3,869 matches
-
din soluție sau dispersie către suprafața exterioară a fibrei, adsorbția pe suprafața fibrei, difuzia în interiorul fibrei, după care urmează fixarea acestuia în fibră. Ultima etapă este condiționată de natura forțelor care se pot stabili între colorant și fibră, deci de afinitatea dintre acesta și suportul pe care este aplicat. Rezultă deci că procesul de vopsire implică drept parteneri colorantul și un suport textil care determină natura și intensitatea interacțiunilor care se stabilesc între aceștia (legături de hidrogen, legături van der Waals
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
poliesterice, polipropilenice și mai puțin poliamidice și poliacrilonitril ice), din suspensii apoase fin dispersate. -Coloranți reactivi, care prezintă în moleculă grupări reactive ce formează cu suportul textil (fibre celulozice, proteice și poliamidice) legături covalente. -Pigmenți, care sunt insolubili, nu prezintă afinitate față de suportul textil și se aplică pe acesta prin intermediul unor lianți. Un alt criteriu de clasificare din punct de vedere tinctorial, având în vedere că cea mai mare parte a coloranților care se utilizează în industria textilă se aplică din
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
structura colorantului (prezența grupărilor polare, a nucleelor benzenice, a diferiților substituenți) se pot forma legături de hidrogen și van der Waals (Grindea și al., 1983). Având în vedere natura legăturilor colorant - fibră, coloranții acizi se pot clasifica în: coloranți cu afinitate mică, mare și foarte mare și respectiv cu rezistențe la tratamente ude slabe, bune și foarte bune (Tabelul 1.3). Din punct de vedere chimic coloranții acizi pot fi, azoici, pirazolonici, antrachinonici, xantenici, nitro, triarilmetanici, ftalocianinici; ponderea cea mai mare
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
nucleofile. Introducerea grupării sulfonice în substituentul X' conduce la creșterea solubilității colorantului, dar micșorează substantivitatea acestuia. Molecula de colorant sau cromogenul S-Col poate aparține oricărei clase chimice, posibilitățile de variere fiind în principiu nelimitate, cu condiția de a prezenta afinitatea necesară pentru fibră. Cele mai utilizate sunt însă sistemele cromogene care aparțin coloranților azoici, antrachinonici și ftalocianinici. Astfel, pentru nuanțele cele mai strălucitoare de galben, portocaliu și roșu se folosesc drept cromogeni coloranții monoazoici simpli, ca de exemplu: . Cromogenii formați
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Gruparea cromoforă specifică coloranților de cadă este gruparea =C=O prezentă în moleculă de două sau mai multe ori. Coloranții de cadă sunt destinați în special vopsirii și imprimării materialelor celulozice și prezintă rezistențe superioare la lumină și tratamente ude. Afinitatea coloranților de cadă pentru fibrele celulozice se datorează prezenței în număr mare a dublelor legături conjugate din nucleele aromatice cât și a auxocromilor care formează legături de hidrogen cu fibra (Forst, 1980; Grindea și al., 1983; Holme, 2004; Shore, 2005
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
superioare, iar culorile predominante sunt galben, oranj, brun, oliv și cenușiu. Cu creșterea numărului de nuclee carbazolice se obține un efect batocrom, iar rezistențele vopsirilor pe materiale celulozice sunt foarte bune. - indantronici - au în general nuanțe albastre și albastre-verzui strălucitoare, afinitate mare, capacitate de egalizare satisfăcătoare și rezistențe la lumină bune. - antrachinonazolici conțin în moleculă cicluri azolice legate de resturi antrachinonice în diferite poziții ale acestora, vopsesc fibrele celulozice în nuanțe variate și cu rezistențe tinctoriale în general bune. După natura
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
cu rezistențe tinctoriale în general bune. După natura heteroatomului X din inelul azolic se disting următoarele tipuri de coloranți antrachinonazolici: Coloranți de cadă policiclocetonici Din categoria coloranților de cadă policiclocetonici cei mai importanți sunt coloranții violantronici (dibenzantronici). Acești coloranți au afinitate bună pentru fibrele celulozice, iar vopsirile rezultate cu nuanțe de la violet până la negru sunt strălucitoare și cu rezistențe foarte bune la lumină, clor, spălare și fierbere alcalină. Coloranți indigoizi Spre deosebire de coloranții antrachinonici sau policiclocetonici, coloranții indigoizi sunt în exclusivitate coloranți
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
numai compușii în care R1 și R2, respectiv R3 și R4 sunt părți ale unui sistem aromatic, deoarece în acest mod are loc conjugarea sistemului cromofor și auxocrom cu sistemul aromatic, obținându-se un compus cu configurație plană, care prezintă afinitate pentru fibrele celulozice. Coloranții indigoizi se clasifică în funcție de natura grupării electronodonoare X și de pozițiile în care se unesc grupările heterociclice, în coloranți indigoizi și tioindigoizi simetrici (I) și respectiv (II) și asimetrici (III). Datorită prezenței dublei legături între cele
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
insolubilității lor, s-au sintetizat forme solubile în apă, care după aplicarea pe material revin la colorantul de cadă inițial. Coloranții de cadă solubilizați (cuvosoli) sunt din punct de vedere chimic esteri sulfurici ai leucoderivaților coloranților de cadă. Ei prezintă afinitate pentru fibrele celulozice și după vopsire se developează prin hidroliză și oxidare, cu regenerarea pe material textil a colorantului de cadă inițial (Grindea și al., 1983). Numărul relativ mic al coloranților cuvosoli sintetizați se explică prin suprareducerea coloranților de cadă
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
sulfiți sau bisulfiți alcalini și pot fi reprezentați din punct de vedere structural ca săruri de sodiu ale acidului tiosulfuric (R-S-S-SO3Na) (Floru și al., 1980). Avantajele coloranților de sulf solubili în comparație cu coloranții de sulf obișnuiți constau în solubilitate, lipsă de afinitate și posibilitatea de obținere în final a unui colorant cu moleculă mai mare (-S-Col-S-S-Col-S-), cu rezistențe superioare. 1.5. Coloranți cationici (bazici) Din punct de vedere chimic sunt săruri ale unor acizi, care prin disociere în soluție pun în libertate
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
mai puțin violet și albastru. Din punct de vedere al structurii chimice pot fi reprezentați astfel: unde: Coloranți antrachinonici Utilizați în proporție de 25%, au culori relativ strălucitoare în special în gama nuanțelor de violet, albastru și verde. Substantivitatea sau afinitatea coloranților de dispersie pentru fibrele sintetice este determinată de prezența unor grupări specifice, capabile de a stabili legături polare și nepolare cu substratul textil. Contribuția acestor legături diferă de la o fibră la alta: la un capăt al scării se află
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
nitrozaminele (IV), diazosulfonații (V) și diazoaminele (VI). 1.8. Pigmenți Pigmenții utilizați în sectorul industriei textile sunt substanțe colorate, cristaline, fin divizate, insolubile în mediile uzuale folosite în tehnologia chimică textilă (apă, soluții alcaline, acide, reducătoare, oxidante). Ei nu au afinitate față de suportul textil, pe care se fixează prin intermediul unui liant. Caracteristicile fizice ale pigmenților, cum ar fi dimensiunile și forma particulelor, au influență importantă asupra capacității tinctoriale, nuanței și purității acesteia. Astfel, s-a observat că particulele mari, cu suprafață
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
acoperită, R este constanta universală a gazelor, T temperatura (K) și K2 este constanta energetică a interacției între moleculele adsorbite (kJ mol-1). O valoare pozitivă a lui K2 dovedește atracția între speciile adsorbite și valoarea negativă respingerea, ceea ce înseamnă că afinitatea aparentă crește cu încărcarea când există atracție între speciile adsorbite și descrește cu încărcarea când există repulsie între speciile adsorbite. Forma liniară a izotermei Hill-de Boer este prezentată în Tabelul 2.2. În continuare vor fi discutate pe scurt câteva
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
perechea de electroni ai atomului de azot să fie atrasă de nucleu, cu formarea unei sarcini pozitive pe atomul de azot. Sarcina pozitivă a atomului de sulf este astfel mai stabilizată decât sarcina pozitivă a azotului și va prezenta o afinitate mai mare pentru sarcina negativă a rumegușului. Cantitatea de colorant adsorbit și constantele vitezei de adsorbție sunt mai mari pentru Albastru de metilen, comparativ cu Metil violet. Mărimea moleculei de colorant influențează de asemenea cantitatea de colorant adsorbit. De exemplu
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
relative. Aceste valori energetice pot fi definite în termeni de parametri termodinamici diferiți, cum ar fi variația energiei libere standard, entalpiei și entropiei, care sunt calculate utilizând proceduri standard. Valorile negative ale ΔG0 indică un proces spontan cu o mare afinitate a colorantului pentru suprafața adsorbentului. Valorile negative ale variației entalpiei și entropiei sugerează natura exotermă a adsorbției și dezordinea sistemului. Valorile negative ale ΔG0 și ΔH0 indică un proces de adsorbție spontan și exoterm a colorantului Verde malachit pe rumeguș
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
o oră de tratare, respectiv 2,45 kcal mol-1 pentru patru ore), comparativ cu materialul original (3,62 kcal mol-1). Acest fapt sugereză că difuzia intraparticule ar putea fi etapa determinantă a procesului de adsorbție. Rumegușul de Azadirachta indica, cu afinitate mare pentru colorantul Verde malachit, a fost tratat prin hidroliză acidă, la fierbere, cu acid clorhidric, pentru 30 minute, spălat cu apă distilată pentru a îndepărta particulele aderente la suprafață și substanțele solubile în apă, apoi uscat la 60-80șC (Khattri
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
acid acetic. Soluția obținută se pulverizează (orificiul pulverizatorului cu dimensiunea 0,8 mm) în apă deionizată care conține NaOH și etanol . Granulele de chitosan formate se spală cu apă deionizată până la reacție neutră (Wu și al., 2001a; 2001b). Chitosanul prezintă afinitate extrem de mare pentru multe clase de coloranți, dar în particular s-a demonstrat capacitatea deosebită de îndepărtare a coloranților anionici, cum ar fi cei acizi, reactivi și direcți, datorită structurii sale unice policationice (Tabelul 3.5). 3.3.4. Metode
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
la condițiile de mediu. Informații utile legate de grefarea chimică a chitosanului cu liganzi specifici au fost sintetizate de unii autori (Jayakumar și al., 2002; Prabaharan și Mano, 2006). Singura clasă de coloranți pentru care chitosanul și chitosanul funcționalizat au afinitate mică sunt cei bazici (cationici). Pentru a rezolva această problemă, unii autori (Crini și al., 2008a; 2008b) au sugerat utilizarea derivaților de mono și di N-benzil sulfonat de chitosan pentru a îmbunătăți proprietățile de adsorbție a coloranților cationici și
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
mic, datorită timpului necesar pentru îmbibare înainte ca adsorbția să aibă loc. Chang și Juang (2005) au raportat de asemenea că granulele de chitosan mixte îmbibate au în general o capacitate de adsorbție mai mare decât cele uscate, probabil datorită afinității mai mari a apei pentru matricea granulei. 3.3.5.5. Cantitatea de adsorbent Cantitatea de adsorbent este importantă deoarece determină gradul de decolorare și poate fi de asemenea utilizată pentru a calcula costul chitosanului pe unitatea de soluție de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
explica faptul că anumite grupări sulfonice acide nu sunt capabile să reacționeze cu chitosanul (Gibbs și al., 2004). Wong și al. (2003) atribuie diferențele în gradul de adsorbție în principal structurii chimice a fiecărui colorant. Un studiu detaliat al ordinii afinității a cinci coloranți acizi a arătat o mare variație în afinitatea chitosanului pentru acești coloranți, cu următoarea ordine a decolorării: Acid Orange 12 > Acid Orange 10 > Acid Red 73 > Acid Red 18 > Acid Green 25. Diferențele în capacitatea de adsorbție
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
reacționeze cu chitosanul (Gibbs și al., 2004). Wong și al. (2003) atribuie diferențele în gradul de adsorbție în principal structurii chimice a fiecărui colorant. Un studiu detaliat al ordinii afinității a cinci coloranți acizi a arătat o mare variație în afinitatea chitosanului pentru acești coloranți, cu următoarea ordine a decolorării: Acid Orange 12 > Acid Orange 10 > Acid Red 73 > Acid Red 18 > Acid Green 25. Diferențele în capacitatea de adsorbție pot fi datorate efectului masei moleculare și numărului de grupări sulfonice
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
1993) au arătat că masa moleculară a colorantului constituie un factor major care influențează adsorbția, moleculele cu masă moleculară mai mică fiind mai puternic adsorbite pe chitosan. Crini și al. (2008a; 2008b) au constatat de asemenea o variație semnificativă în afinitatea unor coloranți cationici pe chitosan grefat, cu adsorbția minimă pentru Basic Blue 3 (166,5 mg g-1) și maximă pentru Basic Blue 9 (121,9 mg g-1), mărimea moleculei fiind un factor major care o influențează. 3.3.5.7
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
activ comercial (Babel și Kurniawan, 2003). În ultimii ani există un interes crescut în utilizarea mineralelor argiloase, cum ar fi bentonitul, caolinitul, diatomitul, pământul Fuller, datorită capacității lor de a adsorbi nu numai molecule anorganice, ci și organice, prezentând o afinitate mare pentru coloranții cationici și anionici. Capacitatea de sorbție a coloranților bazici este mult mai mare decât pentru coloranții acizi, datorită sarcinilor ionice ale coloranților și caracterului argilei. Cele mai utilizate argile ca adsorbenți sunt cele din grupul montmorillonit/smectit
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
diferite orientări și eventual să devină stratificate, în funcție de încărcarea de colorant și temperatură. Studiul cinetic al adsorbției colorantului cationic Basic Red 2 pe bentonit arată că procesul este rapid și se conformează modelului cinetic de pseudo-ordin doi, indicând o mare afinitate pentru suprafața bentonitului (Hu și al., 2006b). Datele experimentale se conformează izotermei Langmuir, iar capacitatea de adsorție a bentonitului este de 274 mg g-1 la 30° C. Efectul temperaturii asupra capacității de adsorbție este neglijabil în domeniul 15-45°C, iar
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
adsorbție a argilei de la 77 mg g-1 la 319 mg g-1 (Eren și al., 2010). 3.4.3.2. Modificare cu molecule organice mici În cazul adsorbției compușilor organici pe argile s-au constatat și o serie de dezavantaje, datorită afinității lor scăzute pentru acești compuși. Acesta este motivul pentru care o serie de studii s-au axat pe argile modificate organic. Argilele modificate organic se obțin prin înlocuirea cationilor metalici ai argilei cu un cation organic, modificând astfel proprietățile de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]