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Scientific Reports volume 12、記事番号: 22339 (2022) この記事を引用

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9 オルトメトリック

メトリクスの詳細

繊維の湿式プロセスでは大量の水と化学薬品が膨大に消費されるため、産業排水から環境を守るためによりクリーンな生産に対する意識が高まっています。 これに関連して、綿織物などのセルロース系材料の反応染色は、繊維着色の主要な分野であり、染料分子をセルロース系高分子で使い果たし、固定するために、それぞれ大量の硫酸ナトリウムまたは塩化ナトリウムとアルカリの使用が必要です。 しかし、排水中には塩分やアルカリが残留し、環境に悪影響を及ぼします。 この目的のために、綿生地の反応染色にニトリロ三酢酸三ナトリウム (TNA) を使用すると、1 つは消耗剤 (有機塩) として、もう 1 つは定着剤 (有機塩基) としての 2 つの利点があると仮説が立てられました。 したがって、CI リアクティブイエロー 145 (RY145) を使用した綿織物の吸尽染色特性は、TNA 濃度、アルカリ濃度、温度、染色時間の異なる条件下で最適化されました。 また、従来の染色法で得られる色の濃さ、一次、二次吸尽値も考慮して調査した。 従来の染色と比較した、TNA を使用した染色後に採取された RY 145 の流出サンプルの特性評価では、COD、BOD、および TDS 値がそれぞれ 99、97、および 97% 効率的に減少することが示されました。 CI リアクティブ ブラック 5 (RB5)、CI リアクティブ ブルー 160 (RB160)、および CI リアクティブ レッド 24 (RR24) を使用して新しい染色方法を実行したところ、従来の方法で得られたものと同等の良好な染色性と堅牢性が明らかになりました。 得られた全体的な結果は、TNA がセルロース系繊維の消耗剤および定着剤として適した環境に優しい薬剤として適切であることを示唆しています。

セルロース繊維は、繊維産業で広く利用されている主要な作物です。 このような繊維から作られた織物は、快適性に優れ、環境にも優しい。 セルロース系繊維の着色は、主に反応性染料から得られる優れた染色特性に依存しています。 このクラスの染料は、アルカリ条件下で染料分子とセルロースのヒドロキシル基との求核置換または求核付加を介して共有結合を形成することにより、布地に固定されます1、2、3。 しかし、水中でのセルロース系布地は負の表面電荷 4 を帯びるため、表面電荷を中和し染浴から布地への染料の排出を促進するために大量の無機塩（すなわち、塩化ナトリウムまたは硫酸ナトリウム）を使用する必要があります。 さらに、改善された湿潤堅牢度特性を備えた満足のいくレベルの染料と繊維の結合固定を伴う染色プロセスを達成するために、無機アルカリ（すなわち、炭酸ナトリウム）を使用することが必要である。

反応性染料の消耗と染料と繊維の定着効率を向上させるには、必要な量の無機塩とアルカリが必要です5、6、7、8、9。 電解質の量は、必要な色合い、染料の構造、染色方法に応じて 100 g/L に達する場合があります。10. 一般に、反応染色プロセスではかなりの量の水を消費し、ほぼすべての無機電解質、アルカリ、および未固定染料が排出されます。ほとんどの場合、汚染された水と土壌である染色廃水に影響を及ぼします11、12、13、14。 これに関連して、綿生地を反応性染料で染色する最も広く使用されているプロセスである吸尽染色プロセスは、水と化学物質の消費量が増加し、染料廃液の排出により、環境に重大な影響を与える可能性があります 14,15。 したがって、化学薬品、エネルギー、水の消費量を削減するには、最新の反応染色技術の性能評価とプロセスの最適化が必要になっています16、17、18。 反応染色における無機電解質の量を減らす試みには、セルロースとより容易に反応し、低い塩濃度やアルカリ濃度でも優れた染色性能を示す二官能性反応染料の適用が含まれています。