活性染料的未来发展趋势
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活性染料的未来发展趋势
活性染料作为现在我国应用最广泛的染料,它的应用范围和市场前景,以及未来的发展趋势关系着我国化工行业的未来经济的前景,那么它的未来发展趋势和市场前景又是如何的:2007年我国染料出口数量与效益稳定增长。2007年染料出口数量基本保持了稳定增长的态势。全国各类染料出口合计28.4万吨,与上年比增长了13%,增长速度提高了4个百分点,出口数量创历史新高。出口创汇总额10.04亿美元,第一次突破10亿美元,同比增长了25%,增长速度提高了19个百分点。出口效益有了明显的提高。出口比较好的染料有分散染料、活性染料、还原染料和硫化染料。
在主要出口省市中,河北、广东、江苏、山西增长速度最快,都保持了20%以上的增长,而且效益也基本同步增长。浙江近几年一直是我国染料第一出口大省,2007年继续保持染料出口大省的绝对地位,出口数量达到11.2万吨,年出口总量第一次突破10万吨,占全国出口总量的39.4%,出口效益逐年增长。随着染料的出口和国内所需染料的要求的增长作为在染料中占有很大一份比重的活性染料它日后的发展空间和发展潜力是巨大的。 1 节能减排环保型活性染料的新发展和应用
活性染料是一种性价比最高的纤维素纤维用染料.这不仅是因为它是取代禁用染料和其他类型纤维素纤维用染料的最佳选择之一.而且它能用经济的染色工艺和简单的染色操作获得高水平的各项坚牢度特别是湿牢度,它具有色谱宽广、色泽鲜艳、性能优异、适用性强,其色相和性能基本上与市场对纤维和衣料的要求相适应等特点.所以它的世界年产量已占到染料总量的20%左右.名列纤维素纤维用染料的首位。
但目前活性染料的利用率还不高.一般在60~65%.而且广泛使用的间歇式吸尽染色工艺在染色后的加工时间比较长,包括冲洗、中和、洗涤、皂洗、中洗和固色等的时间,要占全部染色加工时间的三分之一,不仅耗时长、耗能高,而且耗水多,产生大量难处理的有色含盐污水,还不一定完全能洗除未固着的被水解的染料,反过来又会影响染色物的牢度性能.是目前印染行业应用的染料中能耗和污染最厉害的染料之一。以棉针织布为例,通常染色加工1吨布耗水200吨,排污也约200吨,蒸汽约6.5吨,各种碱剂和盐剂约1吨.2006年全国印染加工出口的纯棉染色针织布约150万吨。仅此一项,不包括纯棉机织布、各种棉混纺布和麻、粘胶等布种以及内销的数量,消耗的水约3亿吨,排污3亿吨,耗煤超过110万吨,各种碱剂和盐剂150万吨.数量是相当惊人的。
针对这种情况.近年活性染料的新应用技术不断被开发.其中具有明显节能溅排效果的染色工艺有:冷轧堆染色、湿短蒸轧染、高固着率染色、小浴比染色、低温染色、低盐染色、混纺织物一浴一步法染色等,国内外染料公司发展了相应的节能减排环保型活性染料。 2适合低温染色的活性染料
活性染料是用于棉织物染色的最重要染料,由于低温染色的能耗、加工成本和染色时间都要比热染工艺经济.因此近年用于染色的活性染料的研究越来越集中在低于60℃进行吸尽染色和冷轧堆染色的活性染料上。 3 低于60℃染色的新型活性染料
染整加工大多是在较高温度下进行的,较高的染色温度可以增进纤维膨化,使纤维的空隙扩大,有利于染料分子进入.加速向纤维内部扩散。若要降低染色温度来达到相同的染色效果,必须改变染料的分子结掏.提高染料直接性和扩散性。对于染料来说.基本三原色的组合是重要的,即黄、红和蓝色染料的组合需能覆盖50%以上的平常服装颜色.另外为了获得最佳的可靠性和重现性,作为三原色的直接性、扩散性、固着行为和可洗涤性之问应具有尽可能好的平衡.特别是染色条件正常的波动不应该影响其重现性,这一点是很重要的。4冷轧堆染色的新型活性染料
冷轧堆染色是织物在低温下浸轧染料和碱剂混合染液f通过比例泵分别将染液和碱剂打入浸轧槽),利用轧辊挤压使染液吸附在织物表面,然后打卷,在低温下堆置一定时间,完成
吸附、扩散、固着,最后水洗消除浮色。该工艺具有流程短、设备简单、固着率高、透染性好,不存在染料泳移,洗涤方便,污水排放少等特点,它与轧-烘-轧-蒸工艺相比可节省能源40%左右,固着率高约30%。不过该工艺要求活性染料具有好的耐碱性(在浓碱和低温条件下不析出1和中等以下的直接性。 5新型染料结构 Anozol L型染料由于染料结构的特点也适用于冷轧堆染色工艺,具有优异的低温上染性能、高固着率、优异的色光稳定性、各品种的亲和性基本一致、高重现性、短的堆置时间、高效率、低的金属离子敏感性等特点,现有6个品种。该染料含有乙烯砜活性基,其母体染料的结构使得砜基对硫酸酯的影响减弱,因此酯基相对稳定,在碱液中不易发生β-消除反应而脱落。所以染料在碱液中比较稳定,而且活性基的反应性较强,冷轧堆时的堆-置时间又短,减少了外界条件对染料的影响,提高了冷轧堆染色的重现性和色光稳定性。据与传统的两浴汽蒸法进行能耗相比较,以每千米布计算,固着碱剂用量为水玻璃8.1升、烧碱2.7升(传统法:氯化钠45公斤、纯碱9公斤),染色和烘干的蒸汽用量减少1.5吨。不过目前在纱卡和高支高密面科上采用此种染料进行冷轧堆染色时布面效果还有待提高。
6利用加和增效作用制成的染料混合物
根据一定的原理将不同结构的活性染料按一定比例混合使用具有加和增效作用.能获得更高的固着率、更好的耐碱性和在浓碱与低温条件下的溶解度,适于冷轧堆染色工艺的要求,例如Remazol RGB系列染料是Dystar公司采用这种技术制得的一种耐碱性很好、适于冷轧堆染色的活性染料,它从2000年左右上市至今已有12个品种,包括黄、橙、红、深红、海军蓝和深黑等色谱。 7适于高固着率染色的新型活性染料
作为节能减排型活性染料的重要途径之一,就是提高活性染料的固着率,可以说迄今活性染料的发展史.就是不断提高其固着率的历史,它们不仅能减少染色排水负荷,削减原材料而且能提高生产效率。为了提高活性染料的固着率,近年来各国研究最多或者说最有效的手段,是在染料分子中引入两个异种或同种的活性基.从应用时节能减排的角度考虑.特别是引入一卤均三嗪基和乙烯砜基等两个异种活性基,这是因为这种活性染料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尽率与固着率之差外,还具有两个不同活性基之间的加和增效作用而产生的新特牲.如更好的耐硬性水解和过氧化物洗涤的能力、更高的固着率、更宽的染色温度及更好的染色重现性.因此世界各主要染料公司都开发出这种新型活性染料供应市场。