步入产业化的活性染料生态染色技术 Industrial Eco--friendly Dyeing Technology of Reactive Dye 文l宋富佳 生态染色是一个系统工程。首先要合理选用原材料,包 品种生产,助剂成本低(不需要大量无机盐),能耗低,生产 灵活,而且染料固色率高,染色产品渗透性好,色泽丰满。但 它也存在一些不足,例如染色时间长,重现性不易控制,较 难快速打样和放样以及应用的染料品种相对较少等。 近年来,开发了一批适合冷轧堆染色的染料新品种。染 色设备也作了较大改进,例如大大减小染槽容积和改变穿 布方式,减少了打卷头尾色差,提高了染后水洗的效率及 括纤维、染料、助剂和化学品;其次要建立生态生产,减少 染料、助剂和化学品、水和能源的消耗,并对“三废”进行有 效治理,污水达标排放;最后对产品要有严格的监测和控制 其生态标准,生产安全健康的产品。 目前要完全满足生态染色的要求还存在着一定程度的 困难,但是随着近年来活性染料研究重点转向生态友好以 及一些环保新产品的开发,在生态染色的原材料选用方面 已取得不少进展。此外,在开发和改进活性染料的同时,业 界对活性染料染色技术的研究也在持续进行,已开发了不 采用精确的计量装置添加染液和固色碱液,以大大提高染 色重现性。此外,还改进了打样和放样的方法。冷轧堆染色 效率大为提高,特别适合当前多品种和小批量染色。据报 道,欧洲活性染料染色有1/3是采用冷轧堆染色工艺技术 加工。近年我国印染厂采用冷轧堆染色工艺技术也越来越 普遍。 少新的染色助剂,许多高效、环保染色的工艺也取得了很大 进展。 1 活性染料低盐和无盐染色 在传统的染色工艺中,为了提高染料色上染率和固色 率,需要加入大量无机盐促染,使染色废水的处理负担加 重。因此,活性染料的无盐和低盐染色已成为研究的热门 话题之一。 3活性染料小浴比染色 染色浴比直接关系到染液中染料和化学品的浓度。因 此,关系到染料的上染率和固色率,也关系到染液稳定性、 染色匀染性和重现性。染料的上染率和固色率在一定范围 内均随浴比的减小而增加,不同染料其增加速率是不同的, 而且固色率与上染率增加的速率也是不同的,一般上染率 增加比固色率迅速。进行小浴比染色可以加快上染速率,在 一山西彩佳印染有限公司开发了“活性染料无盐轧染连 续染色工艺”,经科技成果鉴定,该工艺达到了国际先进水 平。该项目通过对国内100多种活性染料的性能测试,筛选 出适用于“无盐轧染工艺”的国产活性染料;通过对7种固 色碱剂的试验,成功复配固色碱剂CJ—R,并找到了不同染 料在不同浓度下与固色碱剂用量的匹配规律,在国内活性 定程度上提高固色率,因此,可以大大减少盐用量,即进 行低盐染色,并提高染料和碱剂的利用率。 2009年底,福建凤竹纺织科技股份有限公司完成的低 染料无盐染色生产中处于领先地位。该项目摒弃了传统活 性染色工艺,改变为“轧、蒸、洗”湿短蒸新型工艺。工艺流 程短,染透性好,操作方便,大、小样重现性好,便于质量控 制,适应小批量、多品种染色,省时高效、节能降耗。该工艺 专用的固色碱剂,实现活性染料无盐染色,杜绝了盐污染。 电解质活性染料小浴比染色技术开发项目通过专家评审。 该技术的主要创新点为:棉针织物染色前处理采用改性剂 溶液浸浴,对棉纤维阳离子化改性,提高活性染料的有效 活性;染色中电解质用量减少,盐用量降为零,碱用量减少 80%,并采用代用碱代替纯碱;将低电解质染色技术与小浴 比气雾染色技术相结合,降低浴比,减少生产用水,降低废 水排放量,利于染整废水回用,达到节能减排的目的。 2活性染料低温和冷轧堆染色 活性染料冷轧堆染色是一种半连续化生产方式。该工 艺设备投资少,适应性强,即适合大批量,又适合小批量多 4活性染料短流程染色 湿短蒸染色是轧染的一种短流程染色工艺,可缩短染 色流程,提高生产效率,节能、节水,减少污水排放。因此, 作者单位:中国纺织信息中心。 36 纺织导报China Textile Leader・2011 No.11 活性染料短流程染色工艺也成为近年来研究的重点。 A.Monforts(门富士)纺织机械有限公司与Dystar(德 Clariant(科莱思)公司推出一系列活性染料印染清洗 剂,包括: 司达)联合推出了一浴法染色新工艺一一Econtrol。T— CA,该工艺适用于聚酯纤维/纤维素纤维混纺织物的连续 轧染,可显著缩短染色时间,提高经济效益,恰好可以满足 纺织企业对各种聚酯/棉混纺织物日益增长的需求。 除各种聚酯纤维/棉混纺针织物之外,Econtrol T— CA_q2艺还适用于弹性和非弹性机织物。标准的轧染工艺 Sandopur RSKI浓缩液具有高效清洗水解染料的性 能,同时改善敏感性染料的硬水稳定性,无泡沫,适用于喷 射或溢流染色机。该助剂的作用机理为消除硬水离子对水 解染料溶解性的负面影响,有利于未固着染料分子从纤维 扩散到水中。它在水洗过程中可包围水解染料分子,使水洗 浴中未固着染料的平衡朝向水浴移动,从而让更多染料分 子从纤维上被清除。在皂洗中,该助剂的应用浓度主要根据 水的硬度推算,它与织物色泽深浅无关。在皂洗过程中,它 可从织物上清除低到极低量的水解染料。 Sandopur SND清洗液是一种环境亲善型硬水稳定性 活性染料清洗剂,它可改善直接和活性染料印染的耐湿、 耐汗渍、耐摩擦色牢度。它可防止钙和镁离子的不溶性盐沉 需经轧一烘一焙一轧一蒸等多达9道工序,而新工艺采用 一浴法,省去了还原清洗工序,并且不需使用汽蒸机,结合 Monfort Thermex能够显著节约生产成本。其中,最多可节 约65%的用水、85%的化学品以及50%的能源。采用新工 艺打小样,染色工艺简单,小样到大货的重现性极高,因此 可以缩短修色停车时间。 5活性染料“一次准确”染色 近年来,人们对活性染料染色效率的要求愈来愈高,提 高一次染色的成功率是降低成本,特别是水、电、气成本, 提高产量的最有效手段之一。影响活性染色一次成功率的 淀,使这些不溶性盐悬浮在水中,对织物和纱线色泽基本无 影响。该助剂适用于快速喷射染色或连续染色,易为废水处 理污泥吸收。 Sandopur WASH是一种新推出的清洗剂,可改善纤维 素纤维或其混纺织物的活性、硫化和还原染料染色的色牢 因素很多,诸如被染织物的前处理质量,所用的水、化学 品、工艺条件及染料本身等因素。 Pulcra(科凯)开发了以Osimol FTR为代表的一系列用 于活性染色的助剂产品,从前处理开始控制,确保染色能一 次成功。其中,高效前处理助 ̄lJForyl TRD,具有络合能力 强;稳定性好;除气、润湿性好;萃取能力强;产品白度高, 且均匀;良好的再润湿性;低泡;利于环保。Osimol FTR活 性染色匀染剂,是具有匀染、缓冲、螯合、分散和抗皱功能 度。由于其具有优良的洗涤性能,因此可提高未固着染料的 洗净率。与离子型清洗剂不同,其在后道阳离子柔软剂整理 中不会产生斑块或斑点。 7结语 低碳、环保生产技术是生态染色重要的组成部分,它不 仅要求进行清洁生产,减少或无“三废”排放,而且进一步 要求节能或应用清洁能源生产加工。上述技术符合低碳、 环保的要求,可以缩短染色工序,提高染料利用率,减少化 学助剂的使用和污水排放,还可以在最佳条件下,以较低 温度、较少用水量、较短染色周期和较低的人工成本进行生 产,因此耗能少,污水少且处理容易,染色一次准确率高,生 产效率高,成本低。高牢度的染色产品提高了产品质量和档 次,穿着时不易褪色,可以延长产品使用寿命,减少水洗用 水量,间接利于节能节水。 的多效合一助剂,明显改善活性染料染色的重现性;提高活 性染料的溶解度,防止染料沉淀;减缓固色速率,延长染料 的迁移过程;最大程度减少前处理带来的碳酸盐、碱及表 面活性剂对染色造成的负面影响。 此外,随着电子信息技术在染整领域的应用,一些先 进的染色设备都配备了受控装置,不仅有自动计量加料系 统,还有控制参数的电脑和软件,可以提高活性染料染色的 一次成功率。随着电子信息技术与染整机械的进一步融合, 以及染料和染色助剂的发展,“一次正确”染色技术将会得 到更快的发展。 目前还存在很多新技术可应用于生态染色,如等离子 体、超声波、微波等。印染科研工作者对相关技术已有较多 研究,但基本停留在实验室层面。从长远来看,在越来越高 的生态呼声下,一些符合可持续发展要求的染色技术将获 得规模化应用。圃 6活性染料高效水洗、固色处理 活性染料染色后要充分水洗,去除染色纺织品上的未 固着染料、化学品和其他杂质,这样才能获得良好的色牢度 和稳定的颜色。因此,水洗是一项非常重要的后加工。 参考文献(略) 38 纺织导报China Textile Leader.2011 No.11