随着国内外纺织印染行业产品结构的不断调整和发展,对染料的需求也在逐年扩大。尤其是活性染料,其产量已超过世界染料总量的20%。2004年我国活性染料总产量超过11万吨,与上年同比增幅为25.6%。从上世纪90年代中期以来,我国活性染料进口量呈逐年上升势头。直到2004年,进口量才相对稳定,和2003年(28862吨)基本持平,为28762吨。
需求量大只因优点
活性染料之所以有如此大的比重,就是因为它与其他纤维素纤维用染料相比具有色谱齐全,色泽鲜艳,耐洗牢度优良,应用工艺简便,使用方便和适用性强,价格相对便宜等优点,再加上结构中不含致癌芳香胺,相对环保。因此,活性染料也受到了生产企业的普遍重视。而且活性染料已经可以取代部分冰染染料、硫化染料和还原染料,也适用于新型纤维素纤维产品(如B型活性染料可以染Lyocell纤维)的印染需要,这就使得它成为纤维素纤维用染料的最佳选择。
虽有优势仍存缺陷
虽然活性染料具有以上众多优点,但是它也是有缺点存在的:(1)利用率较低。一般利用率只有60%-70%,产生大量有色污水,其色度超过几千倍,COD值一般在0.8万-3万ppm,浓废水的COD值要超过5万ppm;(2)染色时电解质耗量大。既增加了劳动强度,又造成废水中的氯离子浓度高达10多万ppm,大大地增加了治理活性染料染色废水的难度。(3)含盐有色污水量较大且难处理。(4)某些色牢度不能满足市场要求,如汗日光牢度、湿摩擦牢度以及偶氮型红色染料与偶氮型蓝色染料在浅色时的日晒牢度等。(5)能取代硫化染料和还原染料等的深色品种较少。
新型染料亟待开发
根据活性染料的上述特点,可以说,活性染料是市场竞争的焦点之一,其开发也是重点和热点。
专家认为,活性染料的开发重点是高固着率、高色牢度、高提升性、高匀染性、高重现性和低盐染色等新型活性染料。目前解决活性染料存在的技术问题的途径,主要是提高其吸着率和固着率,最有效的方法是在活性染料分子中引入两个异种或同种活性基,特别是前者即引入两种活性基--一氯均三嗪基和乙烯砜基。对于用这两个异种活性基和合适的母体染料与连结基组成的新型活性染料来说,除了具有各个组成活性基的特性,如低的酸性水解率,高的酸性水解断键稳定性、优良的可洗涤性、好的各项牢度和较小的吸着率与固着率之差外,还具有两个不同活性基之间的加和增交作用而产生的新特性,如更好的耐酸性水解和过氧化物洗涤的能力、更高的固着率、更宽的染色温度范围、更好的染色重现性以及适于中温染色、低温染色、短时染色、高RFT染色等,因此这类活性染料的产量已占到全部染色用活性染料的三分之二,已成为棉织物轧染与浸染的主体染料。
现在,有些国家已经在开始研发多活性基的活性染料,活性可以达到三个或者是更多。活性基数量的增加,使染料的固色率提高,但同时会加大分子量、降低染料的摩尔消光系数,使染料的染深性较差,故此类染料的商品没有双活性基染料商品多。同时,活性染料在染色中会有一部分活性基水解,这部分染料是造成环境污染的主要物质之一。任何活性染料无论固色率有多高,都不可能达到100%,因此。如何利用水解染料,就成了备受重视的研究课题和开发热点。虽然有人开发了能将未固色的水解染料固色的助剂,但是结果还不尽人意。
由工业化的活性基团来看,二氯三嗪型、乙烯砜型、一氯三嗪-乙烯砜型、双乙烯砜型活性染料的合成成本较低,原材料易得,价格比较低廉,应用时简便节能,但二氯三嗪型活性染料稳定性差。所以当前引人注目的活性染料是乙烯砜型和一氯(氟)三嗪-乙烯砜型,含有2个不同活性基的染料今后将仍是各国关注和开发的热点。
专家建议,加强科研力量,继续深入开发活性染料,为企业提供更好的参考,增强我国活性染料的竞争力,已经是迫在眉睫,不容懈怠。
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活性染料,顾名思义,就是分子结构中含有活性基团的染料。
可以分为K型、F型以及B型等数种。以双活性基产品居多。近10年来,纤维素纤维的染色和前处理向高效、节能、环保方向发展,一些新设备、新工艺的出现对染料和助剂提出了新的要求。下面介绍几种新型染料。
新双活性基活性染料:在这些染料分子中含有乙烯砜+一氯均三嗪、乙烯砜+一氟均三嗪、双一氯均三嗪等双活性基,由于含两个活性基,增加了染料与纤维的反应机会,提高了上色率,两个活性基之间具有互补性,使染色宽容度增加,提高了染色重现性。
溶解度活性染料:染料溶解度在200g/L以上,小浴比染色时染料不易析出。
低盐染色用染料:通过分子结构设计,提高了染料与纤维之间的亲和力,在染色时无机盐用量为普通活性染料的1/3-1/2,减少了三废量。
特深色活性染料:利用分子内拼色原理,开发了几只特深色活性染料,这些染料具有较高的摩尔消光系数,用较少的染料即可染得深浓色泽。
冷轧堆染色用染料:通过结构筛选和特殊加工,开发了一些适合冷轧堆染色的活性染料,这些染料具有优异的耐碱稳定性。
连续染色专用活性染料:利用拼混增效原理,开发出直接性适中、固色率高、浮色易洗涤的连续染色专用染料。