощения реактивного красителя и эффективности фиксации красителя на волокнах5,6,7,8,9. Количество электролита может достигать 100 г/л в зависимости от требуемого оттенка, структуры красителя и метода крашения. 10. Как правило, в процессе реактивного крашения потребляется заметное количество воды, и почти все неорганические электролиты, щелочи и нефиксированные красители выбрасываются. к стокам красителей, которыми в большинстве случаев являются загрязненные воды и почвы11,12,13,14. В этом контексте процесс крашения выхлопных газов, который представляет собой наиболее широко используемый процесс крашения хлопчатобумажных тканей реактивными красителями, может привести к существенному воздействию на окружающую среду из-за более высокого потребления воды и химикатов, а также выбросов сточных вод красителей 14,15. Таким образом, оценка эффективности современной технологии реактивного крашения и оптимизация процесса стали необходимыми для снижения потребления химикатов, энергии и воды16,17,18. Попытки уменьшить количество неорганических электролитов при реактивном крашении включали применение бифункциональных реактивных красителей, которые легче реагируют с целлюлозой и демонстрируют лучшие характеристики окрашивания даже при низких концентрациях соли и щелочи.