近年來(lái),活性染料新型的染色工藝發(fā)展迅速,目前活性染料染色工藝有:活性染料軋染濕短蒸染色、活性染料浸染短流程、活性染料低溫和冷軋堆染色、應(yīng)用中性固色劑染色、活性染料低鹽和無(wú)鹽染色、應(yīng)用“代用鹽”活性染料低鹽染色、活性染料低堿和中性染色。
1.活性染料軋染濕短蒸染色
軋染是活性染料重要的染色方式之一,但織物浸軋染液后,都需要進(jìn)行中間烘干以利于后續(xù)汽蒸,或焙烘固色時(shí)提高加工速度和減少染料水解,獲得高的固色率和色牢度。進(jìn)行中間烘干會(huì)帶來(lái)許多問(wèn)題:消耗能源,濕織物烘干時(shí)蒸發(fā)水分要消耗大量熱能;在烘干時(shí)染料容易發(fā)生泳移,產(chǎn)生色差和降低色牢度,染色重現(xiàn)性也變差;浸軋染液后進(jìn)行烘干,不僅增加一道加工工序,不便管理,而且干織物進(jìn)行汽蒸時(shí),染料和化學(xué)品要重新吸水溶解。干織物吸濕都會(huì)放熱,產(chǎn)生過(guò)熱現(xiàn)象,對(duì)染料上染和固色均不利。所以,進(jìn)行濕蒸是人們長(zhǎng)期追求的目標(biāo)。
染色織物濕蒸難度很大。首先,濕織物直接汽蒸,由于水分吸熱蒸發(fā),織物升溫速率減慢,延長(zhǎng)了汽蒸固色時(shí)間;其次,織物上含有大量水分(通常浸軋后的帶液率為60%~70%)時(shí),汽蒸升溫過(guò)程中,織物上的活性染料會(huì)發(fā)生大量水解,降低固色率和色牢度?椢锷系乃钟卸喾N狀態(tài),大致可分為纖維吸收水和織物上的自由水兩大類(lèi)。吸收水中的化學(xué)結(jié)合水(主要通過(guò)氫鍵結(jié)合在纖維分子鏈上)又稱(chēng)不凍水(其冰點(diǎn)遠(yuǎn)低于0℃),這部分水含量不多,與染料的反應(yīng)概率也較少,因?yàn)樗荒茏杂蛇\(yùn)動(dòng),相當(dāng)大一部分吸收水處在纖維孔道中,纖維孔道很細(xì),這部分水也不易自由流動(dòng),故又稱(chēng)束縛水,它與染料的反應(yīng)速率也較低。纖維外的自由水雖然部分處在纖維問(wèn)毛細(xì)管中,由于毛細(xì)管效應(yīng)而不易流動(dòng),但大部分是可以自由流動(dòng)的。纖維外這兩種狀態(tài)的水都容易和染料反應(yīng),是染料發(fā)生較高的情況下,都要求染料不會(huì)發(fā)生大量水解,在達(dá)到足夠高溫度后才發(fā)生快速固色反應(yīng)。為此,適合用的堿劑堿性應(yīng)較弱,或者在織物含水率較高時(shí)堿性不能強(qiáng)(包括小蘇打或純堿與一些堿劑的混合堿),如果進(jìn)行低堿或中性固色效果會(huì)更好。研究發(fā)現(xiàn),用中性固色劑固色,在120~130℃或180℃左右都有很好的效果。
2.活性染料浸染短流程
縮短活性染料染色流程,提高生產(chǎn)效率,節(jié)能、節(jié)水,減少污水排放,濕短蒸染色就是軋染的一種短流程染色工藝。浸染短流程染色工藝也是近年來(lái)研究的重點(diǎn),改進(jìn)設(shè)備、縮短染色時(shí)問(wèn),更為重要的是,合理控制染色過(guò)程,通過(guò)電腦自動(dòng)控制可縮短上染、固色和水洗的時(shí)間。
近年來(lái),不少染料生產(chǎn)公司為了推銷(xiāo)產(chǎn)品,開(kāi)發(fā)了活性染料快速染色工藝?焖偃旧に嚨幕A(chǔ)是根據(jù)染料的特性,合理選用染料,并在保證良好的勻染和重現(xiàn)性前提下,縮短整個(gè)染色時(shí)間。采取受控計(jì)量連續(xù)添加,可以縮短時(shí)間。大大節(jié)約染料、堿劑和鹽,減少污水排放。有的工藝對(duì)染后水洗也進(jìn)行自動(dòng)控制,進(jìn)一步節(jié)約用水和減少污水。一些染料或設(shè)備生產(chǎn)商還開(kāi)發(fā)了多款專(zhuān)用的受控染色軟件。
3.活性染料低溫和冷軋堆染色
從染色熱力學(xué)知道,染料上染量和溫度關(guān)系密切,溫度低,達(dá)到平衡的上染量高,但是溫度太低,由于上染速率和固色速率太低,上染率和固色率也會(huì)低。所以,根據(jù)不同染料和纖維的特點(diǎn),適當(dāng)降低上染溫度和延長(zhǎng)上染時(shí)間,可提高上染率和固色率,降低能耗,減少鹽用量和污染。因此,近年來(lái)對(duì)低溫染色,特別是冷軋堆染色更加重視。
冷軋堆染色作為活性染料的一種重要染色方法很早就被應(yīng)用。但它也存在一些不足,例如染色時(shí)間長(zhǎng)重現(xiàn)性不易控制較難快速打樣和放樣以及應(yīng)用的染料品種相對(duì)較少等。
近年來(lái),開(kāi)發(fā)了一批適合冷軋堆染色的染料新品種。染色設(shè)備也作了較大改進(jìn),例如大大減小染槽容積和改變穿布方式,減少了打卷頭尾色差,提高了染后水洗的效率及采用精確的計(jì)量裝置添加染液和固色堿液,以大大提高染色重現(xiàn)性。此外,還改進(jìn)了打樣和放樣的方法,冷軋堆染色效率大為提高,特別適合當(dāng)前多品種和小批量染色,因此應(yīng)用愈來(lái)愈多。
4.應(yīng)用中性固色劑染色
為了使堿性固色的活性染料可以進(jìn)行中性固色,可應(yīng)用一些助劑,在固色條件下提高活性染料的反應(yīng)速度。提高染料的反應(yīng)速度包括兩方面:(1)使用一些化合物,它們?cè)诠躺珬l件下先和活性染料反應(yīng),形成活潑的染料中間化合物。中間化合物可以在中性條件下與纖維發(fā)生反應(yīng),然后釋放出原來(lái)的化合物。這些化合物實(shí)際上是染料反應(yīng)的催化劑,大多數(shù)為叔胺或其衍生物;(2)改變反應(yīng)條件(例如提高溫度)和反應(yīng)介質(zhì)(例如非水介質(zhì))。結(jié)合這兩種途徑可以達(dá)到中性固色的目的。
5.活性染料低鹽和無(wú)鹽染色
為了適應(yīng)低鹽和無(wú)鹽染色,國(guó)內(nèi)外一些主要染料公司先后都開(kāi)發(fā)了一批適合低鹽或者無(wú)鹽染色的活性染料和相應(yīng)的染色工藝,如日本住友公司的LETS染色法,其特點(diǎn)是低鹽、勻染和省時(shí)。配套的染料是SumifixSupra系列,用鹽量只有常規(guī)的1/2~1/3。亨斯邁公司則開(kāi)發(fā)了NovacronLS系列染料,它是一類(lèi)一氟均三嗪/乙烯砜雙活性基染料,連接基是柔順性好的烷胺基,染料直接性和崮色率高,適合低鹽染色。
6.應(yīng)用“代用鹽”活性染料低鹽染色
活性染料染色時(shí),為了提高上染速率和上染率,需加入大量的中性電解質(zhì),通常是食鹽或元明粉。它們的最大優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉,但由于促染效果一般,往往用量很大,大浴比染色時(shí),用量有時(shí)高達(dá)100g/L以上。為了減少鹽污染,國(guó)內(nèi)外都在開(kāi)發(fā)它們的代用品,特別是一些促染效果好、環(huán)境友好的化合物。它們大多數(shù)仍然是鹽類(lèi)化合物,而且是多種化合物的復(fù)配物,用量比常用鹽低得多。
7.活性染料低堿和中性染色
活性染料活性基中離去基的電負(fù)性愈強(qiáng),其與纖維的親電反應(yīng)性就愈強(qiáng),在堿性較弱的條件下或者在130℃的中性條件下有較高的固色速度,可以進(jìn)行低堿和中性固色。近年來(lái),這類(lèi)染料品種增加了不少,有些是雙活性基染料,它們?cè)?00℃時(shí)可以低堿固色,在130℃下可以中性固色,特別適合染蛋白質(zhì)纖維或者進(jìn)行活性染料與分散染料一浴法染色。但這類(lèi)染料的價(jià)格較高。
近年來(lái),活性染料新型的染色工藝發(fā)展迅速,目前活性染料染色工藝有:活性染料軋染濕短蒸染色、活性染料浸染短流程、活性染料低溫和冷軋堆染色、應(yīng)用中性固色劑染色、活性染料低鹽和無(wú)鹽染色、應(yīng)用“代用鹽”活性染料低鹽染色、活性染料低堿和中性染色。
1、活性染料軋染濕短蒸染色
軋染是活性染料重要的染色方式之一,但織物浸軋染液后,都需要進(jìn)行中間烘干以利于后續(xù)汽蒸,或焙烘固色時(shí)提高加工速度和減少染料水解,獲得高的固色率和色牢度。進(jìn)行中間烘干會(huì)帶來(lái)許多問(wèn)題:消耗能源,濕織物烘干時(shí)蒸發(fā)水分要消耗大量熱能;在烘干時(shí)染料容易發(fā)生泳移,產(chǎn)生色差和降低色牢度,染色重現(xiàn)性也變差;浸軋染液后進(jìn)行烘干,不僅增加一道加工工序,不便管理,而且干織物進(jìn)行汽蒸時(shí),染料和化學(xué)品要重新吸水溶解。干織物吸濕都會(huì)放熱,產(chǎn)生過(guò)熱現(xiàn)象,對(duì)染料上染和固色均不利。所以,進(jìn)行濕蒸是人們長(zhǎng)期追求的目標(biāo)。
染色織物濕蒸難度很大。首先,濕織物直接汽蒸,由于水分吸熱蒸發(fā),織物升溫速率減慢,延長(zhǎng)了汽蒸固色時(shí)間;其次,織物上含有大量水分(通常浸軋后的帶液率為60%~70%)時(shí),汽蒸升溫過(guò)程中,織物上的活性染料會(huì)發(fā)生大量水解,降低固色率和色牢度?椢锷系乃钟卸喾N狀態(tài),大致可分為纖維吸收水和織物上的自由水兩大類(lèi)。吸收水中的化學(xué)結(jié)合水(主要通過(guò)氫鍵結(jié)合在纖維分子鏈上)又稱(chēng)不凍水(其冰點(diǎn)遠(yuǎn)低于0℃),這部分水含量不多,與染料的反應(yīng)概率也較少,因?yàn)樗荒茏杂蛇\(yùn)動(dòng),相當(dāng)大一部分吸收水處在纖維孔道中,纖維孔道很細(xì),這部分水也不易自由流動(dòng),故又稱(chēng)束縛水,它與染料的反應(yīng)速率也較低。纖維外的自由水雖然部分處在纖維問(wèn)毛細(xì)管中,由于毛細(xì)管效應(yīng)而不易流動(dòng),但大部分是可以自由流動(dòng)的。纖維外這兩種狀態(tài)的水都容易和染料反應(yīng),是染料發(fā)生較高的情況下,都要求染料不會(huì)發(fā)生大量水解,在達(dá)到足夠高溫度后才發(fā)生快速固色反應(yīng)。為此,適合用的堿劑堿性應(yīng)較弱,或者在織物含水率較高時(shí)堿性不能強(qiáng)(包括小蘇打或純堿與一些堿劑的混合堿),如果進(jìn)行低堿或中性固色效果會(huì)更好。研究發(fā)現(xiàn),用中性固色劑固色,在120~130℃或180℃左右都有很好的效果。
2、活性染料浸染短流程
縮短活性染料染色流程,提高生產(chǎn)效率,節(jié)能、節(jié)水,減少污水排放,濕短蒸染色就是軋染的一種短流程染色工藝。浸染短流程染色工藝也是近年來(lái)研究的重點(diǎn),改進(jìn)設(shè)備、縮短染色時(shí)問(wèn),更為重要的是,合理控制染色過(guò)程,通過(guò)電腦自動(dòng)控制可縮短上染、固色和水洗的時(shí)間。
近年來(lái),不少染料生產(chǎn)公司為了推銷(xiāo)產(chǎn)品,開(kāi)發(fā)了活性染料快速染色工藝?焖偃旧に嚨幕A(chǔ)是根據(jù)染料的特性,合理選用染料,并在保證良好的勻染和重現(xiàn)性前提下,縮短整個(gè)染色時(shí)間。采取受控計(jì)量連續(xù)添加,可以縮短時(shí)間。大大節(jié)約染料、堿劑和鹽,減少污水排放。有的工藝對(duì)染后水洗也進(jìn)行自動(dòng)控制,進(jìn)一步節(jié)約用水和減少污水。一些染料或設(shè)備生產(chǎn)商還開(kāi)發(fā)了多款專(zhuān)用的受控染色軟件。
3、活性染料低溫和冷軋堆染色
從染色熱力學(xué)知道,染料上染量和溫度關(guān)系密切,溫度低,達(dá)到平衡的上染量高,但是溫度太低,由于上染速率和固色速率太低,上染率和固色率也會(huì)低。所以,根據(jù)不同染料和纖維的特點(diǎn),適當(dāng)降低上染溫度和延長(zhǎng)上染時(shí)間,可提高上染率和固色率,降低能耗,減少鹽用量和污染。因此,近年來(lái)對(duì)低溫染色,特別是冷軋堆染色更加重視。
冷軋堆染色作為活性染料的一種重要染色方法很早就被應(yīng)用。但它也存在一些不足,例如染色時(shí)間長(zhǎng)重現(xiàn)性不易控制較難快速打樣和放樣以及應(yīng)用的染料品種相對(duì)較少等。
近年來(lái),開(kāi)發(fā)了一批適合冷軋堆染色的染料新品種。染色設(shè)備也作了較大改進(jìn),例如大大減小染槽容積和改變穿布方式,減少了打卷頭尾色差,提高了染后水洗的效率及采用精確的計(jì)量裝置添加染液和固色堿液,以大大提高染色重現(xiàn)性。此外,還改進(jìn)了打樣和放樣的方法,冷軋堆染色效率大為提高,特別適合當(dāng)前多品種和小批量染色,因此應(yīng)用愈來(lái)愈多。
4、應(yīng)用中性固色劑染色
為了使堿性固色的活性染料可以進(jìn)行中性固色,可應(yīng)用一些助劑,在固色條件下提高活性染料的反應(yīng)速度。提高染料的反應(yīng)速度包括兩方面:(1)使用一些化合物,它們?cè)诠躺珬l件下先和活性染料反應(yīng),形成活潑的染料中間化合物。中間化合物可以在中性條件下與纖維發(fā)生反應(yīng),然后釋放出原來(lái)的化合物。這些化合物實(shí)際上是染料反應(yīng)的催化劑,大多數(shù)為叔胺或其衍生物;(2)改變反應(yīng)條件(例如提高溫度)和反應(yīng)介質(zhì)(例如非水介質(zhì))。結(jié)合這兩種途徑可以達(dá)到中性固色的目的。
5、活性染料低鹽和無(wú)鹽染色
為了適應(yīng)低鹽和無(wú)鹽染色,國(guó)內(nèi)外一些主要染料公司先后都開(kāi)發(fā)了一批適合低鹽或者無(wú)鹽染色的活性染料和相應(yīng)的染色工藝,如日本住友公司的LETS染色法,其特點(diǎn)是低鹽、勻染和省時(shí)。配套的染料是SumifixSupra系列,用鹽量只有常規(guī)的1/2~1/3。亨斯邁公司則開(kāi)發(fā)了NovacronLS系列染料,它是一類(lèi)一氟均三嗪/乙烯砜雙活性基染料,連接基是柔順性好的烷胺基,染料直接性和崮色率高,適合低鹽染色。
6、應(yīng)用“代用鹽”活性染料低鹽染色
活性染料染色時(shí),為了提高上染速率和上染率,需加入大量的中性電解質(zhì),通常是食鹽或元明粉。它們的最大優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉,但由于促染效果一般,往往用量很大,大浴比染色時(shí),用量有時(shí)高達(dá)100g/L以上。為了減少鹽污染,國(guó)內(nèi)外都在開(kāi)發(fā)它們的代用品,特別是一些促染效果好、環(huán)境友好的化合物。它們大多數(shù)仍然是鹽類(lèi)化合物,而且是多種化合物的復(fù)配物,用量比常用鹽低得多。
7、活性染料低堿和中性染色
活性染料活性基中離去基的電負(fù)性愈強(qiáng),其與纖維的親電反應(yīng)性就愈強(qiáng),在堿性較弱的條件下或者在130℃的中性條件下有較高的固色速度,可以進(jìn)行低堿和中性固色。近年來(lái),這類(lèi)染料品種增加了不少,有些是雙活性基染料,它們?cè)?00℃時(shí)可以低堿固色,在130℃下可以中性固色,特別適合染蛋白質(zhì)纖維或者進(jìn)行活性染料與分散染料一浴法染色。但這類(lèi)染料的價(jià)格較高。
來(lái)源:中國(guó)化工網(wǎng)資訊
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