Relation entre la chimie des groupes réactifs et les propriétés d'impression des colorants réactifs hétérofonctionnels via la sérigraphie

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 7259 (2023) Citer cet article

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La sérigraphie de tissus de coton à l'aide de colorants réactifs azoïques nouvellement synthétisés a été réalisée dans la présente étude. La chimie des groupes fonctionnels et son effet sur les propriétés d'impression du tissu de coton en faisant varier la nature, le nombre et la position des groupes réactifs des colorants réactifs azoïques synthétisés (D1 à D6) ont été étudiés. Différents paramètres d'impression (température, alcali et urée) et leurs effets ont été explorés sur les propriétés physico-chimiques de l'impression, par exemple la fixation, le rendement de la couleur et la pénétration du tissu en coton teint. Les données ont révélé que les colorants comportant des groupes plus réactifs et ayant des structures linéaires et planaires (D-6) présentaient des propriétés d'impression améliorées. Le spectrophotomètre Spectraflash a été utilisé pour évaluer les propriétés colorimétriques du tissu en coton sérigraphié et les résultats ont montré une superbe accumulation de couleur. Les échantillons de coton imprimés présentaient un facteur de protection contre les ultraviolets (UPF) excellent à très bon. La présence de groupes sulfonate et d'excellentes propriétés de solidité peuvent permettre à ces colorants réactifs de devenir commercialement viables pour l'impression sans urée de tissus en coton.

L'impression est le processus de coloration permettant de créer des motifs spectaculaires et des effets de couleur éclatants sur du tissu cellulosique ayant des applications répandues dans l'industrie du vêtement, du textile domestique et des matériaux composites1,2,3. Les colorants réactifs pour leur grande variété de nuances étonnantes, leurs propriétés de solidité exceptionnelles, la simplicité des méthodes d'application et la formation de liaisons covalentes permanentes sont plus populaires pour l'impression sur tissus cellulosiques4,5,6. La chimie des groupes fonctionnels et la structure du colorant jouent un rôle important dans la liaison appropriée des fibres du colorant. La nature, le nombre et la position des groupes fonctionnels réactifs dans la molécule de colorant ont un impact distinctif sur les propriétés d'impression3,7,8. Des structures coplanaires, linéaires, stériquement moins encombrées et comportant davantage de groupes fonctionnels sont des facteurs clés pour obtenir une impression de bonne qualité avec un excellent rendement des couleurs9,10,11. Les colorants réactifs sur fibres comprenant des groupes réactifs hétérofonctionnels ont un meilleur rendement de couleur et une plus grande fixation par rapport aux colorants réactifs contenant des groupes réactifs monofonctionnels12 et sont plus adaptés à l'impression car ils présentent une solubilité élevée, une diffusion élevée, une faible affinité et une capacité de pâte d'impression élevée13,14,15. . De plus, pour l'application pratique du colorant sur le tissu cellulosique, il existe certains problèmes techniques, notamment la diffusion et la solubilité des colorants dans la pâte d'impression7,16. Pendant ce temps, la substantivité élevée des colorants sur le tissu en coton est responsable de l’impression inégale et du processus de délavage difficile des colorants non fixés sur le tissu imprimé17,18,19. Ainsi, les colorants réactifs aux fibres, particulièrement dotés de propriétés d’impression meilleures et améliorées, sont toujours en demande. Des colorants réactifs ayant une solubilité élevée dans la pâte d'impression avec une affinité et une substantivité suffisantes sont simultanément nécessaires à l'impression de tissus cellulosiques20,21,22. De plus, les colorants doivent avoir un rendement tinctoriale approprié, une grande réactivité et moins d’effluents de colorant avec le plus haut degré de fixation. Dans la présente étude, six colorants réactifs hétérofonctionnels qui ont été conçus et synthétisés dans nos études précédentes en faisant varier la nature, la position et le nombre de groupes fonctionnels ont été sélectionnés pour la sérigraphie de tissus cellulosiques afin d'explorer l'effet de la chimie des groupes réactifs sur l'impression. propriétés. Différents paramètres de processus (température, urée, alcali) ont également été optimisés pour améliorer le rendement de la couleur, les propriétés de solidité et réduire au maximum les rejets de colorant dans les eaux usées, afin d'assurer le développement environnemental durable. Des colorants réactifs contenant à la fois des fractions réactives monohlorotriazine (MCT) et sulfatoéthylsulfone (SES) avec des groupes sulfonate ont été utilisés pour obtenir des échantillons imprimés avec des propriétés d'impression et esthétiques compétentes par rapport aux colorants contenant un seul type de groupe réactif en augmentant leur solubilité dans la pâte d'impression.