非水介质活性染料染色关键技术体系及其产业化研究进展

为实现活性染料对棉纺织品等亲水性纤维的无盐、高固色率和污水零排放染色加工,首先分析了传统水浴染色体系亟需解决的问题;其次对现有少水/无水染色加工技术进行总结,认为现有的活性染料新型染色加工技术没有从根本上解决耗水量大、污水排放量大的问题;在此基础上,分析了硅基非水介质染色关键技术体系的原理和发展现状,并进一步介绍了非水介质染色及其适用性和介质的基本要求,棉纤维在非水介质染色体系中的染色性能、产业化推广等;最后,对非水介质染色技术进行总结和展望,认为非水介质染色关键技术不仅解决了棉纺织品染色高污染、高排放的问题,且染色的能耗及成本得到了进一步降低。     

“极性/非极性二元非水介质染色技术研究和产业化示范”项目取得突破

1月11日,中国纺织工业联合会在广东省佛山市组织召开了由广东溢达纺织有限公司承担的“极性/非极性二元非水介质染色技术研究和产业化示范”项目技术成果鉴定会,鉴定委员会认为该项目成果--极性/非极性二元非水介质染色技术达到国际领先水平。纺织品染色过程中水资源消耗和污水排放已成为制约行业可持续发展的难题。以棉纺织品活性染料染色为例,染料都需要在水浴中完成对纤维的上染和固着,需要消耗大量的盐来促染,而且染料上染率/固着率不高,染色后需要大量水洗去浮色,因此污水处理难度较大。     

活性染料非水介质染色的技术发展和应用前景

印染加工作为纺织工业重要的组成部分,是纺织品生产链中提升产品品质、功能和价值的产品深加工重要环节,也是高附加值服装面料、家用纺织品和产业用纺织品等产业的重要技术支撑。困扰印染行业的污水排放问题虽然有所缓解,但未得到根本性解决,环境污染的负面形象依然存在。非水介质染色作为我国原创的染色新技术,有望从源头上解决棉纤维等亲水性纤维纺织品染色污水排放量大、染料浪费严重的难题。文章比较全面地介绍了活性染料非水介质染色的关键技术,包括非水介质染色的定义和适用性、对染色介质的基本要求、非水介质染色基本原理以及棉纤维非水介质染色技术的基本性能、产业化示范和推广等,为我国纺织工业的可持续发展和走向全面生态化提供了新方向。     

节水染色和非水介质染色技术的研究进展

节水染色和非水介质染色是当今印染行业研究的重要方向。目前,国内应用较多的节水染色技术有原位矿化染色、泡沫染色、活性染料湿短蒸染色等,非水介质染色技术有超临界二氧化碳染色、反胶束体系染色、有机溶剂悬浮体系染色等,对上述技术分别进行归纳总结,对比分析其优缺点,综述了节水染色和非水介质染色领域的应用进展。     

活性染料轧染-非水介质固色免水洗工艺研究

活性染料在非水介质中对棉纺织品固色可以获得90.0%以上的固色率,但是染色后仍需要水洗2～3次,耐摩擦和耐水洗色牢度等才能满足要求。为实现在活性染料轧染-非水介质固色染色体系中对棉纺织品染色后的免水洗,采用了预轧碱液→烘干→浸轧染液→非水介质固色→后处理工艺。结果表明,带液率是影响染料固着率的重要因素,当带液率在50%以下时,固色率超过95.0%。非水介质中固色后,再经固色剂处理,不经过水洗,耐水洗和耐摩擦色牢度可超过3级,满足应用要求。与浸染工艺相比,在非水介质中的连续快速固色实现了免水洗染色,避免了后道的水洗要求。     

活性及分散染料染色新技术

为促进印染工业向高质低耗方向发展，对近年来国内外活性和分散染料染色的技术发展和研究工作进行了综述。从少盐/无盐染色技术、低给液高固色率染色技术、少水/非水介质染色技术、针织物平幅连续浸轧染色技术4个方面详细介绍了活性染料染色技术的发展现状，从碱性染色技术、液体纳米分散染料染色技术、免水洗连续染色技术、非水介质染色技术4个方面阐述了分散染料的研究进展，着重分析了这些技术的优势、存在缺陷和未来发展方向。分析认为，2种染料染色技术的发展主要关注减少化学品的使用和污水排放、提高染料利用率以及提高染色生产效率，着力促使印染工业向绿色、低耗和可持续发展方向迈进。     

新型活性染料及染色技术

为了解决活性染料染色中存在的染料利用率低、污水排放量大、深色品种色牢度较差、染色时电解质用量大等问题.文中介绍了冷轧堆染色、小浴比浸染染色、低盐染色等3种新型染色技术及所用的活性染料.举例阐述了3种新型染色技术所用不同活性染料的种类及其分子结构的特点.以及为适应3种新型染色技术而对活性染料改进的方法.     

活性染料生态染色技术进展(一)

活性染料是纤维素纤维染色最主要的染料,其应用领域还扩大至蛋白质纤维和合成纤维。但其染色存在染料利用率低,污水排放量大,深色品种色牢度差等生态问题,目前国内外研究的重点包括活性染料新品种开发、应用性能和工艺、染料的商品化技术,以及染色新技术等。文中详细介绍了活性染料和分散染料一浴法染色,高固色、高提升和高牢度染色,以及"一次准"和受控染色的技术进展。     

棉织物的活性染料/十甲基环五硅氧烷悬浮体系染色

活性染料/十甲基环五硅氧烷(D5)悬浮体系染色技术的优势在于无盐节水染色,可有效解决传统活性染料水浴染色中染料上染率低,废水含盐量高的问题。为此,以染色织物K/S值为指标,对轧液率、碳酸钠用量、固色温度进行优选,通过单因素及正交试验确立了M型活性染料在非水介质D5中的最佳工艺为:140%轧液率,碳酸钠质量浓度100 g/L,固色温度80℃,固色时间50 min。并与传统水浴染色的K/S值,上染率及总固着率对比,结果显示,活性染料/D5悬浮体系染色技术在无盐促染条件下上染率接近100%,K/S值和总固着率也远高于传统水浴染色。     

非水介质-微水体系中活性染料的水解和键合性能

为探明非水介质-微水体系中活性染料与棉纤维的键合性能及伴随的染料水解行为,应用高效液相色谱法(HPLC)结合实际染色法,研究非水介质-微水溶液体系中、模拟反应体系中及实际染色中活性染料的水解特性、与醇羟基的键合特性及对棉纤维的上染特性。结果表明:染料在非水介质-微水溶液体系中的水解主要取决于染料与水的相对浓度、pH值和温度;在非水介质-微水的甲醇模拟反应体系中,活性染料的醇解率显著高于常规水浴体系,提高pH值使醇解率与水解率之比有所提高,而提高温度则使该比例明显下降;在非水介质-微水的染色体系中,较宽的pH值和温度范围内活性染料染棉均具有超高的上染率;非水介质-微水体系染色拟采用较高pH值和较低温度工艺,以利节水低碳生产。     

Adsorption kinetic and mechanism of reactive dye on cotton yarns with different wettability in siloxane non-aqueous medium

Abstract

Adsorption kinetic of reactive dye (red 195 and blue 19) on cotton yarns with different wettability was compared via a pseudo-first-order kinetic model and a pseudo-second-order kinetic model in siloxane non-aqueous dyeing system and traditional water base. The results shown that the adsorption kinetic of these two dyes could be described by the pseudo-second-order kinetic model. In siloxane non-aqueous dyeing system, the dyeing rate of dye was increased with the increase of yarn wettability, but the final uptake of dye was kept unchanged (close to 20?mg/g). Most remarkably, the final uptake of dye was more than doubled in the siloxane medium comparing with the traditional water bath dyeing, while the half-dyeing time of dye was decreased significantly. Although dyeing rates were increased with temperature for both systems, the final uptake of dyes remained stable with the temperature increase in the siloxane non-aqueous dyeing system but was significantly decreased in traditional water bath. The adsorption mechanism was also discussed, and the medium effects were considered to be important factors in the adsorption of reactive dye. Since reactive dye is completely non-miscible with siloxane medium, but has strong affinity to cotton yarn, almost all of reactive dye will be transferred to yarn surface under mechanical force. As a result, siloxane medium provides an innovative approach to increase dye uptake under a low dyeing temperature (20?°C). Furthermore, reactive dyeing in siloxane non-aqueous system only need a small amount of water without using any salt, and reduce dyeing waste-water emission.     

Application of polyamidoamine dendrimer in reactive dyeing of cotton

Cotton is dyed very extensively using reactive dyes. Conventionally, reactive dyeing requires voluminous amount of electrolyte and alkali for dyeing of cellulosic fibres like cotton. But the consumption of electrolyte for reactive dyeing of cellulosic textiles increases the pollution load in the textile wastewater. Moreover, there is a possibility of reactive dye hydrolysis in presence of alkali which is detrimental but unavoidable. Therefore, an attempt has been made to eliminate the use of electrolyte and alkali by modifying the cotton substrate with different generations of PAMAM (polyamidoamine) dendrimer using exhaust and continuous method of application. Subsequently, dyeing was carried out by exhaust method without using electrolyte and alkali. The dyed samples were tested for wash fastness, light fastness and rubbing fastness. Colour strength in terms of K/S was also assessed. The results were comparable to those for dyeing obtained by conventional exhaust method. Therefore, the proposed method demonstrates a promising alternative to the conventional dyeing method by completely eliminating electrolyte and alkali.     

泡沫技术染深色的可行性及其应用

为了探讨泡沫染色对棉织物染深色的可行性,研究了活性艳红KE-3B在棉织物泡沫染色中的提升力和染色性能;为了推广泡沫染色在纺织加工中的应用,研究了不同类型活性染料在对棉织物的泡沫染色浅、深色工艺中的固色速率和织物K/S值与固色时间的关系。研究结果表明：活性红KE-3B在泡沫染色中具有良好的提升力,经不同质量浓度泡沫染色的织物匀染性好。在4种不同类型的活性染料泡沫染色中,染料的固色率均能达到70%~90%,KN型活性染料固色率最高,固色速率顺序为活性黑KN-B>活性大红K-2G>活性艳红KE-3B>活性艳红X-3B。     

超临界二氧化碳染色的现状研究

针对传统水染工艺不能从根本上解决印染行业水环境污染严重及资源消耗、浪费大的问题,介绍了一种全新的清洁生产技术———超临界CO2染色,重点论述了超临界流体和超临界CO2染色工艺的特点,对国内外超临界二氧化碳染色技术在合成纤维和天然纤维纺织品染色中的研究现状作了全面分析,并对其发展前景进行了展望。     

棉锦弹力贡缎染艳绿色的实用技术

棉锦类织物通常采用二浴二步套染法染色（先以酸性染料染锦纶,再以活性染料套染棉）。然而,染艳绿色时,由于酸性染料的耐碱洗牢度较差,在碱性套染棉时,锦纶的色泽难以掌控,而且染色牢度（尤其是日晒牢度）欠佳,难以达到质量要求。实践证明：以中温型活性染料先酸性浴染锦纶,再碱性浴套染棉的一浴二段染色法,可以获得相对较好的染色效果。     

活性分散黄染料对涤纶/棉混纺织物的超临界CO2同浴染色

为解决涤纶/棉混纺织物水浴染色能耗大、水污染严重的技术难题,并拓宽超临界CO₂染色技术的应用范围,研究了活性分散黄染料对涤纶/棉混纺织物在超临界CO₂流体中的染色性能。分析了染色温度、压力、时间、助剂用量和CO₂流速对涤纶/棉混纺织物染色效果的影响,得到最佳染色工艺条件:染色温度为100 ℃,压力为20 MPa,染色时间为80 min,CO₂流量为20 g/min,二甲基亚砜质量分数为80%。结果表明:与天然染料相比,利用活性分散黄可以显著提升涤纶/棉混纺织物的染色深度和色牢度;同时,二甲基亚砜处理与“乙醇助溶剂+N-甲基吡咯烷酮(NMP)预处理”法相比,K/S值提升了2倍以上,色牢度达到4~5级,获得了较好的染色效果。     

涤棉针织物深色系同浴染色生产实践

针对传统涤棉针织物染色生产流程长、用水量大、能耗高等问题,文中采用新型耐电解质碱性分散染料与特殊活性基活性染料,开发分散染料与活性染料同浴染色工艺。结果表明,分散染料与活性染料同浴染色织物布面效果良好、色光稳定,具有良好的匹差、缸差;耐水洗色牢度达到3~4级,耐干摩擦色牢度4~5级,耐湿摩擦牢度3级以上;此外该工艺具有显著的节水、节时及降低污染物排放的效果,与传统工艺相比,可节水30.0%、节时41.7%,碱用量降低85.0%。