新活性染料及染色技術的應用研究

阮光棟

[摘 要]為了解決活性染料染色中存在的染料利用率低、污水排放量大、深色品種色牢度較差、染色時電解質用量大等問題，文中介紹了冷軋堆染色、小浴比浸染染色、低鹽染色等3種新型染色技術及所用的活性染料。舉例闡述了3種新型染色技術所用不同活性染料的種類及其分子結構的特點，以及為適應3種新型染色技術而對活性染料改進的方法。

[關鍵詞]活性染料；染色技術；創新性；分子結構

中圖分類號：TS193.632 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）07-0378-01

引言

活性染料是目前應用最廣泛的一類染料，是取代禁用染料及其他纖維素纖維用染料的最佳選擇之一。因此，活性染料的開發和應用非常重要。文章系統地介紹了活性染料新型染色技術，特別是一些高效、節能、減排的清潔染色技術，主要包括：低堿和中性固色、低鹽和無鹽、低溫和冷軋堆、濕短蒸、小浴比、短流程和一浴法、“一次正確”和受控等等。據統計，在各種纖維素纖維用染料中，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對于其他染料而言，具有色光鮮艷，色譜齊全，應用方法簡便，價格低廉和濕牢度優異等特點。

1 新活性染料應用現狀

新型活性染料受到了大力開發世界紡織市場的競爭在進入21世紀后變得越來越激烈，目前歐美國家已經開始將紡織工業業務向亞洲轉移。為了加快對紡織品市場競爭的適應，紡織企業必須提高生產效率、提高RFT，并推行新的印染技術，從而降低生產成本、提高產品質量、減輕環境負荷。在這些要求的綜合作用下，新型活性染料得到了大力地開發。

當前市場上的新型活性染料舉例目前世界多家染料公司都在滿足生態保護的情況下開發出了更有利于市場競爭的新型染料，如CibacronS和RemazolRR等。這些新型染料在各種情況下都具有優良的日光牢度，對氯水、汗、日光、濕磨擦和多次反復家庭洗滌的牢度也很好，同時還具有優異的重現性、勻染性和提升性，屬于高RFT的染色。

2 新型活性染料具有的優勢

新型活性染料較普通活性染料，具備很大的優勢。由于人們對產品要求的逐漸提高，新型活性染料已經受到了廣大商家的歡迎。現在我們來對新型染料的應用優勢進行分析。

2.1 原材料的差異分析

普通活性染料在應用方面還存在著很多問題：利用率相對較低，通常達到60%至70%，同時還會產生大量的有色污水，對環境影響很大。在抑制纖維表面電荷的同時，活性染料的應用會消耗大量的電解質，這樣一來，將大大增加勞動強度，同時也會造成工業廢水中的氯離子濃度上升，這就使得原有的染色廢水處理難度加大。普通活性染料的色牢度相對較低，尤其是濕摩擦牢度和汗日光牢度很難滿足市場的要求。另外，普通活性染料中能用來取代還原染料和硫化料的深色品種太少。

為了解決這些問題，研究人員已提出了解決普通活性染料技術問題的基本途徑。研究表明，解決這些問題最有效的方法就是將同種或兩個異種活性基引入到活性染料分子中。經實驗發現，將兩個異種活性基引入到活性染料分子當中可以起到更好的效果。通過引入兩個異種活性基可以得到新型的活性染料，它同時具備了高的酸性水解斷鍵穩定性、低的酸性水解率、優良的可洗滌性、較小的固著率與吸著率之差以及很好的各項牢度。

2.2 新型活性染料是更符合新時代需求的活性染料

進入21世紀，隨著人們生活水平的不斷提高，人們的環保意識和對產品的要求也越來越高，普通的活性染料難以滿足廠家的新要求，越來越多的廠家和企業將目光投向了新型活性染料。

產品的鮮艷性是人們追求的目標鮮艷性一直以來都是人們對染織物的追求目標，普通活性染料已經難以滿足人們這一追求，而新型活性染料恰恰改善了這一點。如Remazol Fluorescent YellowFL，這一新型染料是在2002年由DyStar公司推出的，它具有非常好的牢靠度，并且極其鮮艷，可以適用于冷軋堆染整、竭染和連續染色等加工。這種新型染料可用于運動服和時髦服裝的染色，也可用于高能見度的工作服的染色，同時還能運用在聚酰胺纖維或聚酯纖維與纖維素纖維所組成的混合紡織物的染色上。

新型活性染料更加符合環保觀念在新的時代，人們追求自然和崇尚自然的心理要求產品具有更高的環保性、保健性和抑菌性，有關部門更是對染料的環保性做出了具體規定，這一因素加快了普通活性染料的淘汰和新型活性染料的被選擇。新型活性染料的利用率明顯高于普通活性染料，其染色一次成功率也相對較高，所造成的工業廢水明顯少于普通活性染料。

3 新型低堿活性染料的應用

3.1 優化工藝

染料用量為2%（omf）時，純堿用量為2.0g/L，元明粉用量為40g/L，60℃，40min，浴比1∶15；染料用量為5%（omf）時，純堿用量為5.0g/L，元明粉用量為60g/L，60℃，60min，浴比1∶15。工藝流程：染色→冷水洗→皂洗→熱水洗→冷水洗→烘干。

3.2 工藝操作

于30℃加入染料，運行10min→加入元明粉，運行10min→加入純堿，運行5min→升溫至60℃，保溫40～60min→降溫、排液→水洗→皂洗（90～95℃，10～15min）→水洗→固色處理（深色品種需固色）。工藝曲線如圖1所示。

3.3 經濟成本分析

新型低堿活性染料與常規中溫型（60℃）活性染料相比，大大減少了純堿用量，縮短了加堿時間，避免了加堿過程中需要分批次緩慢加入的繁瑣，降低了加堿固色時弊病（加堿不當，易產生染色不勻等）的產生，同時可省去棉織物染色后的“酸洗”中和工序，既縮短了水洗工藝時間，又降低了染色后水洗的用水（水洗次數少）和污水處理費用。以某公司生產1t深咖啡色純棉針織物產品為例，其中常規中溫活性染料生產綜合成本為3828元，而新型低堿活性染料生產綜合成本為3345元，采用新型低堿活性染料染色，縮短了染色工藝（加堿、水洗）時間，提高了染色生產效率；避免了加堿過程中需要分批次緩慢加入的繁瑣，降低了加堿固色時弊病（加堿不當，易產生染色不勻等）的產生，也減少了染色生產中水、電、汽的消耗，降低了印染污水的排放。

綜上所述，低堿活性染料染色所需純堿用量少，僅為傳統活性染料染色時10%～20%，縮短了染色時間（加堿、水洗及染色后醋酸中和等時間）；降低了染色后水洗的難度，減少了染色用水（水洗次數少）和污水處理費用。IntracronDRA新型低堿活性染料染色工藝簡單、染色穩定性好，可有效防止染色疵病的產生，有助于提高染色一次成功率；新型低堿活性染料染色工藝的應用可較大幅度降低染色生產成本，提高生產效率，獲得了紡織印染企業的好評。

4 結語

目前世界染料制造產業在重新組合后已經逐漸穩定，而歐美國家的紡織品生產也逐漸向亞洲東移，其紡織品輸入比例正在不斷上升。在滿足生態保護的基礎上，世界各大染料公司都將重點放在了開發擁有優異應用性能的新型活性染料上，今后隨著市場新要求的提出，新型活性材料的開發和研究還將進一步深入，以適應時代的要求。

參考文獻

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