活性染料染色是在水中进行的,水作为染色介质虽然具有许多优点,例如溶解染料、溶胀纤维、溶解碱剂和电解质等添加剂,因此水是最廉价的染色介质。但是水分子是一类较强亲核性物质,会使活性染料水解,降低固色率和色牢度,而且活性染料染色大量消耗水,污染水源又带来许多生态问题。为此,研究无水或少水染色工艺成为近年来研究的热点之一,主要有以下几方面:
·有机溶剂染色;
·有机溶剂反相胶束染色;
·超临界二氧化碳流体染色;
·离子液体染色。
全部用有机溶剂代替水来染色,虽然很早就有研究,但由于有机溶剂对纤维素纤维溶胀能力差,上染率和固色率不高,有机溶剂溶解碱剂、电解质困难,溶剂回收利用成本高,所以有机溶剂染色在活性染料上的应用很少。
近年来有人研究利用有机溶剂反相胶束介质进行活性染料染色,此时,体系中水分虽然很少,但活性染料却是溶解在反相胶束中的水溶液中。在染色过程中,反相胶束中的水分还可以增强对纤维的溶胀,类似于水溶液中染色,但由于体系水分很少,反相胶束中的水属于束缚态水,与活性染料反应的能力也相对较弱,所以染料水解损失较少。外相的有机溶剂(例如辛烷)可以回收利用,这样不仅耗水少,排放污水也少,还可以减少染料的水解,对环境影响较少。不过这种工艺对控制染料、碱剂和盐的溶解和纤维的溶胀要求较高,许多技术问题还有待进一步完善,但它提供了一条有价值的染色途径。
超临界二氧化碳流体染色近年来研究也较多,这种染色方法由于存在许多难点,还处在研究阶段,距实用还很远。特别是由于此流体完全是非极性的,因此不能单独用作亲水性纤维和染料染色,活性染料不能充分溶解,纤维素纤维也难以溶胀,再加上高温高压条件,活性染料稳定性也较差。为了提高活性染料的固色率,有人进行了一些改进,主要在以下三方面:
·对纤维改性,包括化学改性和共混纺丝改性,降低亲水性;
·对活性染料修饰改性,例如制成活性分散染料,降低亲水性