Impresión de impresión de tintes dispersos reactivos de azo-triazina en telas de algodón

Jiang Hua¹², Ji Zhengfang², Ding Guíalu
(1. College de Textile Ciencia y Ingeniería, Zhejiang Sci-Técnico Universidad, Hangzhou, Zhejiang 310018, Porcelana;
2. Zhejiang Hengyi Chemical Co., Limitado., Lishui, Zhejiang 323700, Porcelana)

Abstracto:
Se usaron siete tintes dispersos reactivos de azo-triazina autointesados ​​para preparar pastas de impresión, que luego se aplicaron a la impresión de tela de algodón. Se probó la profundidad de color (valor de k/s), la tasa de fijación, la solidez del color, la migración térmica y la resistencia a la tracción de las telas de algodón impresas. Los resultados muestran que las telas impresas exhibieron un buen rendimiento de color, brillo y propiedades de colorante, junto con una fuerte resistencia a la extracción de solventes orgánicos. Las tasas de fijación de las telas de algodón impresas alcanzaron el 67%-84%, con tasas de migración de colorantes tan bajas como 2.4%–3.8%. La solidez del color para el jabelaje, el frotamiento y la sublimación alcanzó por encima del grado 4, lo que indica un excelente rendimiento de la solidez del color.

Palabras clave: Tinte disperso reactivo; Tejido de algodón; Impresión; Solidez del color

Número de clasificación de la biblioteca de China : TS193.63
Código de documento : B
Doi : 10.3969/j.yinran.202409005

Impresión propiedad of azo-triazina tipo reactivo dispersar tintes on algodón tela

Jiang Hua 1,2 , Ji zhengfang 2 , TIMBRE Guoqing 1

Æ 1.College de textil Science y Engineering , Zhejiang Sci - Tech University , Hangzhou 310018 , China ; Ö

do 2.zhejiang Hongyi Chemical Co. , Ltd. , Lishui 323700 , China ÷

Resumen: Siete tintes de dispersión reactivos tipo azo-triazina autointesados ​​se utilizan para preparar las pastas para la impresión de algodón. Se proban las propiedades de las telas de algodón impresas, como la profundidad del color, el valor de fijación, la solidez del color, la migración térmica y la resistencia a la tracción. Los resultados muestran que las telas de algodón impresas exhiben un buen rendimiento del color, brillo, niveles, así como una buena resistencia a la extracción de solventes orgánicos. Los valores de fijación de las telas de algodón impresas alcanzan el 67%- 84%, con valores de migración de tinte que varían de solo 2.4%a 3.8%. Bé lados, los fondos de color para el jabeaje, el roce y la sublimación están por encima del grado 4, lo que demuestra excelentes propiedades de col. O firmeza.

Palabras clave: tinte disperso reactivo; tejido de algodón; impresión; solidez del color

Cuando las telas de algodón se tiñen con colorantes reactivos, las moléculas de colorante forman enlaces covalentes con las fibras de algodón a través de reacciones químicas [1–2]. Como resultado, las telas de algodón teñidas típicamente exhiben buena solidez de lavado [3]. Sin embargo, durante el proceso de fijación de tinte, los grupos reactivos de los colorantes pueden sufrir hidrólisis, lo que hace que algunas moléculas de colorantes no puedan reaccionar con las fibras [4]. Estos tintes no reactivos solo pueden unirse a la superficie de la fibra a través de interacciones débiles como la unión de hidrógeno y las fuerzas de van der Waals, lo que conduce al color flotante de la superficie en la tela de algodón [5]. Por lo tanto, se requiere un lavado completo después de teñir para eliminar el color flotante; De lo contrario, la solidez del color de la tela teñida se verá significenivamente afectada [6].

Los colorantes dispersos reactivos se refieren a una clase de colorantes en la que los cromóforos hidrofóbicos están vinculados a grupos reactivos [7]. A diferencia de los colorantes reactivos convencionales, los tintes dispersos reactivos no contienen grupos solubilizadores de agua como los grupos de ácido sulfónico en su estructura [8-9]. En consecuencia, las telas teñidas con tintes dispersos reactivos generalmente exhiben una mejor solidez de lavado. Este estudio se centra en siete tintes dispersos reactivos azo-triazina, que se formularon en pastas de impresión y aplicadas a la impresión de tela de algodón. Las telas impresas se probaron para obtener el valor de K/S, la tasa de fijación y la solidez del color. Además, se investigaron las relaciones de estructura -rendimiento entre las estructuras de tinte y sus comportamientos de colorantes.

Fecha recibida: 27 de mayo de 2024; Fecha revisada: 26 de agosto de 2024

Fondos:
Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (Grant No. 22278377);
Fundación de Ciencias Naturales de la provincia de Zhejiang (subvención No. LY22B060005);
Proyecto de investigación científica básica de la Universidad Zhejiang Sci-Tech (subvención No. 24202101-Y)

Información del autor:
Jiang Hua (Nacido en 1988), hombre, profesor asociado, Ph.D., se dedicó principalmente a la investigación sobre la síntesis y aplicaciones de tinte de alto rendimiento.
Correo electrónico: [email protected]

1 sección experimental

1.1 Materiales, reactivos e instrumentos

Materiales:
Tela de algodón tejida lisa (115 g/m²)

Reactivos:
Tintes sintetizados D1-D7, sulfato de sodio, bicarbonato de sodio, urea, alginato de sodio, carbonato de sodio, copos de jabón, N, n- -dimetilformamida (DMF), dispersante NNO, cuentas de circonio de 0.2 mm (comerciales)

Estructuras de tintes D1 - D7:
(Estructuras no mostradas, ver referencia [10])

Instrumentos:

• Mini MDF/767 Máquina de impresión de varillas magnéticas (Wenzhou Darong Textile Instrument Co., Ltd.)

• DHG-9076A Hornado de secado de temperatura constante (Shanghai Jinghong Experimental Equipment Co., Ltd.)

• El espectrofotómetro UV-2501 UV-visible (Shimadzu, Japón)

• SF600X Spectrofotómetro/instrumento de coincidencia de color (Datacolor, EE. UU.)

• SW-24Aⅱ Tester de solidez de lavado (Wenzhou Darong Textile Instrument Co., Ltd.)

• Probador de solidez de frotamiento Y571L (Laizhou Electronic Instrument Co., Ltd.)

• YG (B) 605D Probador de solidez de sublimación de plancteníao (Wenzhou Darong Textile Instrument Co., Ltd.)

1.2 Preparación de pasta de impresión

Se agregaron tinte (5 g), nNO dispersante (10 g), agua desionizada (40 ml) y perlas de circonio (30 g) a un dispositivo de microfinking a escala de laboratorio. La mezcla fue molida a temperatura ambiente durante 1 hora, luego se filtró para obtener una dispersión de tinte. El agua desionizada se agregó al filtrado para llevar el volumen final a 80 ml.

A 4 ml, 8 ml, 12 ml, 16 ml y 20 ml de esta dispersión de tinte, se agregaron sulfato de sodio (0,75 g, 3%), bicarbonato de sodio (0,5 g, 2%) y urea (2 g, 8%) y se agitaron hasta que los sólidos se disolvieron por completo. Luego, se añadió alginato de sodio (0,55 g, 2.2%), y se añadió agua desionizada para llevar la masa total a 25 g (100%). La mezcla se agitó aún más durante 1 hora para obtener pastas de impresión que contienen concentraciones de colorante de 1%, 2%, 3%, 4%y 5%, respectivamente.

1.3 Método de impresión

A temperatura ambiente, la pasta de impresión preparada (25 g) se aplicó sobre tela de algodón (25 g, 10 cm × 20 cm) usando una máquina de impresión magnética para crear bloques de color. La tela impresa se secó a 60 ° C durante 10 minutos y luego al vapor a 102 ° C durante 10 minutos. Después de enfriar a temperatura ambiente, la tela se enjuagó con agua del grifo y enojo (relación de baño 1:50, copos de jabón de 5 g/L, carbonato de sodio 2 g/l, 80 ° C, 30 min), luego se lavó bien con agua del grifo y se secó para obtener la tela de algodón impresa.

1.4 Métodos de prueba

1.4.1 Determinación de la profundidad del color y la nivelación

La curva de valor K/S de la tela impresa se midió utilizando un espectrofotómetro de combinación de color, y se registró el valor de K/S a la longitud de onda de la absorción máxima. Cada muestra se probó tres veces y se tomó el promedio.

También se midieron diez ubicaciones aleatorias en la tela de algodón utilizando el mismo dispositivo para calcular la diferencia de color (ΔE), lo que refleja el nivel de teñido.

1.4.2 Determinación de la tasa de fijación

La tela impresa se sumergió en 10 ml de DMF a 120 ° C, y se observó el color de la solución. Después de 10 minutos, si el disolvente se volvió de color inicialmente incoloro y transparente, fue reemplazado por solvente fresco incoloro repetidamente hasta que no apareció más color en la fase de solvente. La tela se enjuagó completamente con agua del grifo y se secó. La tasa de fijación se calculó utilizando la ecuación (1):

Tasa de fijación = $(K/s) _2/(k/s) _1$ × 100%(1)

Dónde:

• (K/s) _1 es el valor de k/s antes del tratamiento con solvente

• (K/s) _2 es ​​el valor de k/s después del tratamiento con solvente

1.4.3 Prueba de resistencia a la migración

Se cosió una pieza de tela de algodón impresa (muestra A) con una tela de algodón no tratada del mismo tamaño (muestra B). Las telas unidas se colocaron en un baño de tinte (relación de baño 1:30, pH = 9) y se trataron a 90 ° C durante 1 hora. Después del enfriamiento, la tasa de migración se calculó utilizando la ecuación (2):

Tasa de migración (M) = $(K/s) _b/(k/s) _a$ × 100%(2)

Dónde:

• (K/s) _a y (k/s) _b son los valores de K/S de la muestra A y la muestra B, respectivamente, después del tratamiento.

1.4.4 Determinación de la solidez del color

El solidez de la tela de algodón impresa se probó de acuerdo con GB/T 3921—2008 Textiles - Pruebas para la solidez del color - La solidez del color al lavado con jabón o jabón y refrescos .
El solidez fue probado de acuerdo con GB/T 3920-2008 Textiles - Pruebas para la solidez del color - Fabilidad de color para frotar .
El solidez de sublimación fue probado de acuerdo con GB/T 5718-1997 Textiles - Pruebas para la solidez del color - La solidez del color al calor seco (excluyendo la presión) .
El solidez ligera fue determinado de acuerdo con GB/T 8427—2008 Textiles - Pruebas para la solidez del color - La solidez del color a la luz artificial: arco de xenón .

1.4.5 Prueba de propiedades mecánicas

El fuerza de ruptura and alargamiento en el descanso de la tela se probaron de acuerdo con GB/T 3923.1—2013 Textiles - Propiedades de tracción de las telas - Parte 1: Determinación de la máxima fuerza y ​​alargamiento a la máxima fuerza utilizando el método de tira .

2 resultados y discusión

2.1 Características de color de telas de algodón impresas

Las pastas de color se prepararon usando tintes D1 a D7, y las telas de algodón impresas correspondientes se obtuvieron después de la impresión y el lavado. Las telas resultantes mostraban tonos vívidos y profundos en tonos amarillos, naranjas, rojos, morados y azules, que generalmente eran consistentes con las apariencias de los tintes en solventes orgánicos.

Tabla 1 Enumera los parámetros de color de las telas de algodón impresas cuando la fracción de masa de tinte en la pasta fue del 3%.

Tabla 1 : Parámetros de color de telas de algodón impresas por tintes d1 - d7

El mínimo Valor k/s de las siete telas de algodón impresas fue 5.4 , y el máximo era 12.0 .
El L * Valores variaron desde 26.4 a 77.0 , generalmente mostrando un disminución gradual Del tinte D1 a D7.
El a * Valores variaron desde 8.8 a 41.8 , todos son positivos, lo que indica que las siete telas exhibieron un tono rojizo .
El b * Valores variaron desde -16.6 a 72.0 . Entre ellos, telas impresas con tintes D1 a d5 tenía positivo B * valores, indicando un tono amarillento , mientras D6 y D7 had B negativo B * valores, mostrando un tono azulado .
El diferencia de color (∆E) valores variaron desde 0.26 a 0.37 , todos menos de 0.5, lo que sugiere que los tintes D1 -D7 producen Excelentes propiedades de tinte a nivel en telas de algodón.

2.2 Rendimiento de fijación de telas de algodón impresas

El efecto de fijación de las telas de algodón impresas se examinó utilizando el Método de eliminación de solventes orgánicos .
Las telas impresas estaban inmersas en N, N-dimetilformamida (DMF) at 120 ° C durante 10 minutos . Después del tratamiento, el solvente mostró un color notable, lo que indica que tintes sin reaccionar disuelto en DMF.
Sin embargo, las telas aún conservaban un color residual profundo , que permaneció incluso después del tratamiento con DMF de alta temperatura.
Esto implica que los tintes restantes unido químicamente con las fibras , demostrando que las telas impresas habían buen rendimiento de fijación .
El tasas de fijación se calcularon en función de los valores de K/S antes y después de la desnuda, y los resultados se enumeran en Tabla 2 .

Tabla 2 : Valores de K/S y tasas de fijación de telas de algodón impresas por tintes D1 - D7

A una concentración de tinte del 3% en la pasta de color, el tasas de fijación de las telas impresas varió desde 67% a 84% .
Entre ellos, la tela impresa con tinte d4 tuvieron el Valor K/S más alto y tasa de fijación .
Estos resultados son consistentes con el rendimiento de la fijación de tintes reactivos a base de triazina solubles en agua convencionales en telas de algodón [1], lo que indica que el tintes dispersos reactivos sintetizados exhibido fuerte reactividad con algodón.

2.3 Efecto de la concentración de tinte en el rendimiento de la impresión

Pastas de color con diferentes concentraciones de tinte estaban preparados para investigar cómo la concentración influye en el rendimiento de la impresión. Los resultados se muestran en Tabla 3 .

Tomando tinte d1 Como ejemplo:
Cuando la fracción de masa de tinte en la pasta aumentó de 1% a 3% , la tela Valor k/s se levantó de 2.2 a 5.7 .
Aumentando aún más la concentración lo hizo no mejora significativamente el valor de k/s, indicando que el La superficie de la fibra se acercaba a la saturación .
El tasa de fijación Permanecido arriba 80% Incluso cuando la concentración aumentó del 1% al 5%.
Tintes D2 - D7 mostró tendencias similares en Valores de k/s y tasas de fijación tinte d1. Entre ellos, tinte d4 logró el tasa de fijación más alta (81%–85%), mientras que otros variaron desde 65% a 78% .

Esto demuestra que el La tasa de fijación se determina principalmente por la estructura molecular del tinte , mientras concentración de tinte en la pasta de color tiene menos influencia sobre eficiencia de fijación.

Tabla 3
K/S y valores de fijación de telas de algodón impresas por tintes D1 - D7 bajo diferentes concentraciones

2.4 Migración de tinte de telas de algodón impresas

Las telas de algodón impresas se trataron en el mismo baño con telas de algodón blanco. El alcance de la migración de tinte se evaluó en función de la absorción de color de las telas blancas. Después de la prueba, no se observó color en la fase de agua, y las telas de algodón blanco exhibieron solo una ligera coloración. Según los valores de K/S de las telas de algodón impresas y blancas después del tratamiento, se calcularon las tasas de migración de colorantes de las telas impresas, como se muestra en Tabla 4 .

Tabla 4
Valores de migración de tinte de telas de algodón impresas por tintes D1 - D7

Las tasas de migración de tinte de las telas de algodón impresas con tintes D1 - D7 oscilaron entre 2.4%y 3.8%, todos por debajo del 5%, lo que indica una excelente resistencia a la migración. Esto se atribuye a la unión covalente entre los tintes y las fibras de algodón, lo que evita que los tintes se disocien fácilmente de las fibras, mitigando efectivamente la migración de colorantes hidrófobos en la tela.

2.5 Filitud de color de telas de algodón impresas

Se probaron las propiedades de la solidez del color de siete telas de algodón impresas, y los resultados se muestran en Tabla 5 . No hubo cambios de color notables antes y después del jabón, y no se observaron manchas en telas adyacentes de algodón o lana. Esto se debe a la naturaleza hidrofóbica de las moléculas de colorante y su fuerte enlace covalente con las fibras. Del mismo modo, no se observó un color obvio en las telas de algodón adyacentes durante las pruebas de frotamiento seco o húmedo, lo que indica que las moléculas de tinte en la tela no se separan o se transfieren fácilmente. Aunque los tintes en sí son hidrófobos, el color de las telas se mantuvo estable bajo pruebas de sublimación de alta temperatura. Por lo tanto, las telas de algodón impresas con tintes D1 -D7 exhibieron una excelente solidez al enjabigo, frotamiento y sublimación, todos alcanzando los grados 4–5 o más. Sin embargo, su solidez ligera era relativamente baja, solo alrededor del grado 3.

Tabla 5
Filitudes de color de telas de algodón impresas por tintes D1 - d7

2.6 Propiedades mecánicas de telas de algodón impresas

Se probaron la resistencia y el alargamiento de la ruptura al descanso de las telas de algodón impresas con tintes D1 -D7, con los resultados mostrados en Tabla 6 .

Tabla 6
Fortalezas de ruptura y valores de alargamiento de telas de algodón impresas por tintes D1 - D7

Como se muestra en la Tabla 6, el proceso de impresión tuvo un cierto impacto en las propiedades mecánicas de las telas de algodón. La tela de algodón original (sin imprimir) en el grupo de control tenía una resistencia a la ruptura de 314 N y un alargamiento al descanso del 31.0%. En comparación con el control, la resistencia a la rotura de las telas impresas con tintes D1 - D7 disminuyó ligeramente a 276–296 n, lo que representa una reducción de 5.7%–12.1%. Esta pérdida en la resistencia de la tela puede ser causada por el entorno alcalino de la pasta de impresión [11]. El alargamiento al descanso de las telas de algodón impresas varió del 30% al 33%, mostrando pocos cambios en comparación con el grupo de control.

3 conclusiones

(1) Las telas de algodón impresas multicolores se obtuvieron con éxito utilizando tintes dispersos reactivos autodescritos D1-D7 formulados en pastas de impresión. La formulación de la pasta consistió en: 3% de colorante, 2% de bicarbonato de sodio, 8% de urea, 2,2% de alginato de sodio y el resto del agua. La temperatura de vapor durante la impresión fue de 102 ° C, y el tiempo de vapor fue de 10 minutos.

(2) Las telas de algodón impresas exhibieron excelentes propiedades de solidez de color. La tasa de fijación varió del 67% al 84%, y la tasa de migración de colorante fue de solo 2.4% a 3.8%. Las telas impresas alcanzaron el grado 4 o superior para la solidez del color para el jabón, el frotamiento y la sublimación.

Referencias:

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