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[摘 要]为了解决活性染料染色中存在的染料利用率低、污水排放量大、深色品种色牢度较差、染色时电解质用量大等问题,文中介绍了冷轧堆染色、小浴比浸染染色、低盐染色等3种新型染色技术及所用的活性染料。举例阐述了3种新型染色技术所用不同活性染料的种类及其分子结构的特点,以及为适应3种新型染色技术而对活性染料改进的方法。
[关键词]活性染料;染色技术;创新性;分子结构
中图分类号:TS193.632 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)07-0378-01
引言
活性染料是目前应用最广泛的一类染料,是取代禁用染料及其他纤维素纤维用染料的最佳选择之一。因此,活性染料的开发和应用非常重要。文章系统地介绍了活性染料新型染色技术,特别是一些高效、节能、减排的清洁染色技术,主要包括:低碱和中性固色、低盐和无盐、低温和冷轧堆、湿短蒸、小浴比、短流程和一浴法、“一次正确”和受控等等。据统计,在各种纤维素纤维用染料中,活性染料的需求量正在逐年增加,其主要原因在于活性染料相对于其他染料而言,具有色光鲜艳,色谱齐全,应用方法简便,价格低廉和湿牢度优异等特点。
1 新活性染料应用现状
新型活性染料受到了大力开发世界纺织市场的竞争在进入21世纪后变得越来越激烈,目前欧美国家已经开始将纺织工业业务向亚洲转移。为了加快对纺织品市场竞争的适应,纺织企业必须提高生产效率、提高RFT,并推行新的印染技术,从而降低生产成本、提高产品质量、减轻环境负荷。在这些要求的综合作用下,新型活性染料得到了大力地开发。
当前市场上的新型活性染料举例目前世界多家染料公司都在满足生态保护的情况下开发出了更有利于市场竞争的新型染料,如CibacronS和RemazolRR等。这些新型染料在各种情况下都具有优良的日光牢度,对氯水、汗、日光、湿磨擦和多次反复家庭洗涤的牢度也很好,同时还具有优异的重现性、匀染性和提升性,属于高RFT的染色。
2 新型活性染料具有的优势
新型活性染料较普通活性染料,具备很大的优势。由于人们对产品要求的逐渐提高,新型活性染料已经受到了广大商家的欢迎。现在我们来对新型染料的应用优势进行分析。
2.1 原材料的差异分析
普通活性染料在应用方面还存在着很多问题:利用率相对较低,通常达到60%至70%,同时还会产生大量的有色污水,对环境影响很大。在抑制纤维表面电荷的同时,活性染料的应用会消耗大量的电解质,这样一来,将大大增加劳动强度,同时也会造成工业废水中的氯离子浓度上升,这就使得原有的染色废水处理难度加大。普通活性染料的色牢度相对较低,尤其是湿摩擦牢度和汗日光牢度很难满足市场的要求。另外,普通活性染料中能用来取代还原染料和硫化料的深色品种太少。
为了解决这些问题,研究人员已提出了解决普通活性染料技术问题的基本途径。研究表明,解决这些问题最有效的方法就是将同种或两个异种活性基引入到活性染料分子中。经实验发现,将两个异种活性基引入到活性染料分子当中可以起到更好的效果。通过引入两个异种活性基可以得到新型的活性染料,它同时具备了高的酸性水解断键稳定性、低的酸性水解率、优良的可洗涤性、较小的固着率与吸着率之差以及很好的各项牢度。
2.2 新型活性染料是更符合新时代需求的活性染料
进入21世纪,随着人们生活水平的不断提高,人们的环保意识和对产品的要求也越来越高,普通的活性染料难以满足厂家的新要求,越来越多的厂家和企业将目光投向了新型活性染料。
产品的鲜艳性是人们追求的目标鲜艳性一直以来都是人们对染织物的追求目标,普通活性染料已经难以满足人们这一追求,而新型活性染料恰恰改善了这一点。如Remazol Fluorescent YellowFL,这一新型染料是在2002年由DyStar公司推出的,它具有非常好的牢靠度,并且极其鲜艳,可以适用于冷轧堆染整、竭染和连续染色等加工。这种新型染料可用于运动服和时髦服装的染色,也可用于高能见度的工作服的染色,同时还能运用在聚酰胺纤维或聚酯纤维与纤维素纤维所组成的混合纺织物的染色上。
新型活性染料更加符合环保观念在新的时代,人们追求自然和崇尚自然的心理要求产品具有更高的环保性、保健性和抑菌性,有关部门更是对染料的环保性做出了具体规定,这一因素加快了普通活性染料的淘汰和新型活性染料的被选择。新型活性染料的利用率明显高于普通活性染料,其染色一次成功率也相对较高,所造成的工业废水明显少于普通活性染料。
3 新型低碱活性染料的应用
3.1 优化工艺
染料用量为2%(omf)时,纯碱用量为2.0g/L,元明粉用量为40g/L,60℃,40min,浴比1∶15;染料用量为5%(omf)时,纯碱用量为5.0g/L,元明粉用量为60g/L,60℃,60min,浴比1∶15。工艺流程:染色→冷水洗→皂洗→热水洗→冷水洗→烘干。
3.2 工艺操作
于30℃加入染料,运行10min→加入元明粉,运行10min→加入纯碱,运行5min→升温至60℃,保温40~60min→降温、排液→水洗→皂洗(90~95℃,10~15min)→水洗→固色处理(深色品种需固色)。工艺曲线如图1所示。
3.3 经济成本分析
新型低碱活性染料与常规中温型(60℃)活性染料相比,大大减少了纯碱用量,缩短了加碱时间,避免了加碱过程中需要分批次缓慢加入的繁琐,降低了加碱固色时弊病(加碱不当,易产生染色不匀等)的产生,同时可省去棉织物染色后的“酸洗”中和工序,既缩短了水洗工艺时间,又降低了染色后水洗的用水(水洗次数少)和污水处理费用。以某公司生产1t深咖啡色纯棉针织物产品为例,其中常规中温活性染料生产综合成本为3828元,而新型低碱活性染料生产综合成本为3345元,采用新型低碱活性染料染色,缩短了染色工艺(加碱、水洗)时间,提高了染色生产效率;避免了加碱过程中需要分批次缓慢加入的繁琐,降低了加碱固色时弊病(加碱不当,易产生染色不匀等)的产生,也减少了染色生产中水、电、汽的消耗,降低了印染污水的排放。
综上所述,低碱活性染料染色所需纯碱用量少,仅为传统活性染料染色时10%~20%,缩短了染色时间(加碱、水洗及染色后醋酸中和等时间);降低了染色后水洗的难度,减少了染色用水(水洗次数少)和污水处理费用。IntracronDRA新型低碱活性染料染色工艺简单、染色稳定性好,可有效防止染色疵病的产生,有助于提高染色一次成功率;新型低碱活性染料染色工艺的应用可较大幅度降低染色生产成本,提高生產效率,获得了纺织印染企业的好评。
4 结语
目前世界染料制造产业在重新组合后已经逐渐稳定,而欧美国家的纺织品生产也逐渐向亚洲东移,其纺织品输入比例正在不断上升。在满足生态保护的基础上,世界各大染料公司都将重点放在了开发拥有优异应用性能的新型活性染料上,今后随着市场新要求的提出,新型活性材料的开发和研究还将进一步深入,以适应时代的要求。
参考文献
[1] 彭微微,沈一峰,张智辉.新型低碱活性染料染色工艺研究[J].现代纺织技术,2012(5):12-15
[2] 原春梅.新型活性染料应用初探[J].黑龙江纺织,2003(2):7-8.
[3] 张鹏,顾旦悦,顾栋方,等.低碱型活性染料染色工艺[J].印染,2013(17):21-24.
[4] 陈荣圻.用于节能减排的活性染料[J].印染,2008,34(9):40-43
[关键词]活性染料;染色技术;创新性;分子结构
中图分类号:TS193.632 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)07-0378-01
引言
活性染料是目前应用最广泛的一类染料,是取代禁用染料及其他纤维素纤维用染料的最佳选择之一。因此,活性染料的开发和应用非常重要。文章系统地介绍了活性染料新型染色技术,特别是一些高效、节能、减排的清洁染色技术,主要包括:低碱和中性固色、低盐和无盐、低温和冷轧堆、湿短蒸、小浴比、短流程和一浴法、“一次正确”和受控等等。据统计,在各种纤维素纤维用染料中,活性染料的需求量正在逐年增加,其主要原因在于活性染料相对于其他染料而言,具有色光鲜艳,色谱齐全,应用方法简便,价格低廉和湿牢度优异等特点。
1 新活性染料应用现状
新型活性染料受到了大力开发世界纺织市场的竞争在进入21世纪后变得越来越激烈,目前欧美国家已经开始将纺织工业业务向亚洲转移。为了加快对纺织品市场竞争的适应,纺织企业必须提高生产效率、提高RFT,并推行新的印染技术,从而降低生产成本、提高产品质量、减轻环境负荷。在这些要求的综合作用下,新型活性染料得到了大力地开发。
当前市场上的新型活性染料举例目前世界多家染料公司都在满足生态保护的情况下开发出了更有利于市场竞争的新型染料,如CibacronS和RemazolRR等。这些新型染料在各种情况下都具有优良的日光牢度,对氯水、汗、日光、湿磨擦和多次反复家庭洗涤的牢度也很好,同时还具有优异的重现性、匀染性和提升性,属于高RFT的染色。
2 新型活性染料具有的优势
新型活性染料较普通活性染料,具备很大的优势。由于人们对产品要求的逐渐提高,新型活性染料已经受到了广大商家的欢迎。现在我们来对新型染料的应用优势进行分析。
2.1 原材料的差异分析
普通活性染料在应用方面还存在着很多问题:利用率相对较低,通常达到60%至70%,同时还会产生大量的有色污水,对环境影响很大。在抑制纤维表面电荷的同时,活性染料的应用会消耗大量的电解质,这样一来,将大大增加劳动强度,同时也会造成工业废水中的氯离子浓度上升,这就使得原有的染色废水处理难度加大。普通活性染料的色牢度相对较低,尤其是湿摩擦牢度和汗日光牢度很难满足市场的要求。另外,普通活性染料中能用来取代还原染料和硫化料的深色品种太少。
为了解决这些问题,研究人员已提出了解决普通活性染料技术问题的基本途径。研究表明,解决这些问题最有效的方法就是将同种或两个异种活性基引入到活性染料分子中。经实验发现,将两个异种活性基引入到活性染料分子当中可以起到更好的效果。通过引入两个异种活性基可以得到新型的活性染料,它同时具备了高的酸性水解断键稳定性、低的酸性水解率、优良的可洗涤性、较小的固着率与吸着率之差以及很好的各项牢度。
2.2 新型活性染料是更符合新时代需求的活性染料
进入21世纪,随着人们生活水平的不断提高,人们的环保意识和对产品的要求也越来越高,普通的活性染料难以满足厂家的新要求,越来越多的厂家和企业将目光投向了新型活性染料。
产品的鲜艳性是人们追求的目标鲜艳性一直以来都是人们对染织物的追求目标,普通活性染料已经难以满足人们这一追求,而新型活性染料恰恰改善了这一点。如Remazol Fluorescent YellowFL,这一新型染料是在2002年由DyStar公司推出的,它具有非常好的牢靠度,并且极其鲜艳,可以适用于冷轧堆染整、竭染和连续染色等加工。这种新型染料可用于运动服和时髦服装的染色,也可用于高能见度的工作服的染色,同时还能运用在聚酰胺纤维或聚酯纤维与纤维素纤维所组成的混合纺织物的染色上。
新型活性染料更加符合环保观念在新的时代,人们追求自然和崇尚自然的心理要求产品具有更高的环保性、保健性和抑菌性,有关部门更是对染料的环保性做出了具体规定,这一因素加快了普通活性染料的淘汰和新型活性染料的被选择。新型活性染料的利用率明显高于普通活性染料,其染色一次成功率也相对较高,所造成的工业废水明显少于普通活性染料。
3 新型低碱活性染料的应用
3.1 优化工艺
染料用量为2%(omf)时,纯碱用量为2.0g/L,元明粉用量为40g/L,60℃,40min,浴比1∶15;染料用量为5%(omf)时,纯碱用量为5.0g/L,元明粉用量为60g/L,60℃,60min,浴比1∶15。工艺流程:染色→冷水洗→皂洗→热水洗→冷水洗→烘干。
3.2 工艺操作
于30℃加入染料,运行10min→加入元明粉,运行10min→加入纯碱,运行5min→升温至60℃,保温40~60min→降温、排液→水洗→皂洗(90~95℃,10~15min)→水洗→固色处理(深色品种需固色)。工艺曲线如图1所示。
3.3 经济成本分析
新型低碱活性染料与常规中温型(60℃)活性染料相比,大大减少了纯碱用量,缩短了加碱时间,避免了加碱过程中需要分批次缓慢加入的繁琐,降低了加碱固色时弊病(加碱不当,易产生染色不匀等)的产生,同时可省去棉织物染色后的“酸洗”中和工序,既缩短了水洗工艺时间,又降低了染色后水洗的用水(水洗次数少)和污水处理费用。以某公司生产1t深咖啡色纯棉针织物产品为例,其中常规中温活性染料生产综合成本为3828元,而新型低碱活性染料生产综合成本为3345元,采用新型低碱活性染料染色,缩短了染色工艺(加碱、水洗)时间,提高了染色生产效率;避免了加碱过程中需要分批次缓慢加入的繁琐,降低了加碱固色时弊病(加碱不当,易产生染色不匀等)的产生,也减少了染色生产中水、电、汽的消耗,降低了印染污水的排放。
综上所述,低碱活性染料染色所需纯碱用量少,仅为传统活性染料染色时10%~20%,缩短了染色时间(加碱、水洗及染色后醋酸中和等时间);降低了染色后水洗的难度,减少了染色用水(水洗次数少)和污水处理费用。IntracronDRA新型低碱活性染料染色工艺简单、染色稳定性好,可有效防止染色疵病的产生,有助于提高染色一次成功率;新型低碱活性染料染色工艺的应用可较大幅度降低染色生产成本,提高生產效率,获得了纺织印染企业的好评。
4 结语
目前世界染料制造产业在重新组合后已经逐渐稳定,而欧美国家的纺织品生产也逐渐向亚洲东移,其纺织品输入比例正在不断上升。在满足生态保护的基础上,世界各大染料公司都将重点放在了开发拥有优异应用性能的新型活性染料上,今后随着市场新要求的提出,新型活性材料的开发和研究还将进一步深入,以适应时代的要求。
参考文献
[1] 彭微微,沈一峰,张智辉.新型低碱活性染料染色工艺研究[J].现代纺织技术,2012(5):12-15
[2] 原春梅.新型活性染料应用初探[J].黑龙江纺织,2003(2):7-8.
[3] 张鹏,顾旦悦,顾栋方,等.低碱型活性染料染色工艺[J].印染,2013(17):21-24.
[4] 陈荣圻.用于节能减排的活性染料[J].印染,2008,34(9):40-43