【集萃網(wǎng)觀察】纖維素纖維和聚酯纖維是當(dāng)今乃至今后最重要的紡織纖維，目前世界纖維素纖維的年產(chǎn)量約2200萬噸，其中棉約1950萬噸、粘膠纖維在250萬噸左右，合計(jì)占世界紡織纖維的43%~44%；世界聚酯纖維的年產(chǎn)量超過2000萬噸，約占世界紡織纖維的40%~41%。這兩類主要的紡織纖維已占到全世界紡織纖維的85%左右，今后將以年3%的速度繼續(xù)增長。目前我國的棉年產(chǎn)量約480萬噸，聚酯纖維的年產(chǎn)量已接近800萬噸，兩者也占到我國紡織纖維的85%左右�？梢姲l(fā)展和用好這兩類紡織纖維用染料是何等的重要，其最主要的染料是活性染料和分散染料，其次還有還原染料等。一、活性染料是纖維素纖維用染料的發(fā)展和使用重點(diǎn)。
活性染料由于其用母體染料、連結(jié)基和活性基組成，使其在使用時能與纖維形成牢固的共價(jià)鍵結(jié)合，而具備一系列其它纖維素纖維用染料無法比擬的特點(diǎn)，確立了其作為纖維素纖維用染料的發(fā)展和使用重點(diǎn)的地位，突出地表現(xiàn)在下列四個方面：
1、活性染料是取代禁用染料和其它類型纖維素纖維用染料如硫化染料、冰染染料和還原染料等的最佳選擇之一；
2、活性染料能用經(jīng)濟(jì)的染色工藝和簡單的染色操作獲得高水平的各項(xiàng)堅(jiān)牢性能特別是濕牢度；
3、活性染料的色譜廣、色澤鮮艷、性能優(yōu)異、適用性強(qiáng)，其色相和性能基本上與市場對纖維和衣料的要求相適應(yīng)；
4、活性染料適于新纖維素纖維產(chǎn)品如Lyocell纖維等印染的需要。
但是活性染料的歷史畢竟不長，總共47年，在纖維素纖維用染料中是最短的，因此無論在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、光譜性能、牢度性能、應(yīng)用性能以及制造中對環(huán)境和生態(tài)的影響在人們研究和使用過程中不斷被發(fā)現(xiàn)，目前這類染料存在的主要技術(shù)問題有下列四個：
1、利用率不夠高，一般在60%~70%，產(chǎn)生大量有色污水，其色度超過幾千倍，COD值一般在0.8萬~3萬ppm，濃廢水的COD值要超過5萬ppm；
2、為了抑制纖維表面的負(fù)電荷，活性染料使用時需耗用相當(dāng)量的電價(jià)質(zhì)，既增加了勞動強(qiáng)度，又造成廢水中的氯離子濃度高達(dá)10多萬ppm，大大地增加了治理活性染料染色廢水的難度；
3、某些色牢度不能滿足市場要求，如汗日光牢度、濕摩擦牢度以及偶氮型紅色染料與偶氮型藍(lán)色染料在淺色時的日曬牢度等；
4、能取代硫化染料和還原染料等的深色品種較少。
正是活性染料發(fā)展中存在的這些問題成了現(xiàn)代活性染料發(fā)展的強(qiáng)大動力。目前解決活性染料存在的技術(shù)問題的途徑，主要是提高其吸著率和固著率，最有效的方法是在活性染料分子中引入兩個異種或同種的活性基，特別是前者即引入兩個異種活性基——一氯均三嗪基和乙烯硯基。對于用這兩個異種活性基和合適的母體染料與連結(jié)基組成的新型活性染料來說，除了具有各個組成活性基的特性如低的酸性水介率，高的酸性水介斷鍵穩(wěn)定性、優(yōu)良的可洗滌性、好的各項(xiàng)牢度和較小的吸著率與固著率之差外，還具有兩個不同活性基之間的加和增效作用而產(chǎn)生的新特性，如更好的耐酸性水介和過氧化物洗滌的能力、更高的固著率、更寬的染色溫度范圍、更好的染色重現(xiàn)性以及適于中溫染色、低溫染色、短時染色、高RFT染色等，因此這類活性染料的產(chǎn)量已占到全部染色用活性染料的三分之二，整個世界約3~4萬噸/年，已成為棉織物軋染與浸染的主體染料。然而這類染料在使用中需要注意以下幾點(diǎn)：
1、基本三原色的選擇是重要的，要充分考慮到它們的溶介性、直接性、擴(kuò)散性、相容性，在染色條件正常波動下的感受性，固著行動和可洗滌性等，以保證染料的直接性和擴(kuò)散性之間的平衡能很快地達(dá)到，染料的直接性、擴(kuò)散性、固著行為和可洗滌性得到合理平衡，對織物能很好地滲透和勻染，而未固著染料與水介染料能容易地洗除。
2、染淺中色澤時特別是淺色，由于偶氮型紅色染料和偶氮型藍(lán)色染料的日曬牢度較差，滿足不了市場要求，需要慎重的選擇。至于采用日曬牢度增進(jìn)劑需要通過實(shí)驗(yàn)，一般說采用紫外線吸收劑來改進(jìn)活性染料日曬牢度的方法效果不明顯。
3、染深濃色澤時不少品種的濕摩擦牢度較差，滿足不了市場要求，需要慎重的使用。改進(jìn)活性染色物濕摩擦牢度的關(guān)鍵在于棉材質(zhì)的基本可染性，即棉纖維的表面構(gòu)造、表面組織、平滑性、粗硬度等，它們與原棉和棉紗的質(zhì)量以及棉纖維的前處理等直接有關(guān)，然而活性染料的結(jié)構(gòu)特性也有一定的影響，選擇得好的話能使?jié)衲Σ晾味忍岣?.5~約1級的水平，理想的活性染料應(yīng)該是具有優(yōu)異的提升性、高的染料與纖維的反應(yīng)性及價(jià)鍵穩(wěn)定性、優(yōu)良的可洗滌性等特性。
4、對于市場上提出的紡織品復(fù)合堅(jiān)牢度的要求如汗日光牢度、堿性濕態(tài)日光褪色牢度、含有過氧化物的堿性濕態(tài)日光褪色牢度等，該類活性染料還存在一定的問題，需要通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行選擇，其實(shí)這些問題也是當(dāng)今含有異種雙活性基染料研究和開發(fā)的重點(diǎn)之一。
5、活性染料的質(zhì)量要求需視應(yīng)用方法與對象而異，如對軋染用活性染料而言，牢度方面要求光牢度，濕牢度、價(jià)鍵穩(wěn)定性，樹脂整理牢度、可拔牢度等，染色性能方面要求染色條件下的溶介度、染浴穩(wěn)定性（30分、40分、60分）、可洗滌性、相容性（浸軋1次和5次，淺、中、深等三色試驗(yàn)）、遮蓋性、固著速度等。對浸染用活性染料而言，牢度方面要求同上，染色性能方面還要求染色條件（pH、浴比、用鹽量等）對染料固著的影響等。
二、還原染料仍占纖維素纖維用染料的一席之地
還原染料由于合成復(fù)雜、技術(shù)要求高、三廢嚴(yán)重，曾有一段時間被視作為需要淘汰的一類染料，但它們所具有的下列顯著特點(diǎn)：
1、色澤以中間色占多數(shù)，而且基本上是單一組份，因此染色重現(xiàn)性良好，特別是綠色、橄欖綠色、肉色、棕色和灰色等；
2、超群的耐氯牢度、洗牢度、光牢度、濕光牢度、汗日光牢度和其它復(fù)合牢度；
3、對印染織物后加工如一般樹脂加工，形狀記憶加工、形態(tài)穩(wěn)定加工、防臭加工和抗菌加工等具有很好的耐性，變色極小。
4、適于棉混紡織物的一浴同色染色；
5、使用時纖維的吸著性極高，染料的利用率出眾，廢水中的COD負(fù)荷較低，而且氧化后容易成為不溶性沉淀除去；
6、某些品種具有特殊的光譜特性，如吸收紅外線等。
這類染料目前還無法用其它染料來完全取代，因此近年它們的產(chǎn)量比較穩(wěn)定，世界市場上的消耗價(jià)值在纖維素纖維用染料中列第三位，表明它們是一類高品質(zhì)的染料，能用來制造高附加價(jià)值、功能性的紡織制品，這類染料在使用時需要注意下列幾點(diǎn)：
1、目前市場上供應(yīng)的還原染料有超微劑型或Colloisol劑型、超細(xì)粉劑型和細(xì)粉劑型等。從連續(xù)軋蒸工藝的要求出發(fā)，應(yīng)當(dāng)選用超微劑型，它們適于懸浮體軋染；若從浸染工藝來考慮，三種劑型雖然都能用，但勻染的效果以超微劑型最好。
2、還原染料不溶于水，它不能被染著，將它還原成隱色體酸時溶于水，同樣不能被染著，只有成為隱色體鹽才能溶于水而被染著，最后用氧化劑重新氧化成原來的不溶性染料，洗滌干燥處理后染色完成。由于還原染料的還原電位比較高，一般在-800mV~-900mV，因此用氫氧化鈉和保險(xiǎn)粉還原時氫氧化鈉用量對控制還原電位和穩(wěn)定染色是很重要的。
3、在浸染時各個還原染料有其最合適的染色方法，通常分為N法、W法和K法即高溫法、中溫法和低溫法，也稱甲、乙、丙法，它們的染色溫度、氫氧化鈉用量和鹽添加量等都是不同的，表現(xiàn)在它們的隱色體鹽聚集度以及隱色體鹽的染著性和擴(kuò)散性都不同，而會影響到染色時的勻染性。
4、用還原染料染色棉織物后必須進(jìn)行充分皂煮，這除了除去未固著氧化體染料和其它化學(xué)物質(zhì)外，還為了能促進(jìn)染料的結(jié)晶化，使其配列方向發(fā)生變化，由原來與纖維素纖維鍵平行配列變成垂直配列，恢復(fù)到原來的色調(diào)，使用的皂煮劑通常為陰離子系表面活性劑，選擇的皂煮溫度與還原染料的結(jié)構(gòu)有關(guān)，對于受影響較大的還原染料必須控制在90℃~100℃皂煮10~15分鐘如還原紫2R和還原橄欖綠B等。
5、用還原染料染色時開始階段的瞬染性即染著速度非�？焓窃斐刹粍蛉镜闹饕�，可以采用升溫染色法即在低溫時分批添加化學(xué)藥劑，很好控制還原速率，然后再升溫的方法或使用對還原染料親和型的緩染劑如PelegalP等控制染料和纖維間親和力的方法或采用高溫（>70℃）染色，提高還原染料隱色體監(jiān)的移染性的方法或采用超微劑型還原染料使其具有最合適的還原速率以獲得勻染的方法。
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