反応性基の化学とスクリーン印刷によるヘテロ官能性反応性染料の印刷特性との関係

Scientific Reports volume 13、記事番号: 7259 (2023) この記事を引用

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本研究では、新たに合成したアゾ反応性染料を用いた綿布のスクリーン印刷を実施した。 合成されたアゾ反応性染料 (D1 ～ D6) の反応性基の性質、数、位置を変えることによる、官能基の化学と綿生地の印刷特性に対するその影響が研究されました。 さまざまな印刷パラメーター (温度、アルカリ、尿素) とそれらの物理化学的印刷特性 (染色された綿生地の定着、色収率、浸透など) に対する影響を調査しました。 データにより、より反応性の高い基を持ち、線状および平面構造を有する染料 (D-6) が印刷特性の向上を示したことが明らかになりました。 Spectraflash 分光光度計を使用してスクリーン印刷された綿生地の比色特性を評価したところ、結果は優れた色の蓄積を示しました。 プリントされた綿のサンプルは、優れたから非常に優れた紫外線保護係数 (UPF) を示しました。 スルホネート基の存在と優れた堅牢度特性により、これらの反応性染料は綿生地の尿素フリー印刷に商業的に利用可能となる可能性があります。

プリントは、セルロース生地に見事なモチーフを作成し、色彩効果を打ち破る着色プロセスであり、衣料品産業、ホームテキスタイル、複合材料などに広く応用されています1、2、3。 反応性染料は、その多種多様な見事な色合い、優れた堅牢性、塗布方法の簡単さ、永久的な共有結合の形成により、セルロース系生地の印刷でより人気があります4、5、6。 適切な染料繊維の結合には、官能基の化学と染料の構造が重要な役割を果たします。 染料分子内の反応性官能基の性質、数、位置は、印刷特性に独特の影響を与えます3、7、8。 より多くの官能基を有する、同一平面上に直線状で立体障害の少ない構造は、優れた色収率を備えた高品質の印刷を達成するための重要な要素です9、10、11。 ヘテロ官能性反応性基で構成される繊維反応性染料は、単官能性反応性基を含む反応性染料と比較して優れた色収率と優れた定着性を有し 12、高溶解性、高拡散性、低親和性、および高い印刷ペースト能力を示すため、印刷により適しています 13、14、15。 。 さらに、セルロース系布地に染料を実際に適用するには、捺染ペースト中の染料の拡散や溶解性など、いくつかの技術的問題が存在します7,16。 一方、綿生地上の染料の高い持続性は、斑点のあるプリントや、プリント生地上の未定着の染料の困難な洗い出しプロセスの原因となります17、18、19。 したがって、特に優れた印刷特性を備えた繊維反応性染料が依然として求められています。 十分な親和性と持続性を備え、捺染ペースト中で高い溶解度を有する反応性染料は、同時にセルロース系生地の捺染に必須である20、21、22。 さらに、染料は適切な着色収率、優れた反応性、および最高の定着度で染料流出の少ないものでなければなりません。 今回の研究では、官能基の性質、位置、数を変えることによって以前の研究で設計および合成された6つのヘテロ官能性反応性染料がセルロース繊維のスクリーン印刷用に選択され、印刷における反応性基の化学的影響を調査しました。プロパティ。 持続可能な環境開発を確保するために、さまざまなプロセスパラメータ (温度、尿素、アルカリ) も最適化され、色の収量、堅牢度特性が向上し、廃水への染料の排出を最大限に削減しました。 スルホン酸基を有するモノクロロトリアジン (MCT) とスルファトエチルスルホン (SES) の両方の反応性部分を含む反応性染料は、捺染ペースト中での溶解度を高めることにより、1 種類の反応性基のみを含む染料よりも優れた印刷特性と美的特性を備えた印刷サンプルを実現するために使用されました。