Jaká jsou nová barviva pro barvení z uhlíkových vláken?

S rostoucí poptávkou po barvení uhlíkových vláken a vývojem technologie se objevila některá nová barviva pro barvení uhlíkových vláken. Tato nová barviva mají výhody při zlepšování efektů barvení a ochraně životního prostředí:
Nano-kompozitní barviva
- Princip: Nano-kompozitní barviva kombinují nanočástice se speciálními funkcemi s tradičními barvivy. Nanočástice mohou být kovové nanočástice (jako je stříbro, zlaté nanočástice), nanočástice oxidu kovu (jako je oxid titaničitý, nanočástice oxidu zinečnatého) atd. Tyto nanočástice jsou složeny s molekulami barviva prostřednictvím fyzikálních nebo chemických účinků. Během procesu barvení mohou být nano-kompozitní barviva lépe adsorbována na povrchu uhlíkových vláken a nanočástice mohou být vyplněny do mikroskopických pórů uhlíkových vláken, aby se zvýšila interakce mezi barvivy a vlákny.
- Výhody: Nano-kompozitní barviva mohou výrazně zlepšit hloubku barvení a barevnou stálost uhlíkových vláken. Vzhledem k účinku malé velikosti a povrchovému účinku nanočástic mohou zlepšit rozptylovatelnost barviv a vylepšit barviva rovnoměrněji distribuována na vlákna, čímž se zlepšuje jas a uniformitu barvení. Kromě toho mají některé nanočástice speciální funkce, jako jsou nanočástice oxidu titaničitého, mají fotokatalytické samočisticí funkce. Uhlíková vlákna obarvená kompozitními barvivy obsahujícími takové nanočástice mohou mít další vlastnosti, jako je samočištění při dobré barvě.
Funkční barviva iontových kapalin
- Princip: Iontové kapaliny jsou soli, které jsou kapalné při teplotě místnosti nebo v blízkosti pokojové teploty a mají jedinečné fyzikální a chemické vlastnosti, jako je nízký tlak par, dobrá rozpustnost a tepelná stabilita. Funkční iontová kapalinová barviva jsou skupiny s barvicími funkcemi zavedenými do struktury iontových kapalin. Při barvení z uhlíkových vláken může kationtová nebo aniontová část iontové kapaliny interagovat se skupinami na povrchu uhlíkového vlákna, aby se dosáhlo adsorpce a fixace barviva.
- Výhody: Tento typ barviva má dobrou rozpustnost a zpracovatelnost a může barvit uhlíková vlákna za mírnějších podmínek. Nízká těkavost iontových kapalin činí proces barvení šetrnější k životnímu prostředí a snižuje emise škodlivých plynů. Funkční iontová kapalinová barviva navíc mohou upravit afinitu a barvicí vlastnosti iontových kapalin na uhlíková vlákna navržením jejich struktury, aby se dosáhlo barvení s různými požadavky na barvu a výkon.
Přírodní barviva na bázi polymeru
- Princip: Barviva vyvinutá na základě přírodních polymerních materiálů, jako je chitosan, celulóza a další přírodní polymery. Tyto přírodní polymery jsou chemicky modifikované a jsou zaváděny chromofory, aby byly barné. Například chitosan je roubován a modifikován barevnými organickými skupinami a poté se používá pro barvení z uhlíkových vláken. Přírodní polymer a uhlíkové vlákno může dosáhnout připojení barviva prostřednictvím vodíkových vazeb, van der Waalsových sil a dalších interakcí.
- Výhody: Přirozená barviva na bázi polymeru mají dobrou biokompatibilitu a degradabilitu a splňují požadavky na ochranu životního prostředí. Jsou široce dostupné a relativně nízké náklady. Současně tato barviva mohou poskytnout uhlíkovým vláknům určitá speciální vlastnosti, jako jsou barviva na bázi chitosanu, mohou způsobit, že uhlíková vlákna mají antibakteriální vlastnosti, čímž se rozšíří aplikační pole uhlíkových vláken.