Які нові барвники для фарбування вуглецевого волокна?

Зі збільшенням попиту на фарбування вуглецевих волокон та розвиток технологій з'явилися нові барвники для фарбування вуглецевих волокон. Ці нові барвники мають переваги в поліпшенні ефектів фарбування та захисту навколишнього середовища:
Нанокомпозитні барвники
- Принцип: нанокомпозитні барвники поєднують наночастинки з спеціальними функціями з традиційними барвниками. Наночастинками можуть бути металеві наночастинки (такі як срібло, наночастинки золота), наночастинки оксиду металу (такі як діоксид титану, наночастинки оксиду цинку) тощо. Під час процесу фарбування нанокомпозитні барвники можуть бути краще адсорбовані на поверхні вуглецевих волокон, а наночастинки можуть бути заповнені в мікроскопічні пори вуглецевих волокон для посилення взаємодії між барвниками та волокнами.
- Переваги: ​​Нанокомпозитні барвники можуть значно покращити глибину фарбування та швидкість кольору вуглецевих волокон. Через ефект невеликого розміру та поверхневий ефект наночастинок вони можуть покращити дисперсність барвників і зробити барвники більш рівномірно розподіленими на волокнах, тим самим покращуючи яскравість та рівномірність фарбування. Крім того, деякі наночастинки мають спеціальні функції, такі як наночастинки діоксиду титану, мають фотокаталітичні функції самоочищення. Вуглецеві волокна, пофарбовані композитними барвниками, що містять такі наночастинки, можуть мати додаткові властивості, такі як самоочищення, маючи хорошого кольору.
Функціональні іонні рідкі барвники
- Принцип: Іонні рідини - це солі, які є рідиною при кімнатній температурі або поблизу кімнатної температури і мають унікальні фізичні та хімічні властивості, такі як низький тиск пари, хороша розчинність та термічна стійкість. Функціональні іонні рідкі барвники - це групи з фарбуванням функцій, введених у структуру іонних рідин. У фарбування вуглецевих волокон катіонна або аніонна частина іонної рідини може взаємодіяти з групами на поверхні вуглецевого волокна для досягнення адсорбції та фіксації барвника.
- Переваги: ​​Цей тип барвника має хорошу розчинність та процесність, і може фарбувати вуглецеві волокна в більш м'яких умовах. Низька мінливість іонних рідин робить процес фарбування більш екологічним та зменшує викиди шкідливих газів. Більше того, функціональні іонні рідкі барвники можуть регулювати спорідненість та фарбування властивостей іонних рідин до вуглецевих волокон, проектуючи їх структуру, щоб досягти фарбування з різними потребами в кольорі та продуктивності.
Природні барвники на основі полімеру
- Принцип: барвники, розроблені на основі природних полімерних матеріалів, таких як хітозан, целюлоза та інші природні полімери. Ці природні полімери хімічно модифіковані, а хромофори вводяться, щоб зробити їх обмежені. Наприклад, хітозан прищеплюється та модифікується кольоровими органічними групами, а потім використовується для фарбування вуглецевого волокна. Природний полімер і вуглецеве волокно можуть досягти прикріплення барвника через водневі зв’язки, сили van der Waals та інші взаємодії.
- Переваги: ​​Барвники на основі природних полімерів мають хорошу біосумісність та розкладання та відповідають вимогам захисту навколишнього середовища. Вони широко доступні та відносно низькі витрати. У той же час, ці барвники можуть надати вуглецевим волокнам деякі спеціальні властивості, такі як барвники на основі хітозану, можуть змусити вуглецеві волокна мати антибактеріальні властивості, розширюючи поле застосування вуглецевих волокон.