En la industria de la impresión y el teñido de textiles, la "protección del medio ambiente" y la "eficiencia" ya no son opcionales, sino obligatorias. En los últimos años, el formiato de sodio se ha convertido rápidamente en una "nueva alternativa" popular a los auxiliares de teñido tradicionales: no solo reduce la descarga de aguas residuales con alto contenido de sal sino que también mejora los resultados del teñido. Sin embargo, muchos profesionales de la industria se han encontrado con el mismo problema: el mismo formiato de sodio produce resultados muy diferentes cuando se usa con diferentes tintes. A continuación, analizaremos la lógica de compatibilidad del formiato de sodio con varios tintes convencionales, junto con consejos prácticos para ayudarle a evitar problemas de teñido ineficaces.
Comprensión clave: ¿Por qué el formiato de sodio es un "compañero de oro" para los tintes?
Antes de discutir la compatibilidad, comprendamos los "puntos fuertes" del formiato de sodio. La razón por la que puede reemplazar a los auxiliares tradicionales como el sulfato de sodio y el sulfuro de sodio radica en tres características clave: primero, su suave promoción del teñido: sus iones formiato tienen un mejor efecto de promoción del teñido que los iones de cloruro, lo que ayuda a que los tintes se adhieran más uniformemente a las fibras y evita la desigualdad del color causada por las sales inorgánicas tradicionales; segundo, control de pH estable: el pH de su solución acuosa permanece estable en alrededor de 7,3 y no se ve afectado por la temperatura, lo que proporciona un entorno estable para las reacciones de tinte; En tercer lugar, las ventajas medioambientales: es biodegradable y el contenido de sales en las aguas residuales derivadas del teñido con él se reduce en más de un 52%, lo que reduce significativamente los costes de tratamiento posterior.
Sin embargo, estas ventajas no se aplican a todos los tintes; la clave es si las características químicas del tinte coinciden con el mecanismo de acción del formiato de sodio.
Compatibilidad 1: Tintes reactivos: un buen ejemplo de alternativa respetuosa con el medio ambiente
Los tintes reactivos se utilizan habitualmente para fibras de celulosa como el algodón y el lino. El teñido tradicional requiere una gran cantidad de sulfato de sodio para promover el teñido, lo que provoca una grave contaminación salina de las aguas residuales. El formiato de sodio y los colorantes reactivos son una combinación perfecta, principalmente en dos dimensiones:
Desde la perspectiva del efecto de promoción del teñido, los iones de sodio del formiato de sodio pueden reducir eficazmente el potencial Zeta de la superficie de la fibra, mejorando la tasa de agotamiento del tinte. Los experimentos muestran que cuando el formiato de sodio se combina con sulfato de sodio en una proporción específica (cantidad total 24 g/L), la tasa de fijación del tinte puede alcanzar el 89,56 %. Aunque es ligeramente menor que el sistema de sulfato de sodio puro, el uso de sal se reduce directamente a la mitad y las aguas residuales del teñido se pueden reciclar y reutilizar más de tres veces sin afectar los resultados. Es particularmente adecuado para tintes reactivos tipo KN, lo que permite la fijación del tinte en condiciones casi neutras sin la necesidad de álcalis fuertes adicionales.
Desde una perspectiva medioambiental, el formiato de sodio mejora significativamente la eficiencia de degradación fotocatalítica de las aguas residuales de teñido. Cuando el formiato de sodio se combina con sulfato de sodio en una proporción de 1:2, la constante de velocidad de degradación de la solución de tinte Reactive Red 3BS es 120 veces mayor que la del sistema de sulfato de sodio puro, lo que reduce la dificultad del tratamiento de aguas residuales.
Consejos prácticos: Cuando se utiliza formiato de sodio solo, se recomienda controlar la dosis en 30-40 g/L. Si se desea una alta tasa de fijación del tinte, se puede combinar con 5-10 g/L de sulfato de sodio; la temperatura de teñido debe mantenerse entre 60 y 80 ℃ y el valor del pH debe mantenerse estable entre 7 y 8.
Top 2 de compatibilidad: tintes de azufre: una alternativa segura a los gases tóxicos
Los tintes de azufre se usan comúnmente para teñir colores oscuros en telas de algodón, pero los agentes reductores de sulfuro de sodio tradicionales liberan gas de sulfuro de hidrógeno altamente tóxico, lo que resulta en un contenido de azufre extremadamente alto en las aguas residuales. La aparición del formiato de sodio resuelve por completo este problema. Actúa como un agente reductor suave, reduciendo el elemento azufre en los tintes de azufre a un estado soluble y evitando al mismo tiempo la generación de contaminantes.
Los experimentos ortogonales han demostrado que en el teñido negro de azufre líquido, cuando la dosis de formiato de sodio es de 44 g/L y el hidróxido de sodio es de 42 g/L, el valor K/S (profundidad de color) y la solidez del color al lavado con jabón del hilo teñido son comparables al sistema de sulfuro de sodio, y el valor de DQO de las aguas residuales se reduce en más del 30 %, eliminando por completo la liberación de sulfuro de hidrógeno. Esta combinación es especialmente adecuada para denim, tejidos para ropa de trabajo y otras aplicaciones que requieren una alta solidez del color, garantizando tanto la calidad como el cumplimiento de las nuevas normativas medioambientales. Consejos Prácticos: La reacción entre el Formiato de Sodio y los colorantes de azufre requiere un ambiente alcalino, por lo que se debe utilizar en conjunto con hidróxido de sodio, en una proporción aproximada de 1:1. Al teñir, agregue primero el formiato de sodio y el agente alcalino, luego aumente la temperatura a 40 ℃ antes de agregar el tinte para evitar la reducción prematura y la inactivación del tinte.
Compatibilidad moderada: tintes dispersos: un "estabilizador" para el teñido a alta temperatura
Los tintes dispersos se utilizan principalmente para fibras sintéticas como el poliéster, y la temperatura de teñido a menudo supera los 120 ℃, lo que hace que los tintes sean propensos a la hidrólisis, lo que genera un color desigual. La función clave del formiato de sodio aquí no es promover el teñido, sino "estabilizar el teñido" y "proteger el color".
Tiene una estabilidad térmica extremadamente fuerte y no se descompone por debajo de 400 ℃. En baños de tinte a alta temperatura, puede formar mezclas eutécticas de bajo punto de fusión, lo que reduce el punto de fusión del tinte y promueve la difusión del tinte en la fibra. Al mismo tiempo, el formiato de sodio puede inhibir la hidrólisis del tinte, reducir el color flotante y hacer que la distribución del color sea más uniforme. Especialmente en el teñido en un solo baño y en un solo paso de telas mezcladas de poliéster y algodón, el formiato de sodio se puede usar con tintes dispersos y reactivos simultáneamente, simplificando el proceso y evitando la interferencia entre los dos tintes.
Sin embargo, cabe señalar que el formiato de sodio tiene un débil efecto promotor del teñido en los tintes dispersos y su uso solo puede dar lugar a una tasa de teñido baja. Se recomienda utilizarlo en combinación con un dispersante, en dosis de 20-30g/L.
Menor compatibilidad: tintes ácidos: un "papel de apoyo" para un uso cuidadoso
Los tintes ácidos se utilizan principalmente para fibras proteicas como la lana y la seda, y el teñido debe realizarse en condiciones ácidas. Sin embargo, la solución acuosa de formiato de sodio es débilmente alcalina y el uso directo reducirá la tasa de teñido, por lo que la compatibilidad es relativamente baja. Sin embargo, esto no significa que no pueda usarse en absoluto; El formiato de sodio puede desempeñar un "papel de apoyo" como regulador del pH.
En el teñido de lana, el pH inicial de la solución de tinte ácido suele ser de 4 a 5. Agregar de 5 a 10 g/l de formiato de sodio puede amortiguar los cambios de acidez y prevenir el daño de la fibra debido a una acidez excesiva. Los experimentos muestran que esta combinación puede aumentar la tasa de retención de la resistencia a la rotura de los tejidos de lana en más de un 15%, manteniendo al mismo tiempo una tasa de solidez del color de alrededor del 85%. Sin embargo, se debe evitar el uso excesivo, ya que puede provocar un color más oscuro.
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