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节能减排环保型棉用染料的新发展和应用(二)

来源:中国纺机网编辑部 发布时间:2014年03月03日

核心提示:浅析几种节能减排环保型棉用染料的新发展和应用

2.3适于一次成功染色的新型活性染料

织物和纤维的一次成功染色技术是节能减排最有效的方法之一,它不仅能节约染色时间,大大地提高染色能力和生产率.降低能耗,而且还显著地减轻染色废水负荷和对环境的污染。为了实现一次成功染色,织物和纤维的因素是最重要的.但染化料的稳定和高效也是确保织物的一次成功染色的重要条件。对于棉织物及其混纺织物来说。用于一次成功染色的新型活性染料必须具有下列特点:(1)极佳约RCM要素;(2)优异的匀染性和重现性;(3)对染色工艺参数变化的低敏感性;(4)优异的可洗涤性;(5)高色牢度。

目前市场上适合这种要求的新型活性染料有Procion H-EXL、Procion XL+染料、Levafix CA染料、Intracron CDX染料、Remazol RGB染料、Sumifix HF染料和Drimarene HF-CD等,其中Procion H-EXL染料效果最好.但它属于高温型活性染料,其他高温型的染料还有Procion XL+染料和Sumifix HF染料等,其余适于织物一次成功染色的新型活性染料都是中温型活性染料,从节能的角度考虑,中温型活性染料更有利.

除了新型活性染料外,相配套的新助剂,包括前处理剂、染色助剂和后整理剂等对保证一次成功染色都是很重要的如高效乳化剂DepiCOl PC9、高效润湿/精练剂Sultafon D、聚合物络合剂Solopol ZF、碱性缓冲剂Egasol SF、新型皂洗剂Cyclanon XC-W等。特别是前处理剂对保证织物的质是稳定很关键,Storkhausen公司采用上述助剂和活性染料对棉织物进行处理和染色,开发成功棉织物的一浴前处理和染色技术,取得了显著的经济效果,不仅减少加工费用和加工时间60%以上,增加加工能力25~33%,而且显著地减少排放的污水量,也不影响染色物的色牢度。

2.4适于湿短蒸连续轧染的新型活性染料

活性染料湿短蒸连续轧染工艺是将织物经浸轧染液后不干燥.在带有温湿度监控装置的反应箱内湿态汽蒸固化。该工艺简便、高效、节能、固着率高,并具有充分渗透、色泽均匀鲜艳、对环境友好等特点。它与Dystar和Monfors公司共同开发的E-control染色工艺基本相同.它们与我国开发的湿短蒸轧染工艺相比虽稍有区别(我国增加了红外线加热装置和高温加热装置),但原理相同,与我国近年发展为无盐轧染连续染色工艺相比基本一致。以我国的无盐轧蒸连续染色工艺为例,与常规的轧烘轧蒸工艺相比,可综合节能30~50%,织物透染性好并防止了染料泳移,而且染色时不需用盐,减少了染色化学品用量90%,从根本上消除了印染污水中的盐难以去除的难题.另外浮色不易回沾,改善了染色布的洗涤性,减少排放污水30%以上,提高了染色牢度;再者,固色率的提高也减少了染料的用量,而且使废水色度下降和用水量减少,有利于降低排放废水负荷.

由于这种染色工艺中活性染料固着在70~90秒内完成.因此可以使用反应性中等的活性染料,为了减少染料的水解.染料必须有很好的耐碱性和较大的溶解度,另外染料的直接性要适当,不能太高。一般地说.用于湿短蒸连续轧染工艺的活性染料要求与冷轧堆工艺的要求相似,因此适用于冷轧堆染色工艺的活性染料都能用于湿短蒸连续轧染工艺。

2.5适于小浴比吸尽染色的新型活性染料

在吸尽染色工艺中.浴比对节能减排有着重要的作用,浴比太大会影响染液的吸尽和固着率,浴比太小会影响匀染效果。围绕着如何减小染色时的浴比.近年国外开展了大量工作,目前喷射溢流染色已能在确保织物匀染的前提下把浴比降低到1:4~10,而喷射气流染色的浴比可降低到1:2-4。这种小浴比吸尽染色工艺最多能缩短30%的染色时间,能削减约50%的水.能削减约40%的化学品,不仅能节约30%能量,而且提高固着率,减少了排放废水负荷。

当然用于这种工艺的活性染料有一定要求,首先要求直接性低,否则难以匀染和洗除;其次溶解度要大,在碱及中性盐存在下的溶解度应大于100克/升,否则难以溶解;再者活性基的反应性要在中等以上;最后染料的固着率要高。近年开发的新活性染料中Novacron FN型染料能满足上述要求,适用于小浴比吸尽染色,目前包括有13个品种。它是一种含有一氟均三嗪基与β-羟乙基砜硫酸酯基的双活性基染料,两个活性基用脂肪族桥基连结。母体染料分子较小,具有低到中等的亲和力、很好的移染性和易洗涤性,因此这种结构的活性染料具有高固着率,减少了因洗涤浮色所耗用的水,有利于减轻对环境的污染。另外,Remazol Ultra RGB染料也能用于棉织物的小浴比吸尽染色。

2.6适于低盐染色的新型活性染料

为了减少活性染料染色后排放的废水负荷.开发适于低盐染色的活性染料.成了近年发展节能减排型活性染料的又一热点.关键是要提高活性染料对纤维的亲和性.但又不能太高.否则会影响匀染性和易洗涤性。大致有下列几条途径:

2.6.1合理配置活性染料分子中磺酸基的数量和位置

活性染料分子中磺酸基的数量和位置对其亲和性有较大的关系。Sumifix Supra E-XF染料就是基于这种研究开发的低盐染色用的新型活性染料.其染色时用盐量一般为常规染色用盐量的一半。

2.6.2开发对染色时用盐量敏感性小的新型活性染料

深入研究后发现新染料的活性基处于各个变化体时,对其相对亲和力变化不大,而且染色时用盐量对染料亲和力与固着率的影响也不明显,因此适用于低盐染色。基于这料研究,若把一氯均三嗪活性基用分子更小、反应性与乙烯砜活性基相近的一氟均三嗪活性基来取代,使活性染料分子结构的平面性更好,这样染色时对盐的敏感性就更小。而且固着率更高,Novacron FN型染料和Novacron C型染料就是其代表。

 

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