Relação entre química de grupos reativos e propriedades de impressão de corantes reativos heterofuncionais via serigrafia

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 7259 (2023) Citar este artigo

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A serigrafia de tecido de algodão utilizando corantes azo reativos recém-sintetizados foi realizada no presente estudo. A química do grupo funcional e seu efeito nas propriedades de impressão do tecido de algodão, variando a natureza, o número e a posição dos grupos reativos dos corantes azo reativos sintetizados (D1-D6) foram estudados. Diferentes parâmetros de impressão (temperatura, álcali e ureia) e seus efeitos foram explorados nas propriedades físico-químicas da impressão, por exemplo, fixação, rendimento de cor e penetração do tecido de algodão tingido. Os dados revelaram que corantes com grupos mais reativos e com estruturas lineares e planares (D-6) apresentaram propriedades de impressão aprimoradas. O espectrofotômetro Spectraflash foi usado para avaliar as propriedades colorimétricas do tecido de algodão serigrafado e os resultados mostraram excelente acúmulo de cores. Amostras de algodão estampadas apresentaram fator de proteção ultravioleta (UPF) excelente a muito bom. A presença de grupos sulfonato e excelentes propriedades de solidez podem qualificar estes corantes reativos como comercialmente viáveis ​​para impressão de tecido de algodão sem ureia.

A impressão é o processo de coloração que cria motivos espetaculares e efeitos de cores impressionantes em tecidos celulósicos, com aplicações generalizadas na indústria de vestuário, têxteis-lar e materiais compósitos1,2,3. Os corantes reativos, por sua ampla variedade de tonalidades impressionantes, excelentes propriedades de solidez, simplicidade de métodos de aplicação e formação de ligação covalente permanente, são mais populares para impressão em tecido celulósico4,5,6. Há um papel importante da química do grupo funcional e da estrutura do corante na ligação adequada da fibra corante. A natureza, o número e a posição dos grupos funcionais reativos na molécula do corante têm um impacto distinto nas propriedades de impressão . Estruturas coplanares, lineares, estericamente menos impedidas e com mais grupos funcionais são fatores-chave para obter impressão de boa qualidade com excelente rendimento de cores9,10,11. Os corantes reativos à fibra compostos por grupos reativos heterofuncionais apresentam melhor rendimento de cor e maior fixação em comparação aos corantes reativos contendo grupos reativos monofuncionais12 e são mais adequados para impressão porque apresentam alta solubilidade, alta difusão, baixa afinidade e alta capacidade de pasta de impressão13,14,15 . Além disso, para aplicação prática de corante em tecido celulósico existem alguns problemas técnicos, incluindo difusão e solubilidade de corantes na pasta de impressão7,16. Enquanto isso, a alta substantividade dos corantes no tecido de algodão é responsável pela impressão irregular e pelo difícil processo de lavagem do corante não fixado no tecido estampado17,18,19. Assim, corantes reativos à fibra, particularmente com propriedades de impressão melhores e aprimoradas, ainda são procurados. Corantes reativos com alta solubilidade na pasta de impressão com afinidade e substantividade suficientes são requisitos para a impressão de tecido celulósico ao mesmo tempo20,21,22. Além disso, os corantes devem ter rendimento tintorial adequado, grande reatividade e menor efluente de corante com maior grau de fixação. No presente estudo, seis corantes reativos heterofuncionais que foram projetados e sintetizados em nossos estudos anteriores, variando a natureza, posição e número de grupos funcionais, foram selecionados para serigrafia de tecido celulósico para explorar o efeito da química do grupo reativo na impressão. propriedades. Diferentes parâmetros do processo (temperatura, ureia, álcali) também foram otimizados para melhorar o rendimento da cor, as propriedades de solidez e para reduzir ao máximo a descarga de corante nas águas residuais, para garantir o desenvolvimento ambiental sustentável. Corantes reativos contendo porções reativas de monoclorotriazina (MCT) e sulfatoetilsulfona (SES) com grupos sulfonato foram utilizados para obter amostras impressas com impressão proficiente e propriedades estéticas do que corantes contendo apenas um tipo de grupo reativo, aumentando sua solubilidade na pasta de impressão.